现浇箱梁满堂式碗扣支架计算

中交第一公路工程局有限公司中交第一公路工程局有限公司CCCCFIRSTHIGHWAYENGINEERINGCO.,LTDCCCCFIRSTHIGHWAYENGINEERINGCO.,LTD现浇箱梁满堂式式式碗扣支支架设计计计算算编制：复核：审核：辽宁中部环线高高高速公路路铁岭岭至本溪溪段第第四合同同段二〇一七年三月月月现浇箱梁满堂式式式碗扣支支架设计计计算1设计依据及参参参数1.1设计依据据据1.1.1《辽辽辽宁中部部环线线高速公公路铁铁岭至本本溪段段第四合合同段段》图纸纸1.1.2《钢钢钢结构设设计规规范》GB5500117--200031.1.3《混混混凝土结结构设设计规范范》GGB5000110-2201101.1.4《木木木结构设设计规规范》GB5500005--200031.1.5《混混混凝土模模板用用胶合板板》GGB/TT1776566-2200881.1.6《公公公路桥涵涵施工工技术规规范》JTG//TF500-201111.1.7《建建建筑施工工碗扣扣式钢管管脚手手架安全全技术术规范》JGGJ1666--200081.1.8《建建建筑施工工模板板安全技技术规规范》JGJJ1622-2200881.1.9《路路路桥施工工计算算手册》（人人民交通出版版社）1.1.10《钢结构施施工工及验收收规范范》GB5002205--9551.1.11《公公路工程程质量量检验评评定标标准》JTGGF880//1-2200041.1.12《建建筑结构构荷载载规范》GBB5000099-2001221.2主要参数数数（1）采用φ4488×3.55mm的钢管管，材材料特性性及截截面特性性如下下表1.2-1钢管的强强度度和弹性性模量量Q235A333钢材抗拉拉、抗抗压和抗抗弯强强度设计计值（Mpa）205弹性模板量E（Mpa）2.06×10005表1.2-2钢钢钢管截面特特性性外径F（mm）壁厚t（mm）截面面积A（cm2）截面惯性矩I（cm4）截面模量W（cm3）回转半径i（cm）483.54.89312.685.231.58（2）钢筋混凝凝土土重度γc=26KKN//m3(路桥施工工计算手手册PP1722)表1.2-3混凝土重重度度钢筋混凝土（以以以体积计计算的的含筋率率）KN/mm3≤2%＞2%2526（3）容许挠度度结构表面外露模模模板ω=L/44000结构表面隐蔽模模模板ω=L/22550支架受载后挠曲曲曲杆件（横横梁梁、纵梁梁），其其弹性挠挠度值值为相应应结构构计算跨跨径的的1/40000模板在自重和风风风荷载等等作用用下的抗抗倾覆覆系数稳稳定性性不小于1.3（4）恒载系数数11.2，活载载系数1.44表1.2-4荷载分项项系系数序号荷载类别γi（1）模板、方木、支支支架等自自重1.2（2）钢筋混凝土自重重重1.2（3）施工人员及施工工工机具运运输或或堆放的的荷载载1.4（4）倾倒混凝土时产产产生的竖竖向荷荷载1.4（5）振捣混凝土时产产产生的竖竖向荷荷载1.4（6）雪荷载、冬季保保保温设施施荷载载等（5）模板重量量22.5KNN/m2，（引用用施工临临时支撑撑结构构专项技技术方方案-刘东跃主主编编P278）2模板设计2.1底模底模由上至下为为为竹胶板板（δδ=15mm），底板板下采用100×8ccm方方木作为为纵向向分配梁,间间距15cmm，腹板下下采采用10×88cm方木作作为纵向向分配配梁，间间距110cm，翼翼板下采采用110×88cmm方木作为为纵向分配配梁，间间距25cm，采用110×115ccm方木作为为横向分分配梁梁。2.2侧模设计模板的面板板板采用厚厚度为为15mmm的的竹胶板板；贴贴面板竖竖肋用用5*100方方木，间间距1150mmm；；背楞为φ48×33.5mmm钢管，拉拉杆为为Ф16对拉螺栓栓，拉杆杆纵向向间距每0..5m设一道，竖竖竖向间距距每00.6m设一一道。3支架设计支架采用碗扣支支支架搭设设，底底板下立立杆间间距为90cmm×60ccm（横向向×纵向），横横横杆步距距为1120ccm；；腹板下下立杆杆间距为600cm××60cmm（横向向×纵向），横横横杆步距距为120ccm；；翼板下下立杆杆间距为900cm××60cmm（横向向×纵向），横横横杆步距距为1200cm；横桥桥向布置置方式式为2×0..9m+11×0.66m+6××0.9mm+1×00.6m++2×0..9m=110.2mm。