現(xiàn)澆梁支架驗算

1、滿堂式碗扣支架設(shè)計計算 AK1+218.426匝道橋位于毛集互通區(qū)A匝道上，為三聯(lián)13孔，全長330.92m，左右幅分離式等截面預(yù)應(yīng)力砼連續(xù)箱梁。第一聯(lián)5跨，為24.94+3×25+24.94m；第二聯(lián)4跨，為23.36+2×25+24.94m；第三聯(lián)4跨，為24.94+2×25+24.94m，其中第七跨與第八跨上跨高速公路主線。預(yù)應(yīng)力砼現(xiàn)澆連續(xù)梁為單箱單室結(jié)構(gòu)，箱梁高1.5m，頂板寬7.15m，底板寬3.6m，兩側(cè)懸臂長各為1.62m；支點橫梁處底板厚43cm，頂板厚45cm，腹板厚70cm；跨中箱梁底板厚18cm，頂板厚20cm，腹板厚50cm。 依據(jù)設(shè)計圖紙

2、、水文、地質(zhì)情況，并充分結(jié)合現(xiàn)場的實際施工狀況，為便于該區(qū)段連續(xù)箱梁的施工，保證箱梁施工的質(zhì)量、進(jìn)度、安全，我部采用滿堂式碗扣支架組織該橋連續(xù)箱梁預(yù)應(yīng)力混凝土逐段現(xiàn)澆施工。一、滿堂式碗扣件支架方案介紹滿堂式碗扣支架體系由支架基礎(chǔ)（30cm厚5灰土、5cm厚C20砼面層）、48×3mm碗扣立桿、橫桿、斜撐桿、可調(diào)節(jié)底撐、頂托、12.6槽鋼做底板縱向墊梁、10cm×15cm做翼板縱向墊梁、25cm間距10cm×10cm做橫向分配梁；模板系統(tǒng)由側(cè)模、底模、芯模、端模等組成。12.6槽鋼及10cm×15cm木方墊梁沿縱橋向布置，直接鋪設(shè)在支架頂部的可調(diào)節(jié)頂托上，

3、箱梁模板采用18mm厚定型大塊竹膠模板，后背橫向8cm×8cm木方，然后直接鋪裝在10cm×15cm、10cm×10cm木方分配梁上進(jìn)行連接固定。根據(jù)箱梁施工技術(shù)要求、荷載重量、荷載分布狀況、地基承載力情況等技術(shù)指標(biāo)，通過計算確定，每孔支架立桿布置:縱橋向立桿間距為:3*60cm+n*120cm+3*60cm，橫橋向立桿間距為2*90cm+2*60cm+3*90cm+2*60cm+2*90cm，即腹板區(qū)為60cm，兩側(cè)翼板及底板區(qū)為90cm，共11排；支架立桿步距為120cm，支架在橋縱向每360cm間距設(shè)置剪刀撐；立桿頂部安裝可調(diào)節(jié)頂托，立桿底部支立在底托上，底

4、托下墊墊木，安置在砼面層上，以確保地基均衡受力。二、支架計算與基礎(chǔ)驗算（一）、資料（1）WJ碗扣為48×3.5 mm鋼管；（2）立桿、橫桿承載性能；（3）根據(jù)工程地質(zhì)勘察報告，本橋位處地基容許承載力在220Kpa以上。碗扣立桿、橫桿承載性能立 桿橫 桿步距（m）允許載荷（KN）橫桿長度（m）允許集中荷載（KN）允許均布荷載（KN）0.6400.94.5121.2301.23.571.8251.52.54.52.4201.82.03.0（二）、荷載分析計算（1）箱梁實體荷載：a、縱橋向根據(jù)箱梁斷面變化，按分段均布荷載考慮，其布置情況如下：縱橋向荷載分布圖b、 橋向各斷面荷載布如下： 橫

5、橋向荷載分布圖（2）模板荷載q2：a、內(nèi)模（包括支撐架）：取q21=1.2KN/m2；b、外模（包括側(cè)模支撐架）：取q22=1.5KN/m2；c、底模（包括背木）：取q23=1.0KN/ m2 ；（3）施工荷載：取q3=2.0KN/m2。（4）碗扣腳手架及分配梁荷載： 按支架搭設(shè)高度10米計算：q4=1.5(鋼管)+1.0(分配梁)=2.5KN/m2。（5）水平模板的砼振搗荷載，取q5=2.0KN/m2。（三）、碗扣立桿受力計算（1） 在跨中斷面腹板位置，最大分布荷載： q1.2*q1-2+1.2*（q2-1+q2-2+q2-3）+1.4*（q3+q4+q5） =1.2*31.72+1.2*（

