橋梁下部結(jié)構(gòu)施工操作平臺(tái)腳手架計(jì)算

1、橋梁下部結(jié)構(gòu)施工操作平臺(tái)腳手架計(jì)算目錄 TOC o 1-2 h z u HYPERLINK l _Toc69829641 1 工程概況 PAGEREF _Toc69829641 h 2 HYPERLINK l _Toc69829642 1.1 項(xiàng)目概況 PAGEREF _Toc69829642 h 2 HYPERLINK l _Toc69829643 1.2 地質(zhì)條件 PAGEREF _Toc69829643 h 2 HYPERLINK l _Toc69829644 2 設(shè)計(jì)規(guī)范及依據(jù) PAGEREF _Toc69829644 h 2 HYPERLINK l _Toc69829645 3 支架

2、布置 PAGEREF _Toc69829645 h 3 HYPERLINK l _Toc69829646 3.1 橋臺(tái)施工支架設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc69829646 h 3 HYPERLINK l _Toc69829647 3.2 方墩施工支架設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc69829647 h 4 HYPERLINK l _Toc69829648 3.3 雙系梁墩身支架布置 PAGEREF _Toc69829648 h 5 HYPERLINK l _Toc69829649 3.4 三系梁墩身支架布置 PAGEREF _Toc69829649 h 6 HYPERLINK l _Toc69

3、829650 4 荷載分析及材料特性 PAGEREF _Toc69829650 h 7 HYPERLINK l _Toc69829651 4.1 荷載條件 PAGEREF _Toc69829651 h 7 HYPERLINK l _Toc69829652 4.2 風(fēng)荷載計(jì)算 PAGEREF _Toc69829652 h 7 HYPERLINK l _Toc69829653 4.3 模板側(cè)向壓力 PAGEREF _Toc69829653 h 9 HYPERLINK l _Toc69829654 4.4 荷載組合 PAGEREF _Toc69829654 h 10 HYPERLINK l _Toc

4、69829655 4.5 盤扣架桿件特性 PAGEREF _Toc69829655 h 11 HYPERLINK l _Toc69829656 4.6 鋼材強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 PAGEREF _Toc69829656 h 11 HYPERLINK l _Toc69829657 4.7 混凝土強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 PAGEREF _Toc69829657 h 12 HYPERLINK l _Toc69829658 4.8 竹膠板及木結(jié)構(gòu) PAGEREF _Toc69829658 h 12 HYPERLINK l _Toc69829659 5 支架計(jì)算 PAGEREF _Toc69829659 h 12 HYPER

5、LINK l _Toc69829660 5.1 系梁支架計(jì)算 PAGEREF _Toc69829660 h 12第 PAGE23 頁 共 = NUMPAGES 23-2 21 頁工程概況項(xiàng)目概況白家坡1#大橋設(shè)計(jì)為方墩，墩高1.958.45m；白家坡2#大橋橋墩設(shè)計(jì)為圓柱墩，墩高7.122.9m。白家坡1#大橋支架為雙排操作腳手架，白家坡2#大橋中系梁、上系梁、蓋梁支架設(shè)計(jì)為支撐架，其中中系梁、上系梁采用落地滿堂支架法施工，蓋梁采用鋼棒支架法施工，系梁及蓋梁類型概況見 REF _Ref68101668 h 表 1.11。表 STYLEREF 2 s 1.1 SEQ 表 * ARABIC s 2

6、 1 系梁及蓋梁結(jié)構(gòu)概況表序號(hào)結(jié)構(gòu)尺寸（長(zhǎng)寬高）離地高度數(shù)量/個(gè)支架類型1中系梁7.5m1.2m1.5m4.59.514落地滿堂架26.5m1.2m1.5m5.39.56落地滿堂架3上系梁7.5m1.2m1.5m11.321.514落地滿堂架4蓋梁17.5m2.3m1.5m11.321.53鋼棒支架法地質(zhì)條件根據(jù)地勘報(bào)告，2#大橋橋區(qū)覆蓋層為粉質(zhì)粘土，其巖層特性見 REF _Ref68162093 h 表 1.21。表 STYLEREF 2 s 1.2 SEQ 表 * ARABIC s 2 1 地質(zhì)參數(shù)特性表巖土名稱層厚/m天然內(nèi)聚力c（kPa）天然內(nèi)摩擦角（）地基承載力特征值fak(kPa)