纵横梁布置方式式式为：竹竹胶板板下先布布置纵纵梁，纵纵梁下下再布置置横梁梁，横梁梁支撑撑于碗扣扣支架架上顶托托。4荷载分析4.1单位面积积积竖向荷荷载（1）选取最不不利利断面进行行验算；（2）选取标准准断断面验算，横横隔板、梁梁端处腹板板及顶底板板板渐变（加加宽宽、加厚厚）需需对支架架等进进行加密密，并并单独验验算。图4.1-111最不利横横断面面荷载计计算图图（尺寸寸单位位mm）4.1.1恒载载载1每平米翼缘缘板板部分：PPP翼顶1=266×0..188=44.688KpaP翼根2=266×0..455=111.77Kpa2每平米顶、底底底板部分：：PP底顶=266××（0.288+0..25）==133.778Kpa3每平米腹板板处处荷载：FF=26××1..8755=488.775Kpa4.1.2活载载载1施工人员及及施施工机具运运运输或堆堆放的的荷载:2振捣混凝土时时时产生的竖竖向向荷载:3倾倒混凝土土时时产生的竖竖竖向荷载(冲冲击荷载)::4.1.3竖向向向荷载组组合《建筑施工模板板板安全技技术规规范》（JJGJ16662-220008）4.1..22条控制最最不利荷荷载进进行组合合，则则：1计算底板下下每每平米用荷荷荷载组合合为强度检算：∑P=1.2((PP底顶)+11..4（P施+P振+P倾)=1..2××(133.788)+11.44×(22.55+2++2))=225..6366Kpa刚度检算:∑P=1.2((PP底顶)=11.2××(133.788)=16..5366Kpa2计算腹板下下每每平米用荷荷荷载组合合为强度检算:∑P=1.2((FF)+1..44（P施+P振+P倾)=1..2××(488.775)++1..4×((2..5+22+22)=667..6Kpa刚度检算:∑P=1.2((FF)=1..2××(488.775)=58..55Kpa3计算翼板下下每每平米用荷荷荷载组合合为强度检算:∑P=1.2((PP翼根)+11..4（P施+P振)=1..2××(111.7)+++1.44×((2.5++22)=220..34Kpa刚度检算:∑P=1.2((PP翼根)=11.2××(111.77)=114.004Kpa4.2单位面积积积水平荷荷载4.2.1模板板板侧压力力新浇混凝土对模模模板的最大大侧侧压力（采用内部部振振捣器）F=0.22γ式中：γ=2666kN/mm3,混凝土容容重重。t0=5h,混混凝凝土初凝时时时间。β1=1.2,,外外加剂影响响响修正系系数；；不掺外外加剂剂时取1..00,掺具有缓缓凝凝作用的的外加加剂时取取1..2。β2=1.155,,混凝土坍坍落落度影响响修正正系数；；当坍坍落度小小于330mmm时，取取0.855；坍坍落度为为500～90mmm时，取取1.000；坍坍落度为为1110～150mmmm时，取1..115。ν=1m/h，混混混凝土的的浇筑筑速度(m//h)。F=0.22×26×5×1.2×1.15×另：F=γH=26×1.8=46.8kN/式中：H混凝土土土侧压力力计算算位置处处至新新浇混凝凝土顶顶面的总总高度度(m)；图4.2-111混凝土侧侧压压力图取二式中较小值值值，因此取F=39.47kN/m4.2.2倾倒倒倒振捣荷荷载1倾倒混凝土土产产生的水平平平荷载：：P倾=2kN/m2。（溜槽、串串筒2振捣混凝土土产产生水平荷荷载：P振4.2.3水平平平荷载组组合强度检算：∑P1=1.222×F+11.44×（P倾+P振）=1.22×39..47+11.44×（2+4）=55.刚度检算:P2=1.2×××F=11.2×339.477==47..366KN/㎡5模板及支架架验验算5.1底模验算算算5.1.1竹胶胶胶合板强强度计计算面板竹胶合板厚厚厚δ=15mmm，竖肋（支支支垫）间间距为为15cmm，竹胶合合板横纹纹静曲强强度[[σ]竹=225MPPa，弹性性模量E=4××1103MPa。