桥梁专项设计-模板的设计计算（桥梁施工）

任务导入在桥梁设计与施工过程中，由于客观条件的需要，不可避免的需要在施工现场搭设支架，立模板进行混凝土现场浇筑工作，本教学项目就是研究如何进行支架设计计算，从而确保支架受力合理可靠，使得整个施工过程安全稳定。

掌握支架设计要求、荷载、荷载组合及简明计算方法任务3

理解钢管支架的专业术语的涵义任务1

熟悉工程中常用的钢管支架类型任务2能力目标教学目标立杆——支架垂直于水平面的竖向杆件。立杆纵向间距——立杆沿桥梁纵轴线方向的间距，用符号a表示。立杆横向间距——立杆沿桥梁横向的间距，用符号b表示。纵向水平杆——杆轴方向沿桥梁纵轴线方向并垂直于立杆的水平杆件，简称“大横杆”。横向水平杆——杆轴方向沿桥梁横向并垂直于立杆的水平杆件，简称“小横杆”。钢管支架专业术语立杆

立杆纵向间距立杆横向间距纵向水平杆

横向水平杆

钢管支架专业术语纵向扫地杆——靠近地面布置的纵向水平杆。横向扫地杆——靠近地面布置的横向水平杆。封顶杆——离立杆顶部最近的水平杆件。纵向剪刀撑——在桥梁纵向竖平面内布置的、水平倾角为45°~60°的斜向杆件。横向剪刀撑——在桥梁横向竖平面内布置的、水平倾角为45°~60°的斜向杆件。立杆步距——沿立杆轴线方向水平杆件的间距，用符号h表示，简称“步距”。钢管支架专业术语纵向扫地杆横向扫地杆纵向剪刀撑横向剪刀撑立杆步距钢管支架专业术语主节点——立杆、纵向水平杆、横向水平杆三杆紧靠的扣件连接或碗扣连接的节点，三向杆件在主节点处可以相互传力。扣件——采用螺栓紧固的扣接连接件。直角扣件——用于垂直交叉杆件间连接的扣件。旋转扣件——用于平行或斜交杆件间连接的扣件。对接扣件——用于杆件对接连接的扣件。对接时相互对接杆件的轴线为同一轴线。钢管支架专业术语(a)直角扣件；(b)旋转扣件；(c)对接扣件

钢管支架专业术语防滑扣件——根据抗滑要求增设的非连接用途扣件。连墙杆——水平杆件与桥梁墩台直接连接时，称为连墙杆。底座——设于立杆底部的垫座。固定底座——不能调节支垫高度的底座。可调底座——能够调节支垫高度的底座。垫板——设于底座下的支承板。顶托——立杆顶部用以支承水平杆的垫座。钢管支架专业术语底座固定底座可调底座垫板顶托立杆的垂直度

扣件式钢管支架扫地杆扣件式钢管支架对接扣件扣件式钢管支架剪刀撑扣件式钢管支架剪刀撑扣件式钢管支架碗扣式支架的立杆接长用套管及连接销孔。钢管采用Φ48×3.5mm，钢管壁厚度不得小于3.5mm。由上碗扣、可调底座、可调托撑螺母、下碗扣、横杆接头以及斜杆接头组成。碗扣式钢管支架立杆连接外套限位销上碗扣下碗扣横杆接头碗扣式钢管支架可调底座可调底座碗扣式钢管支架可调托撑碗扣式钢管支架轮扣式钢管支架轮扣立杆插头横杆轮扣式钢管支架轮扣式钢管支架具有足够的强度、刚度和稳定性;1充分保证结构物的设计形状、尺寸及各部分相对位置的正确性;2构造和制造力求简单，装拼方便，以提高装、拆速度和增加周转次数；3模板支架设计的基本要求接缝严实、紧密，保证不漏浆，靠结构外露面的模板应平整、光滑。4支架的设计应根据工程结构形式、荷载情况、地基土类别、施工设备和材料性能等条件进行。1支架的地基与基础设计应符合现行行业标准《公路桥涵地基与基础设计规范》(JτGD63)的规定，并应对地基承载力进行计算。2采用定型钢管脚手架作为支架材料时，支架的设计应分别符合现行行业标准《建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范~(JGJ66)、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范~(JGJ130)的规定。3支架设计要求补充作用于脚手架和模板支架上的荷载，可分为永久荷载（恒荷载）和可变荷载（活荷载）两类。脚手架的永久荷载：组成脚手架结构的杆系自重；配件重量；脚手架的可变荷载：