7、粉質(zhì)粘土0.73.223.4515.75150設(shè)計(jì)規(guī)范及依據(jù)（1）施工圖設(shè)計(jì)及臨時(shí)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)委托；（2）鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)（GB 50017-2017）；（3）建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范（GB5009-2012）；（4）建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB 50007-2011）；（5）混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50010-2010）；（6）建筑施工承插型盤扣式鋼管支架安全技術(shù)規(guī)程（JGJ231-2010）；（7）公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范（JTGT3650-2020）；（8）建筑施工模板安全技術(shù)規(guī)范（JGJ162-2008）；支架布置橋臺(tái)施工支架設(shè)計(jì)橋臺(tái)雙排操作支架采用承插型盤扣式腳手架，樁柱式橋臺(tái)支架長(zhǎng)度為24m，寬度9m

8、，高度為5.45m；重力式橋臺(tái)支架長(zhǎng)度為24.6m，寬度10.2m，高度為12m，基礎(chǔ)底部澆筑20cm厚C20混凝土。跨距為120cm180cm，步距150cm；，上下通道采用60cm180cm200cm定型鋼爬梯，操作層滿鋪腳手板，支架結(jié)構(gòu)見 REF _Ref69743648 h 圖 3.11、 REF _Ref69300433 h 圖 3.12、 REF _Ref69300434 h 圖 3.13。圖 STYLEREF 2 s 3.1 SEQ 圖 * ARABIC s 2 1 樁柱式橋臺(tái)操作腳手架結(jié)構(gòu)圖（單位：cm）圖 STYLEREF 2 s 3.1 SEQ 圖 * ARABIC s 2

9、 2 重力式橋臺(tái)操作腳手架結(jié)構(gòu)圖-1（單位：cm）圖 STYLEREF 2 s 3.1 SEQ 圖 * ARABIC s 2 3 重力式橋臺(tái)操作腳手架結(jié)構(gòu)圖-2（單位：cm）方墩施工支架設(shè)計(jì)雙排操作支架采用承插型盤扣式腳手架，支架長(zhǎng)度為4.2m，寬度4.2m，高度為8.95m，基礎(chǔ)底部澆筑20cm厚C20混凝土?？缇酁?20cm180cm，步距150cm；上下通道采用60cm180cm200cm定型鋼爬梯，操作層滿鋪腳手板，支架結(jié)構(gòu)見 REF _Ref69221390 h 圖 3.21。圖 STYLEREF 2 s 3.2 SEQ 圖 * ARABIC s 2 1 方墩操作支架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖（單位

10、：cm）雙系梁墩身支架布置雙系梁墩身支架采用承插型盤扣式腳手架，支架長(zhǎng)度為20.1m，寬度4.5m，高度為9m，基礎(chǔ)底部澆筑20cm厚C20混凝土。操作區(qū)跨距為90cm90cm，操作區(qū)為120cm180cm，步距150cm；系梁底模板采用1.5cm厚竹膠板+1010cm木方，木方間距為30cm，側(cè)模采用1.5cm厚竹膠板+510cm木方，木方間距為30cm，支架結(jié)構(gòu)見 REF _Ref68957879 h 圖 3.31。 圖 STYLEREF 2 s 3.3 SEQ 圖 * ARABIC s 2 1 雙系梁墩身支架結(jié)構(gòu)圖（單位：cm）三系梁墩身支架布置三系梁墩身支架采用承插型盤扣式腳手架，支架

11、長(zhǎng)度為20.1m，寬度7.5m，高度為21m，基礎(chǔ)底部澆筑20cm厚C20混凝土。操作區(qū)跨距為90cm90cm，操作區(qū)為120cm180cm，步距150cm；系梁模板結(jié)構(gòu)同雙系梁墩身，支架結(jié)構(gòu)見 REF _Ref68958328 h 圖 3.41。圖 STYLEREF 2 s 3.4 SEQ 圖 * ARABIC s 2 1 三系梁墩身支架結(jié)構(gòu)圖（單位：cm）荷載分析及材料特性荷載條件1）混凝土容重：26kN/m3；2）鋼模自重：1.8kN/m2；3）木模板自重0.3kN/m2；4）腳手架自重：根據(jù)建筑施工承插型盤扣式鋼管支架安全技術(shù)規(guī)程（JGJ231）附錄A表A-1計(jì)算：步距1.5m，縱距0

