论文：整体浇筑现浇梁箱内支架体系计算-刘东朝

1、整体性浇筑现浇梁箱室内支架受力计算刘东朝（中铁十四局集团第一工程发展有限公司山东日照）摘要：本文以新建张家口至唐山铁路跨唐津运河特大桥主跨1-96m系杆拱梁为例，对现浇梁箱室内支架进行设计和计算。1 工程概况跨唐津运河特大桥主跨现浇梁为箱式结构，总长99m依据设计图纸、施工技术规范，要求现浇梁顶底板一次性浇筑，并结合现场的实际施工状况，保证现浇梁施工的质 量、进度、安全，箱内顶板的底模支架拟采用钢管脚手架支架形式铺设模板现浇的施工 方案进行施工。2支架方案本次验算范围为现浇梁箱内顶板模板支架，箱内支架由支架基础（系杆拱底模和底层 钢筋网）、48X 3.5mm碗扣立杆、横杆、斜撑杆、可调节顶托、

2、7.5cmX 7.5cm方木做横向 分配梁组成，；立杆底座直接安放在底板钢筋骨架上的方木上，钢筋托架采用刚性连接，与 钢筋骨架焊接牢固。模板系统由侧模、顶模、外侧模等组成。7.5cmx 7.5cm方木分配梁沿 顺系杆拱垂直方向布置，直接铺设在支架顶部的可调节顶托上，顶板底模板采用定型大块竹 胶模板，后背8cmx 8cm方木，然后直接铺装在7.5cmX 7.5cm方木分配梁上进行连接固定； 侧模模板为竹胶板。（箱内支架结构示意图见附图所示）。架横断面示髭义朱根据桥梁施工技术要求、荷载重量、荷载分布状况等技术指标，通过计算确定，支第1页共5页架立杆布置为60cm80cm顺桥梁方向为80cm横桥梁方

3、向为60cm,步距1.2m；支架在 横向和纵向上分别每隔一跨设置通长十字剪刀撑，倒角处加密钢管斜支撑。模板后背方 木间距为22.5cm,模板采用2440mmX 1220mmX 18mm竹胶板。3支架计算钢管技术参数(1)支架为 48X3.5 mm钢管;(2)立杆、横杆承载性能：立 杆横杆步距(m)允许载荷(KN )横杆长度(m)允许集中荷载 (KN)允许均布荷载(KN)1.2303.43.57荷载分析计算现以外箱为分析计算对象进行支架设计。(1)现浇顶板混凝土荷载：2q1=26000*0.35=9100N/m2(2)模板及方木荷载q2：取q2=500N/m2(3)支架自重 q3： q3=155

4、8 N/m2(4)人员及机械设备荷载q4：取q4=2000N/m2(5)水平模板的碎振捣荷载，取 q5=2000N/R。立杆受力计算支架受固定荷载和活荷载，荷载分项系数分别为1.2、1.4,则有:q=1.2 (q1+q2+q3) +1.4 (q4+q5) 一 ，一 _ 一 _ _2=1.2 X (9100+500+1558) +1.4 X (2000+2000) =17120N/m2钢管立杆分布60cm x 80cm,则单根立杆受力为：N = 0.6X 0.8 X 17120=8217.6NN=30 X 103N满足承载力要求。双扣件连接N=10KN , NN=10KN ,所以钢管双扣件连接方

5、式也能满足承载力要求。立杆处垫块结合现场受 力状态，经试验室抗压试验结果显示每个垫块第2页共5页P=3.92KN , 8217.6N=8.2176KN3.92*3=11.76KN ,故不能少于 3 个垫块支架立杆稳定性验算受压的单根立杆进行验算：立杆采用外径 48mm,壁厚3 .5mm的钢管，技术参数为：A=489mm2,A3钢，I =*104mm4贝回转半径入=(I/A) 1/2=1.58cm,步距 h=140cm长细比入=L/入。=140/1.58=88.6入=150 取入。=76;此类钢管为b类，轴心受压杆件，查表 小=0.744, (r=205MPa6=N/(护)=8217.6/(0.

