现浇箱梁满堂支架计算书

建三江至虎林高速公路建设项目桥梁工程B3合同现浇箱梁满支架计算书

现浇箱梁满堂支架计算书我标段K81+380桥为20m+30m×2+20m后张法现浇连续箱梁桥高1.15m面宽8.5m梁采用C40混凝土采用满堂碗扣式支架施工。满堂支架的基础用山皮石处理，上铺10cm凝土垫层，采用混凝土，然后上部铺设×10cm方承托支架。支架最高，采用Φ48mm，壁厚管搭设，使用与立杆配套的横杆及立杆可调底座、立杆可调顶托，现浇箱梁腹板及底板中心位置纵距、横距采用60cm90cm布置形式，现浇箱梁跨中位置支架步距采用120cm布置形式，现浇板梁墩顶位置支架步距采用60cm布置形式，立杆顶设二层12cm×12cm方木，间距为90cm。门洞临时墩采用Φ×3.5(Q235)碗扣式脚手架搭设立杆，纵向间距、横向间距均为，横杆步距按照行布置。门洞横梁采用12I40a字钢，其中墩柱两侧采用双排工字钢，其余按间距70cm平均布置。验算结果序号

验算部位

验算值

允许值

验算结果1

碗扣式钢管支架立杆强度及稳定性验算AA断面立杆强度验算AA断面立杆稳定性验算BB断面立杆强度验算BB断面立杆稳定性验算

28.37KN75.01KN/mm17.55KN80.54KN/mm

<40KN<205KN/mm<30KN<205KN/mm

满足要求满足要求满足要求满足要求2

满堂支架整体抗倾覆验算

1.83

>1.3

满足要求3立杆底座下横桥向方木验算强度验算刚度验算4碗扣式支架立杆顶托上顺桥向方木验算强度验算刚度验算5箱梁底模板计算模板厚度计算模板刚度验算6立杆底座和地基承载力计算立杆底托验算立杆地基承载力验算7支架预留门洞计算结构验算挠度验算临时墩立杆强度验算临时墩立杆刚度验算中铁十三局集团有限公司

138.9kPa1/2209941.28MPa1/47875.2mm1.17×m23.663KN43.82KPa0.13×mm30.75mm138.9kPa1/220994

14.5MPa1/40014.5MPa1/40012mm510m40KN190Kpa1.09×mm312.5mm14.5MPa1/400

满足要求满足要求满足要求满足要求满足要求满足要求满足要求满足要求满足要求满足要求满足要求满足要求-1-

1q＝=＝1建三江至虎林高速公路建设项目桥梁工程B3合同1荷载计算1q＝=＝1

现浇箱梁满堂支架计算书根据本桥现浇箱梁的结构特点，在施工过程中将涉及到以下荷载形式：⑴q——箱梁自重荷载，新浇混凝土密度取1

3

。根据现浇箱梁结构特点，我们取截面、Ⅱ－Ⅱ截面两个代表截面进行箱梁自重计算，并对两个代表截面下的支架体系进行检算，首先分别进行自重计算。①Ⅰ-Ⅰ截面处q计算1图1.1-1

现浇箱梁Ⅰ-Ⅰ截面根据横断面图，则：26q＝=c＝4.1

＝注—箱梁底宽，，箱梁全部重量平均到底宽范围内计算偏于安全。②Ⅱ－Ⅱ截面处q计算1图1.1-2

现浇箱梁Ⅱ－Ⅱ截面根据横断面图，则：γ＝kPa注：B—箱梁底宽，取，将箱梁全部重量平均到底宽范围内计算偏于安全。⑵q——箱梁内模、底模、内模支撑及外模支撑荷载，按均布荷载计算，经计算2取q＝1.0kPa（偏于安全2中铁十三局集团有限公司

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现浇箱梁满堂支架计算书⑶q——施工人员、施工材料和机具荷载，按均布荷载计算，当计算模板及其下3肋条时取；当计算肋条下的梁时取；当计算支架立柱及替他承载构件时取1.0kPa。⑷q——振捣混凝土产生的荷载，对底板取，对侧板取。4⑸q——新浇混凝土对侧模的压力。5根据规范规定凝土对模板的侧压力内部振捣器时按下列两式计算，并取两式中较小值。

