满堂支架方案计算书

1、目录1工程概况-.2-1.1工程概述2-1.2槽型梁构造2-2计算依据-.3-3主要材料参数及截面特性 -.3-4荷载计算-.4-5模板计算-.6-5.1侧模面板计算6-5.2底模面板计算7-5.3侧模横肋计算8-5.4底模横肋计算9-5.5侧模支撑框架10-5.6拉杆计算12-6支架计算-.12-6.1立杆计算12-立杆力学特性计算 -.12-立杆实际承受的最大轴力 -.13-立杆强度计算 -.13-整体稳定性验算 -.13-6.1.5 立杆局部稳定性 -.15-6.2顶托和底座强度验算 156.3 地基承载力计算 1-5-1工程概况1.1工程概述12槽型梁构造32m预应力槽型梁跨中梁高3.

2、2m,支点梁高3.7m,上翼缘板为1.2m, 梁顶宽度8.96m,梁底宽8.16m;道板床顶面设2%双面人字坡，板厚 0.5-1.0m ;跨中腹板厚度0.5m，支点截面加厚至0.8m。施工时采用搭设满 堂支架现浇施工，梁体采用C55预应力混凝土，单孔梁设计砼方量为 297.9m3。梁体横截面布置详见下图。图1支座处横截面图图2跨中横截面图2计算依据1. 组合钢模板技术规范（GB50214-2001;2钢结构设计规范（GB50017-2003 ；3. 建筑施工碗扣式脚手架安全技术规范（JGJ166-2008）4路桥施工计算手册周水兴等主编（人民交通出版社）；5.公路桥涵施工技术规范（JTJ041

3、-2000）；6路桥施工计算手册周水兴等主编（人民交通出版社）；7结构力学（高等教育出版社）；8机械设计手册（新编软件版）2008。3主要材料参数及截面特性 11 111. 钢材弹性模量E=2.1 X 10 Pa,剪切模量G=0.81X 10 Pa,密度p5. 对于14b 槽钢，Wx=87.1cm lx=609cm4, A=21.3cmt 4荷载计算1.根据公路桥涵施工技术规范计算侧压力根据公路桥涵施工技术规范附录 D,新浇混凝土侧压力的计算取下式计算的较小值。Pn厂 0.22to Ki K2 严 （4-1）尺2 二 h （4-2）式中：Pmax新浇筑混凝土对模板的最大侧压力（kPa）；h有效

4、压头高度（m）;V混凝土的浇筑速度（m/h），取1m/h;10新浇筑混凝土的初凝时间（h）,可按实测确定；丫 一一混凝土的容重（kN/m2）;K外加剂影响修正系数，不掺外加剂时取1.0，掺缓凝作用的外加剂时取1.2 ;&混凝土坍落度影响修正系数，当坍落度小于30mmK时取 0.85 ; 5090mr时，取 1.0 ; 110150mrri时，取 1.15。由于混凝土初凝时间一般为68小时，在加入缓凝剂后为安全考虑初 凝时间为6.5小时，根据时速200公里客货共线铁路有碴轨道预应力混凝 土简支槽型梁（单线）（德大桥通1201- II）可知侧压力计算如下所示。1/2=0.22 26 6.5 1.2

5、 1.15 1=51.3 （kPa）R2 = h =26 3.2 =832 （ kPa）2. 根据路桥施工计算手册计算侧压力砼采用拌和站集中拌和，罐车运输。现场浇筑时速度最大不能超过 1m/h，入模的温度考虑为1035C。按照路桥施工计算手册表8-2采用 内部振捣器振捣，且当混凝土速度在6m/h以下时侧模的最大压力按下式4-3 计算。Pm kh (4-3)当 v/T 0.035 时:h=1.53+3.8v/T (4-5)式中：T混凝土入模时的温度C;k外加剂影响修正系数，不加时k - 1,加入缓凝外加剂时，k = 1.2 ;v 混凝土的浇筑速度，m/h; 丫 混凝土的谷重，kN/m。根据公式4

6、-3、4-4和4-5，混凝土入模时温度控制在1035C、浇筑混 凝土时最大速度不能超过1.0m/h。由于混凝土的侧压力与入模温度成反比， 温度越低砼侧压力就越大，因此取10C进行混凝土侧压力计算，其计算过 程如下所示。V/T = 1/10 = 0.1，由于V/T =0.10.035 ,则有效压头高度h按照公式 4-5计算，模板的最大侧压力按照公式4-3计算。h = 1.53+3.8 X 1/10 = 1.91 (m)Pm= 1.2 X 26X 1.91 = 59.6 (kPa)根据上述两种情况，新浇砼对模板的侧压力取Max (Pm, Pm) =59.6 (kPa)3. 模板所受侧压力设计值振捣

