落客平台现浇箱梁施工支架验算

10.1满堂支架验算 110.1.1荷载分析 110.1.2支架材料特性 210.1.3模板计算 210.1.4次龙骨计算 310.1.5主龙骨计算 410.1.6支架稳定性计算 510.1.7地基验算 610.2少支点支架系统验算 710.2.1支架整体荷载计算 710.2.2贝雷分配梁受力验算 810.2.328#工字钢横梁受力验算 810.2.4五拼321贝雷受力验算 910.2.5下沉广场局部钢管桩受力验算 910.2.6下沉广场局部四拼工字钢受力验算 1010.2.7地库顶板荷载支撑验算 1010.1满堂支架验算10.1.1荷载分析支架承受的荷载主要有：箱梁自重、模板及附件重、施工活载、支架自重以及混凝土浇注时的冲击荷载和振动荷载、其他荷载等。（1）本桥现浇箱梁支架验算分别以中支点最大截面预应力混凝土箱形连续梁（单箱六室）处为例，对荷载进行计算及对其支架体系进行检算。混凝土自重：26KN/m3钢筋自重：2KN/m3模板及主次龙骨：1.2KN/m2施工人员及设备：3KN/m2振捣荷载：2KN/m2（2）箱梁梁高1.4m,顶板厚度为0.23m，底板厚度为0.23m，根部加厚到0.4m，支点过渡到0.7m；腹板厚度为0.40m，根部加厚到0.6m，支点过渡到0.9m。端横梁宽度为1.5m，中横梁宽度为1.8m。则恒载在腹板及端横梁位置为41.6KN/m2,底板为12.22KN/m2，翼缘板根部恒载为11.7KN/m2，边缘为3.9KN/m2；模板、机具、施工人员、倾倒、振捣混凝土的活载按5KN/m2考虑。满堂支架底板横距120cm；腹板下横距90cm；腹板侧用60cm间距调整；翼板下横距150cm。在标准箱室段立杆纵向间距为120cm；横梁实心段纵距60cm、90cm。主龙骨采用12#工字钢，横桥向铺设。底板次龙骨采用10*10cm方木顺向铺设，间距20cm。10.1.2支架材料特性材料特性一览表材料名称材质截面尺寸(mm)壁厚(mm)强度fm(N/mm2)弹性模量E(N/mm2)惯性矩I(mm4)抵抗矩W(mm3)回转半径i(cm)立杆Q345B48.33.23002.06×1051.136×1054.73×1031.59水平杆Q235B48.32.52152.06×1059.28×1043.86×1031.61竖向斜杆Q23548.32.52152.06×1059.28×1043.86×1031.61面板1513顺纹60002812503750010#工字钢Q235B74×1202152.06×105245×10449×103木方100×100139000833333316666710.1.3模板计算模板采用15mm厚木胶合板，抗弯强度[σw]=12.5MPa,抗剪强度[σj]=1.4MPa，弹性模量E=4.5*103。（1）腹板、横梁位置模板取宽度1m作为计算单元，跨径取0.2m,则模板的惯性矩I=ab3/12=1000*15*15*15/12=281250mm4，抵抗距W=ab2/6=1000*15*15/6=37500mm3。该处荷载q=1.2*41.6+1.4*5=56.92KN/m模板按3跨连续梁计算，则根据路桥计算手册可知：M=0.1*qmaxL2=0.1*56.92*0.2*0.2=0.228KN.m则σw＝M/W=0.228*106/37500=6.07MPa＜【σw】=12.5MPaσj=0.9ql/A=0.9*56.92*200/(1000*15)=0.683MPa＜【σj】=1.4MPa最大扰度f=0.677*qL4/(100EI)=0.677*56.92*2004/(100*4.5*103*281250)=0.487mm＜L/250=0.8，扰度满足要求。（2）底板位置模板取宽度1m作为计算单元，跨径取0.3m,则模板的惯性矩I=ab3/12=1000*15*15*15/12=281250mm4，抵抗距W=ab2/6=1000*15*15/6=37500mm3。