脚手架的施工荷载。风荷载。支架的设计荷载模板支架的永久荷载:

作用在模板支架上的结构荷载

组成模板支架结构的杆系自重

配件自重，根据工程情况定。模板支架的可变荷载：施工人员及施工设备荷载。振捣混凝土时产生的荷载。风荷载。模板支架的设计荷载1.模板脚手架结构杆系自重标准值，可按规范采用;2.作用脚手架配件重量标准值，可按下列规定采用:脚手板自重标准值统一按0.35kN/m2取值。操作层的栏杆与挡脚板自重标准值按0.14kN/m2取值。脚手架上满挂密目安全网自重标准值按0.01kN/m2

取值。荷载标准值3.模板支撑架荷载标准值：

模板支撑架的自重标准值Q1：应根据模板设计图纸确定。新浇筑混凝土自重（包括钢筋）标准值Q2：对普通钢筋混凝土可采用25kN/m3，对特殊钢筋混凝土应根据实际情况确定。

振捣混凝土时产生的荷载标准值Q3：取2kN/m2。荷载标准值4.脚手架的施工荷载标准值：

操作层均布施工荷载的标准值，应根据脚手架的用途，结构脚手架取3kN/m2；装修脚手架取2kN/m2。

2脚手架的操作层层数按实际计算。5模板支撑架的施工荷载标准值

施工人员及设备荷载标准值按均布活荷载取1kN/m2。振捣混凝土时产生的荷载标准值可采用2.0kN/m2

。荷载标准值6作用于脚手架及模板支撑架上的水平风荷载标准值，应按下式计算：

Wk

=0.7μz·μs·Wo

（4.2.6）式中：Wk——风荷载标准值（kN/m2）；μz——风压高度变化系数，按现行国家标准《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）规定采用；μs——风荷载体型系数，按现行国家标准《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）规定的竖直面取0.8；Wo——基本风压（kN/m2），按现行国家标准《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）规定采用。荷载标准值荷载类别分项系数

模板支架自重标准值（G1K）永久荷载分项系数：（1）当其效应对结构不利时：由可变荷载效应控制组合取1.2；由永久荷载效应控制组合取1.35。（2）当其效应对结构有利时：一般情况取1；对倾覆、滑移验算取0.9。新浇硂向自重标准值(G2K)钢筋硂自重标准值(G3K)新浇硂对模板侧压力标准值(G4K)施工人员及设备荷载标准值(Q1K)可变荷载分项系数：一般情况下取1.4；对标准值＞4KN/m2的活荷载取1.3

振捣砼产生荷载标准值(Q2K)倾倒砼产生荷载标准值(Q3K)风荷载（Wk）1.4支架设计荷载分项系数支架设计荷载组合效应序号计算项目荷载组合1立杆稳定计算①永久荷载+可变荷载②永久荷载+0.9（可变荷载+风荷载）2连墙件承载力计算风荷载+3.0kN3斜杆强度和连接扣件（抗滑）强度计算风荷载立杆承载力的简便计算方法钢筋砼容重γ=26KN/m³单根钢管承受的荷载计算：G=26KN/m³×1m³×1.3=33.8KN单根钢管承力计算：[N]=φ×A×[σ]=0.618×489×205=61.9KN其中[N]：单根钢管承力Φ：钢管的稳定系数A：钢管的截面面积[σ]：普通钢材的拉压应力本讲小结理解支架的专业术语熟悉工程实践中常见支架类型掌握模板支架设计要求、荷载、荷载组合及简明计算方法作业上网或者到图书馆查找JGJ166-2008建筑施工碗扣式脚手架安全技术规范，搞清楚支架设计中涉及的荷载标准值如何计算的问题。任务导入在桥梁设计与施工过程中，由于客观条件的需要，不可避免的需要在施工现场搭设支架，立模板进行混凝土现场浇筑工作，本教学项目将以碗扣式钢管支架规范为例研究如何进行双排脚手架设计计算，提高学生的支架设计检算能力。

