《满堂支架计算书》word版

'B1K1+028.742B1匝道上跨温厚高速桥B2K0+633.74B2匝道上跨温厚高速桥20m+30m+30m+20m连续梁满堂支架验算报告赣州名望工程咨询有限公司二〇一四年二月 目录1工程概况12计算参数23模板强度及挠度验算33.1梁底模板验算33.1.1位置1模板计算33.1.2位置2模板计算43.2侧模板验算53.3翼缘底模板验算74方木强度与刚度验算84.1横向方木强度与刚度验算84.1.1位置1横向木验算84.1.2位置2横向木验算94.1.3翼缘处横向木验算104.2纵向方木强度与刚度验算115支架立杆验算125.1支架立杆分析125.2立杆强度及稳定性验算125.3支架抗风验算135.3.1风荷载作用下立杆产生的弯矩按以下式行计算：135.3.2单肢立杆轴向力按下式计算：145.3.3考虑风荷载效应时，立杆压弯强度按下式计算：146地基承载力计算157梁柱式支架验算157.1说明157.2工字钢验算157.2.1顺桥向Ⅰ36b工字钢验算157.2.2横桥向Ⅰ50a工字钢验算177.3钢管柱检算187.4地基承载力计算198结论19 B1K1+028.742B1匝道上跨温厚高速桥B2K0+633.74B2匝道上跨温厚高速桥20m+30m+30m+20m连续梁满堂支架验算报告1工程概况两匝道桥跨度相同，均采用等高单箱双室连续梁，其跨度布置为20+30+30+20m，梁体底面位于柱面上，梁底距地面约6.5m，其中一跨采用门洞梁柱式支架，其余跨采用满堂支架法施工。满堂支架采用支架钢管规格为φ48mm×3.5mm；箱梁模板均采用1220mm×2440mm×15mm规格竹胶板（优等品）；横向分配方木采用高100x宽50mm方木，纵向主受力方木采用高100x宽100mm方木；侧模外采用高100x宽50mm方木支撑，并用2Φ50mm钢管纵向连接；立杆底部钢垫板采用150x150mm钢板，支撑在300mm厚C20混凝土垫层上。满堂支架布置间距：立杆：纵桥向均按600mm间距布置；横向立杆间距从梁体中心线往外分别为400mm、600mm、400mm、625mm、440mm，箱梁腹板所对应位置处间距为400mm；水平横杆：底板以下按照900mm间距布置，底板以上按照600mm间距布置；横向方木：梁底间距200mm，翼缘间距300mm；纵向方木：纵桥向布置于立杆上，按横向立杆间距布置；侧模方木：间距200mm。计算时按100%预压计算，按120%预埋时，各构件亦可满足要求，但承载力应提高1.2倍。计算过程立杆底按300mmC20砼计算，亦可采用枕木支撑，枕木面积取用见地基承载力计算。图1-1计算位置示意图20 图1-2支架横断面布置图图1-3门洞横断面布置图图中支架斜撑按《建筑施工碗扣式脚手架安全技术规范》JGJ166-2008设置。2计算参数各种材料的容重及弹性模量等参数如表1所示。表2-1材料特性值名称容重(N/mm3)弹性模量(Mpa)钢材0.0000785205000竹胶板--5500方木--9000混凝土0.000026--20 钢管截面特性如表2所示。表2-2钢管截面特性外径(mm)壁厚(mm)面积(mm2)截面惯性矩(mm4)截面模量(mm3)回转半径(mm)自重(N/mm)483.5489121500507815.780.0384模板、支架等自重：q1=0.002N/mm2。混凝土自重：q2=0.000026N/mm2。施工人员、机具运输及堆放荷载取值为q3=0.003N/mm2。新浇砼对模板产生的侧压力按和计算，取二式中的较小值。倾倒混凝土时冲击所产生的荷载取值为q4=0.002N/mm2。振捣混凝土产生的荷载取值为q5=0.002N/mm2。3模板强度及挠度验算箱梁模板均采用1220mm×2440mm×15mm规格竹胶板（优等品）。