FcF0.22

vc02γ：新浇混凝土的重力密度（kN/m）,取值25kN/m；cH：混凝土侧压力计算位置至新浇混凝土顶面时的高度（），取t

0

：新浇混凝土的初凝时间（测确定。取8h。T：混凝土的温度（°），取℃。β：外加剂影响修正系数，掺具有缓凝作用的外加剂时取。1β：混凝土坍落度影响修正系数，50～90mm，取。2ν：混凝土的浇筑速度，取。

FkPacF0.22kPac2F：新浇混凝土对模板的最大侧压力取。⑹q——倾倒混凝土产生的水平荷载，取。6⑺q——支架自重，取。7表1.1模板、支架设计计算荷载组合

2结构检算2.1扣式钢支架立杆强及稳定验算碗扣式钢管脚手架与支撑和扣件式钢管脚手架与支架一样，同属于杆式结构，以立杆承受竖向荷载作用为主，但碗扣式由于立杆和横杆间为轴心相接，且横杆的“├”型中铁十三局集团有限公司

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现浇箱梁满堂支架计算书插头被立杆的上、下碗扣紧固，对立杆受压后的侧向变形具有较强的约束能力，因而碗扣式钢管架稳定承载能力显著高于扣件架（一般都高出以上，甚至超过本工程现浇箱梁支架立杆强度及稳定性验算，根据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》有关模板支架立杆的强度及稳定性计算公式进行分析计算（碗扣架用钢管规格为φ48×⑴A－A截面处墩顶4.0m范围内，碗扣式钢管支架体系采60×90×60cm布置结构，如下图2.1－1。支架A断面图

定型钢模板C2O混凝土图2.1-1脚手架60cm×90cm×60cm布置图①、立杆强度验算根据立杆的设计允许荷载，当横杆步距为时，立杆可承受的最大允许竖直荷载为［N］＝40kN（参见公路施工手册-桥涵立杆实际承受的荷载为：（N+N）+0.85×1.4ΣN（组合风荷载时）G1KG2KQKN—支架结构自重标准值产生的轴向力；G1KN—构配件自重标准值产生的轴向力G2KΣN—施工荷载标准值；QK于是，有：N=0.6×0.9×q=0.6×0.9×35.82=19.34KNG1K1N=0.6×0.9×q=0.6×0.9×4.0=2.16KNG2K7ΣN=0.6×0.9×(q+q+q)=0.54×(1.0+1.0+2.0)=2.16KNQK234N+NNG1KG2KQK2.16=28.37KN＜［N］＝40KN，强度满足要求中铁十三局集团有限公司

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现浇箱梁满堂支架计算书②、立杆稳定性验算根据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》有关模板支架立杆的稳定性计算公式：N/ΦA+M/W≤fWN—钢管所受的垂直荷载N+N）N（组合风荷载时G1KG2KQK同前计算所得；f—钢材的抗压强度设计值f＝205N/mm技术规范》表5.1.6得。

2

参考《建筑施工扣件式钢管脚手架安全A—支架立杆的截面积A＝489mm

2

(取φ48mm×3.5mm钢管的截面积。Φ—轴心受压杆件的稳定系数，根据长细比λ查表即可求得Φ。i—截面的回转半径建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范录得i＝15.8㎜。长细比λ＝。L—水平步距，L＝0.6m。于是，λL/i＝参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》查附录C得Φ＝0.893。M—计算立杆段有风荷载设计值产生的弯距；WM=0.85×1.4×W×La×hWK

2

/10W=0.7u×u×wKzs

0u—风压高度变化系数，参考〈建筑结构荷载规范〉表得u=1.95zzu—风荷载脚手架体型系数第36b项得=1.3ssw—基本风压，查〈建筑结构荷载规范w=0.75KN/m00

2

（佳木斯地区）故：W=0.7u×u×w=0.7×1.95×1.3×0.75=1.33KN/m2Kzs0La—立杆纵距0.9m；h—立杆步距0.6m,M×1.4×W×La×h2WK

/10=0.051W—截面模量查表〈建筑施工扣件式脚手架安全技术规范〉附表得：W=5.08×10

3mm

3则，N/ΦA+M/W＝28.37×10W

3

/（0.893×489）+0.051×10

6

/（5.08×10

3

）＝75.01N/mm

2

≤f＝205N/mm

2计算结说明支架是全稳定。中铁十三局集团有限公司

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现浇箱梁满堂支架计算书⑵B－B截面处20m跨中4m～12m围内，碗扣式钢管支架体系采用×90cm×120cm布置结构，如下图。支架B断面图

