xxxx桥满堂支架计算书

1、连续箱梁满堂支架设计计算书编 制：复 核：审 核：现浇箱梁满堂支架计算书设计依据设计采用规1. 钢结构设计规(GB50017-2003 ;2. 建筑施工碗扣式脚手架安全技术规(JGJ166-2008);3. 建筑施工模板安全技术规(JGJ162-2008);4路桥施工计算手册周水兴等主编(人民交通)；5. 公路桥涵设计通用规(JTGD60-2004 ;6. 木结构设计规(GB5005-2003。材料力学及截面特性现浇支架所需用到的材料力学特性见下表。表2.2-1材料力学特性材料型号弹性模量(MPa抗弯强度(MPa抗剪强度(MPa规编号钢材Q235A2060002151252竹胶合板15mm98

2、98354木材TC17-A10000171.74现浇支架结所需截面特性见下表。表2.2-2材料截面特性规格截面积(mm2 )重量(N/m)截面惯性 矩Ix(mm4截面最小 抵抗矩(mm3净面积矩Sx (mm3腹板厚度tw (mm工钢I12工字钢1810142.1488000077460钢管 48 X 3.548938.41219005080方木100X100100006083333001666703. 设计说明碗扣式支架由可调底座、立杆、横杆、可调托座、横桥向分配梁(112工字钢)、顺桥向方木、厚竹胶板等组成，详见图箱梁支架构造图（单位：mr）支架布置：1、立杆布置：支架立杆水平间距在顺桥向梁

3、端两侧 3.5m围采用0.6m,其余顺桥向纵向间距为 0.9m,横向梁底中央正下方宽度围采用0.6m,翼板外侧施工平台脚手架搭设横向间距 0.9m，步距 120cm。剪刀撑布置：顺桥向每7跨设置一排通高横桥向剪刀撑；横桥向剪刀撑分别在支架最外侧，两 个边腹板、中腹板位置设置。底、腹板为15mm竹胶板，模板下方为纵桥向放置的 10cm方木，间距腹板位置 0.2m,翼缘及底板位置0.3m，按实际情况加密。方木下方为横桥向通长的 112工字 钢，由支架顶托往下传力。外腹板侧面模板的面板为15mn竹胶板，横肋采用10cm方木，竖肋为© 48x 3.5mm 钢管弯制。由带顶托的© 4

4、8x 3.5mm钢管作为竖肋支撑，结合立杆纵距布置，© 48x 3.5mm钢管与不少于两根支架立杆之间用扣件固定，且靠近外侧边缘的一个扣件要尽 量接近水平杆节点位置。为增强结构的安全，立杆最上端步距设置为90cm4. 支架结构验算4.1碗扣支架承载力计算由于现浇箱梁时，混凝土对底模及以下支架为竖向力荷载，对侧模为水平力荷载，故分别对竖向和水平力进行计算。竖向力荷载标准值根据建筑施工碗扣式脚手架安全技术规(JGJ166-2008) 节分别对碗扣 支架竖向永久荷载和可变荷载进行计算。永久荷载 模板及支撑架自重标准值Qi : 10m以下的支撑架可不计算架体自重； 新浇筑预应力钢筋混凝土自重

5、标准值 Q2。箱梁腹板、底板在各箱室保持一致，可取箱梁结构的翼板边线至第一个中腹板位 置进行计算，箱梁砼容重取26kN/mt可变荷载施工人员及设备荷载标准值Q3 : 1kN/ m2;浇筑和振捣混凝土时产生的荷载标准值 Q4 : 2kN/ m2；水平力荷载标准值根据建筑施工模板安全技术规(JGJ162-2008) 节分别对碗扣支架竖向 永久荷载和可变荷载进行计算。永久荷载新浇混凝土对模板的侧压力标准值G 4K新浇混凝土作用于模板的最大侧压力，按下列公式计算，并取其中的较小值：F 0.22 九 1 2、V，F cH其中：F 新浇混凝土对模板的侧压力计算值(kN/m)；c 新浇混凝土的重力密度，取2

6、4.0kN/m3 ;t° 新浇混凝土的初凝时间，暂取10 h ;V 混凝土的浇筑速度，取0.3m/h ;H 模板计算高度，箱梁分两次浇筑，对于1.4m高梁取1.35m；1 外加剂影响修正系数，取1.2 ；2 混凝土坍落度影响修正系数，取1.15。将已知参数代入以上两个公式计算混凝土最大侧压力F :F 0.22 ct oi 2 V0.2224101.21.15, 0.339. 91KNmfF cH241.3532.4KN/m2取二者较小值，得梁高1.4m箱梁混凝土侧压力标准值G4K32. 4KN m2 ；可变荷载倾倒混凝土时产生的荷载标准值 Q3k，取2 kN/ m2风荷载Q5根据建筑