熟悉支架结构计算理论与要求任务1

掌握双排脚手架的结构计算任务2能力目标教学目标采用概率理论为基础的极限状态设计法，以分项系数的设计表达式进行设计。脚手架的结构设计应保证整体结构形成几何不变体系，以“结构计算简图”为依据进行结构计算。脚手架立、横、斜杆组成的节点视为“铰接”。脚手架立、横杆构成网格体系几何不变条件应保证（满足）网格的每层有一根斜杆。支架结构设计计算双排脚手架无风荷载时，立杆一般按承受垂直荷载计算，当有风荷载时按压弯构件计算。当横杆承受非节点荷载时，应进行抗弯强度计算，当风荷载较大时应验算连接斜杆两端扣件的承载力。所有杆件长细比不得大于250。当杆件变形有控制要求时，应按照正常使用极限状态验算其变形。支架结构设计计算一.无风荷载时，单肢立杆承载力计算1.立杆轴向力按下式计算：式中：——脚手架结构自重标准值产生的轴向力（kN/m2）；——脚手板及构配件自重标准值产生的轴向力（kN/m2）；——施工荷载产生的轴向力总和，分双排脚手架与模板支撑架两种情况（kN/m2）。

双排脚手架的结构计算一.无风荷载时，单肢立杆承载力计算2.单肢立杆稳定性按下式计算：≤式中：A——立杆横截面积；

——轴心受压杆件稳定系数，按细长比查规范；f——钢材强度设计值。

双排脚手架的结构计算二.组合风荷载时单肢立杆承载力计算：1.风荷载对立杆产生弯矩按下式计算：

式中：Mw——单肢立杆弯矩（KN·m）；a——立杆纵矩（m）；Wk——风荷载标准值（kN/m2）；

l0——立杆计算长度（m）。

双排脚手架的结构计算二.组合风荷载时单肢立杆承载力计算：2单肢立杆轴向力按下式计算：

3立杆压弯强度按下式计算：

≤f

双排脚手架的结构计算二.组合风荷载时单肢立杆承载力计算：立杆压弯强度按下式计算：≤f

双排脚手架的结构计算式中：

β——有效弯矩系数，采用1.0；

γ——截面塑性发展系数，钢管截面为1.15；

W——立杆截面模量；

NE——欧拉临界力，（E为材料弹性模量，λ为压杆长细比）。三.连墙件计算1在风荷载作用下连墙件的轴向力应按下式计算：

双排脚手架的结构计算式中：

Nc——风荷载作用下连墙件轴向力设计值（kN）；

L1、H1——连墙件竖向及水平间距（m）。三.连墙件计算2连墙件强度及稳定应按下式计算：≤

双排脚手架的结构计算式中：N0——连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力，取3kN；

Ac——连墙件的毛截面积（mm2）。

3当采用钢管扣件连接时应验算其抗滑承载力。

四双排外脚手架的搭设高度

1双排外脚手架的搭设高度主要受以下因素影响：

最不利立杆的单肢承载力（应为立杆最下段）；

施工荷载及层数及脚手板铺设层数；

立杆的纵向和横向间距及横杆的步距；

拉墙件间距；

风荷载等的影响。

双排脚手架的结构计算

2最不利立杆的单肢承载力的计算，应根据两种情况确定最不利单肢立杆的计算长度；

确定单肢立杆承载能力：N≤φAf。3计算立杆的轴向力，根据施工条件确定荷载等级和层数以及脚手板的层数，计算立杆的轴向力。

四双排外脚手架的搭设高度

双排脚手架的结构计算

1）脚手板荷载对立杆产生的轴向力：

式中：层数M；脚手板自重载荷G2。

双排脚手架的结构计算2）施工荷载：

式中：层数N；施工荷载Q3

。4计算每步脚手架自重

式中：H——步距（m）；t1——立杆每m重量（kN）；t2——廊道横杆单件重量（kN）；t3——纵向横杆单件重量（kN）；t4——内外立杆间斜杆或十字撑重量（kN）。