6、1.2+1.5+1.0）+1.4*（2.0+2.5+2.0）=51.6KN/m2碗扣立桿分布60cm×120cm，橫桿層距(即立桿步距)60cm，則單根立桿受力為：N0.6×1.2×51.6=37.15KN<N=40 KN（2）在跨中斷面底板位置，最大分布荷載 q=1.2*q1-4+1.2*（q2-1+q2-2+q2-3）+1.4*（q3+q4+q5） =1.2*10.14+1.2*（1.2+1.5+1.0）+1.4*（2.0+2.5+2.0）=25.71KN/m2碗扣立桿分布90cm×120cm，橫桿層距(即立桿步距)120cm，則單根立桿受力為

7、：N0.9×1.2×25.71=27.76KN<N=30 KN (3)跨中翼緣板位置立桿計算： q=1.2*q1-1+1.2*（q2-1+q2-2+q2-3）+1.4*（q3+q4+q5） =1.2*7.15+1.2*（1.2+1.5+1.0）+1.4*（2.0+2.5+2.0）=22.12KN/m2碗扣立桿分布為90cm×120 cm，橫桿層距(即立桿步距)120 cm，單根立桿最大受力為：N0.9×1.2×22.12=23.89KN<N=30 KN(4)支點底板位置： q=1.2*q1-6+1.2*（q2-1+q2-2+q2-3

8、）+1.4*（q3+q4+q5） =1.2*22.91+1.2*（1.2+1.5+1.0）+1.4*（2.0+2.5+2.0）=41.03KN/m2碗扣立桿分布為0.6 cm×0.9cm，橫桿層距(即立桿步距)120cm，則單根立桿受力為：N=0.6×0.9×41.03=22.16 KN/m2<N=30KN（四）、地基受力計算由工程地質(zhì)勘察報告，設(shè)計提供的地質(zhì)勘探資料表明，地表土質(zhì)為亞粘土、粘土、亞砂土，地基的承載力最小為160kpa，無軟弱下臥層。各部位地基受力如下表：箱梁部位荷載（KN）受力面積（m2)地基受力(Kpa)跨中腹板37.150.6*1.25

9、1.6跨中底板27.760.9*1.225.71跨中翼緣板23.890.9*1.222.12支點底板22.160.9*0.641.03（五）、支架立桿穩(wěn)定性驗算碗扣式滿堂支架是組裝構(gòu)件，一般單根碗扣在承載允許范圍內(nèi)就不會失穩(wěn)，為此以軸心受壓的單根立桿進(jìn)行驗算。碗扣件采用外徑48mm，壁厚3.5mm，A489mm2，A3鋼，I10.78*104mm4，回轉(zhuǎn)半徑=（I/A）1/2=1.58cm，=205MPa。公式：NN= A跨中底板位置步距：h=120cm，跨中腹板位置步距h=60cm。跨中底板處長細(xì)比L/=120/1.58=75.9<=150取76；橫梁底板處長細(xì)比L/=60/1.58=

10、37.9<=150取38；此類鋼管為b類，軸心受壓桿件，查表：0.744（跨中底板處），0.893（跨中腹板處）跨中底板處：N=0.744×489×205=74582.28N=74.6KN跨中腹板處：N=0.893×489×205=89518N=89.6KN支架立桿步距120cm中受最大荷載的立桿位于跨中底板處，其N27.76KN；立桿步距60cm中受最大荷載的立桿位于跨中腹板處，其N37.15KN（見前碗扣件受力驗算）由上可知：跨中底板處：N27.76KNN=74.6KN跨中腹板處：N37.15KNN=89.6KN跨中底板處：nN/N74.6/2