取1m宽板条作作为为计算单单元，截面惯性矩：截面抵抗矩：竹胶合板受力分分分析如图图图5.1-1面板受力力示示意图（尺尺寸寸单位：m）强度计算(公式式式引用路路桥施施工计算算手册册P1788表8--13))最大弯矩：最大弯曲应力：：：强度满足足要要求刚度计算(公式式式引用路路桥施施工计算算手册册P1788表8--13))刚刚刚度满足足要求求5.1.2底板板板下分配配梁验算（1）纵向分配配梁梁验算采用选用10×××8cm方木作作为纵向向分配配梁，中中心间距为为1150mmm，支支垫间距60cm。《路桥桥施工计计算手手册》P1776，红松弹弹性模量E方木=9××1103Mpa，顺纹弯弯曲应应力[σ]方木=122..0Mpa截面惯性矩：截面抵抗矩：图5.1-2纵纵纵梁受力示示意意图（尺尺寸单单位：m）强度计算强度满足要求刚度计算刚度满足要求（2）横向分配配梁梁验算选用10×155ccm方木作作为横向向分配梁，中中心间距为600mm，支垫间间距90cm。截面惯性矩：截面抵抗矩：图5.1-3横梁受力力示意图（尺尺寸单位：mm）强度计算强度满足要求刚度计算刚度满足要求杆件最大支反力力力为横杆步距为122200mmm时，每根根立杆设设计荷荷载为30KN，R=15..23KNN＜［R］］=30KN，立杆安安全系数数：K=300/15..23=11.97。5.1.3腹板板板下分配配梁验算（1）纵向分配配梁梁验算采用选用10×××8cm方木作为为纵向分分配梁梁，中心心间距为100mmm，支垫垫间距60cm。图5.1-4纵梁受力力示示意图（尺尺寸寸单位：m）强度计算强度满足要求刚度计算刚度满足要求（2）横向分配配梁梁验算选用10×155ccm方木作作为横向向分配梁，中中心间距为600mm，支垫间间距60cm。图5.1-5横梁受力力示示意图（尺尺寸寸单位：m）强度计算强度满足要求刚度计算刚度满足要求杆件最大支反力力力为横杆步距为122200mmm时时，每根根立杆杆设计荷荷载为为30KN，R=26..76996KN＜［R］］=30KN，立杆安安全系数数：K=300/26..76996=11.12。5.1.4翼板板板下竹胶胶板面板竹胶合板厚厚厚δ=15mmm，竖肋（支支支垫）间间距为为25cm。图5.1-6面板受力力示意图（尺尺寸单位：mm）强度计算最大弯矩：最大弯曲应力：：：强度满足足要要求刚度计算刚刚刚度满足足要求求5.1.5翼板板板下分配配梁验算（1）纵向分配配梁梁验算采用选用10×××8cm方木木作为纵纵向分分配梁，中中心心间距为250mmm，支垫间间距60cm。图5.1-7纵梁受力力示意图（尺尺寸单位：mm）强度计算强度满足要求刚度计算刚度满足要求（2）横向分配配梁梁验算选用10×155ccm方木作作为横向向分配配梁，中中心间间距为6000mm，支垫垫间距90cm。图5.1-8横梁受力力示意图（尺尺寸单位：mm）强度计算强度满足要求刚度计算刚度满足要求杆件最大支反力力力为横杆步距为122200mmm时时，每根根立杆杆设计荷荷载为为30KN，R=12..08KNN＜［R］］=30KN，立杆安安全全系数：K==30//12.008=2..48。5.2碗扣支架架架的间距距选择择和杆件件计算算5.2.1碗扣扣支架架的间距距选择通过以上计算可可可知，底底板、腹腹板和翼翼板下下碗扣布布置及及纵横向向分配配梁的选选用：：1支架碗扣布布置置分别为：：：底板下下为（横横向×纵向）90×660cm，腹板下下为（横向向×纵向）60×660cm，翼板下下为（横向向×纵向）90×660cm。2底板下采用用110×8cccm方木作为为纵向分分配梁梁，采用100×155cmm方木作为为横横向分配配梁。3腹板下采用用110×8cccm方木作为为纵向分分配梁梁，采用100×155cmm方木作为为横横向分配配梁。4翼板下采用用110×8cccm方木作为为纵向分分配梁，采采采用10×115cm方木木作为横横向分分配梁。5.2.2杆件件计算算立杆、横杆承载载载性能立杆横杆步距（m）允许荷载（KNNN）横杆长度（m）允许集中荷载（KN）允许均布荷载（KN）0.6400.94.5121.2301.23.571.8251.52.54.52.4201.82.03.01横杆间距的的选选择根据以上计算：：：底板下下每根根杆件的的最大大受力R=155.23KKN；腹板下下每根杆杆件的的最大受受力RR=266.769996KN；翼板下下每根杆杆件的的最大受受力RR=122.008KN。