双排脚手架的结构计算

四双排外脚手架的搭设高度5搭设高度计算不组合风荷载时按下式计算：

式中：Nｓ——单肢立杆承载力；

组合风荷载时的H值应按立杆压弯公式验算。

双排脚手架的结构计算

四双排外脚手架的搭设高度

地基承载力计算

1立杆最小底面积的计算

式中：Ag——支撑单肢立杆底座面积（m2）；fg——地基承载力设计值（kPa）按地勘报告选用，当地基为回填土时乘以地基承载系数。

地基承载力计算2当地基为岩石或混凝土时，可不进行计算，但应保证立杆底座与基底均匀传递荷载。3当地基为回填土时，必须分层夯实，并应考虑雨水渗透的影响。地基承载系数：对碎石土、砂土、回填土应取0.4；对粘土应取0.5。4当脚手架搭设在结构的楼板、挑台上时，立杆底座应铺设垫板，并应对楼板或挑台等的承载力进行验算。

模板支撑架计算1单肢立杆承载力的计算

单肢立杆轴向力计算公式：式中：Lx、Ly——单肢立杆纵向及横向间距（m）；V——Lx、Ly段的混凝土体积（m3）。单肢立杆承载力计算公式同前。

模板支撑架计算2横杆承载力及挠度计算当横杆支撑梁时，横杆弯矩按下式计算：应对横杆进行抗弯强度计算，可将作用在横杆上的均布荷载转化为两集中荷载P。横杆弯矩按下式计算式中：M——横杆弯矩（KN·m）；Pc——梁砼重量及模板重量的1／2；C——梁边至立杆之间距离。

模板支撑架计算2横杆承载力及挠度计算横杆抗弯强度按下式计算：≤f

式中：W——钢管的截面模量。横杆的挠度应符合下式规定：≤式中：——横杆的最大挠度；——容许挠度，应按设计要求确定。

模板支撑架计算

3碗扣节点承载力按下式验算：

横杆抗弯强度按下式计算：

Pc≤Qb

式中：Qb——下碗扣抗剪强度设计值，取60kN。

4当模板支撑架高度大于8m并有风荷载作用时，应对斜杆内力进行计算，并验算连接扣件的抗滑能力。

模板支撑架计算当对架体内力计算时将风荷载化解为每一结点的集中荷载W；W在立杆及斜杆中产生的内力、按下式计算：自上而下叠加斜杆最大内力为，验算斜杆两端连接扣件抗滑强度：

≤式中：——扣件抗滑强度，取8kN。当下部无密目安全网时，只需计算顶端模板的风荷载。

模板支撑架计算5高度大于8m的模板支撑架并有风荷载作用时，应验算迎风立杆所产生的拉力，不得超过立杆轴向力荷载，即≥0，否则应采取措施保证架体整体稳定。相应风荷载在另一侧立杆中产生的压力，应叠加到立杆轴向力中并验算其强度。6当采用缆风绳维持架体整体稳定时，缆风绳的初始拉力在立杆中的数值应叠加到立杆轴力中；缆风绳的拉设与拆除应对称，否则应计算其偏心作用。作业上网或者到图书馆查找JGJ166-2008建筑施工碗扣式脚手架安全技术规范，进一步搞清楚支架设计中涉及的计算公式及原理。任务导入在桥梁设计与施工过程中，由于客观条件的需要，不可避免的需要在施工现场搭设支架，立模板进行混凝土现场浇筑工作，本教学项目以石闸立交桥的模板支架设计计算工程实例为授课内容，分析研究如何进行模板支架设计计算。

掌握案例中支架验算的内容及方法任务3

熟悉本案例工程概况及支架设计概况任务1

理解箱梁支撑体系验算理论及荷载分析任务2能力目标教学目标石闸立交处于昆明市主城东二环路中北，南接大树营立交，北接小坝立交，在二环路与白龙路相交路口。石闸立交段新建主线2条、匝道7条，累计总长4327.987m，主线主要有：箱梁32联114孔；匝道桥主要有：箱梁15联47孔。预应力混凝土连续箱梁梁高1.8m，主线箱梁顶宽13m～23.015m，翼板宽度3m。一、工程概况

