滿堂支架施工方案_計(jì)算

1、滿堂支架的計(jì)算1.工程概況2.滿堂支架的設(shè)計(jì)和計(jì)算參數(shù)3.荷載計(jì)算4.底模強(qiáng)度計(jì)算5.橫梁強(qiáng)度計(jì)算6.縱梁強(qiáng)度計(jì)算7.支架受力計(jì)算8.支架抗風(fēng)荷載計(jì)算9.立桿地基承載力計(jì)算目錄滿堂支架圖片滿堂支架側(cè)面布置示意圖滿堂支架側(cè)面布置示意圖目錄滿堂支架立面布置示意圖滿堂支架立面布置示意圖目錄滿堂支架平面圖布置示意圖滿堂支架平面圖布置示意圖目錄工程概況某大橋現(xiàn)澆箱梁為單箱單室結(jié)構(gòu)，梁頂寬為10m，腹板寬為5.1m，梁高1.8m。箱梁每跨30m，三跨為一聯(lián)，采用現(xiàn)澆法施工。箱梁每跨混凝土為203m2，標(biāo)準(zhǔn)斷面面積為6.21m2，變截面面積為8.05m2。目錄工程概況荷載首先作用在板底模板上，按照“底?？v梁

2、（底模方木）橫梁立桿基礎(chǔ)”的傳力順序，分別進(jìn)行強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性驗(yàn)算。目錄滿堂支架的設(shè)計(jì)和計(jì)算參數(shù)(1).支架主要材料和性能參數(shù) 施工時(shí)采用滿堂式碗口支架，碗口支架的鋼管為3號(hào)鋼，規(guī)格為48mm3.5mm，其性能見(jiàn)下表1和表2目錄截面積慣性矩抵抗矩回轉(zhuǎn)半徑每米重量(mm2)(mm4)(mm3)(mm)(kg/m)483.5 4.8910212.191045.010315.783.84規(guī)格表1 鋼管截面特性2052052.06102表2 鋼材的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值與彈性模量抗拉、抗彎f (N/mm2)抗壓 fc (N/mm2)彈性模量E (kN/mm2)目錄滿堂支架的設(shè)計(jì)和計(jì)算參數(shù)(2).支架的設(shè)計(jì)布置支

3、架順橋向立桿間距布置 50.6m+250.9m+50.6m=28.5m 支架橫橋向立桿間距布置 30.9m+20.6m+30.9m+20.6m+ 30.9=10.5m 水平桿步距為1.2m。目錄荷載計(jì)算(1) 箱梁鋼筋混凝土自重：G=203m325KN/m3=5075KN， 恒載分項(xiàng)系數(shù)為1.2，假設(shè)梁體全部重量?jī)H 作用于底板區(qū)域，計(jì)算單位面積壓力： F1=GrS=50751.2（5.130）=39.8KN/m2(2) 施工荷載：標(biāo)準(zhǔn)值為1.0KN/m2，分項(xiàng)系數(shù)1.4，設(shè)計(jì) 值F2=1.4KN/m2； (3) 振搗混凝土產(chǎn)生荷載：標(biāo)準(zhǔn)值為2.0KN/m2，分項(xiàng)系數(shù) 1.4，設(shè)計(jì)值F3=2.8

4、KN/m2；(4) 箱梁芯模：標(biāo)準(zhǔn)值1.5KN/m2，分項(xiàng)系數(shù)1.2，設(shè)計(jì)值 F4=1.8KN/m2 ；(5) 竹膠板：取標(biāo)準(zhǔn)值0.1KN/m2 ，分項(xiàng)系數(shù)1.2，設(shè)計(jì)值為 F5=0.12KN/m2 ；(6) 方木：取標(biāo)準(zhǔn)值7.5KN/m3 ，分項(xiàng)系數(shù)1.2，設(shè)計(jì)值為F6=9 KN/m3。目錄底模強(qiáng)度計(jì)算箱梁底模采用高強(qiáng)度竹膠板，板厚t=18mm目錄1、模板力學(xué)性能（1）彈性模量E=0.1105MPa。（2）截面慣性矩：I=bh3/12=1001.83/12=48.6cm4（3）截面抵抗矩：W=bh2/6=1001.82/6=54cm3（4）截面積：A=bh=1001.8=180cm2底模強(qiáng)度

5、計(jì)算2、模板受力計(jì)算(1) 底模板均布荷載：F=F1+F2+F3+F4+F5=39.8+1.4+2.8+1.8+0.12=45.92KN/m2 q=F1=45.51=45.92KN/m(2) 跨中最大正彎矩：M=0.08ql2 =45.920.320.08=0.331 KNm 支點(diǎn)負(fù)彎矩：M=-0.1ql2 =-0.145.920.32 =-0.41KNm目錄底模強(qiáng)度計(jì)算（3）彎拉應(yīng)力：= M/W = 7.57MPa=11Mpa（4）撓度：從竹膠板下方木背肋布置可知，竹膠板可看作為多跨等跨連續(xù)梁，按三等跨均布荷載作用連續(xù)梁進(jìn)行計(jì)算。 根據(jù)建筑施工計(jì)算手冊(cè)，撓度計(jì)算公式為： -撓度系數(shù)，三等跨均