定型钢板C2O混凝土图2.1-2脚手架60×90cm×cm布置图①、立杆强度验算根据立杆的设计允许荷载，当横杆步距120cm时，立杆可承受的最大允许竖直荷载为［N］＝30kN（参见公路施工手册-桥涵立杆实际承受的荷载为：（N+N）+0.85×1.4ΣN（组合风荷载时）G1KG2KQKN—支架结构自重标准值产生的轴向力；G1KN—构配件自重标准值产生的轴向力G2KΣN—施工荷载标准值；QK于是，有：N=0.6×0.9×q=0.6×0.9×19.12=10.32KNG1K1N=0.6×0.9×q=0.6×0.9×4.0=2.16KNG2K7ΣN=0.6×0.9×(q+q+q)=0.54×(1.0+1.0+2.0)=2.16KNQK234N+NNG1KG2KQK3.78=17.55KN＜［N］＝30KN，强度满足要求②、立杆稳定性验算根据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》有关模板支架立杆的稳定性计算公式：N/ΦA+M/W≤fWN—钢管所受的垂直荷载N+N）N（组合风荷载时G1KG2KQK同前计算所得；中铁十三局集团有限公司

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建三江至虎林高速公路建设项目桥梁工程B3合同f—钢材的抗压强度设计值f＝205N/mm技术规范》表5.1.6得。

2

现浇箱梁满堂支架计算书参考《建筑施工扣件式钢管脚手架安全A—支架立杆的截面积A＝489mm

2

(取φ48mm×3.5mm钢管的截面积Φ—轴心受压杆件的稳定系数，根据长细比λ查表即可求得Φ。i—截面的回转半径，查《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》附录B得i＝15.8㎜。长细比λ＝。L—水平步距，L＝1.2m。于是，λL/i＝参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》查附录C得Φ＝0.744。M—计算立杆段有风荷载设计值产生的弯距；WM=0.85×1.4×W×La×hWK

2

/10W=0.7u×u×wKzs

0u—风压高度变化系数，参考〈建筑结构荷载规范〉表得u=1.95zzu—风荷载脚手架体型系数第36b项得=1.3ssw—基本风压，查〈建筑结构荷载规范w=0.75KN/m2（佳木斯地区）00故：W=0.7u×u×w=0.7×1.95×1.3×0.75=1.33KN/m2Kzs0La—立杆纵距0.9m；h—立杆步距1.2mM=0.85×1.4×W×La×hWK

2

/10=0.205W—截面模量查表〈建筑施工扣件式脚手架安全技术规范〉附表得：W=5.08×10

3mm

3则，N/ΦA+M/W＝17.55×10W

3

/（0.744×489）+0.205×10

6

/（5.08×10

3

）＝80.54N/mm

2

≤f＝205N/mm

2计算结说明支架是全稳定。2.2堂支架体抗倾覆验依据《公路桥涵技术施工技术规范实施手册》9.2.3要求支架在自重和风荷载作用下时，倾覆稳定系数不得小于1.3。K=稳定力矩/倾覆力矩×N/ΣMw0i支架抗倾覆能力：中铁十三局集团有限公司

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现浇箱梁满堂支架计算书桥梁宽度8.5m，长采用60cm×90cm×120cm跨中支架来验算全桥：支架横向104排，支架纵向排，高度6m；顶托TC60共需要×13=1352个；立杆需要104××6=8112m;纵向横杆需要104×6/1.2×8.5=4420m；横向横杆需要13×6/1.2×100=6500m；故：钢管总重（8112+4420+65003.84/1000=73.08t;顶托TC60总重为：×7.2/1000=9.73t；故q=（73.08+9.739.8=811.54KN；稳定力矩=y×N×811.54=3449.04KN.miy=b/2=8.5/2=4.25依据以上对风荷载计算W=0.7u×u×w=0.7×1.95×1.3×0.75=1.33KN/mKzs0