7、施工碗扣式脚手架安全技术规所示，作用于模板支撑架上水平风荷载标准值的计算公式如下式所示。Wk 0.7 z sW°式中:Wk风荷载标准值（KN/m）；风压高度变化系数，按建筑施工碗扣式脚手架安全技术规附录采用,本桥为C类地形，高度在10m以，取为0.74 ;风荷载体型系数，无遮挡拦单排体型系数st 1.2A10. 1555，Ast F,n按现行国家标准有关规定值修正取n1 n=0.955，故 s 1.172。w0基本风压（kN/nf），按照地区1/50取值W00.3 KN风荷载的计算如下所示。wk0. 70.741.1720.30.18 KN m2I、上端模板风压标准值碗扣支架箱梁侧模

8、板风荷载，选取C-C断面处横桥向一排立杆上箱梁侧模板所承受的风荷载进行验算，立杆在纵桥向的纵距最大为0.9m，侧模面积A 0.91.41.26 m2;将箱梁所受风力均匀作用于碗扣支架立杆顶部，则单根立杆顶部所承受的侧模传递的风荷载为：w,1.4wkA1.40.181.260.32 KNU、碗扣支架风压a、节点风荷载支架立杆步距为1.2m，纵距按0.9m计，单根斜杆最多同时连接6排立杆，如下 图所示。挡风系数 01.2 0.90.048/ 1.2 0.90.093。标准风荷载 wk 0. 7 0. 18 1.2 00.014KNm2。考虑排架连续承受风荷载计算，1- 01 -0.0930.907

9、多层架体总和系数：s 1410.907 0. 90720. 90733. 4。求得节点风荷载：w 1.4 s wk1. 2 0. 91. 4 3.4 0. 014 1. 2 0.90.07 KNb、节点风荷载在斜杆及立杆产生的力由建筑施工碗扣式脚手架安全技术规规定，架体力计算应将风荷载化解为每 一节点的集中荷载w ;wLx斜杆力计算简图根据力的平行四边形定理，水平风荷载w在立杆及斜杆中产生的力 wv、ws按下列公式计算。hWvw，LxWs第一层模板风荷载:1.2wv1丽 0.320.43KN，ws1.1.2 20.92090.320.53 KN各层支架风荷载:1 2wv丽 0.070.09KN

10、，ws1.220.9 20.90.070.1 KN支架平均高度5m共i =4层横杆，则,在斜杆及立杆产生的荷载总和为:斜杆力WsiWsii - 1 ws0.534 - 10.10.83 KN ；立杆力wviwv1i - 1 wv0. 434 - 10.090.7 KN 0立杆力在迎风面为拉力，背风面为压力，故单根立杆风荷载产生的轴向压力为0.7 KN竖向荷载效应组合根据建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规JGJ 166-2008第562条，单肢立杆轴向力和承载力应按下列公式计算：不组合风荷载时，单肢立杆轴向力：N 1.2(Qi Q2)1.4(Q3 QJLxLy组合风荷载时，单肢立杆轴向力：N 1

11、.2( Qi Q2)0.9 1.4 (Q3 Q4)LxLy Q5由于此处风荷载较小，因此最不利荷载为不组合风荷载时受力。由软件计算得：由图可知，箱梁浇筑完成后，支架钢管最大轴力为：NU=31.1KN。水平荷载效应组合将节计算得，梁高1.4m箱梁混凝土最大侧压力标准值 G4K为32.4KN/叭Qsk取2KN加，分别加载至48竖肋上。根据建筑施工模板安全技术规JGJ 162-2008第431条，单位面积所承受 的侧向压力应按下列公式计算：S I.2G4K 1.4Q3K梁高1.4m箱梁48竖肋纵桥向间距为0.9m。将已知荷载代入上式计算得单根竖 肋最大侧压力组合。S 0.9 1.2Gk 1.4 Qk

12、 0.9(1.232.41.4 2)37. 5KN/ m4.2立杆稳定性验算碗扣支架立杆采用外径48mm壁厚3.5mm钢管，面积 A = 489口命回转半径i =15.8mm截面模量W=4.49 X 103mrK抗压、弯强度设计值f 205MPa，碗扣单根 立杆最大轴向力为N 31.1KN。单根立杆进行稳定性验算时，需满足： fA满堂碗扣支架立杆计算长度按下式计算I。 h 2a其中a为立杆伸出顶层水平杆长度，设计控制在 60cm最上层步距控制在h =90cm 则 10 h 2a90 2 60210cm压杆长细比为:|°/i2100/15.95131.7由此可查建筑施工碗扣式脚手架安全