7、混凝土时产生的水平荷载取Pn3=4 (kPa)模板所受侧压力设计值PlPi=1.2 x 59.6+1.4 x 4=77.1 (kPa)4. 模板所受竖向压力设计值腹板处梁高最大，为3.7m，模板所受竖向压力设计值P2P2=1.2 x 3.7 x 26=115.4( kPa)5模板计算5.1侧模面板计算侧模面板厚度6mm计算跨度25cm取1cm宽板带，荷载取最大值R 丨1 I丨丨丨I I丨丨丨1图3简支梁计算简图M=qL/8=0.01 x Rx L A/8=0.01 x77.1 x 0.25 78=0.0060234 (KN.m) w= bx h/6 = 10x 6_ 30.0177 .110

8、一 0.25/2 -2 汉 0.01 汉 0.006/6 = 60 (mri)(T = M/w=0.0060234 x 10二 2 .41 (MPa )2.41MPaT =125MPa,面板抗剪强度满足要求。I= b x h3/12 = 10x 63/12=180 (mri)/60=100.4 (MPa c =215 (MPa ,侧模 面板抗弯强度满足要求。f5qL 4一 384 EI50.0177 .110 30 .25 4 z 、9(m )3842101018010 -=0.00104 (m )1 .04 ( mm )f=1.04mmf=1.5mm ,其中f = 1.5mn是查询组合钢模板

9、技术规范GB50214-200俵422，则底模面板刚度满足施工使用的要求。5.2底模面板计算底模面板厚度8mm计算跨度25cm取1cm宽板带，荷载取最大值P2图4简支梁计算简图M=qL/8=0.01 x RX L 汉 0.01 汉 0.008= 2.70 (MPa )2.70MPa t =125MPa,底模面板抗剪强度满足要求。I= b x h3/12 = 10 X 83/12=426.7 (mri)/8=0.01 x 115.4 x 0.25 2/8=0.0090156 (KN.m) w= bx h2/6 = 10X 82/6 = 106.7 (mrh(T = M/w=0.0090156 X

10、 106/106.7=84.5(MPa o =215 (MPa ,底模面板抗弯强度满足要求。3FT =2 A_ 30.01115 .4100.25/25qL 450.01115 .410 30.25 4384 El38421010426 .7(口)0.00066 (m ) 0 .66 ( mm )f=0.66mmf=1.5mm ,其中f = 1.5mn是查询组合钢模板技术规范GB50214-200俵，则底模面板刚度满足施工使用的要求。5.3侧模横肋计算侧模横肋采用10槽钢，最大跨度165cm承载宽度30cm面荷载取最大值P1图4简支梁计算简图M=qL/8=0.3 x F2X L2/8=0.3

11、x 77.1 x 1.652/8=7.87143 (KN.m) w/ 39.7 (cm198 汉 10 4 汇 5.3=42 .73 (MPa )42.73MPaT =125MPa，侧模横肋抗剪强度满足要求。 lx= 198 (cmf ) =39.7 x 103 (mri)6(T = M/w=7.87143 X 10/39.7/1000=198.3( MPa r =215 ( MPa ,侧模横肋抗弯强度满足要求。FSI xt330.377 .1101.65 / 223 .5105qL 384 El50.377 .110 31 .54384210_198(m)= 0.00367(m)=3.67

12、(mm )3.67mmL/400=1500/400=3.75mm则侧模横肋刚度满足使用要求。5.4底模横肋计算底模横肋采用10槽钢，最大跨度60cm承载宽度30cm面荷载取最大值P2。图4简支梁计算简图M=qL/8=0.3 x P2X L2/8=0.3 x 115.4 x 0.6 2/8=1.5579 (KN.m) w= 39.7 (cm198105.3) =39.7 x 103 (mri)(T = M/w=1.5579 X 10=23 .26 (MPa )23.26MPa t =125MPa,底模横肋抗剪强度满足要求。lx= 198 (cm)/39.7/1000=39.2 (MPa 刃=21

