天桥工程上构支架计算书.doc

广西建工集团第一建筑工程有限责任公司天桥工程项目经理部 天桥工程上构支架计算书 天桥工程上构支架计算书一、计算说明天桥桥跨布置方案为215+19.4+215米，桥梁长度为86.4米。上部结构为钢筋砼连续箱梁，横桥向采用单箱单室截面，梁顶宽8.00m，梁底宽3.0m，翼板悬臂长2.50m，跨中底板厚20，底板厚度由跨中的22cm渐变至根部附近的40cm厚，支点附近顶板、底板厚度分别为45和40cm；连续梁采用等截面梁高，梁高为1.2m箱梁支架采用满堂扣件式钢管支架和工字钢简支梁相结合的型式。工字钢简支梁跨度4.5m，跨越龙江街道路上方以方便人、车通行，其他位置设满堂扣件式钢管支架。二、编制依据1、天桥工程施工图设计图纸2、建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(jgj 130-2001)3、钢结构设计规范（gb50017-2003）4、建筑地基基础设计规范（gb 50007-2002）5、混凝土结构设计规范（gb 50010-2002）6、路桥施工计算手册三、荷载统计梁体砼按设计要求分三次浇筑，先浇筑底板再浇筑及悬臂以下部分腹板，最后浇筑剩余部分。荷载统计根据箱梁截面变化分四种情况考虑，按公路桥涵施工技术规范第9.2.2条进行荷载统计及荷载组合：a: a-a截面图1 a-a横断面图图2 a-a断面分层浇筑图图3 a-a断面荷载分块图1、竹胶板自重：0.2kn/（采用18mm厚度），方木自重忽略不计2、砼自重底板处荷载：腹板处荷载：翼板处荷载：垂直于外倾模板的最大荷载：3、施工荷载： 2.5 kn/4、振捣砼产生的荷载竖向荷载 2.0 kn/水平荷载 4.0 kn/合计：腹板处：底板处： 翼板处: 外倾模板处： 垂直于外倾模板的最大荷载：振捣砼产生的竖向荷载： 振捣砼产生的水平荷载： b: b-b截面图4 b-b横断面图图5 b-b断面分层浇筑图图6 b-b断面荷载分块图1、竹胶板自重：0.2kn/（采用18mm厚度），方木自重忽略不计2、砼自重底板处荷载：腹板处荷载：翼板处荷载：垂直于外倾模板的最大荷载：3、施工荷载： 2.5 kn/4、振捣砼产生的荷载竖向荷载 2.0 kn/水平荷载 4.0 kn/合计：l 腹板处：l 底板处： l 翼板处: l 外倾模板处： 垂直于外倾模板的最大荷载：振捣砼产生的竖向荷载： 振捣砼产生的水平荷载： c: c-c截面图7 c-c横断面图图8 c-c断面分层浇筑图图9 c-c断面荷载分块图1、竹胶板自重：0.2kn/（采用18mm厚度），方木自重忽略不计2、砼自重底板处荷载：翼板处荷载：垂直于外倾模板的最大荷载：3、施工荷载： 2.5 kn/4、振捣砼产生的荷载竖向荷载 2.0 kn/水平荷载 4.0 kn/合计：l 底板处： l 翼板处: l 外倾模板处： 垂直于外倾模板的最大荷载：振捣砼产生的竖向荷载： 振捣砼产生的水平荷载： d: d-d截面图10 d-d横断面图d-d截面同c-c截面类似，分层浇筑图和荷载分块图可参考图8、9。1、竹胶板自重：0.2kn/（采用18mm厚度），方木自重忽略不计2、砼自重底板处荷载：翼板处荷载：垂直于外倾模板的最大荷载：3、施工荷载： 2.5 kn/4、振捣砼产生的荷载竖向荷载 2.0 kn/水平荷载 4.0 kn/合计：l 底板处： l 翼板处: l 外倾模板处： 垂直于外倾模板的最大荷载：振捣砼产生的竖向荷载： 振捣砼产生的水平荷载： 四、确定大木方顺桥向对中间距（即小木方顺桥向的计算跨径） 底、腹板计算 a-a截面段：小木方采用优质杉木，断面尺寸为5cm8cm。按四等跨连续梁计算，在底板处横桥向间距，腹板处取。底板处作用在小木方上的荷载为：查路桥施工计算手册附表2-11，p765可知小木方的截面性质如下：，惯性矩弯曲应力为：（查路桥施工计算手册附表3-39，p805）。从而，小木方的最大计算跨径：，暂取 腹板处作用在小木方上的荷载为：，则，暂取 b-b截面段：小木方采用优质杉木，断面尺寸为5cm8cm。按四等跨连续梁计算，在底板处横桥向间距，腹板处取。底板处作用在小木方上的荷载为：查路桥施工计算手册附表2-11，p765可知弯曲应力为：小木方的最大计算跨径：，暂取为0.70m 腹板处计算同a-a截面腹板，暂取 c-c截面段：小木方采用优质杉木，断面尺寸为5cm8cm。