6、布荷載作用連續(xù)梁按照活載最大，取值0.677=(0.67745.920.34)/(1000.110848.610-8)=5.1810-4m=0.518mmL/400=300/400=0.75mm目錄橫梁強(qiáng)度計(jì)算橫梁為12#工字鋼，按最不利跨徑為0.9m考慮。目錄1、12#工字鋼的力學(xué)性能：（1）12#工字鋼容許抗彎應(yīng)力=215MPa，彈性模量E=2.1105Mpa（2）截面抵抗矩：W=72.7 cm3（3）截面慣性矩：I= 436cm4（4）每延米重量13.987kg/m2、橫梁受力計(jì)算（1）作用在橫梁上的均布荷載0.9m長(zhǎng)度范圍內(nèi)橫梁上承擔(dān)4根縱梁重量為：0.10.10.994=0.324K

7、N縱梁施加在橫梁上的均布荷載為：0.3240.9=0.36KN/m作用在橫梁上的均布荷載為：q=(F1+F2+F3+F4+F5)0.9+0.36*1.2=41.382+0.432=41.814KN/mM= =41.8140.92/8=4.23KNm（2）、跨中最大彎矩橫梁強(qiáng)度計(jì)算（3）橫梁彎拉應(yīng)力：計(jì)算簡(jiǎn)圖見(jiàn)下圖。 = M/W =4.23103/72.710-6=58.2MPa=210Mpa 橫梁彎拉應(yīng)力滿足要求。3、橫梁撓度計(jì)算： f= =(541.691030.94)/(3842.1101143610-8) =0.376mmL/400=900/400=2.25mm 橫梁撓度滿足要求。 綜上

8、，橫梁強(qiáng)度撓度滿足要求。45384qlEI目錄縱梁強(qiáng)度計(jì)算縱梁為1010cm方木，凈間距為0.25m，墩身處端部跨徑為0.6m，中部箱梁標(biāo)準(zhǔn)截面跨徑為0.9m按照跨徑為0.9m進(jìn)行計(jì)算，間距為0.9m。1、方木（落葉松）的力學(xué)性能目錄 (1)落葉松容許抗彎應(yīng)力=14.5MPa，彈性模量 E=11103Mpa (2)截面抵抗矩：W= =0.10.12/6=1.6710-4m3 (3)截面慣性矩：I= =0.10.13/12=8.3310-6m4縱梁強(qiáng)度計(jì)算方木受力計(jì)算（1）作用在縱梁上的均布荷載為：q=(F1+F2+F3+F4+F5)0.3=45.920.3=13.776KN/m(2)跨中最大彎

9、矩：計(jì)算簡(jiǎn)圖見(jiàn)下圖。目錄縱梁強(qiáng)度計(jì)算M= =13.7760.92/8=1.39KNm(3)縱梁彎拉應(yīng)力：= =1.39103/1.6710-4=8.35MPa=14.5Mpa縱梁彎拉應(yīng)力滿足要求。3、縱梁撓度：f= =(513.7761030.94)/(384111098.3310-6)=1.28mmL/400=900/400=2.25mm縱梁彎曲撓度滿足要求。綜上，縱梁強(qiáng)度滿足要求。目錄支架受力計(jì)算1、立桿承重計(jì)算 碗扣支架立桿設(shè)計(jì)承重為：30KN/根, 碗扣支架受力最不利位置在立桿的底部，（1）中間標(biāo)準(zhǔn)段側(cè)腹板下方立桿的最大承重計(jì)算目錄支架受力計(jì)算每根立桿承受鋼筋砼和模板重量：側(cè)腹板上方承

10、重的梁體橫截面積為1.937m2N1=0.9m0.6m(1.8+0.12)+1.21.9370.925/3=18.5KN橫梁施加在每根立桿重量：N2=1.20.9m13.987kg/m10/103=0.151KN縱梁施加在每根立桿重量：N3=1.20.9m4根0.1m0.1m9 KN/m3=0.389KN支架自重：支架最高按照8m計(jì)算，立桿單根重：1.283.8410/103=0.372KN，單根立桿承擔(dān)橫桿的重量：1.2(0.9m+0.9m)63.8410/103=0.498KN施工荷載、振搗荷載1.40.9m0.6m(2+1)=2.268 KN每根立桿總承重：N=N1+N2+N3+N4=1

11、8.5+0.151+0.27+0.389+0.372+0.498+2.268 =22.5KN30KN立桿承重滿足要求。目錄支架受力計(jì)算（2）針對(duì)箱梁每跨端部箱室為變截面，箱梁混凝土的重量較大，支架布置為60cm60cm和60cm90cm，按60cm90cm布置進(jìn)行計(jì)算。每根立桿承受鋼筋砼和模板重量：N1=( +1.21.5KN/m2+1.20.1 KN/m2)0.6m0.9m =26.6 KN橫梁施加在每根立桿重量：N2=1.20.9m13.987kg/m10/103=0.151KN縱梁施加在每根立桿重量：N3=1.20.6m4根0.1m0.1m7.5 KN/m3=0.216KN支架自重：支架