该处荷载q=1.2*12.22+1.4*5=21.66KN/m模板按3跨连续梁计算，则根据路桥计算手册可知：M=0.1*qmaxL2=0.1*21.66*0.3*0.3=0.195KN.m则σw＝M/W=0.195*106/37500=5.2MPa＜【σw】=12.5MPaσj=0.9ql/A=0.9*21.66*300/(1000*15)=0.39MPa＜【σj】=1.4MPa最大扰度f=0.677*qL4/(100EI)=0.677*21.66*3004/(100*4.5*103*281250)=0.94mm＜L/250=1.2，扰度满足要求。（3）翼缘板位置模板取宽度1m作为计算单元，跨径为0.2m,则模板的惯性矩I=ab3/12=1000*15*15*15/12=281250mm4，抵抗距W=ab2/6=1000*15*15/6=37500mm3。该处荷载q=1.2*11.7+1.4*5=21.04KN.m模板按3跨连续梁计算，则根据路桥计算手册可知：M=0.1*qmaxL2=0.1*21.04*0.2*0.2=0.085KN.mσw＝M/W=0.085*106/37500=2.2MPa＜【σw】=12.5MPaσj=0.6*1.5ql/A=0.6*1.5*21.04*200/(1000*15)=0.255MPa＜【σj】=1.4MPa最大扰度f=0.677*qL4/(100EI)=0.677*21.04*2004/(100*4.5*103*281250)=0.18mm＜L/250=0.8，扰度满足要求。10.1.4次龙骨计算（1）腹板、横梁位置次龙骨顺桥向铺设，布置间距为0.2m,下实心段下跨径最大为1.2m,按最大跨径位置计算为最不利位置，次龙骨的线荷载为q=56.92*0.2=11.39KN/m,次龙骨按三跨连续梁计算，则M=0.1*qmaxL2=0.1*11.39*1.2*1.2=1.64KN.mσw＝M/W=1.64*106/166667=10.4MPa＜【σw】=17MPaσj=1.2*0.6*11.39*1200/10000=0.98MPa＜【σj】=1.7MPa最大扰度f=0.677*qL4/(100EI)=0.677*11.39*12004/(100*10*103*8333333)=1.27mm＜L/250=4.8mm（2）底板位置方木布置间距为0.2m,空心箱室段下跨径最大为1.2m,按最大跨径位置计算为最不利位置，次龙骨的线荷载为q=21.66*0.2=4.34KN/m,次龙骨按三跨连续梁计算，则M=0.1*qmaxL2=0.1*4.34*1.2*1.2=0.63KN.mσw＝M/W=0.63*106/166667=4.1MPa＜【σw】=17MPaσj=1.2*0.6*0.63*1200/10000=0.055MPa＜【σj】=1.7MPa最大扰度f=0.677*qL4/(100EI)=0.677*4.34*12004/(100*10*103*8333333)=0.96mm＜L/250=6mm（3）翼缘板位置次龙骨采用10*10cm方木，布置间距为0.2m,跨径最大为1.5m，恒载组合活载q=1.2*11.7+1.4*5=21.04KN/m2次龙骨的线荷载为q=21.04*0.2=4.21KN/m,次龙骨按三跨连续梁计算，则：M=0.1*qmaxL2=0.1*4.21*1.5*1.5=0.95KN.mσw＝M/W=0.95*106/166667=5.68MPa＜【σw】=17MPaσj=0.9*4.21*1500/10000=0.57MPa＜【σj】=1.7MPa最大扰度f=0.677*qL4/(100EI)=0.677*4.21*15004/(100*10*103*8333333)=1.73mm＜L/250=6mm综上计算，次龙骨的型号和布置间距满足要求。10.1.5主龙骨计算本桥梁工程箱梁支架底板部分采用10#工字钢作为主龙骨，横桥向铺设，主龙骨在底板位置间距为1.2m、跨径为1.2m；横梁实心段下间距为1.2m、跨径为0.6m、0.9m；翼缘板采用10#工字钢作为主龙骨，布置间距最大为1.2m、跨径1.5m。主龙骨按照三跨连续梁进行计算。