满堂碗扣式支架计算书

1、满堂式碗扣支架支架设计计算一、 北三环支架计算与基础验算（1）WJ碗扣为483.5 mm钢管；（2）立杆、横杆承载性能： 立 杆横 杆步距（m）允许载荷（KN）横杆长度（m）允许集中荷载（KN）允许均布荷载（KN）0.6400.94.5121.2301.23.571.8251.52.54.52.4201.82.03.0（3）根据工程地质勘察报告，本桥位处地基容许承载力在90Kpa以上。(一) 荷载分析计算（1）北三环桥实体荷载：桥向各断面荷载分布如下：横桥向荷载分布图（2）模板荷载q2：a、内模（包括支撑架）：取q21=1.2KN/m2；b、外模（包括侧模支撑架）：取q22=1.2KN/m2；

2、c、底模（包括背木）：取q23=0.8KN/ m2 ；（3）施工荷载：因施工时面积分布广，需要人员及机械设备不多，取q3=2.0KN/m2（施工中要严格控制其荷载量）。（4）碗扣脚手架及分配梁荷载：按支架搭设高度10米计算：q4=1.5(钢管)+0.85(分配梁)=2.35KN/m2。（5）水平模板的砼振捣荷载，取q5=2 KN/m2。(二)、碗扣立杆受力计算(1)在1-1断面腹板位置，最大分布荷载：qqb+q2-1+q2-3+q3+q4+q5=29.99+1.2+0.8+2+2.35+2=38.34KN/m2碗扣立杆分布60cm90cm，横杆层距(即立杆步距)120cm，则单根立杆受力为：N

3、0.60.938.34=20.7KNN=30 KN（2）在1-1断面底板位置，最大分布荷载q=qa+q2-1+q2-3+q3+q4+q5=18.59+1.2+0.8+2+2.35+2=26.94KN/m2碗扣立杆分布90cm90cm，横杆层距(即立杆步距)120cm，则单根立杆受力为：N0.90.926.94=21.82KNN=30 KN (3)1-1断面翼缘板位置立杆计算：q=qc+q2-2+q3+q4+q5=11.43+1.2+2+2.35+2=18.98KN/m2碗扣立杆分布为外侧 90cm90cm，横杆层距(即立杆步距)120 cm，单根立杆最大受力为：N0.90.918.98=15.

4、37KNN=30 KN（4）在2-2断面腹板板位置，最大分布荷载q=qb+ q2-1+q2-3+q3+q4+q5=33.05+1.2+0.8+2+2.35+2=41.4KN/m2碗扣立杆分布60cm90cm，横杆层距(即立杆步距)120cm，则单根立杆受力为：N0.60.941.4=22.36KNN=30 KN(5)2-2断面底板位置立杆计算：q=qa+ q2-1+q2-3+q3+q4+q5=24.46+1.2+0.8+2+2.35+2=32.81KN/m2碗扣立杆分布为60cm90cm，横杆层距(即立杆步距)120cm，由单根立杆最大受力为：N0.60.932.81=17.72KNN=30K

5、N(6)3-3断面底板位置:q=qa+ q2-1+q2-3+q3+q4+q5=53.4+1.2+0.8+2+2.35+2=61.75KN/m2碗扣立杆分布为60 cm90cm,横杆层距(即立杆步距)60cm,则单根立杆受力为：0.60.961.75=33.34 KNN=40KN(7)3-3断面腹板板位置:q=qb+ q2-1+q2-3+q3+q4+q5=37.68+1.2+0.8+2+2.35+2=46.03KN/m2碗扣立杆分布为60 cm90cm,横杆层距(即立杆步距)120cm,则单根立杆受力为：0.60.946.03=24.86 KNN=30KN经以上计算，立杆均满足受力要求。由于我部

6、采用碗扣式满堂支架，经试验证明，碗扣式满堂支架是扣件式满堂支架稳定性的1.15倍（砼模板与支架技术) 。（三）、地基受力计算由工程地质勘察报告，设计提供的地质勘探资料表明，地表土质为粉土、细砂、粉质粘土，地基的承载力最小为90kpa，无软弱下卧层。各部位地基受力如下表：箱梁部位荷载（KN）受力面积（m2)地基受力(Kpa)1-1腹板20.70.6*0.938.341-1底板21.820.9*0.926.941-1翼缘板15.370.9*0.918.982-2腹板22.360.6*0.941.42-2底板17.720.6*0.932.813-3底板33.340.6*0.961.753-3腹板24