石闸立交效果图桥跨布置1线路序号段落孔数×跨径长度平均高度结构形式（m）（m）Ea线1Ea5-1～Ea5-65×3015012.55预应力箱梁2Ea5-6～Ea5-93×23.2569.7512.44普通钢筋砼箱梁3Ea5-9～Ea5-123×23.2569.7512.39普通钢筋砼箱梁4Ea5-12～Ea5-153×309012.7预应力箱梁5Ea5-15～Ea5-183×309012.85预应力箱梁6Ea5-18～Ea5-224×2510013.82普通钢筋砼箱梁7Ea5-22～Ea5-264×2510015.9普通钢筋砼箱梁8Ea5-26～Ea5-304×2510018.17普通钢筋砼箱梁9Ea5-30～Ea5-3335+52+3512220.12预应力箱梁10Ea5-33～Ea5-362×21.45+2567.921.66普通钢筋砼箱梁11Ea5-36～Ea5-393×257520.38普通钢筋砼箱梁12Ea5-39～Ea5-423×309018.2预应力箱梁13Ea5-42～Ea5-453×309015.8预应力箱梁14Ea5-45～Ea5-505×23.25116.2512.66普通钢筋砼箱梁15Ea5-50～Ea5-544×23.25939.94普通钢筋砼箱梁16Ea5-54～Ea5-5823.25+3×24.797.359.44普通钢筋砼箱梁Eb线1Eb5-1～Eb5-65×3015011.05预应力箱梁2Eb5-6～Eb5-93×23.2569.7511.23普通钢筋砼箱梁3Eb5-9～Eb5-123×23.2569.7511.49普通钢筋砼箱梁4Eb5-12～Eb5-153×309011.8预应力箱梁5Eb5-15～Eb5-183×309012.5预应力箱梁6Eb5-18～Eb5-223×25+24.899.814.24普通钢筋砼箱梁7Eb5-22～Eb5-264×24.899.216.36普通钢筋砼箱梁8Eb5-26～Eb5-304×21.5+2185.518.22普通钢筋砼箱梁9Eb5-30～Eb5-3335+52+3512220.44预应力箱梁10Eb5-33～Eb5-363×257521.14普通钢筋砼箱梁11Eb5-36～Eb5-393×257519.47普通钢筋砼箱梁12Eb5-39～Eb5-423×309017.47预应力箱梁13Eb5-42～Eb5-453×309015.27预应力箱梁14Eb5-45～Eb5-505×23.5117.512.41普通钢筋砼箱梁15Eb5-50～Eb5-544×23.5949.65普通钢筋砼箱梁16Eb5-54～Eb5-5823.25+3×2598.58.94普通钢筋砼箱梁桥跨布置2线路序号段落孔数×跨径长度平均高度结构形式（m）（m）SZ1线1SZ1-1～SZ1-521.262+21.259+25+24.84692.36717.5普通钢筋砼箱梁2SZ1-5～SZ1-830.5+46+26102.514.62连续钢箱梁3SZ1-8～SZ1-102×357012.57预应力箱梁4SZ1-10～SZ1-1338+46+321168.02连续钢箱梁5SZ1-13～SZ1-163×23682.78普通钢筋砼箱梁SZ2线1SZ2-2～SZ2-53×30907.64预应力箱梁2SZ2-5～SZ2-83×30903.17预应力箱梁SZ3线1SZ3-1～SZ3-43×309012.2预应力箱梁2SZ3-4～SZ3-73×30908.58预应力箱梁3SZ3-7～SZ3-114×251004.07普通钢筋砼箱梁SZ4线2SZ4-1～SZ4-54×301205预应力箱梁3SZ4-5～SZ4-102×23.25+2×23+22.785115.28510.53普通钢筋砼箱梁SZ5线2SZ5-1～SZ5-43×24723.12普通钢筋砼箱梁3SZ5-4～SZ5-84×24967.27普通钢筋砼箱梁4SZ5-8～SZ5-923.83523.8358.67普通钢筋砼箱梁桥跨布置3全桥采用Φ48×3.5mm碗扣式钢管满堂支架。一般部位立杆步距0.9m（横桥向）×0.9m（顺桥向）；横梁处排架采用套搭0.9m（横桥向）×0.9m（顺桥向）加密，尺寸为0.45m（横桥向）×0.45m（顺桥向）；全桥横杆步距1.2m。全桥设置剪刀撑。13m标准桥宽段横桥向排架共17排，排架外侧立面及中间搭设3排纵向剪刀撑，顺桥向间距为5排；横向剪刀撑每5排支架搭设4道；以保证排架结构静定及排架的整体稳定性。箱梁底支架设计概况梁底模板采用122cm×244cm×12mm优质竹胶板，侧面进行细刨，以保证结合严密；箱梁侧模采用钢模板。模板底顺桥向铺设10cm宽×10cm高方木，间距30cm，模板与方木间用钉子钉牢，板顶高程均挂线调整，复测核实，以确保模板高程准确。方木下为横桥向10cm宽×15cm高方木支撑，间距同支架立杆排距。满堂碗扣支架立杆底铺设15cm×15cm方木，立杆高程依靠可调顶托与可调底托进行调整。