13、技术规(JGJ170-2011)附录C,可知立杆稳定系数0.383立杆稳定性验算:N 31.1103A 0.383489166MPa 205MPa经验算，底、腹板下立杆强度、稳定性满足设计要求。翼板下侧模竖肋腹板上的现浇混凝土水平压力通过© 48 x 3.5mm钢管竖肋传递给横杆。箱梁斜撑构造图侧模© 48 x 3.5mm竖肋钢管截面参数指标:34W 4490mm I 108000mm侧模钢管竖肋检算：方木小楞此部位按间距 0.30米布置。背带采用2© 48mX 3.5mm强度及刚度检算Midas civil 应力图Midas civil位移图计算结果:最大应力m

14、ax174MPa 205MPa满足要求最大变形 0.9mm 700/400 1.8mm满足要求4.3扣件抗滑强度计算根据建筑施工碗扣式脚手架安全技术规规定，自上而下叠加斜杆的最大力，验算斜杆两端连接扣件抗滑强度，按照下式计算。nWs Qc1式中：Qc 扣件抗滑强度，取8KN支架平均高度5m共i=4层横杆，贝U，在斜杆产生的荷载总和：nwsws1i - 1ws0. 534 - 1 0. 10.83KN8KNi通过以上计算可知，斜杆两端连接扣件抗滑强度满足施工使用的要求。4.4架体抗倾覆验算支架搭设高度按5m计算，宽度13.8m。单排立杆中心线以左迎风面风荷载对立 杆产生的为拉应力，以右背风面风荷

15、载对立杆产生的为压应力，以拉应力之和验算支架的整体抗倾覆性。单排21根立杆，每5根设置一道剪刀撑，迎风面共设置 4道, 取纵桥向0.9m宽计算风荷载产生的立杆拉力，支架自重按2.8KN/m3计算。单根剪刀撑产生的立杆拉力 W=0.7KN5道剪刀撑产生的立杆拉力为4wvi4 0.72. 8KN单排支架自重：G 2.80.9413.8139. 1KN横桥向抗倾覆稳定系数K0=139/2.8=49.6 > 1.3。满足设计要求。5. 竹胶板受力验算5.1荷载标准值取值永久荷载新浇筑钢筋混凝土自重标准值 G2k : 26kN/m3 ;可变荷载施工人员及设备荷载标准值Q1k : 2kN/ m2;振

16、捣混凝土时产生的荷载标准值 Q2k :取2kN/ m；倾倒混凝土时，对垂直面板产生的水平荷载标准值Q3k : 2kN/ m；5.2荷载组合计算模板及支架结构或构件的强度、稳定性应采用荷载设计值即荷载标准值乘以 荷载分项系数。计算正常使用极限状态变形时，应采用荷载标准值。强度验算时：永久荷载分项系数取 1.2，可变荷载取1.4挠度验算时：为永久荷载标准值。5.3底模竹胶板验算底模采用15mn厚竹胶板，其下为顺桥方向放置的10cmx 10cm木方。在底板和翼 板处间距均为30cm,在腹板处间距为20cm计算可得：腹板处最大砼荷载组合为：q=1.2 X 26X 1.4+1.4 X( 2.5+2.0

17、) =49.99 KN/ m。底板处最大砼荷载组合为：q=1.2 X 26 X (0.45+0.42 ) +1.4 X (2.5+2.0 ) =33.44 KN/m。将底板受力简化成受均布荷载的三跨连续梁：r300.300.3D0* *1底板处竹胶板受力模型图(单位： mm底板强度验算：maxql 21033.440.32/100. 3KN ? m可得：fxMW" 8. OMPaw c =35MPa强度满足要求。底板刚度验算：l 4fq0.65 mmw 300/400=0.75mm150EI刚度满足要求。将腹板受力简化成受均布荷载的三跨连续梁。200,200 加0腹板处竹胶板受力模型

18、图（单位： mm腹板强度计算腹板强度验算:Mmaxql21049.990.2 2/100.2KN?m；"maxMmax5. 3MPa< 35MPa强度满足要求。腹板刚度验算：0. 2mmc 200/400=0. 5mmf心150EI刚度满足要求5.4侧模竹胶板验算侧模采用15mm厚竹胶板，根据水平混凝土压力荷载值可知，侧压力最大组合值 为37.5KN/叭其下10cm木方间隔30cm布置。将侧模受力简化成受均布荷载的三跨连续梁。JOT侧模竹胶板受力模型图侧模强度验算:Mmaxql 27037. 50.3 2/ 100. 34KN ? m"maxMmaxW9. 1MPa&

19、lt; 35MPa强度满足要求。刚度验算ql4150EI0.69 mm< 300/400=0.75mm刚度满足要求。其他部位模板受力均较小，此处不再进行计算。6. 10cm x 10cm方木验算木方为顺桥方向放置，在底板处间距均为30cm,翼板处间距均为30cm在腹板处间距为20cm其下为112工字钢分配梁，10cmx 10cm方木在端横梁处纵桥向跨径60cm，在跨中断面处纵桥向跨径 90cm。6.1跨中断面处底板处木方竹胶板上0.3m宽的荷载作用其上，将其荷载转化成线均布荷载。10KN/ mq 0.31.2 Gk 1.4(QkQk)0.31.20.420. 45261.4(22.5)腹