按四等跨连续梁计算，在底、腹板处横桥向间距。底、腹板计算同a-a截面腹板，暂取 d-d截面段：底、腹板计算同c-c截面底、腹板，暂取。 翼缘板计算：a-a、b-b、c-c截面段小木方采用优质杉木，断面尺寸为5cm8cm。按四等跨连续梁计算。横桥向间距取50cm，纵向计算长度设为，则作用在小木方上的荷载为：小木方的最大计算跨径：，暂取d-d截面段小木方采用优质杉木，断面尺寸为5cm8cm。按四等跨连续梁计算。横桥向间距取50cm，纵向计算长度设为，则作用在小木方上的荷载为：小木方的最大计算跨径：，暂取 外倾侧模计算： 外倾侧模的支撑采用横撑和斜撑的型式，具体布置如下图所示： 外倾侧模支撑示意图 支撑按承受浇筑腹板75cm高时新浇砼产生的荷载设计。小木方间距30cm，大木方间距与立杆顺桥向间距相同。荷载统计：1、新浇砼对模板的侧压力：由于腹板高度较低，计算有效压头高度h在正常的浇筑速度及浇筑温度下要比腹板高度大，所以新浇注的砼对模板的侧压力计算公式为：，沿腹板高度自上而下成三角形分布。支撑顺桥向最大间距为80cm，则： 2、振捣砼产生的荷载： 侧模受力图如下：侧模受力简图 弯矩及支反力图最大支反力为4.9kn，单扣件的抗滑力为8.5kn，只靠斜撑就可以满足支撑力的要求。考虑到施工偏差及扣件的折旧，安全起见在同一个斜撑处增加一道横向（或竖向）支撑。具体布置见外倾侧模支撑示意图。五、验算小木方的挠度 底、腹板a-a截面段：按四等跨连续梁计算，计算跨径取以上暂定跨径。 底板处：腹板处：b-b截面段：按四等跨连续梁计算，计算跨径已在以上确定，。底板处： 腹板处：间距小于a-a断面腹板处间距，可不必验算。c-c、d-d截面段：验算同b-b断面腹板。 翼缘板：a-a、b-b、c-c截面段d-d截面段六、验算竹胶板按单向板进行验算，按五等跨连续板考虑。 a-a截面段：底板处： 由以上计算可知，竹胶板的允许强度及变形远远高于计算强度及变形。其他截面荷载下的竹胶板强度及变形可不必验算。七、验算大木方 大木方采用宽10cm，高15cm的杉木，计算跨径底板处取60cm，腹板处取45cm，翼缘板处取100cm。大木方的抗弯截面模量为：，惯性矩a-a截面段：底板处： 计算受力简图如下：腹板处：腹板处荷载为42.5kn/m3 计算简图如下： b-b截面段：底板处： 计算简图如下：腹板处：小木方跨径0.7m，小于0.8m，可不必验算。c-c、d-d截面段：计算同b-b截面腹板翼缘板：计算跨径取100cm，按二等跨连续梁计算。 只验算荷载最大的d-d断面： 八、桥下人、车通道口设计 由于桥梁跨越原有的道路龙江街，为了保证施工期间行人车辆的通行，需在原有道路处留置人、车通道。通道的宽度4.5m，支架采用型钢简支梁的型式，即通道顺桥向两侧原有的钢管支架适当加密作为支座区，支座区上安装型钢简支梁（简支梁采用1cm钢板和u形箍与下面的钢管之间紧固，钢板与工字钢翼板采用角焊缝焊接）横跨原有道路。（简支梁布置详见附图）简支梁及支座设置在以a-a断面为标准断面的箱梁下，按承受a-a标准断面的荷载来设计。 荷载统计腹板处：底板处： 翼板处: 外倾模板处： 垂直于外倾模板的最大荷载：振捣砼产生的竖向荷载： 振捣砼产生的水平荷载： 确定工字钢横桥向间距木方采用优质杉木，断面尺寸为5cm8cm。按四等跨连续梁计算，木方间距顺桥向取30cm，工字钢横桥向间距应能使上层木方满足强度和刚度要求。分两部分对槽钢横桥向间距分别进行验算。底板处作用在木方上的荷载为：查路桥施工计算手册附表2-11，p765可知木方的截面性质如下：，惯性矩弯曲应力为：（查路桥施工计算手册附表3-39，p805）。从而，木方的最大计算跨径：，暂取 腹板处作用在木方上的荷载为：，则，暂取为方便布置及优化木方下面工字钢的受力，工字钢横桥向间距空腹底板下布置为0.7m，腹板下横桥向间距0.4m施工中为适应梁宽需作调整时最大间距不得超过计算间距。工字钢验算底板处底板下每根木方传递到工字钢上的集中力为：近似按受均布荷载的简支梁计算（与承受集中荷载的简支梁比计算结果相差很小，可以满足施工精度要求），则均布荷载，计算跨径按4.5m计算。查表选25a工字钢，腹板处腹板下每根木方传递到工字钢上的集中力为：近似按受均布荷载的简支梁计算（与承受集中荷载的简支梁比计算结果相差很小，可以满足施工精度要求），则均布荷载，选取25a工字钢。