箱梁底支架设计概况箱梁支架示意图

立杆步距0.9m×0.9m横杆步距1.2m。全桥设置剪刀撑梁底模板采用竹胶板模板底顺桥向铺10cm×10cm方木，间距30cm方木下为横桥向10cm宽×15cm高方木支撑满堂碗扣支架立杆底铺设15cm×15cm方木1．基本假定⑴立杆两端视为铰接，自由长度取大横杆的间距。⑵只计作用在支架体系上的竖直荷载，不考虑水平力和风力。⑶按设计的立杆横向（垂直桥向）间距均为0.9m，纵向（顺桥向）间距均为0.9m，横梁处套搭6排0.9m×0.9m支架，横杆竖向步距为1.2m进行验算。二箱梁支撑体系验算理论

钢管形心主惯性矩—（取121900mm4）钢管横截面的面积—（取489mm2）钢管横截面的惯性半径—（取15.8mm）钢材的屈服极限—（取205Mpa）钢材的弹性模量—（取205Gpa）钢管铰接后的自由长度—柔度或长细比—细长杆件的柔度限界值—容许应力折减系数—钢材的强度容许应力—（取166.7Mpa）细长杆的临界应力—2.基本参数

因为，属于非细长压杆；根据钢管的长细比，查有关资料可知：容许应力折减系数Ψ取0.744。3.钢管的长细比三、荷载分析

1．永久荷载（分项系数取1.2）⑴新灌钢筋砼的容重钢筋砼容重—（取26KN/m3）体积—箱梁底宽—⑵模板、垫木及支撑体系重量：⑶支架自重，详见下表取最大支架高度21.66m进行计算：序号立杆横桥向间距立杆横桥向间距横杆步距支架自重（kg/m3）1909012015.22906012019.63606012024.0二、荷载分析

2．可变荷载（分项系数取1.4）⑷砼浇灌冲击荷载：⑸可能荷载：⑹施工荷载（施工人员、施工机械设备等）：三、荷载分析

四、支架验算（以Ea线第一联为例）

1．荷载计算以Ea第一联为例，桥宽13m，翼板宽3m，梁高1.8m。由于翼板厚度远小于梁体，因此只计算除翼板部分（阴影部分）支架稳定性（偏安全）。因横杆不直接承受竖向荷载，故不验算横杆承载力及挠度。支架的整体稳定性验算转化为对单肢立杆稳定性的验算。空腹段截面面积：