查《JG／T156-2004竹胶合板模板》表3，1220mm×2440mm×15mm规格竹胶板物理力学性能见下表。表3-1梁底模板物理力学性能2440mm×1220mm×15mm竹胶板物理力学性能静曲强度60MPa弹性模量5500MPa3.1梁底模板验算梁底模板下采用横向方木支撑。横向分配方木采用100x50mm方木，梁底下方间距0.15m。按位置1、位置2、竖向侧模、翼缘底分别验算。3.1.1位置1模板计算此位置梁高度为1800mm，则此处钢筋混凝土自重按最大计为：20 永久荷载分项系数取1.2，可变荷载分项系数取1.4，则设计荷载为：考虑到模板本身的连续性，模板底由规则的横向木支承，按5跨连续单向板计算，计算跨径200mm，计算宽度400mm（纵向方木布距400mm），将压力化为线布荷载：其计算模型如下：查《路桥施工计算手册》P765得：最大弯矩模板强度及刚度分别按以下两式进行验算：截面惯性矩：I=；截面抵抗矩：W=；则有计算挠度时，故模板强度及挠度均满足要求。3.1.2位置2模板计算此位置梁厚度为500mm，则此处钢筋混凝土自重为：20 永久荷载分项系数取1.2，可变荷载分项系数取1.4，则设计荷载为：考虑到模板本身的连续性，模板底由规则的横向木支承，按5跨连续单向板计算，计算跨径200mm，计算宽度600mm（纵向方木布距600mm），将压力化为线布荷载：其计算模型如下：查《路桥施工计算手册》P765得：截面惯性矩：I=；截面抵抗矩：W=；最大弯矩（查附表2-11）模板强度及刚度分别按以下两式进行验算：则有计算挠度时，故模板强度及挠度均满足要求。20 3.2侧模板验算侧模板外采用竖向100x50mm木支承，布置间距200mm，竖向木纵桥向采用2φ50mm钢管连接，钢管竖向布置间距600mm。新浇混凝土作用在侧模上的侧压力按与中较小值取用。取较小值。式中：P-新浇注砼对模板的最大侧压力，N/mm2；γ-砼的容重，0.000026N/mm2；t0-砼初凝时间，当无资料时，按计算,T-砼的温度，取28℃；υ-砼浇注速度，mm/h，取1000mm/h；H-砼侧压力计算位置处至砼顶面的总高度，H=1800mm；β1-外加剂修正系数，不掺加外加剂时取1，掺具有缓凝使用的外加剂时取1.2；β2-砼坍落度修正系数，取1.15。计算宽度按横向钢管布置间距600mm取用，计算跨径按竖向木布置间距200mm取用，作用在侧模板上的侧压力转化为线荷载：其计算模型如下：查《路桥施工计算手册》P765得：截面惯性矩：I=；20 截面抵抗矩：W=；最大弯矩（查附表2-11）模板强度及刚度分别按以下两式进行验算：则有计算挠度时，故模板强度及挠度均满足要求。3.3翼缘底模板验算翼缘底梁最大高度为450mm，则此处钢筋混凝土自重为：永久荷载分项系数取1.2，可变荷载分项系数取1.4，则设计荷载为：考虑到模板本身的连续性，模板底由规则的横向木支承，按5跨连续单向板计算，计算跨径300mm，计算宽度625m（纵向方木布距625mm），将压力化为线布荷载：其计算模型如下：查《路桥施工计算手册》P765得：20 截面惯性矩：I=；截面抵抗矩：W=；最大弯矩（查附表2-11）模板强度及刚度分别按以下两式进行验算：则有计算挠度时，故模板强度及挠度均满足要求。4方木强度与刚度验算4.1横向方木强度与刚度验算横向方木承受底模传递的均布荷载，按位置1、位置2、翼缘底分别验算。横向方木横断面为高0.1m×宽0.05m矩形截面，其力学性能及计算参数如下：表4梁底模板物理力学性能弯曲应力13MPa弹性模量10000MPa4.1.1位置1横向木验算此处梁高度为1800m，则此处钢筋混凝土自重按最大计为：永久荷载分项系数取1.2，可变荷载分项系数取1.4，则设计荷载为：20 按3跨连续单向板计算，计算跨径400m，计算宽度200m（横向木间距200m），将压力化为线布荷载：截面惯性矩：I=；截面抵抗矩：W=；最大弯矩（查附表2-11）模板强度及刚度分别按以下两式进行验算：则有计算挠度时，故横向方木强度及刚度满足要求。