2受力为：q=1.33×6×（0.048×6×104+0.048×4×100）=392.23KN；根据《公路桥涵设计通用规范考虑到箱梁模板横桥向的风荷载，将该风荷载加载于支架上，安全。梁高1.15m，横桥向箱梁模板风荷载×1.15m×100m=106.61KN倾覆力矩=q×3+×3+106.61K=稳定力矩/倾覆力矩=3449.04/1877.65=1.83>1.30计算结说明本方案堂支架足抗倾覆要。2.3梁底模横桥向方木算本施工方案中箱梁底模下横桥向采12cm×方木向跨度L＝20cm进行受力计算。如下图将方木简化为如图的简支结构（偏于安全材的容许应力和弹性模量的取值参照木方进行计算。q(KN/m)q(KN/m)图2.3箱梁底模下横桥向方木受力简图中铁十三局集团有限公司

尺寸单位方木材质为松木，［］E=11000MPa

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现浇箱梁满堂支架计算书(1)强度验算单位荷载：q=(q+q+q+q)×b＝(35.82+1.0+2.5+2)×1234跨中弯矩：M=ql1/2

2

/8=8.26×

2

/8=0.04kN·截面模量为：W=(bh

2

)/6=(0.12

3

)/6=0.000288m

3跨中最大正应力：σ=M/W=0.04/0.000288=138.9kPa木方容许弯曲应力为[σ]=14.5MPa，由强度条138.9kPa<[σ]，可知满足要求。ww(2)刚度验算方木的弹性模量E

kN/m

2方木的惯性矩：3)/12=(0.12×0.123)/12=1.728×10-5m4f=(5/384)×(qlmax

4

)/(EI)（5/384（0.2

4

)/(11×

6

××

-5

)=9.05×10

-7

m/=9.05×

-7

/0.2=1/220994＜[/]=1/400计算结说明箱梁底下横桥方木，满足求。2.4扣式支立杆顶托上桥向方验算本施工方案中支架顶托上顺桥向采用1212cm方木作为纵向分配梁。顺桥向方木的跨距，根据立杆布置间距，按L＝90cm（横向间隔＝90cm）进行验算。将方木简化为如图的简支结构（偏于安全许应力和弹性模量的取值参照木方进行计算。nP(kN)520202020590图2.4立杆顶托上顺桥向方木受力简图(1)强度验算作用力：P=ql/2＝8.26×0.2/2=0.826kNn=0.9/0.2=4（取整数）最大弯矩：M=（n/8）××0.8260.9=0.37kN·mmax

尺单：方材为木[δw]=14.5MPaE=11000MPa截面模量为：W=(bh2)/6=(0.123)/6=0.000288m

3跨中最大正应力：σ=M/W=0.37/0.000288=1.28MPa中铁十三局集团有限公司

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max建三江至虎林高速公路建设项目桥梁工程B3合同max

现浇箱梁满堂支架计算书木方容许弯曲应力为：[σ]=14.5MPa由强度条件1.28MPa<[σ]，可知满足要求。ww(2)刚度验算方木的弹性模量E

kN/m

2方木的惯性矩：

3

)/12=(0.12×0.12

3

)/12=1.728×10

-5

m

4f=

23843841.728

1.88×10-4m/=1.88×

-4

/0.9=1/4787＜[/]=1/400计算结说明碗扣式架立杆托上顺桥向木，满要求。2.5梁底模计算箱梁底模采用优质竹胶板，铺设在支架立杆顶托上顺桥向方木上的横桥向方木上。按20cm间距布置。取各种布置情况下最不利位置进行受力分析，并对受力结构进行简化（偏于安全起见，计算采用12mm胶板通过前面分析计算及布置方案，在桥墩旁实心段（取墩顶截面）处，为底模板荷载最不利位置，则有：竹胶板弹性模量E＝5000MPa.竹胶板惯性矩I=(bh3)/12=(1.22×0.0123)/12=1.7610-7m4底模及支撑系统简图q(kN/m)竹胶板

2012×12

cm

横桥向方木底模验算简图q(kN/m)20尺寸单位：

cm图2.5底模支撑系统及验算简图①模板厚度计算q=(q+q+q+q)l=(35.82+1.0+2.5+2)0.2=8.264kN/m1234中铁十三局集团有限公司

