边跨现浇节段支架计算书

边跨现浇节段支架方案设计图及计算书一、方案说明根据现场施工情况，采用钢管支架施工，10×10cm方木做纵向分配梁，22＃块底模采用1.0cm厚的竹胶板。其顺序从上到下基本为：侧模、底模、纵向方木、横向工字钢、纵向工字钢、钢管支架、混凝土基础、地基。地基处理：将地表腐殖土及软弱土层清除2m深，然后平整碾压；在碾压后的地面上先用土进行回填，再回填10％石灰土，分层碾压，每20cm一层，其中回填土厚度为140cm，石灰土厚度60cm；碾压稳定后，观察无辙痕、无沉降，再通过试验进行承载力检测，灰土地基承载力要求大于250Kpa。在地基四周挖好排水沟，作好排水系统。地基处理的宽度为14m，长度为9.5米，以满足支架搭设需要。地基处理完毕后立即浇筑20cm厚C25混凝土作为地面防水层和地基持力层，以确保支架搭设稳定，钢架支撑立柱基础高60cm，宽80cm，长14m，上设钢板预埋件。二、模板设计与受力检算1、基本资料（1）基本资料底模采用δ＝10mm厚的竹胶板，每块竹胶板尺寸为244×122cm。底模下面的纵向方木（背木）采用10×10cm的松木条，间距20cm。纵向方木下面采用36#工字钢做横向支撑，间距60cm。（2）材质混凝土模板用竹胶板检验报告见下表项目单位技术要求检测值判定结果含水率％5～145.8合格静曲强度||≥4043.2合格┻≥3537.1合格静曲弹性模量||≥55006610合格┻≥45005130合格计算时取静曲强度，弹性模量。背木采用松木条，其容许应力和弹性模量见下表：（此表见《路桥施工计算手册》表8-6）树种名称顺纹拉应力顺纹压应力顺纹弯应力弹性模量东北落叶松9MPa14.5MPaa14.5MPaa11000MPPa计算时取弯应力，弹性模量。2.底模设计与受力检算1、底模承载力计算根据规范规定，模板、支架和脚手架属于临时结构，其强度设计采用容许应力法。（1）荷载计算①模板自重：F1=5KN/m2*7*6.80+10KN/m3*7*6.8*0.01=243KN说明：连接系槽钢和角钢按5KN/m2计算，胶合板密度取10KN/m3。22＃块底板长取6.8m、宽取7m②新浇钢筋混凝土自重：26*134=3484KN说明：钢筋混凝土容重取26KN/m3。③施工人员及施工机械运输或堆放的荷载F3=qS=2.5KN/m2*7m*6.80=119KN④振捣混凝土时产生的竖向荷载F4=2KN/m2*7*6.80m=95.2KN说明：振捣混凝土时产生的荷载，对水平放置模板按计⑤冬雨季施工等引起其他荷载F5=2KN/m2*7*6.80=95.2KN（2）强度检算取1m宽竹胶板进行检算，承载力验算荷载项q’=F’*b/S=(1.2F1+1.2F2+1.4F3+1.4F4+1.4F5)*1m/(7m*6.8m)=(1.2*243+1.2*3484+1.4*119+1.4*95.2+1.4*95.2)*1/(7m*6.8m)=103N/mm刚度验算荷载项=F’’*b/S=(1.2F1+1.2F2)*1m/(7m*6.8m)=(1.2*243+1.2*3484)*1m/(7m*6.8m)=94.0N/mm惯性矩=bh3/12=1000*10*10*10/12=83333.33mm4说明：式中h-板面厚度底模加固如下图所示。混凝土模板用竹胶板按照均布荷载5跨连续梁计算：5跨连续梁弯矩见下图根据上图所示，2＃和5＃结点弯矩最大，弯矩系数＝0.11最大弯矩=0.11*103KN/m(0.2m)2=0.4532KN.m=453200N.mm弯曲截面系数WZ=bh2/6=1000*10*10/6=16666.67mm3最大弯曲应力Smax=Mmax/Wz=453200/16666.67=27.195跨连续梁挠度见下图根据上图所示，1＃和5＃单元杆跨中挠度最大，挠度系数＝0.0064方木中心间距为20cm，净间距为10cm，竹胶板的计算跨径按照取值最大挠度Fmax=0.0064*q’’l4/EIz=0.0064*94N/mm(100mm)4/(4500N/mm2*83333.33mm4)=0.16mm<l/400=100/400=0.25mm（3）结论通过以上计算说明底模能满足承载和变形要求。