12、.9m，橫距0.9m腳手架步距1.5m，縱距1.8m，橫距1.2m5）腳手板自重：0.35kN/m2；6）欄桿及踢腳板自重：0.11kN/m；7）分配梁12自重：0.1kN/m；8）型鋼I56a自重：1.06kN/m；9）施工荷載（人員機(jī)具）：3kN/m2；10）基本風(fēng)壓：根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范（GB5009）附錄E，重現(xiàn)期n=10的基本風(fēng)壓，取。風(fēng)荷載計(jì)算根據(jù)建筑施工承插型盤扣式鋼管支架安全技術(shù)規(guī)程（JGJ231），作用在支架上的水平風(fēng)荷載按下式計(jì)算：式中：風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值()；基本風(fēng)壓值，取；風(fēng)壓高度變化系數(shù)，根據(jù)建筑施工承插型盤扣式鋼管支架安全技術(shù)規(guī)程（JGJ231）表B.0.1，這里取值1.

13、42（地面B類粗糙度，離地最大高度按約30m考慮）；一一風(fēng)荷載體型系數(shù)，按 REF _Ref68164372 h 表 4.21的規(guī)定采用。表 STYLEREF 2 s 4.2 SEQ 表 * ARABIC s 2 1 腳手架的風(fēng)荷載體型系數(shù)s背靠建筑物的狀況全封閉墻敞開、框架和開洞墻腳手架狀況全封閉、半封閉雙排腳手架1.01.3敞開模板支撐架stw注：stw值可將支架視為桁架，按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范（GB5009）的規(guī)定計(jì)算；為腳手架擋風(fēng)系數(shù)，其中為擋風(fēng)面積,迎風(fēng)面積；密目式安全立網(wǎng)全封閉腳手架擋風(fēng)系數(shù)不宜小于0.8。對(duì)于本項(xiàng)目而言，風(fēng)荷載體型系數(shù)為：式中：支架長(zhǎng)邊寬度19.2m，立桿

14、數(shù)目為21根，高度為23m，故擋風(fēng)系數(shù)：根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范（GB5009）表8.3.1中37（b）計(jì)算表，參見 REF _Ref68172348 h 圖 4.21。圖 STYLEREF 2 s 4.2 SEQ 圖 * ARABIC s 2 1 整體計(jì)算體型系數(shù)表表中，有；根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范（GB5009）表8.3.1中37（b）計(jì)算表，參見 REF _Ref68172647 h 圖 4.22，取。圖 STYLEREF 2 s 4.2 SEQ 圖 * ARABIC s 2 2 系數(shù)表綜上因此，風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值為：模板側(cè)向壓力（1）系梁本工程系梁高度均為1.5m高，采用一次性澆筑工藝，混凝土澆筑對(duì)

15、側(cè)模的側(cè)壓力計(jì)算公式為：式中：凝土對(duì)模板最大側(cè)壓力（MPa）；素混凝土重度（24kN/m3）；混凝土初凝時(shí)間（6h）；混凝土澆筑速度（1m/h）；混凝土澆筑高度1.5m；考慮外加劑影響修正系數(shù)，取1.2；混凝土坍落度影響修正系數(shù)，取1.15。故有：（2）橋臺(tái)本工程橋臺(tái)最大澆筑高度7.8m，故有：荷載組合按極限狀態(tài)法計(jì)算，根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范（GB 50009-2012）中3.2節(jié)，基本組合：標(biāo)準(zhǔn)組合：由永久荷載控制的效應(yīng)組合，同時(shí)本工程使用年限5年，永久荷載分項(xiàng)系數(shù)由可變荷載控制時(shí)，由永久荷載控制時(shí)；可變荷載分項(xiàng)系數(shù)，荷載組合值系數(shù)，風(fēng)荷載取0.9。故本計(jì)算中：荷載設(shè)計(jì)值=1.35永久荷載+1