4.1.2位置2横向木验算此处梁高度为500mm，则此处钢筋混凝土自重按最大计为：永久荷载分项系数取1.2，可变荷载分项系数取1.4，则设计荷载为：按3跨连续单向板计算，计算跨径600m，计算宽度200m（横向木间距20 200mm），将压力化为线布荷载：截面惯性矩：I=；截面抵抗矩：W=；最大弯矩（查附表2-11）模板强度及刚度分别按以下两式进行验算：则有计算挠度时，故横向方木强度及刚度满足要求。4.1.3翼缘处横向木验算此处梁高度为450mm，则此处钢筋混凝土自重按最大计为：永久荷载分项系数取1.2，可变荷载分项系数取1.4，则设计荷载为：按2跨连续单向板计算，计算跨径625m，计算宽度300m（横向木间距300m），将压力化为线布荷载：20 截面惯性矩：I=；截面抵抗矩：W=；最大弯矩（查附表2-11）模板强度及刚度分别按以下两式进行验算：则有计算挠度时，故横向方木强度及刚度满足要求。4.2纵向方木强度与刚度验算纵向方木横断面为100mm×100mm方形截面，取位置1处梁高度1800mm进行计算，则此处钢筋混凝土自重按最大计为：永久荷载分项系数取1.2，可变荷载分项系数取1.4，则设计荷载为：考虑到模板本身的连续性，并取腹板处按5跨连续梁计算，计算宽度400mm，计算跨径600mm（纵向立杆布置间距600mm），将压力化为线布荷载：20 截面惯性矩：I=；截面抵抗矩：W=；最大弯矩模板强度及刚度分别按以下两式进行验算：则有计算挠度时，故纵向方木强度及刚度满足要求。位置2处：，；翼缘处：，，均满足要求。5支架立杆验算5.1支架立杆分析便于分析起见，在计算过程中假定混凝土为理想流体材料，即材料颗粒之间不存在剪应力，这个假定对于一次浇筑完成的箱梁是恰当的，因为混凝土尚未初凝，应力重分布现象不明显；对于两次浇筑的箱梁，先浇的混凝土底板已经初凝，具备了一定的应力重分布能力，上述假定会有一定偏差，但总体来说底板初凝形成的应力重分布对于支架受力是有利的。20 由于竹胶板的刚度较小，在浇筑混凝土时作用在底部支架上的荷载是不均匀的，通常腹板位置支架承受的荷载相对较大，翼缘位置支架承受的荷载相对较小，而腹板之间的支架承受的荷载介于上述两者之间。因此，主要对腹板及腹板之间的支架立杆进行强度和稳定性验算，考虑到立杆的布置情况及箱梁截面尺寸，取图2所示三个控制截面进行验算，横截面计算位置如图3所示。进行强度验算时，永久荷载分项系数取1.2，可变荷载分项系数取1.4。5.2立杆强度及稳定性验算立杆强度根据以下式子进行验算：立杆稳定性根据以下式子进行验算：N—单根立杆所承受的轴向压力；—轴心受压构件的稳定系数；A—钢管横截面面积；—钢材的抗压强度设计值，取；稳定系数由构件的长细比通过查表而得，，其中为钢管的计算长度，验算时按最不利情况取=2100mm。则，对应稳定系数为=0.381。位置1处所承受的轴向N取最大，此处立杆布置间距为600x400mm。。综上，有。故支架强度及稳定性满足要求。5.3支架抗风验算5.3.1风荷载作用下立杆产生的弯矩按以下式行计算：20 其中：a立杆纵距，l0为立杆计算长度，为横向风荷载标准值。=0.7µZµSωW0式中：µZ---风压高度变化系数，梁顶离地面约9m，取1µS---脚手架风荷载体形系数，取1.3ω---脚手架挡风系数，取0.087W0---基本风压，计算中取0.862KN/m2。。5.3.2单肢立杆轴向力按下式计算：--脚手架结构自重标准值产生的轴向力--脚手板及构配件自重标准值产生的轴向力--施工荷载产生的轴向力总和其中；；。代入数据，得5.3.3考虑风荷载效应时，立杆压弯强度按下式计算：其中--有效弯矩系数，采用1.0；--截面塑性发展系数，钢管截面为1.15；--立杆截面模量，采用5078mm3；20 --欧拉临界力，(E为材料弹性模量205000MPa，为压杆长细比,)代入数据，得综上可知支架抗风稳定性满足要求。