6、744 乂 489)=22.6 MPa6=205MPa支架立杆的稳定承载力满足稳定要求。方木受力计算7.5cmX 7.5cm钢管顶横向方木方木采用木材材料为 A 3A 1类，具容许应力，弹性模量按 A 3类计，即：crw= 12Mpa, E=9X 103N/mm2, 7.5cmx 7.5cm 方木的截面特性：W = 7.5X 7.52/6= 70cm3I=7.5X7.53/12=264cm47.5cmx 7.5cm纵向分配梁验算：q=1.2X (q1+q2)+1.4X (q4+q5)=1.2X (9100+500)+1.4X (2000+2000)=17120N/m2,立杆纵向间距为80cm,

7、横向间距为60cm.横向方木布置图a)、P计算:第3页共5页8X 8cm纵向方木间距为22.5cm根据分配情况：P=17120X 0.8 X 0.225=3081.6Nb)强度计算：因为n=3, n为奇数，l=800mm,所以 Mmax= (n2-1) Pl/8n，2、，、=(3 -1) X 3081.6X 0.6/ (8X3) =616.4N.m(rw=Mmax/w=616.4 103/ (70X103) = 8.765MPabw=12MPa 满足要求c)挠度计算：根据n=3,n为奇数，l=800mmWmax =5X n4-4n2-1) Pl3/ (384n3EI)=(5X34-4X32-1

8、) X 3081.6X 6003/ (384X 33X 9X 103X 264X 104)=1.1mmf=600/500=1.2mm 满足要求。8cmX 8cm顶层纵向方木8cm x 8cm方木的截面特性：W = 80 X 802/6 = 85333mm3I=80 X 803/12=3413333mm48cmx 8cm纵向分配梁验算：方木间距 22.5cm,则q =1.2 X (q1+q2)+1.4X (q4+q5) 乂 0.225=1.2 X (30950+500)+1.4X (2000+2000) 乂 0.225=3852N/m计算模式：因分配梁为纵向布置，跨径为80cm的连续梁，简化为8

9、0cm简支梁进行计算，纵向方木局部图强度验算弯矩M和应力（T :第4页共5页M = qL2/8=3852 X 0.82/8=308.2N.m6=M/W=308.2 X 103/85333=3.61MPa(T =12MPa满足受力要求c刚度验算 max=5qL4/(384EI )=5 义 3852X 10-3 X 8004/(384X 9X 103X 3413333) =0.67mm L/500=800/500=1.6mm 满足受力要求d抗剪验算r=1.5MpaA A 断面：r = qL/A=3852 X 0.8/(80X 80)=0.482Mpa r=1.5Mpa 满足受力要求。竹胶模板受力计

10、算(1)线荷载：q = 17120 1.22 = 20886.4N/m(2)计算模式：竹胶模板面板宽 122cm，其肋(背木)间距为22.5cm,因此，面板按四 跨连续梁进行计算。(3)面板验算面板规格：2440mmX 1220mmX 18mma强度验算竹胶面板的静曲强度：纵向70Mpa,b横向50Mpa跨度/板厚二225/18=12.5 100,属小挠度连续板。查“荷载与结构静力计算表”得四跨连续梁弯距系数Km= 0.107M max=K mqL2=0.107X 20886.4X 0.2252=113.129N m面板截面抵抗矩：W=bh2/6=1220X 182/6= 65880mm3(T

11、=M/W=113.129X103/65880=1.72N/mm2=1.72MPa a横向=50Mpa,满足要求。b刚度验算竹胶面板的弹性模量：E纵向6X 103Mpa, E横向4X 103Mpa第5页共5页考虑竹胶面板的背带为8cmx 8cm木方，面板的实际净跨径为200mm,查“荷载与结 构静力计算表”得四跨连续梁挠度系数K-0.632故cD=KuqL4/ (100EI) =0.632X 20886.4 10-3 X (200)4/(100 X 4 X 103X 1220X 183/12) =0.08 mm =200/400=0.5mm,满足模板变形要求。5结束语箱式现浇梁施工具有较高技术含量和技术要求，尤其是顶板和底板一次性浇筑技术， 实践证明张唐铁路唐津运河特大桥现浇梁一次性浇筑是成功的，具施工技术及质量、支 架安全方面可为同类工程提供参考。参考文献1、新建张家口至唐山铁路工程通用设计图双线 96m系杆拱(图号：张唐桥通-1-