13、5 (MPa 底模横肋抗弯强度满足要求。FSI xt330.3115 .4100.6 /223 .5105qL 4384 El50.3115 .410 30.6438421010 919810 -(m)=0 .00014(m ) =0 .14 (mm )0.14mml-2jOSG2ie+001L3595&e+0ll6.3K01e+WQO-OOOOOe-KMJO-l!.54706e-H)Ct-2P27372e-H301Q1-3.000 37e-H)01-3.72702+001图6支撑框架剪应力图（最大值42.66MPaMIDAS/CivilPOSTPROCESSORBEAM STRESS3.38

14、755e+C012aS774e+0015.875 36e0QO.OOOOOe+OOO-1.4116Se-H301-381130e-H：01-5.01 Hie+001-2.61149e+0014.5S736e：+0015.78717&-01,21092e+001-7.410 73eO01图7支撑框架弯曲应力图（最大值74.11MPaMIDAS/tIvllPOWTP 尺口匚ESSORBEAM STRESS. 3.2 IS+C012.22439&+C0t_- 1.23039+01-6.72159&+00L-7.71559e +0010.00000$-KlOO -7,S7605e+000 -1.751

15、60e+001 -2,74560e-K)01 -3,73960e-K)0i -4.73360e+OQi -5.72753e+00i图8支撑框架组合应力图（最大值77.2MP8POST 沖 FL&CE 箔 ORDEFORMED SHAPE 分庚结秦X-DIR-3.46 3E-00 2NODE*-DZRO,OOOE-K)OONODE-1ZOIR=6.567E02NODE=8COMB，工 6.S30E-002NODE-EZ36SE-KKJ3图9支撑框架变形图（最大值0.068mm）最大弯曲应力(T = 74.11 (MPa (T =215 ( MPa，侧模框架抗弯强 度满足要求。最大剪应力T =42

16、.6623.26MPa t =125MPa,侧模框架抗剪强度满 足要求。最大组合应力t =77.2( MPa t =215( MPa，侧模框架抗剪强度 满足要求。最大变形0.068mm61.68KN ,拉杆强度满足要求。6支架计算 6.1立杆计算 立杆力学特性计算WDJ碗扣型脚手架材料为： 48mm,3 = 3.5mm(Q235热轧无缝钢管,其截面特性计算如下。截面惯性矩：二444I(48 -41 )121867mm64截面抗弯模量:-(484 -414)w = 3248:5078mm3根据钢结构设计规范表 3.4.1-1 查Q235圆钢的抗压强度为2215N/mm截面回转半径：i =丄丁(4

17、82 +412)肚 15.782mm4截面净面积：A o二（482 412） = 489.303mm24立杆实际承受的最大轴力N=0.3X 0.6 X 115.4KN=20.7KN立杆强度计算考虑到支架立杆搭设时竖直度可能存在不足，假定立杆120cm步距范围内偏斜量y取为0.5cm，此处是按照建筑施工碗扣式脚手架安全技术 规范容许倾斜度来取值，如下图10所示。按单向压弯杆件验算，产生的 偏斜弯矩，其计算过程如下所示。图10立杆变形图M = N X y = 20.7X 0.005(T （T =-Nt m=20.7X 103/489.303+0.1035X 106/5078=62.7MPaAo W

18、通过以上计算，其应力= 62.7 MPa t = 215 MPa，其中215MPa是根据钢结构设计规范表 查Q235圆钢的强度设计值。则立 杆在步距范围内倾斜5mm强度满足使用的要求。整体稳定性验算根据计算可知 N = 20.7kN，由公式3-3可知。由于支 架的横杆与纵杆约束立杆，计算简图如下图所示。图11稳定性计算简图立杆计算长度系数按照两端铰接计算，即为步距1.2m，则长细比入二 X l/i=1.0*1200/15.782=76,由此可查建筑施工碗扣式脚手架安全技术规范(JGJ166-2008)附录C,可知立杆稳定系数= 0.744。立杆欧拉临界力公式如下公式所示2 2NE=n EA/ 入式中：NE欧拉临界力（kN）;E弹性模量（N/mrf）;A截面面积（mr）;入长细比。Nl=n 2X 2.10X 105X489.303X 10-3/762=175.6KN由欧拉公式计算其应力，N RmM /rw(1 0.8N / Ne)式中：欧拉应力(N/mm2丫一一为截面塑性发展系数1.15w为截面抗弯模量(mm3)B m为等效弯矩系数1.0N立杆单肢加载荷载(kN)(T =20.7 X 103/(0.744 X 489.303)+1 X 0.1035 X 106/(1.15 X 5078 X( 1-0.8