12、最高按照8m計(jì)算，立桿單根重：1.283.8410/103=0.372KN，單根立桿承擔(dān)橫桿的重量：1.2(06m+0.9m)63.8410/103=0.415KN施工荷載、振搗荷載1.40.9m0.6m(2+1)=2.268 KN每根立桿總承重：N=N1+N2+N3+N4=26.6+0.151+0.216+0.372+0.415+2.268=30.0KN=30KN目錄支架受力計(jì)算2、支架穩(wěn)定性驗(yàn)算根據(jù)實(shí)用建筑施工手冊(cè)軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定性計(jì)算： N 軸心壓力； -軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)； A-構(gòu)件的毛截面面積； 鋼材的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，取205 N/ mm2； -材料強(qiáng)度附加分項(xiàng)系數(shù)，根據(jù)有關(guān)規(guī)

13、定當(dāng)支架搭設(shè)高度小于25m時(shí)取值1.35。目錄支架受力計(jì)算(1)立桿長(zhǎng)細(xì)比計(jì)算:鋼管斷面示意圖見(jiàn)下圖。 回轉(zhuǎn)半徑計(jì)算：i = =0.35(48+41)2=15.575mm長(zhǎng)細(xì)比計(jì)算：= =77=150（2）由長(zhǎng)細(xì)比可查得，軸心受壓構(gòu)件的縱向彎曲系數(shù) =0.707（3）立桿鋼管的截面積：Am= =489mm2(4)穩(wěn)定性驗(yàn)算 = =78.1 N/ mm2 = =152 N/ mm2支架穩(wěn)定性滿足要求。綜上，碗扣支架受力滿足要求。0.352dD目錄30.9 30.0 100.707489支架抗風(fēng)荷載計(jì)算 支架上的荷載除以上計(jì)算外，還應(yīng)考慮風(fēng)荷載的作用。根據(jù)公路橋梁通用技術(shù)規(guī)范的規(guī)定，計(jì)算橋梁的強(qiáng)度

14、和穩(wěn)定時(shí)，應(yīng)考慮作用在橋梁上的風(fēng)力。在風(fēng)力較大的地方應(yīng)按照季節(jié)性進(jìn)行風(fēng)荷載計(jì)算。計(jì)算方法為： 橫向風(fēng)力為橫向風(fēng)壓乘以迎風(fēng)面積。橫向風(fēng)壓按照下公式計(jì)算：W=K1K2K3K4W0K1=0.85，K2=1.3，K3=1.0，K4=1.3，W0=600Kpa W=0.862Kpa=86.2kg/m2 ，縱向風(fēng)壓為橫向的40%，且縱向受力面積較小，因此計(jì)算時(shí)僅考慮橫向風(fēng)荷載。K1設(shè)計(jì)風(fēng)速頻率換算系數(shù) K2風(fēng)壓體型系數(shù)K3風(fēng)壓高度變化系數(shù) K4地形、地理?xiàng)l件系數(shù) 目錄支架抗風(fēng)荷載計(jì)算風(fēng)荷載按中心集中力加載在立桿上，立桿均按兩端鉸接計(jì)算。立桿受力穩(wěn)定性按組合風(fēng)荷載計(jì)算: 水平荷載計(jì)算風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值WK=0.7

15、ZS W0 Z-風(fēng)壓高度變化系數(shù) 取1.46 S-腳手架風(fēng)荷載體形系數(shù)1.3-腳手架擋風(fēng)系數(shù)0.087WK=0.71.461.30.08786.2=9.96 kg/m2La-縱桿間距0.9mh-步距1.2m風(fēng)荷載產(chǎn)生的彎矩M=1.4WKLah2/8 =1.49.960.91.22/810=22.5 N/m2483.5支架鋼管的抵抗矩W=5103mm3截面積A=4.89102mm2 由以上計(jì)算知，立桿所受最大豎向荷載為30KNN/A+M/W=30103/4.8910-4+22.5/510-6=65.8Mpa容許應(yīng)力=205Mpa 綜上，支架抗風(fēng)荷載驗(yàn)算滿足要求。目錄立桿地基承載力計(jì)算立桿基礎(chǔ)底面的平均壓力應(yīng)滿足下式的要求：p fg 地基承載力設(shè)計(jì)值：fg = fgkkc = 3000.4=120 kPa； 其中，地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值：fgk= 300 kPa ； 腳手架地基承載力調(diào)整系數(shù)：kc = 0.4 ； （1）地基處理立桿底托邊長(zhǎng)為15cm15cm，磚渣和水穩(wěn)銑刨料50cm處理后承載力300kpa，上部采用15cm 厚C20混凝土罩面硬化，C20 混凝土抗壓強(qiáng)度為8MPa。 目錄立桿地基承載力計(jì)算（2）驗(yàn)算荷載組合取單根立桿分析：根據(jù)以上計(jì)算可知，單根立桿最大荷載N=30KN ，立桿底托面積S=0.150.15=0.0225m2立桿底部混凝土承受荷載為：N/