某立交交通枢纽工程连续箱梁碗扣式支架设计计算

PAGE某立交交通枢纽工程连续箱梁碗扣式支架设计计算某立交交通枢纽工程XX标延长段工程包括W1主线、W2主线、W主线、G1匝道、H1匝道，共有10联。其中W1主线2联，W2主线2联，W主线2联，G1匝道2联，H1匝道2联。根据我单位现有的支架材料及现场条件，延长段现浇箱梁的支架主要采用WDJ碗扣式支架搭设。W1、W2四联采用的WDJ碗扣式钢管支架在箱梁的底板立杆步距为0.9×0.9m，在横梁部位加强为0.9×0.6m，边翼板部位为1.2×0.9m，层间高度为1.2m。W主线和G1、H1匝道6联采用的WDJ碗扣式钢管支架在箱梁的底板立杆步距为0.6×0.6m，边翼板部位为0.9×0.6m，层间高度为1.2m。立杆上下均设可调式撑托，便于高度的调整及拆架，碗扣式支架与箱梁底板之间用普通扣件式钢管调整，由扣件式钢管与平杆及斜撑连接成整体；为增强支架纵向稳定性，纵肋条木接头刚性连接，并与砼墩柱尽可能固定，在支架上设置一定量的剪刀撑，剪刀撑使用转角式扣件式钢管。机动车行车道通道为1-4×4.5m，机动车道及1-2.5m×3.5m非机动车道，通道采用梁柱式支架，WDJ组合柱作排架柱，纵梁采用L=12.5mI40b工字钢梁。箱梁模板采用12mm厚覆面竹胶板，模板背楞采用7.5×15cm方木，HYPERLINK"mailto:间距@=35cm"间距@=35cm，侧楞木与底模楞木用铁扒钉连接，在模板接缝处增加横向背楞木。由于箱梁为鱼腹式断面，曲线部分采用扣件式钢管支架与碗扣式支架相连接，在横杆上布设纵向方木，间距为30cm,方木顶的标高，用木模制作的曲线模控制，碗扣式支架转化为扣件式支架时，原90cm纵向间距增加1根横杆，以满足受力要求。一、WDJ碗扣支架立杆受力检算（高度小于15m）WDJ碗扣支架立杆为主受力杆件，立杆为Φ48×3.5mm，面积A=489mm2，[σ]=205Mpa箱室底部步距0.9×0.9m，腹板及横梁根据箱梁断面变化步距为：0.9×0.9、0.9×0.6m及0.6×0.6m，层间高度1.2m，按最不利荷载检算。1、竖向荷载组成（1）砼恒载：G1=γh=26×1.35=35.1KN/m2（2）模板、支架：G2=1.5KN/m2（3）施工荷载：G3=2.5KN/m2（4）砼冲击及振动荷载：G4=2.5KN/m2竖向荷载之和：G=G1+G2+G3+G4=41.6KN/m22、单管承受竖向荷载S=0.9×0.9=0.81m2N=41.6×0.81=33.70KN强度检算：σ=N/A=33700/489=68.92Mpa＜[σ]=205MPa安全系数K=205/68.92=2.97>1.3满足设计要求稳定性检算：回转半径=15.79mm长细比λ=lo/γ=1200/15.79=76.01查表ψ=0.744σ=N/ψA=68.4/0.744=92.63Mpa＜[σ]=205MPa安全系数K=205/92.63=2.21>1.3二、模板及肋木检算1、模板为12mm厚覆面竹胶板根据纵木肋木布置，按单向板计算取最不利荷载点横梁或腹板处计算取极宽B=10mm仅取恒载G=35.1KN/m2q=B×G=0.35N/mmM=0.1×ql2=0.1×0.35×3502=4287.5N.mmW=bh2/6=10×122/6=240mm3I=bh3/12=10×123/12=1440mm4应力：σ=M/W=4287.5/240=17.86N/mm2∠[σ]=45N/mm2符合规定要求挠度f=0.677×ql4/100EI=0.677×0.35×3504/（100×0.9×104×1440）=2.74mm满足要求2、纵肋木受力检算纵肋木为7.5×10cm方木，支架横肋间距900mm，按二等跨连续梁计算。按竖向荷载G=41.6KN/m2q=G.B=0.0416×350=14.56N/mmM=0.125×ql2=0.125×14.56×9002=1.47×106N.mm应力：σ=M/W=1.47×106/（75×1002/6）=11.76N/mm2∠[σ]=15N/mm2满足规范要求挠度：f=0.521×ql4/100EI=0.521×14.56×9004/(100×0.9×104×75×103/12)=0.885mm∠[f]=L/400=900/400=2.25mm满足规范要求3、钢管横杆检算钢管横梁采用φ4.8×3.5钢管，间距为60、45cm，按最不利处计算，（60cm处，实心部位）钢管垂直均布荷载：q=G.B=0.0416×600=24.96N/mm M=0.1×24.96×6002=8.99×105N.mmW=5.08×103mm3I=1.219×105mm4应力：σ=M/W=8.99×105/5.08×103=176.97N/mm2∠[σ]=205N/mm2 挠度：f=ql4/150·EI=24.96×6004/（150×2.1×105×1.219×105）=0.84mm∠3mm三、通道门洞支架的搭设及受力计算由于W1-18至W1-19和W2-18至W2-19箱梁现浇支架的施工跨越凤台路，因此在其2孔支架搭设时，采用门洞支架的形式，既能满足施工需要，同时又能满足车辆及行人的通行要求。门洞净宽5m,净高5m，两侧的门柱采用柱式组合支架。支架横、纵向间距为30×30cm,上下层距为60cm，每侧立杆设置4排。支架柱的顶托上沿进出口方向设置I20a的工字钢4排，纵向（顺桥向）每90cm放置1根I36b的工字钢，在工字钢上面进行支架搭设。1、I36b工字钢受力检算（实心最不利荷载）箱梁砼恒载G1=（1.35×0.9×5）×26=157.95KN模板、支架：G2=6.75KN（0.9m×5m面积内）施工荷载：G3=11.25KN（0.9m×5m面积内）砼冲击及振动荷载：G4=11.25KN/m2竖向荷载之和：G=G1+G2+G3+G4=187.2KN/5m=37.44KN/mMmax=1/8×ql2=1/8×37.44×52=117KN.m=117×106N.mmW=920.8cm3=920.8×103mm3 δ=Mmax/W=117×106/920.8×103=127.1MPa∠[σ]=170MPa最大挠度Wmax=5/384×ql4/EI=5×37.44×50004/（384×2.06×103×1.657×108）=8.9mm∠[ψ]=5000/400=12.5mm2、I10工字钢受力检算（实心最不利荷载）每根I36b工字钢竖向荷载之和：G=G1+G2+G3+G4=187.2KN每根I36b工字钢自重：6.8m×65.66kg/m=446.49kg=4.5KN4排0.9m长I20a工字钢受荷载：（187.2+4.5）/2=95.85KN单根0.9m长I20a工字钢受荷载：23.96KN单根0.3m长I20a工字钢受荷载：7.99KN则最不利垂直均布荷载：q=7.99/0.3=26.63KN/mMmax=1/8×ql2=1/8×26.63×3002=299.6×103N.mmW=49.0cm3=4.9×104mm3 δ=Mmax/W=299.6×103/4.9×104=6.1MPa∠[σ]=170MPa最大挠度Wmax=5/384×ql4/EI=5×26.63×3004/（384×2.06×103×2.45