11、7.762.72跨中腹板處：nN/N89.6/37.152.42結(jié)論：支架立桿的穩(wěn)定承載力滿足穩(wěn)定要求。（六）、地基沉降量估算（1）假設(shè)條件：E0在整個地層中變化不大，計算地層按一層進(jìn)行考慮。（2）按照彈性理論方法計算沉降量：S=pb（1-2）/E0S地基土最終沉降量；p基礎(chǔ)頂面的平均壓力；按最大取值P51.6Kpab矩形基礎(chǔ)的寬度；0.6m、E0分布為土的泊松比和變形模量；=0.2E0=1-22/(1-)Es=5.517Es土的壓縮模量，取6.13Mpa沉降影響系數(shù)，取1.12最終沉降量：S51.6×10-3×0.9×1.12×(1-0.22)/5.5

12、17=9.1mm（七）、支撐梁受力計算1）12.6槽鋼受力計算 12.6槽鋼為熱軋普通槽鋼，截面慣性距Ix388.5 cm4，截面抵抗距Wx=36.4 cm3，容許彎曲應(yīng)力w145MPa，彈性模量E2.1×105MPa。 a.跨中腹板部位：腹板部位的砼荷載q51.6*0.6=30.96KN/ m，立桿縱向間距為120cm，橫向間距為60cm，按3等跨連續(xù)梁計算。 荷載：均布荷載q30.96KN/ m強度驗算：Mmax=0.08*ql20.08*30.96*1.223.57KN·m3.57*106N·mm w=Mmax/Wx=3.57×106/36.4&#

13、215;10398.1MPa<w=145MPa撓度驗算：f0.677*ql4/100EI0.677*30.96*103*1.24/100*2.1×1011*388.5*10-8 0.5mm<f=1200/400=3mm 故滿足要求。b.跨中底板部位：立桿縱向間距為120cm，橫向間距為0.9cm，底板部位的砼荷載q25.71*0.9=23.14<30.96KN/ m，不作檢算。c.支點底板部位：立桿縱向間距為60cm，橫向間距為0.9cm，底板部位的砼荷載q41.03*0.9=36.93KN/ m，按3等跨連續(xù)梁計算。荷載：均布荷載q36.93KN/ m強度驗算：M

14、max=0.08*ql20.08*36.93*0.621.06KN·m1.06*106N·mm w=Mmax/Wx=1.06×106/36.4×10329.1MPa<w=145MPa撓度驗算：f0.677*ql4/100EI0.677*36.93*103*0.64/100*2.1×1011*388.5*10-8 0.4mm<f=600/400=1.5mm 故滿足要求。2）10cm×15cm木方受力驗算10×15cm方木采用木材材料為A3A1類，其容許應(yīng)力、彈性模量按A3類計，即：w12Mpa，E9×10

15、3MPa，10cm×15cm方木的截面特性：W10×152/6375cm3，I=10×153/12=2812.54cm4。 a.跨中腹板部位：腹板部位的砼荷載q51.6*0.6=30.96KN/ m，立桿縱向間距為120cm，橫向間距為60cm，按3等跨連續(xù)梁計算。 荷載：均布荷載q30.96KN/ m強度驗算：Mmax=0.08*ql20.08*30.96*1.223.57KN·m3.57*106N·mm w=Mmax/Wx=3.57×106/375×1039.52MPa<w=12MPa撓度驗算：f0.677*ql4

16、/100EI0.677*30.96*103*1.24/100*9×109*2812.54*10-8 1.7mm<f=1200/400=3mm 故滿足要求。b.跨中底板部位：立桿縱向間距為120cm，橫向間距為0.9cm，底板部位的砼荷載q25.71*0.9=23.14<30.96KN/ m，不作檢算。c.支點底板部位：立桿縱向間距為60cm，橫向間距為0.9cm，底板部位的砼荷載q41.03*0.9=36.93KN/ m2，按3等跨連續(xù)梁計算。荷載：均布荷載q36.93KN/ m強度驗算：Mmax=0.08*ql20.08*36.93*0.621.06KN·m1

17、.06*106N·mm w=Mmax/Wx=1.06×106/375×1032.83MPa<w=12MPa撓度驗算：f0.677*ql4/100EI0.677*36.93*103*0.64/100*9×109*2812.54*10-8 0.1mm<f=600/400=1.5mm 故滿足要求。（八）、分配梁計算10×10cm木方做橫向分配梁，間距25cm，其容許應(yīng)力、彈性模量按A3類計，即：w12MPa，E9×103MPa 。10cm×10cm方木的截面特性：W10×102/6167cm3，I=10