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现浇箱梁满堂支架计算书则：M=max

ql2

8.264×0.2

2

/8=0.041kN.m竹胶板容许弯曲应力为：[σw]=45MPa模板需要的截面模量：

M[]W

45

m

3模板的宽度为0.2m，根据W、b得h为：h=

66b

12mm竹胶板满足求，可采用1220×244012mm格的竹胶板②模板刚度验算f

=max

ql4EI128

1.17m0.2/400m=5×10

-4

m故厚竹板挠度足要求。2.6杆底座地基承载力算60(90)cm60(90）cm图2.7支架下地基处理示意图⑴立杆承受荷载计算现浇箱梁腹板及底板中心位置纵距、横距采用×90cm的布置形式，取各种布置情况下最不利位置进行受力分析，并对受力结构进行简化（偏于安全）每根立杆上荷载为：N＝a××＝a××＝0.6××(35.82+1.0+1.0+2.0+4.0)=23.663kN⑵立杆底托验算立杆底托验算：N≤R

d通过前面立杆承受荷载计算，每根立杆上荷载为：中铁十三局集团有限公司

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现浇箱梁满堂支架计算书底托承载力（抗压）设计值，一般取=40KN;d得：23.663KN＜计算结说明立杆底符合要。⑶立杆地基承载力验算跟据现场地质情况，经过压实处理后，地基承载力大于。在1平方米面积上地基最大承载力F＝a××＝a××

为:＝1.0××(35.82+1.0+1.0+2.0+4.0)=43.82kPa则，F＝43.82KPa＜[f]=190Kpak经过地处理后，可满足要。2.7架变形支架变形量值F的计算：F＝f1＋f2＋f3①f1为支架在荷载作用下的弹性变形量由上计算每根钢管受力为，立杆的截面积按489mm

2

计算。于是f1=б×L/Eб＝23.663÷489×103＝48.39N/mm2则f1＝48.39×÷（2.06×10

5

）＝2.35mm。②f2为支架在荷载作用下的非弹性变形量支架在荷载作用下的非弹性变形括杆件接头的挤压压缩δ方木对方木压缩δ2两部分，分别取经验值为2mm、3mm，即＝δ1＋δ2＝5mm。③f3为支架地基沉降量取经验值故支架变形量值F为:F＝f1＋f2＋f3=2.35+5+5=12.35mm2.8架预留洞计算门洞临时墩采用Φ×3.5(Q235)碗扣式脚手架搭设立杆，纵向间距横向间距均为，横杆步距按照行布置。门洞横梁采用12I40a字钢，其中墩柱两侧采用双排工字钢，其余按间距70cm平均布置。立杆分别按轴心受压和偏心受压杆件计算，横杆不予考虑。中铁十三局集团有限公司

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现浇箱梁满堂支架计算书I40a工字钢

图2.8门洞工字钢受力简图

⑴工字钢延纵向按0.7m置，门洞宽度为5.0m。上铺设×12cm横方木，间距90cm。从安全角度考虑按简支体系进行验算，拟采用的工字钢型号为型。①荷载计算：I40a自重取0.66kN/m箱梁自重按Ⅱ—Ⅱ断面计算

2

，则q1=35.82×12.0×4.1=1762.3kN内外模板荷载1.0kPa，12.0m范围内外模板总重q2=1KPa×8.5m×12.0m=102kN振捣混凝土对底板产生的荷载2.0KPa，12.0m范围内振捣混凝土q3=2KPa×8.5m×12.0m=204kN工字钢荷载q4=12.0m×12×0.66kN/m×12=95.04kN总荷载Q=q1+q2+q3+q4=2163.3kN单根工字钢q=Q/12/12=15.02kN/m工字钢的受力形式为三不等跨连续梁，支点处弯矩为：M=内力系数×qlB

2

=0.151×15.02×3.5

2

=27.78KN.m（M内力系数查表得：0.151）Bn=1000×M/ql2=1000×27.78/15.02×52=74AB查得最大应力系数中铁十三局集团有限公司

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现浇箱梁满堂支架计算书跨中最大弯矩为：

2

/1000=50×15.02×5

2

/1000=18.78kN.m②结构验算：查型工字钢的弯曲应力为[w]=Mpa梁所需要的截面抵抗矩为：W=M/[σw]=18.78kN.m/145MPa=0.1310需BC

6

㎜3查《材料力学》得型工字钢:

Wx=1090cm

3

=1.09×10

6

㎜3

,满足③工字钢跨中挠度验算：K=4M/qlB

2

=4×27.78/15.02×5

2

=0.3查的最大挠度系数=0.0875f数

q24

=0.087515.02

4

×

12

/(24×

5

×21720104)=0.75mm＜5/400m=12.5mm

挠度满足要求。通过以计算，I40a工字钢度满足要求可使用70㎝间距I40a型工钢。⑵洞门临时墩处支架，碗扣式钢管支架体系