（1）底板主龙骨箱室底板下钢筋混凝土自重荷载为0.47*26=12.22KN/m2，作用在主龙骨上的线荷载为12.22*1.2=14.7KN/m主次龙骨及内模荷载取3KN/m，施工活载按5KN/m2取值，则作用在主龙骨上的线活载为5*1.2=6KN/m活载总和q=1.2*(14.7+3)+1.4*6=29.64KN/m根据路桥计算手册计算公式可得：M=0.1*qmaxL2=0.1*29.64*1.2*1.2=4.3KN.mσw＝M/W=4.3*106/49000=9.3MPa＜【σw】=205MPaσj=1.2*0.6*4.3*1200/1433=2.6MPa＜【σj】=140MPa最大扰度f=0.677*qL4/(100EI)=0.677*4.3*12004/(100*2.05*105*2450000)=0.07mm＜L/250=6mm（2）横梁实心段主龙骨横梁位置钢筋混凝土总厚度为1.4m,则钢筋混凝土自重荷载为1.4*26=36.4KN/m2，作用在主龙骨上的线荷载为36.4*1.2=43.68KN/m主次龙骨及面板荷载取2KN/m，施工活载按5KN/m2取值，则作用在主龙骨上的线活载为5*1.2=6KN/m活载总和q=1.2*(43.68+2)+1.4*6=63.3KN/m根据路桥计算手册计算公式可得：M=0.1*qmaxL2=0.1*63.3*1.2*1.2=9.12KN.mσw＝M/W=9.12*106/49000=197.3MPa＜【σw】=205MPaσj=1.2*0.6*63.3*1200/1433=38.2MPa＜【σj】=140MPa最大扰度f=0.677*qL4/(100EI)=0.677*63.3*12004/(100*2.05*105*2450000)=1.52mm＜L/250=6mm（3）翼缘板主龙骨翼缘板位置钢筋混凝土厚度最大为0.45m,则钢筋混凝土自重荷载为0.45*26=11.7KN/m2,作用在主龙骨上的线荷载为11.7*1.5=17.55KN/m主次龙骨荷载取1KN/m施工活载按5KN/m2取值，则作用在主龙骨上的线活载为5*1.2=6KN/m活载总和q=1.2*(17.55+1)+1.4*6=30.66KN/m根据路桥计算手册计算公式可得：M=0.1*qmaxL2=0.1*30.66*1.5*1.5=6.9KN.mσw＝M/W=6.9*106/49000=140.79MPa＜【σw】=205MPaσj=1.5*0.6*30.66*1500/1433=28.89MPa＜【σj】=140MPa最大扰度f=0.677*qL4/(100EI)=0.677*30.66*15004/(100*2.05*105*2450000)=2.09mm＜L/250=6mm综上计算，主龙骨的型号和布置间距满足要求。10.1.6支架稳定性计算盘扣支架在底板、腹板荷载最大位置的布置为1.2(横向)*1.2m（纵向），翼缘板位置箱梁自重相对较小。（1）腹板位置支架计算当立杆位置腹板中部时，单根立杆所受的荷载最大，此时所对应的箱梁混凝土截面积为0.81m2,立杆纵距为1.2m,故单位立杆承受的钢筋混凝土自重荷载为0.94*1.2*26/（1.2*1.2）=17.55KN/m2。支架自重按2KN/m2取值，施工活载按5KN/m2取值活载总和q=1.2*(17.55+2)+1.4*5=30.46KN/m2单根立杆承受轴向力计算：N=30.46*0.9*1.2=32.9KN立杆强度验算：σ=N/A=32.9×103/571=57.6MPa＜[σ]=300MPa立杆稳定性验算：立杆长细比为λ=L/i=180/2.01=89.5，查表得ψ=0.55则有：N/(ψA)=32.9*1000/(571×0.55)=105MPa＜f=300MPa满足要求；（2）横梁位置支架计算当立杆在横梁位置时，单根立杆所受的荷载最大，此时立杆纵距为0.9m,横距为1.2m，故单位立杆承受的钢筋混凝土自重荷载为0.9*1.2*1.6*26/（1.2*0.9）=41.6KN/m2。