2、背木承载力计算根据规范规定，模板、支架属于临时结构，其强度设计采用容许应力法。（1）荷载计算①模板、背木自重：F1=243+6kN/m3*0.1*0.1*6.80*(7m/0.2m)=257.28kN说明：背木密度取背木采用10×10cm松木条，间距20cm②新浇钢筋混凝土自重：F2=rcV=26*134=3484KN说明：钢筋混凝土容重取③施工人员及施工机械运输或堆放的荷载F3=qS=2.5KN/m2*7m*6.8m=119KN④振捣混凝土时产生的竖向荷载F4=2KN/m2*7m*6.8m=95.2KN说明：振捣混凝土时产生的荷载，对水平放置模板按计⑤冬季施工等引起其他荷载F5=2KN/m2*7m*6.80m=95.2kN（2）强度检算取1根背木进行检算，每根背木分担横桥向0.2m范围内的荷载，承载力验算荷载项q′=F’*b/S=(1.2F1+1.2F2+1.4F3+1.4F4+1.4F5)*0.2m/(7m*6.8m)=(1.2*257.28+1.2*3484+1.4*119+1.4*95.2+1.4*95.2)*0.2/(7m*6.8m)=20.68kN/m=20.68N/mm刚度验算荷载项q″=F″*b/S=(1.2F1+1.2F2)*0.2/(6.8*7)==(1.2*257.28+1.2*3484)*0.2/(6.8*7)=(308.7+4180.8)*0.2m/(6.8*7)=18.86KN/m=18.86N/mm弯曲截面系数WZ=bh2/6=100*100*100/6=166666mm3惯性矩Iz=bh3/12=100*100*100*100/12=8333333mm4背木与纵梁如下图所示。10×10cm背木按照5跨连续梁计算：5跨连续梁弯矩见下图根据上图所示，2＃和5＃结点弯矩最大，弯矩系数＝0.11最大弯矩Mmax=0.11q′l2=0.11*20.68kN·m*(0.6m)2=0.818928kN·m=818928N·mm最大弯曲应力smax=Mmax/Wz=818928/166666=4.91N/mm2<Sw=10N/mm25跨连续梁挠度见下图根据上图所示，1＃和5＃单元杆跨中挠度最大，挠度系数＝0.0064最大挠度Fmax=0.0064*q’’l4/EIz=0.0064*18.86*6004/9000*8333333=0.209mm<l/400=600/400=1.5mm（3）结论通过以上计算说明背木能满足承载和变形要求。三、支架设计与受力检算检算采用Middas/CCivillV6..7.1做做有限元分分析A．材料：支架全全部采用Q235钢材。B．截面a．横梁用36##工字钢b．纵梁用3根336#型钢组合合c．立柱用6300*10圆钢管d．连接系14##槽钢和10#角钢eq\o\aac(○,1)斜撑采用10#角钢eeq\oo\ac((○,2)横撑采用20#槽钢eq\o\aac(○,3)立柱用630**10圆钢管eq\\o\acc(○,4)支架顶部部采用36#工字钢⑤顶部Ⅲ型（36#工字钢焊焊接）型钢钢C．边界条件：钢钢管下部与与基础预埋埋钢板焊接接，为固定定约束。D．