16、.4可變荷載本計(jì)算采用有限元分析軟件Midas/civil 2015 8.3.2版。盤扣架桿件特性盤扣架桿件截面特性見 REF _Ref68186990 h 圖 4.51。圖 STYLEREF 2 s 4.5 SEQ 圖 * ARABIC s 2 1 盤扣架截面特性表鋼材強(qiáng)度設(shè)計(jì)值臨時(shí)工程Q235B鋼材的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，Q235鋼材板厚時(shí)：彎應(yīng)力、組合應(yīng)力 剪應(yīng)力 Q235鋼材板厚時(shí)：彎應(yīng)力、組合應(yīng)力 剪應(yīng)力 臨時(shí)工程Q345B鋼材的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，Q345鋼材板厚時(shí)：彎應(yīng)力、組合應(yīng)力 剪應(yīng)力 Q235鋼材板厚時(shí)：彎應(yīng)力、組合應(yīng)力 剪應(yīng)力 混凝土強(qiáng)度設(shè)計(jì)值C20混凝土抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。竹

17、膠板及木結(jié)構(gòu)對(duì)于膠合板，根據(jù)建筑施工模板安全技術(shù)規(guī)范（JGJ162-2008），15mm厚覆面3層竹膠合板抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，彈性模量；15mm厚覆面5層竹膠合板抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，彈性模量，這里按5層板考慮。對(duì)于本工程使用的10cm10cm/5cm10cm方木，根據(jù)木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50005-2003），TC11B級(jí)杉木抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，順紋抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。支架計(jì)算系梁支架計(jì)算竹膠板受力計(jì)算根據(jù)建筑施工模板安全技術(shù)規(guī)范（JGJ162），面板可按簡(jiǎn)支模型計(jì)算，竹膠合板面板強(qiáng)度值按下式計(jì)算：底模計(jì)算木方中心距離為30cm，取1m寬竹膠板做為計(jì)算單元，該處竹膠合板線荷載設(shè)計(jì)值為：彎矩：彎曲應(yīng)力：，滿足要

18、求。系梁側(cè)模計(jì)算木方中心距離為40cm，取1m寬竹膠板做為計(jì)算單元，該處竹膠合板線荷載設(shè)計(jì)值為：彎矩：彎曲應(yīng)力：，滿足要求。橋臺(tái)側(cè)模計(jì)算木方中心距離為30cm，取1m寬竹膠板做為計(jì)算單元，該處竹膠合板線荷載設(shè)計(jì)值為：彎矩：彎曲應(yīng)力：，滿足要求。木方計(jì)算底模10cm10cm木方計(jì)算底模模板采用10cm10cm方木，方木縱向（橋梁方向）間距為30cm，12型鋼橫向間距為0.9m。單根木方上承受的設(shè)計(jì)線荷載為：彎矩：剪力：彎曲應(yīng)力：最大剪應(yīng)力為平均剪應(yīng)力1.5倍：系梁側(cè)模5cm10cm木方計(jì)算側(cè)模模板采用5cm10cm方木，方木縱向間距為30cm，248鋼管間距為0.5m。單根木方上承受的設(shè)計(jì)線荷載

19、為：彎矩：剪力：彎曲應(yīng)力：最大剪應(yīng)力為平均剪應(yīng)力1.5倍：橋臺(tái)側(cè)模5cm10cm木方計(jì)算側(cè)模模板采用5cm10cm方木，方木縱向間距為30cm，248鋼管間距為0.5m。單根木方上承受的設(shè)計(jì)線荷載為：彎矩：剪力：彎曲應(yīng)力：最大剪應(yīng)力為平均剪應(yīng)力1.5倍：分配梁計(jì)算12分配梁計(jì)算12分配梁跨度90cm，間距90cm，按簡(jiǎn)支梁計(jì)算?；炷良澳０搴奢d：施工荷載及腳手板：12分配梁受力如 REF _Ref68182601 h 圖 5.11所示。圖 STYLEREF 2 s 5.1 SEQ 圖 * ARABIC s 2 1 12分配梁受力示意圖將計(jì)算模型輸入有限元分析軟件中，12自重通過軟件添加，系數(shù)1