6地基承载力计算计算时采用300mm厚C20砼作为立杆垫层，地基承载力按照计算，为单根立杆的轴向力（），为立杆底部钢垫板边长，此处为150mm，为底部混凝土厚度，此处为300mm，代入数据可得所需地基承载力为28.9KPa＜100KPa（设计承载力），满足要求。如采用枕木，每根立杆下枕木面积。7梁柱式支架验算7.1说明本连续梁上跨温厚高速，预留一跨采用双门洞梁柱式支架体系,门洞上采用同其它跨布置钢管支架。门洞梁柱体系采用Φ300mm×8mm钢管立柱、Ⅰ50a工字钢(下层)、Ⅰ36a工字钢(上层)搭设，梁柱体系上部为钢管支架（布置方式与其它跨一样），钢管与上层Ⅰ36a工字钢间采用100x100mm方木支撑，布置同钢管纵向布置间距（600mm）。门洞钢管柱布置间距3000m，钢管柱采用钢板密封，柱内填满砂；钢管柱底设通长C25砼基础，高500m，宽800m，长15m。上部钢管支架前面已经检算过，这里只对下部梁柱体系进行检算。7.2工字钢验算7.2.1顺桥向Ⅰ36b工字钢验算此处工字钢受到上层钢管20 支架立杆传递的集中荷载，这里对最不利处（腹板下方）Ⅰ36b工字钢进行检算。梁柱式支架搭设区域内梁最大高度1800mm。考虑上部施工活荷载及模板支架自重，腹板下方单根立杆受力为:，此处立杆布置400x600mm，立杆传递给纵向工字钢竖向力。采用MIDAS/Civil2013对其进行检算，为2x6500mm跨径，两端各悬臂2500mm，其力学模型如下图：图7-1计算模型Midas计算中考虑了工字钢自重，计算结果如下：图7-2位移图图7-3剪应力图20 图7-4弯应力图由以上结果可知：Ⅰ36b工字钢最大弯应力，最大剪应力，满足强度要求。Ⅰ36b工字钢最大挠度，满足刚度要求。7.2.2横桥向Ⅰ50a工字钢验算此处工字钢受到上层钢管支架立杆传递的集中荷载，这里对最不利处（腹板下方）Ⅰ50a工字钢进行检算。采用MIDAS/Civil2013对其进行检算，为4x3000mm跨径，两端各悬臂1000mm，其力学模型如下图：图7-1计算模型Midas计算中考虑了工字钢自重，计算结果如下：20 图7-2位移图图7-3剪应力图图7-4弯应力图图7-5支反力图由以上结果可知：Ⅰ50a工字钢最大弯应力，最大剪应力，满足强度要求。Ⅰ50a工字钢最大挠度，满足刚度要求。7.3钢管柱检算门洞立柱采用Φ300mm钢管，壁厚8mm，钢管内灌砂，钢管截面积：A=7338.7mm2，惯性矩：I=78275219mm4，20 钢管强度验算稳定系数由构件的长细比通过查表而得，，其中为钢管的计算长度，验算时按最不利情况取=8000mm。则，对应稳定系数为=0.694。立杆强度根据以下式子进行验算：立杆稳定性根据以下式子进行验算：N—单根立杆所承受的轴向压力594900N；—轴心受压构件的稳定系数；A—钢管横截面面积；—钢材的抗压强度设计值，取；综上所述，钢管支撑满足要求。7.4地基承载力计算Φ300×8mm钢管柱承重594900N，钢管柱内灌砂后自重约8500N，钢管底部钢板底托受力P=594900+8500=603400N；底托面积S=3.14×150*150=70650mm2。C25混凝土轴向抗压，混凝土表面压应力，混凝土底座满足要求。C25混凝土基础高500mm，宽600mm，基础长度按3000mm计算。混凝土底座与地基接触面积：每个混凝土基础的受力：20 ，。根据《公路桥涵设计通用规范》，车辆后轮按140KN分配到4个车轮，每个车轮接地面积按200x200mm计算，沥青路面承受车轮时为875KPa，8结论根据前述计算结果可知，该工程拟采用的门洞梁柱式支架及满堂支架结构可以满足施工要求。赣州名望工程咨询有限公司2014年2月20'