支架自重按2KN/m2取值，施工活载按5KN/m2取值活载总和q=1.2*(41.6+2)+1.4*5=59.32KN/m2单根立杆承受轴向力计算：N=59.32*1.2*0.9=60.07KN立杆强度验算：σ=N/A=60.07×103/571=112.2MPa＜[σ]=300MPa立杆稳定性验算：立杆计算长度l0=η*h，根据规范h取水平杆最大步距150cm，η为立杆计算长度修正系数，当h=150cm时，η取1.2则有：l0=η*h=1.2*150=180Φ60壁厚3.2mm钢管回转半径为2.01立杆长细比为λ=l0/i=180/2.01=89.5，查表得ψ=0.55则有：N/(ψA)=60.07*1000/(571×0.55)=204MPa＜f=300MPa满足要求；10.1.7地基验算（1）地基基础验算地基承载力验算：P=N/A式中：P立杆基础底面处的平均压力设计值A基础底面计算面积N立杆传至基础顶面的轴心力设计值N=77.15kNP=N/KA式中：P立杆基础底面处的平均压力设计值A基础底面计算面积N立杆传至基础顶面的轴心力设计值K调整系数，参考建筑施工手册200页（K值可以适当调整，以满足现场实际需求，建议取值在0.5-0.8之间）可看作0.25m2=0.2m*1.25m,基础为20cm混凝土,计算得出:A=（0.2+0.2*2）m*（1.25+0.2*2）m=0.99m2选取P=N/KA=77.15kN/0.99m2=77.93kN/m2经计算地基处理后的承载力应大于77.93kN/m2,方可满足要求。（2）地基处理经验算此种支架施工地基承载力要求不小于77.93KN/m2,即承载力不小于77.93Kpa,为完全起见，箱梁支架施工场地根据高程修整台阶式平台，并且在平台上换填10cm砂砾，再浇筑15cm的C20混凝土进行硬化处理，砂砾换填完成后必须进行地基承载力的检测，地基承载力达到100Kpa方可进行混凝土的硬化处理。10.2少支点支架系统验算10.2.1支架整体荷载计算根据设计图纸，第三联混凝土共计2608.8m3.（详见主梁现浇支架图）。1、箱梁混凝土自重：钢筋混凝土箱梁混凝土自重为2608.8*2.6=6782.88t2、模板自重：底、侧模：底模为纵桥向铺设10#工字钢、10*10cm方木（等间距20cm布置），自重为156*130*0.01=202.8t3、28b#工字钢顶横梁自重：钢贝雷顶面按盘扣支架纵桥向间距90cm和120cm等间距横桥向布置28b#工字钢，横桥单根27m长。140*27*0.0434=164.1t4、321贝雷分配梁自重：纵桥向长度156m（52片），横桥向26排布置，自重为52*26*0.287=388.024T5、五拼321贝雷横梁自重：横桥向单排9片，每个支点布置五排，自重为5*9*20*0.287=216T6、盘扣支架自重：经计算，盘扣支架自重约160t。10.2.2贝雷分配梁受力验算考虑1.2安全系数，横桥向布置26排贝雷、纵桥向52片，每排按156m计算，则每排贝雷每延米受力为：=（388.024+160+164.1+202.8+6782.88）*1.2/26/156=2.28t/m按最不利位置跨8.4m计算Mmax==*22.8*8.42=201.1KN·m<[788.21KN·m]单排单层贝雷Q=ql/2=22.8*8.4/2=95.76KN<[245.2KN]单排单层贝雷f==8.2mm<fw容许＝L/400＝21mm经计算，钢贝雷满足受力要求。10.2.328#工字钢横梁受力验算考虑1.2安全系数，28#工字钢横桥向最大跨径按1.5m计算，每根长度27m，故按均布荷载计算，每根工字钢每米荷载为：=（164.1+160+202.8+6782.88）*1.2/140/27=2.3t/mMmax=ql2=*23*1.52=6.5KN·mб==36.8MPa<［σw］=235*0.9MPa(临时结构)==0.9mm<经计算，28#工字钢满足受力要求。10.2.4五拼321贝雷受力验算321贝雷横梁，横桥向最大间距为9.675m，单排长度27m，单排单层贝雷的容许弯矩为788.21KN·m，容许剪力为245.2KN。考虑1.2安全系数，验算其强度。则每排钢贝雷每延米的受力：q=（216+388.024+160+164.1+202.8+6782.88）*1.2/20/5/2