满足施工要求。翼板处翼板下支架采用工字钢和钢管支架的型式。翼板下钢管横桥向间距分别为50cm、50cm、100cm，其对应的工字钢承受的翼板荷载分别相当于0.44m、0.4m、0.45m厚的底板荷载，而箱室底板总厚度0.45m，所以不必验算即可知翼板下的工字钢满足要求。工字钢上钢管架的支撑布置与满堂支架部分相同。支座区钢管支架设计工字钢简支梁最大支座反力为38.3+1712=46.8kn，每根钢管能承受最大支撑力为33.6kn，钢管横桥向间距设置为50cm，全断面均匀布置，顺桥向间距15cm设置5排即可满足承载要求。每根钢管的竖向力为：46.8kn5=9.4kn33.6kn稳定性：九、验算立杆立杆采用483.5mm钢管，步距均取1.2m，由于箱梁为单箱单室底板宽为3m，为方便脚手架的搭设，根据上述计算结果，底板、腹板与翼板下钢管立杆顺桥向间距a-a截面段取80cm，b-b、c-c、d-d截面段统一取70cm。横桥向计算间距a-a、b-b截面腹板下45cm，底板下90cm，翼板下50cm、50cm、100cm。c-c、d-d为实心梁，底板、腹板下横桥向计算间距45cm，翼板布置同a-a截面段。为方便布置可适当调整间距但不得超过计算间距。支架立杆伸出顶层横向水平杆中心线至模板支撑点的长度最大不得超过30cm（即立杆顶端悬臂段长度a不得超过30cm），按建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范公式5.3.3，其中立杆计算长度按5.6.2-3计算即：。查路桥施工计算手册表13-4(p438)得：钢管净面积a=4.24，惯性矩，回转半径，截面模量。长细比，1.2m步距下的单根钢管承载力为33.6kn。查建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范附录c得：稳定系数， 。取受力最大的d-d截面下的钢管支架验算立杆稳定性d-d截面段：传到立柱的集中力p=33.6kn，则稳定性： 九、内模设计内模采用58cm方木和1.8cm红模板结构。方木骨架纵向间距为60cm，即模板下顺桥向木方的计算跨径为60cm，横桥向最大间距为50cm。骨架尺寸如下图：按四等跨连续梁验算顺桥向木方：顶板底：倒角处：按双向板计算50cm60cm竹胶板：计算参数如下：查表： ，挠度满足要求。，值很小可不必验算强度。方木骨架用结构力学求解器计算，见附图。 骨架受力图 图 骨架轴力图 图 骨架变形图最大的压力-4.1kn，最大拉力为3.98kn，则：最大压应力为木方i=0.023m，则，则：，稳定性满足要求最大拉应力为最大位移f=0.0007m0.34/250=0.0014m.强度,刚度及稳定性均满足要求.九、地基承载力验算原地面表层土是杂填土，不能作为持力层，须进行换填夯实处理。在换填并对原地面压实达96%以上后，填筑厚30cm的碎石土，并用压路机压实，之后分台阶浇筑20cmc15砼，在支架搭设时，在钢管底部设立杆垫座，垫座直接放在砼面层。同时在支架两侧各1m处做好支架基础周围的临时排水沟，以防雨水浸泡基础。作用在地基上的应力： 128kpa，地基承载力满足要求。30 支架横断面布置示意图说明：本图为示意图，空腹底板下立杆间距可根据施工情况适当调整，但不得超过计算间距。构造措施：1、支架中间与四边每隔四排支架立杆设置一道纵向剪刀撑，由底至顶连续设置； 2、支架高于4m处，两端与中间每隔4排立杆从顶层开始向下每隔2步设置一道水平剪刀撑；3、剪刀撑的构造应符合建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(jgj 130-2001)第6.6.2条的规定。 4、支架搭设应符合建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(jgj 130-2001)第7.3条各相关规定。 5、由于扣件螺栓的扭矩大小与抗滑力关系密切，施工中要加强检查，螺栓拧紧扭力矩在之间，尤其加强对外倾模板支撑杆件扣件的检查。工字钢简支梁平面布置图说明：1、本图为示意图，工字钢横桥向间距可根据施工情况适当调整，但不得超过计算间距。2、工字钢需切断对接时，对接位置设