根根据规范范要求求，选择择横杆杆步距为为，底底板下横横杆步步距为1.2m，腹板下下横横杆步距距为1.2m，翼板下下横横杆步距距为11.2m。2模板支架立立立杆的计计算长长度l0=1.2m；长细比λ=l000/i=1.2mm/1.558cm=76；由长细比可查得得得轴心受受压构构件的纵纵向弯弯曲系数φ==0.7444，由钢钢材容许许应力表表查得得弯向容容许应应力［σ］==1455MPPa；立杆截截面积Am==4889mmm2立杆轴向荷载［［［N］=Am×φ×［σ］=4489××0..744×1145=5552.8KN＞26.776996KN碗扣支架稳稳定性满满足要求求。5.3地基承载载载力验算算5.3.1地基基基处理方方式地基处理采用1118cm厚C15砼。5.3.2砼表表表面压力力计算立杆最大支撑力力力为P=266.769996KNN,底托尺寸10cmm×110cm，支架下砼砼表面面接触应应力：：σ=P/A=2226.766996×1103/（100×1100）=2.668Mpa＜［σ］=7.22MpaC15混凝土的的的轴心抗抗压强强度设计计值为7.2MMPa（钢筋混混凝凝土结构构设计计规范GB5500110--20110）5.3.3砼底底底面压力力计算《公路路面基层层层施工技技术细细则》（JTG//TF2220-22015），取砼砼刚性性扩散角角为335。，地基承承载力力为220KKpa。砼底面计算宽度度度：b=b0+2HHH0tanaa=00.1++2××0.118×taan35。=0.3353m砼底面应力：σ=p+γH==26.766696/((0.3553×0..353))+24××00.188=2199.155KPa<[σ]=2220KPaa承载力满足要求求求。5.3.4基地地地处理由上述检算可知知知，地基基处理理方式采采用清清除地表表原状状土后，经经整整平碾压压后，铺铺设18cmmC15砼，后进进行支架的的搭搭设。5.4侧模板验验验算5.4.1模板板板设计设计模板的面板板板采用厚厚度为为15mmm的的竹胶板板；贴贴面板竖竖肋用用5*100方方木，间间距1150mmm；；背楞为φ48×33.5mmm钢管，拉拉杆为Ф16对拉螺栓栓，拉拉杆纵向向间距距每0.5m设一道，竖竖竖向间距距每00.6m设一一道。5.4.2面板板板检算面板竹胶合板厚厚厚δ=15mmm，竖肋（支支垫垫）间距距为15cmm，竹胶合合板横纹静静曲强度度[σ]竹==25MMPa，弹性模模量,E=44×1033MPa。取1m宽板条作作为计计算单元元，截面惯性矩I=bℎ312=1×0.015312=2截面抵抗矩：W=bℎ26=1×0.01526竹胶合板受力分分分析如图图5.3-1面面面板受力力示意图（尺尺寸单位：：：m）强度计算最大弯矩：最大弯曲应力：：：强度满足足要要求刚度计算刚刚刚度满足足要求求5.4.3竖肋肋肋检算采用选用5×1110cm方木木作为竖竖肋，间距距为1550mm，支垫间间距60cm。截面惯性矩：截面抵抗矩：5.3-2竖肋肋肋受力示示意图图（尺寸寸单位位：m）强度计算强度满足要求刚度计算刚度满足要求5.4.4横肋肋肋检算采用选用φ4888×3..5mm的钢管管作为横肋肋，竖向间间距为60cm，支垫间间距50cm。参数：：，，则：强度计算强度满足要求刚度计算刚度满足要求5.4.5对拉拉拉螺杆检检算模板对拉杆的计计计算公式式：P=FF×A式中：P—模板板板拉杆承承受的的拉力（N）；；FFF—混凝土的的侧压力力（NN/m2）；A—模板拉杆分分担担的受荷面面面积（m2），其值值为AA=a**b；；aaa—模板拉杆杆的横向向间距距（m）；bbb—模板拉杆杆的纵向向间距距（m）；根据路《桥施工工工计算手手册》PP187，螺螺栓直径径为116mm的拉杆容容许拉力力为24.55KN,故可选选择M16的拉杆。5.5内模检算算算5.5.1竹合合合板检算算计算底板下每平平平米用荷荷载组组合为（强强度检算）:∑P=1.2((PP顶)+1..4（P施+P振+P倾)=1..2×(77.28))+1.44××(2..5++2+22)==17..8336Kpa（刚度检算）:::∑P=1.2((PP顶)=1..2×(77.28))=8.7736Kppa竹合板δ=1555mm，竹胶胶合板（横横肋