20、.35。12彎應(yīng)力、剪應(yīng)力計(jì)算結(jié)果見 REF _Ref68189656 h 圖 5.12、 REF _Ref68189657 h 圖 5.13。圖 STYLEREF 2 s 5.1 SEQ 圖 * ARABIC s 2 2 12彎曲應(yīng)力（單位：MPa）圖 STYLEREF 2 s 5.1 SEQ 圖 * ARABIC s 2 3 12剪切應(yīng)力（單位：MPa）12彎曲應(yīng)力：，滿足要求。12剪切應(yīng)力：，滿足要求248鋼管背楞計(jì)算（1）背楞計(jì)算5cm10cm方木間距為40cm，248鋼管間距為0.5m。背楞受到的單點(diǎn)集中力作用為：。16mm拉桿間距60cm，最大彎矩為：彎曲應(yīng)力為：，滿足要求。（2）

21、拉桿計(jì)算拉桿為M12對(duì)拉螺栓。拉桿單點(diǎn)拉力為：拉桿拉應(yīng)力，滿足要求。支撐腳手架計(jì)算風(fēng)荷載引起的軸力附加值及彎矩（1）立桿軸力附加值根據(jù) REF _Ref68188291 r h 4.2節(jié)，風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值為作用在頂層操作欄桿圍擋的水平集中力為：式中：立桿縱向間距，為0.9m；模板支撐架頂部豎向圍欄高度，1.2m。作用在模板支撐架計(jì)算單元的架體范圍內(nèi)的均布線荷載為：故架體的傾覆力矩標(biāo)準(zhǔn)值為：式中：H為架體高度，23m。最大立桿軸力附加值為：式中：模板支撐架計(jì)算單元跨數(shù)，；模板支撐架橫向?qū)挾龋?。?）彎矩標(biāo)準(zhǔn)值式中：立桿縱向間距，為0.9m；步距，為1.5m。立桿軸力計(jì)算（1）支撐區(qū)腳手架步距1.5m

22、，縱距0.9m，橫距0.9m。組合風(fēng)荷載時(shí)立桿軸力設(shè)計(jì)值為：（2）操作區(qū)腳手架步距1.5m，縱距1.8m，橫距1.2m。長(zhǎng)細(xì)比計(jì)算（1）支撐區(qū)立桿長(zhǎng)細(xì)比計(jì)算根據(jù)建筑施工承插型盤扣式鋼管支架安全技術(shù)規(guī)程（JGJ231），模板支撐架（操作區(qū)立桿計(jì)算長(zhǎng)度取支撐架計(jì)算長(zhǎng)度）立桿計(jì)算長(zhǎng)度按下列公式計(jì)算，取其中的較大值： 式中：最大步距，取1.5m；立桿伸出頂層水平桿長(zhǎng)度，取650mm；支架立桿頂層水平桿步距，比最大步距減少一個(gè)盤扣的距離，取1.0m；支架立桿計(jì)算長(zhǎng)度修正系數(shù)，步距為0.5m或1.0m時(shí)，取1.6；步距為1.5m時(shí)，取1.2；懸臂端計(jì)算長(zhǎng)度折減系數(shù)，可取0.7。因此，計(jì)算長(zhǎng)度：，取 長(zhǎng)細(xì)比，根據(jù)建筑施工承插型盤扣式鋼管支架安全技術(shù)規(guī)程（JGJ231）模板支架立桿容許長(zhǎng)細(xì)比，因此，立桿長(zhǎng)細(xì)比驗(yàn)算滿足要求！根據(jù)建筑施工承插型盤扣式鋼管支架安全技術(shù)規(guī)程（JGJ231）表D-1有，穩(wěn)定性系數(shù)（2）操作區(qū)立桿長(zhǎng)細(xì)比計(jì)算式中：最大步距，取1.5m；考慮腳手架整體穩(wěn)定性的立桿計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù)，按 REF _Ref68267625 h 圖 5.14??；圖 STYLEREF 2 s 5.1 SEQ 圖 * ARABIC s