空腹段荷载总重量：实腹段截面面积：实腹段荷载总重量：根据设计的钢管间距，实腹段处每根钢管在上述荷载作用下的应力为：根据设计的钢管间距，空腹段处每根钢管在上述荷载作用下的应力为：应力计算根据《公路施工手册·桥涵》横杆步距1.2m时，每根立杆的设计荷载为30kN。按设计的钢管间距，空腹段处每根钢管承受的荷载为：实腹段处每根钢管承受的荷载为：荷载计算《公路桥涵施工技术规范（JTJ041-2000）》第9.2.3条规定：支架的立柱应保持稳定，并用撑拉杆固定。当验算模板及其支架在自重和风荷载等作用下的抗倾倒稳定时，验算倾覆的稳定系数不得小于1.3。取一跨30m长，13m宽箱梁为例进行计算。支架高度取最大21.66m。支架整体抗倾覆验算长排数数量单位重总重立杆211734121385.7770横杆30171891804.4140.5横杆15.334189363.64.4141.3顶托117345787.54.3底托117345786.33.6合计（吨）159.7单跨支架数量计算表风压计算：其中

—风压高度变化系数，取1.0

—风荷载脚手架体型系数，取1.2

—基本风压，取0.3kN/m2支架整体抗倾覆验算则作用于支架的风荷载：作用于箱梁侧模的风荷载：由以上计算得知，按设计的支架方案，实腹段、空腹段支架均满足施工要求。支架整体抗倾覆验算横桥向方木（10cm×15cm）验算方木长度4m，实际为多跨连续梁结构，计算中将其简化为简支结构，计算结果偏于安全。木方宽度：b=10cm；高度h=15cm；支撑跨度为0.9m或0.45m；空腹段间距：0.9m；实腹段间距：0.45m。惯性矩：截面矩：弹性模量：横桥向方木计算参数空腹段：横桥向方木应力计算实腹段：木材容许抗弯强度为，故空腹段和实腹段的木方强度均满足要求。横桥向方木应力计算空腹段：

，故挠度满足要求。实腹段：

，故挠度满足要求。由以上计算得知，按设计方案，实腹段、空腹段横桥向方木均满足施工要求。横桥向方木挠度计算方木长度4m，实际为多跨连续梁结构，计算中将其简化为简支结构，计算结果偏于安全。顺桥向方木（10cm×10cm）验算木方宽度：b=10cm；高度h=10cm；支撑跨度为0.9m或0.45m；间距：0.3m。惯性矩：截面矩：弹性模量：顺桥向方木计算参数空腹段：顺桥向方木应力计算实腹段：木材容许抗弯强度为，故空腹段和实腹段的木方强度均满足要求。顺桥向方木应力计算空腹段：，故挠度满足要求。实腹段：，故挠度满足要求。由以上计算得知，按设计方案，实腹段、空腹段顺桥向方木均满足施工要求。顺桥向方木挠度计算梁底模板采用122cm×244cm×12mm优质竹胶板，其下为10cm×10cm方木，净距20cm。竹胶板按单向板验算，去1mm宽板作为计算单元，计算模型为简支梁。因对于箱梁底模，大横梁处为实腹段，为最不利位置，故只计算最不利位置。箱梁底模板验算惯性矩：截面矩：弹性模量：箱梁底模板计算参数

大横梁处：木材容许抗弯强度为，故空腹段和实腹段的木方强度均满足要求。箱梁底模板验算应力计算

大横梁处：故挠度满足要求。由以上计算得知，按设计方案，底模竹胶板满足施工要求。箱梁底模板挠度计算根据上述支架验算，单根立杆承受最大荷载为底托下方木间距90m，方木尺寸为15cm×15cm；地基承载力：综上所述，支架基础地基承载力应大于140kPa。地基承载力验算本讲小结本案例工程概况及支架设计概况箱梁支撑体系验算理论及荷载分析掌握案例中支架验算的内容及方法作业参考猎德大桥土建三标（30+45+30）m三跨连续梁施工图纸，完成该连续梁桥梁体模板支架的设计检算工作。

支架设计拟用材料：纵向方木(主龙骨)15cm×15cm横向方木（次龙骨）10cm×10cm竹胶板1.22m×2.44m，厚度：12mm在端横梁位置采用0.6m×0.6m，步距1.2m其余位置采用0.6m×0.9m，步距1.2m其他相关设计参数及具体要求，可见图纸。任务导入

我们在日常生活中所见的各种桥梁结构，其造型千奇百怪，这是因为混凝土具有很强的可塑性，它的形状尺寸完全是由模板所决定的，因此模板的设计计算非常重要。模板设计教学项目的任务就是拉杆与围箍设计计算。