7、.860.6*0.946.03（四）、支架立杆稳定性验算碗扣式满堂支架是组装构件，一般单根碗扣在承载允许范围内就不会失稳，为此以轴心受压的单根立杆进行验算：公式：NN= A碗扣件采用外径48mm，壁厚3 .5mm，A489mm2,A3钢，I10.78*104mm4则，回转半径=（I/A）1/2=1.58cm，步距h=120cm、h=60cm。长细比L/=120/1.58=75.9=150取76；长细比L/=60/1.58=37.9=150取38；此类钢管为b类，轴心受压杆件，查表0.744，0.893， =205MPaN=0.744489205=74582.28N=74.6KNN=0.8934

8、89205=89518N=89.6KN支架立杆步距120cm中受最大荷载的立杆位于3-3断面腹板处，其N24.86KN；立杆步距60cm中受最大荷载的立杆位于3-3断面底板处位置，其N33.34KN（见前碗扣件受力验算）由上可知：3-3断面腹板处：24.86KNNN=74.6KN3-3断面底板处：33.34KNNN=89.6KN3-3断面腹板处：nn=N/N74.6/24.86323-3断面底板处：nn=N/N89.6/33.342.692结论：支架立杆的稳定承载力满足稳定要求。（五）、地基沉降量估算（1）假设条件：E0在整个地层中变化不大，计算地层按一层进行考虑。（2）按照弹性理论方法计算沉

9、降量：S=S地基土最终沉降量；p基础顶面的平均压力；按最大取值P62Kpab矩形基础的宽度；0.6m、E0分布为土的泊松比和变形模量；=0.2沉降影响系数，取1.12E0=1-22/(1-)EsEs=10.05MpaE0=9.045最终沉降量S6210-30.61.12(1-0.22)/9.045=4.4mm（六）、分配梁受力计算（1）10cm15cm木方1015cm方木采用木材材料为A3A1类，其容许应力，弹性模量按A3类计，即：w12Mpa，E9103，10cm15cm方木的截面特性：W10152/6375cm3I=10153/12=2812.54cm4a. 在3-3断面底板位置：10cm

10、15cm纵向分配梁验算：3-3断面底板部位的砼荷载q=53.4KN/m2,立杆纵向间距为90cm，横向间距为60cm.a)、P计算：1010cm横向分配梁间距为30cm,其分配情况如上图：p=ql横0.353.40.60.3=9.612KNb)强度计算：因为p在跨中，数量n为3，n为奇数，l=900mm，所以Mmax=（n2+1）pl/8n=（32+1）9.6120.9/（83）=3.6KN/m=3.6106N/mmw=Mmax/w=3.6106/3751039.6MPaw=12MPa 满足要求c)挠度计算：根据n=3,n为奇数，l=900mmWmax=（5n4+2n2+1）pl3/384n3

11、EI=（534+232+1）9.6121039003/3843391032812.51041.13mmf=900/500=1.8mm 满足要求。b、 1-1断面底板位置：10cm15cm纵向分配梁验算：底板部位的砼荷载q=18.59KN/m2,立杆纵向间距为90cm，横向间距为90cm.a）.P计算：1010cm横向分配梁间距为30cm，其分布情况如下图：p=ql横0.318.590.90.3=5.02KNb)强度计算：因为p在跨中，数量n为3，n为奇数，l=900mm，所以Mmax=（n2+1）pl/8n=（32+1）*5.02*0.9/8*3=1.88KN/m=1.88106N/mmw=M

12、max/w=1.88106/3751035.01MPaw=12MPa 满足要求c)挠度计算：根据n=3,n为奇数，l=900mmWmax=（5n4+2n2+1）pl3/384n3EI=（534+232+1）5.021039003/3843391032812.51040.59mmf=900/500=1.8mm 满足要求。 (2)1010cm木方分配梁受力计算1010cm方木采用木材材料为A3A1类，其容许应力，弹性模量按A3类计，即：w12MPa，E9103。10cm10cm方木的截面特性：W10102/6167cm3I=10103/12=833.34cm4在3-3断面底板部位：10cm10cm