20、板处木方竹胶板上0.2m宽的荷载作用其上，将其荷载转化成线均布荷载。q 0.21.2 Gk1.4(QkQk)0.21.21. 4261.4(22.5)10KNm受力模型:根据以上计算结果，腹板与底板处木方受力相同，选取此处进行验算，将受力简化成受均布荷载的三跨连续梁。弯矩：Mmax山10100.9 2/100. 81KN ? m剪力：Vmax為10. 52100.94. 5KN根据路桥施工计算手册表8-6查红松的容许应力，可知c抗弯模量： W bh2/6100 1002/61.667 1053 mm弯曲应力：MW60. 8110 /1667004.85MPa剪切应力：1. M A1. 54.

21、85103/100 20. 675MPa强度验算:通过以上计算,=4.85MPa<c =15.0MPa, t =0.675MPa<T =1.6MPa。则底板及腹板处方木强度满足施工使用的要求。刚度验算红松的弹性模量E=9X 103MPa根据材料力学可知挠度计算如下所示Ibh3/12 100 1003/12 8.33 106mm4根据公式均布荷载作用下刚度验算公式，其挠度计算过程如下所示ql 4150EI0.583 mm109004150_83_106_9_iP通过以上计算可知，f=0.583mm< f=L/400=900/400=2.25mm，则纵桥向木方刚度满足施工使用的要

22、求。6.2端横梁断面处竹胶板上0.2m宽的荷载作用其上，其计算过程与跨中断面腹板处相同且跨径为0.6m，偏于安全，故此处不再进行重复计算。翼板处同理。6.3侧模横肋荷载竹胶板上0.3m宽的荷载作用其上，砼最大侧压力荷载为32.4KN/卅，将其荷载转化成线均布荷载。q 0.3 1.2Gk 1.4Qk 0.3 1.232. 41.4(22.5)13.34 KN m受力模型侧模横肋跨径0.9m，根据以上计算结果，在腹板处木方受力最大，选取此处进行验算，将受力简化成受均布荷载的三跨连续梁。L0.9R0 90 9r图 6.3-1i*Wt. r r. -rrt r )z 、f、 *1m)侧 模横肋木方受力

23、模型图（单位：Mmaxql21013. 340.6 2/ 100.48 KN ? m；Vmax2ql0. 513.340.64. 0KN。弯矩:剪力:强度验算:抗弯模量： W bh2/6100 1002/61.667 105mm3弯应力：MW 0.48106/1667002. 88MPa切应力：1.5V/A 1.54 103/100 20.6 MPa通过以上计算，根据路桥施工计算手册表 8-6查红松的容许弯曲应力，可知(T =2.88MPa<c=15.0MPa, t =0.6MPa<T =1.6MPa。则侧模方木抗剪强度满足施工 使用的要求。刚度验算红松的弹性模量E=9X 103M

24、Pa根据材料力学可知挠度计算如下所示。I bh3/12 100 1003/12 8.33 106mm4根据公式5-8均布荷载作用下刚度验算公式，其挠度计算过程如下所示。ql4150EI0.78 mm13.34 90041508.331069103通过以上计算可知，f=0.78mm< f=L/400=900/400=2.25mm，则侧模向木方刚度 满足施工使用的要求。7. I12工字钢分配梁验算横桥向选用I12工字钢放置于碗扣支架顶托之上，根据箱梁截面高度和底板、腹 板部位不同，跨径有0.6m、0.9m两种。对两种跨径下的I12工字钢进行强度和刚度 验算。在梁高1.4m端横梁处，I12工字

25、钢横桥向跨径0.6m。纵桥向间隔0.6m布置。荷载将荷载转化成线均布荷载。强度验算荷载：q 0.61.2G2k 1.4(Q1K Q2K)0.6 49.99 30KN/m将受力简化成受均布荷载的三跨连续梁。根据公式，弯矩：Mmax q|2/1° ；剪力：Vmax0.5 ql计算力弯矩：M maxql21030 0.62/101.08KN ?m剪力：Vmax0.5ql0.5 30 0.69 KN 0强度验算弯应力：M/W13.94MPa切应力：1.5VA31.5 9 1018107.46MPa通过以上计算，c =13.94MPa<c=215MPa t =7.46MPa<T =125MPa 强度满足施工使用的要求。刚度验算根据公式5-8均布荷载作用下刚度验算公式，其挠度计算过程如下所示。ql4150EI0.03mm通过以上计算可知，f=0.03m