18、15;103/12=833.34cm4。1）.跨中底板部位：立桿縱向間距為120cm，橫向間距為0.9cm，底板部位的砼荷載q25.71*0.25=6.43KN/ m，按3等跨連續(xù)梁計算。荷載：均布荷載q6.43KN/ m強度驗算：Mmax=0.08*ql20.08*6.43*0.920.42KN·m0.42*106N·mm w=Mmax/Wx=0.42×106/167×1032.51MPa<w=12MPa撓度驗算：f0.677*ql4/100EI0.677*6.43*103*0.94/100*9×109*833.34*10-8 0.4m

19、m<f=900/400=2.5mm 故滿足要求。2）.跨中腹板部位：立桿縱向間距為120cm，橫向間距為0.6cm，底板部位的砼荷載q51.6*0.25=12.9KN/ m，按2等跨連續(xù)梁計算。荷載：均布荷載q12.9KN/ m強度驗算：Mmax=0.125*ql20.125*12.9*0.620.58KN·m0.58*106N·mm w=Mmax/Wx=0.58×106/167×1033.47MPa<w=12MPa撓度驗算：f0.521*ql4/100EI0.521*12.9*103*0.64/100*9×109*833.34*1

20、0-8 0.1mm<f=600/400=1.5mm 故滿足要求。3）.支點底板部位：立桿縱向間距為60cm，橫向間距為0.9cm，底板部位的砼荷載q41.03*0.25=10.26KN/ m，按3等跨連續(xù)梁計算。荷載：均布荷載q10.26KN/ m強度驗算：Mmax=0.08*ql20.08*10.26*0.920.66KN·m0.66*106N·mm w=Mmax/Wx=0.66×106/167×1033.95MPa<w=12MPa撓度驗算：f0.677*ql4/100EI0.677*10.26*103*0.94/100*9×10

21、9*833.34*10-8 0.6mm<f=900/400=2.5mm 故滿足要求。（九）竹膠模板受力計算1）底模板受力計算 荷載按腹板部位荷載進(jìn)行計算，q=51.6×0.0010.052KN/m計算參數(shù)：竹膠模板面板寬122cm,其肋（10cm×10cm木方分配梁）間距為25cm，因此，面板按五跨連續(xù)梁進(jìn)行計算。竹膠面板規(guī)格為2440mm×1220mm×18mm，靜曲強度：縱向70Mpa，橫向50Mpa，彈性模量：E縱向6×103Mpa，E橫向4×103Mpa。取1mm寬竹膠板作簡化計算，其截面抵抗距W=bh2/6=1

22、5;182/6=54mm3，跨度/板厚=600/18=33.3100，屬小撓度連續(xù)板。面板驗算 a.強度驗算：Mmax=KmqL2=0.103×0.052×2502=M/W=334.8/54=6.2N/mm2橫向=50Mpa，滿足要求。b.剛度驗算：考慮竹膠面板肋為10cm×10cm木方，面板凈跨徑為150mm，故 =KqL4/（100EI）=0.521×0.052×(0.15)4/(100×4×103×1×183/12) =0.1 mm=0.4mm，滿足要求。2)側(cè)模板受力計算側(cè)模板采用18mm厚竹膠板

23、，8×8cm木方作模板豎肋，間距20cm，雙排鋼管作橫肋，拉筋兩層設(shè)置，間距100cm，對此進(jìn)行模板和支撐受力計算。根據(jù)箱梁設(shè)計圖紙，可知側(cè)模與水平線夾角為20º，則可知cos20=0.93°1，則可以假設(shè)側(cè)模垂直受水平荷載的情況進(jìn)行計算。水平荷載計算：砼澆筑速度v=0.3m/h，側(cè)模高度為110cm，新澆砼初凝時間為6h，故新澆砼對側(cè)模側(cè)壓力按下式計算：P1=·h26×1.128.6 KN/m2振搗砼產(chǎn)生荷載：P24.0KPa面板驗算：按五跨連續(xù)梁進(jìn)行驗算，荷載q32.6×0.0010.033KN/m。a.強度驗算：Mmax=KmqL2=0.103×0.033×2502=M/W=212.4/