13、纵向分配梁验算：3-3断面底板部位的砼荷载q=53.4KN/m2,立杆纵向间距为90cm，横向间距为60cm.a)P计算：1010cm横向分配梁间距为30cm，其分布情况如上图：p=ql横0.353.40.60.3=9.612KNb)强度计算：因为p在跨中，数量n为2，n为偶数，l=600mm，所以Mmax=pl n /8=29.6120.6/8=1.44KN/m=1.44106N/mmw=Mmax/w=1.44106/3751033.84MPaw=12MPa 满足要求c)挠度计算：根据n=2,n为偶数，l=600mmWmax=(5n2+2)pl3/384nEI=(522+2)9.612103

14、6003/384291032812.51040.017mm=1.5mm，面板的背带应调整25cm。（4）背带10cm10cm木方计算a荷载：1-1断面底板部位进行计算，q1=18.59KN/m2计算模式：因分配梁为横桥向布置，跨径为90cm的连续梁，简化为90cm简支梁进行计算：b强度验算弯矩M和应力：AA断面：MqL2/8=5.580.92/8=0.56KN.m =M/W=0.56103/(0.10.12/6)=3.36MPa=12MPa 满足受力要求c刚度验算AA断面：max=5qL4/(384EI )=55.581030.94/3848.5109(0.10.13/12) =0.67mmL

15、/500=900/500=1.8mm 满足受力要求d抗剪验算=1.7MpaAA断面：= qL/A=5.581030.9/(0.100.1)=0.50Mpa =1.7Mpa 满足受力要求。（八）、门洞布置及验算1.门洞布置设置机动车门洞2个，门洞净宽4m，高4.5m。设置钢管门柱。门柱下部为钢筋混凝土条形扩大基础，扩大基础顶面预埋16mm厚钢板，门柱与钢板之间焊接，焊接方式为围焊，四周设加劲缀板;门柱上设置工字钢纵梁。门柱钢管采用热轧无缝钢管，直径351mm，壁厚16mm，计算长度4.5m。门洞立柱设三排，每排间距1m，每根立柱上部设封口钢板，钢板厚16mm。每排门柱上设一道32b号工字钢横梁（

16、横桥向），横梁上根据支架横桥向排距依次布设40a号工钢纵梁，其上铺放15cm15cm枕木搭设满堂支架。所有型钢间连接点均点焊加固，各向型钢横纵梁间设联系杆，提高传力体系整体性。门洞顶部应搭设不透水防护棚，保证下部行车及行人安全。具体形式见门洞结构布置图。各种钢管及型钢必须是有生产资质的厂家生产，质量标准要满足相关规范要求。使用前要逐件进行外观和质量检查，决不允许有裂痕、变形或锈蚀等缺陷的构件使用。2.门洞验算(1)净宽4m，斜宽5m，高4.5m，跨越门洞纵梁为40a号工字钢，纵梁最大间距0.9m，最小间距0.3m。纵梁：I=21700cm4，E=2.1105MPa，W=1090cm3, 每片纵

17、梁自重405.6kg。横梁：I=11600cm4，E=2.1105MPa，W=726cm3,每片横梁单位长度自重57.7kga、纵梁验算箱梁底板19m范围内按支架间距考虑29片纵梁，则纵梁总重为：0.4056299.8/19=6.07kN/m门洞上部支架自重：2.35KN/ m2Ix21700cm4Wx=1090cm3q总=53.4kN/m2M=q总L2/8=（53.40.66.42）52/8=120.2kNmw= M/ Wx=110.3MPaw=145MPa强度满足要求。5q总L4/384EI =5(53.40.66.42)54/3842.11052170010-8=0.007mm500/4

18、00,刚度满足要求。b、横梁验算横梁承受由纵梁及上部荷载传来的力，由于门洞立柱间距为1m，则按照简支梁验算跨度L=1.0m时工字钢的受弯及剪切破坏：横梁单位长度荷载：0.58KN/m；纵梁自重传递到横梁上的线荷载：6.4219/5=24.4 kN/m；Ix11600cm4Wx=726cm3q总=53.4kN/m2M=q总L2/8=（53.40.624.4+0.58）12/8=7.13kNmw= M/ Wx=9.8MPaw=145MPa强度满足要求。5q总L4/384EI =5(53.40.624.4+0.58)14/3842.11051160010-8=0.03mm1/400,刚度满足要求。 (2)门柱承受竖向力G=q总