模板拉杆计算1.模板的拉杆用于连接内外两侧模板，保持内外模板间距，承受砼的侧压力和其它荷重，确保模板有足够的刚度和强度。拉杆一般设在内、外肋交叉点上，其计算公式如下：模板所承受的拉力：

模板拉杆计算模板所承受的拉力：式中：

模板外拉箍计算

面板计算1.单向板计算为简化计算，面板取单位宽度，按三跨连续梁计算，如简图

面板的强度计算最大弯矩：或式中：式中：

面板的挠度计算式中：一般模板设计为挠度变形控制设计，设计时先拟定板厚计算出最大容许跨径。其做法是：当容许挠度f/L=1/400时，模板的允许跨径为：钢模板木模板当容许挠度f/L=1/250时，模板的允许跨径为：钢模板木模板

双向板计算

钢模板比较薄，纵、横向均设肋，当其间距之比小于2时，则成为双向板。钢模板大多属于此类。计算方法是：将肋间面板作为计算单元，其四边的支承情况视肋的刚度及焊接牢固程度而定。当纵、横肋用材刚度较大，焊接牢固时，四边按固端计；当刚度不大而且不同，并有一个方向焊接较弱时，则弱边按简支板，强边按固端板计算。纵、横肋使用刚度不同的很少见！固钢模多数应为固端板。计算时应分别对面板、肋条，拉杆等进行强度和刚度两个方面计算。任务导入

本节课将以大连市甘南路立交桥大模板设计实际工程为教学案例，分析研究如何进行模板设计计算，培养学生的工程临时结构------模板的设计与检算能力。理解混凝土对模板的侧压力计算概念及公式目标能力目标教学目标混凝土对模板的侧压力计算在进行混凝土结构模板设计时，常需要知道新浇混凝土对模板侧面的最大压力值，以便据此计算确定模板厚度和支撑的间距等。混凝土作用于模板的侧压力。根据测定，随混凝土的浇筑高度而增加，当浇筑高度达到某一临界值时，侧压力就不再增加，此时的侧压力即为新浇筑混凝土的最大侧压力。侧压力达到最大值的浇筑高度称为混凝土的有效压头。采用内部振捣器时，最大侧压力，可按下列二式计算：

F—模板的最大侧压力（kN/m2）；γC—混凝土的重力密度（kN/m3）；tO—新浇混凝土的初凝时间（h），可按实测确定。当缺乏试验资料时，可采用tO=200/（T+15）计算；T—混凝土的温度（O）；采用内部振捣器时，最大侧压力，可按下列二式计算：V——混凝土的浇注速度（m/h）；H——混凝土侧压力计算位置处至新浇筑混凝土顶面的总高度（m）；β1——外加剂影响修正系数，不掺加外加剂时取1.0；掺加具有缓凝作用的外加剂时取1.2；β2——外加剂影响修正系数，当坍落度小于30mm时，取0.85；50～90mm时，取1.0；110～150mm时，取1.15。有效压头高度h（m）按下式计算：h=F/γC新浇混凝土对模板侧面的最大压力计算表浇筑速度（m/h）混凝土的最大侧压力标准值（KN/m2）在下列温度条件下5OC10OC15OC20OC25OC30OC35OC0.30.60.91.21.51.82.12.42.73.04.05.06.028.9240.9050.0957.8464.6770.8476.5181.8086.76*91.45*105.60*118.06*129.3323.1432.7240.0746.2751.7356.6761.2165.4459.4173.1674.48*94.45*103.4719.2827.2733.3938.5643.1147.2351.0154.5357.8460.9770.4078.7186.2216.5223.3728.6233.0536.9540.4843.7246.7449.5752.2560.3467.4673.9014.4620.4525.0528.9232.3335.4238.2640.9043.3845.7352.8059.0364.6712.8618.1822.5725.7128.7531.4934.0136.3638.5740.6546.9452.4857.4911.5715.3620.4023.1425.8728.3430.6132.7234.7036.5842.2447.2351.73注：1、普通