荷载（1）荷载计算①模板、背木自重重：F1=243kN++6kN/m3*0.1m*0.1m*6.880*（7m/0.2m）=2577.28kN说明：背木密度度取背木采用10××10cmm松木条，间间距20cmm②新浇钢筋混凝土土自重：F2=rcV=266*1344=34884KN说明：钢筋混凝凝土容重取取③施工人员及施工工机械运输输或堆放的的荷载F3=qS=2.55KN/mm2*7m*6.8mm=1199KN④振捣混凝土时产产生的竖向向荷载F4=2kN/m22*7m*6.8m=95..2kN说明：振捣混凝凝土时产生生的荷载，对对水平放置置模板按计计⑤冬季施工等引起起其他荷载载F5=2kN/m22*7m*6.800m=95..2kN作用在支架的荷荷载：1.2F1+11.2F22+1.44F3+1.44F4+1.44F5=1.2*2557.288+1.22*34884+1..4*1119+1..4*955.2+11.4*995.2=4922.6996kN支架上部均布336#工字钢，可可得4922..696//(12**11)m=337.1kkN/m。（1）模型效果图（2）反力图由反力图可知钢钢管所受最最大反力为为839KKN.(3).位移图图由上图可知该体体系最大位位移为3.7xx10-33m=3..7mm(4)、弯矩图图由上图可知该体体系承受的的最大弯矩矩为268..6kN**m(5).轴力图图由上图可知该体体系所受最最大轴力为为850kkN。(6).剪力图图由上图可知该体体系所受最最大剪力为为24.66kN。(7).应力图图由上图可知该体体系所受最最大应力为为113kkN/m22=1133Mpa＜145MMpa（钢材容容许应力）。（8）支架顶层工字字钢最不利利荷载验算算：1.翼板位置承受混混凝土荷载载为q1=0.6ρρgh=00.6x22.6x110x0..63=9.833kN/mm,2.腹板处荷载为：：q2=0.6ρρgh=00.6x22.6x110x3..5=54.66kN/mm3.底板处受混凝土土荷载为：：q3=0.6ρρg（h1+hh2）=0.66x2.66x10xx(0.9+0.4)=20.228kN//m。4.钢模板、连接件件及钢楞取取，则钢板板连接件产产生荷载为为q4=55x0.66=3kNN/m。5.施工人员及施工工机械运输输或堆放的的荷载取q5=2.5xx0.6==1.5kkN/m6.倾倒混凝土时产产生的竖向向荷载取q6=2x0..6=1..2kN//m7.振捣混凝土时产产生的竖向向荷载取q7=2x0..6=1..2kN//m说明：振捣混凝凝土时产生生的荷载，对对水平放置置模板按计计荷载计算：翼板下工字钢受受力为Q1=11.2q11+1.22q4+11.4（q5+qq6+q77）=20.886kN//m腹板下工字钢受受力为Q2=11.2q22+1.22q4+11.4（q5+qq6+q77）=74.558kN//m底板下工字钢受受力为Q3=11.2q33+1.22q4+11.4（q5+qq6+q77）=33.440kN//m根据以上荷载条条件建模：：有上图可知该体体系所受最最大应力为为65437.6kN//m2=665.4376MMPa＜145MMPa，小于钢材材的容许应应力。综上所述，支架架的应力应应变符合要要求。稳定性计算：钢管所受最支反反力为839kkN。支撑钢管采用6300mm钢管管，壁厚110mm，因为壁厚厚小于1/20倍的钢管管直径，所所以属于薄薄壁钢管，按按薄壁考虑虑：为壁厚1cm==9354374400mmm4,A=199477..874mmm2，E=2..06x1108kN/mm2（其中r表示圆圆心到外壁壁与内壁中中线的距离离，它等于于），则i=219.2232mm；λ=ul/i=22*9/00.2199232==82.110<1000属于中柔度杆件件，钢管可可简化为下下端固定上上端自由的的压杆，故故长度系数数。利用欧欧拉公式求求得临界应应力：σcr=a－bλλ查表的：a=3310，b=1..14σcr=310--1.144*82..10=2166Mpa>>0所以此钢管是稳稳定的。四、地基受力检检算取最外侧一排钢钢管进行验验算：单根钢管所受最最大支反力力为839kkN（1）钢管传给C225混凝土地地基的压强强荷载计算算：基础上预埋0..8*0..8m钢板C2