框架桥模板支架计算书(2015.3.31)

'框架桥(顶板厚小于0.85cm)支架及模板计算书一、计算依据《路桥施工计算手册》《混凝土设计规范》《钢结构设计规范》《铁路桥涵地基和基础设计规范》《建筑施工碗扣式脚手架安全技术规范》《中华人民共和国建筑工业行业标准》(竹胶合板模板JC/T3026—1995)《钢管满堂支架预压技术规程》（JGJT194-2009）二、框架涵主要结构尺寸框架桥以K627+763,1-12米跨度为例，截面中心梁高3.25m，涵宽13.8m。顶板厚度0.85m，底板厚0.9m，腹板厚0.9m，框架桥长11.3m。单位：cm三、计算说明框架涵施工分节段浇筑，计算时暂时按一次浇注计算。模板采用木模，面板为1.5cm竹胶板，背肋采用10×10cm方木。分配梁采用双钢管，采用碗扣件支架支撑分配梁，再通过立柱将荷载传递与涵洞底板上。顶板木方间距28cm，腹板间距21cm，拉杆间距60cm（交错布置），立杆布置为60×60cm，1 横杆间距120cm。四、使用材料及其参数4.1、普通材料单位重及其性能强度设计值（N/mm2）材料单位重弹性模量规格型号3抗弯抗拉抗压抗剪结构部位名称（KN/m）（MPa）fmftfcfv竹胶3δ1.5cm106.5×1020\模板板3方木10x10cm59×10117.5101.4模板5钢材Q23578.52.1×1014514514585模板、支架计算结构为临时钢结构，钢材的容许应力提高系数取1.25，木材顺纹容许应力提高系数取1.15。4.2、碗扣支架设计荷载4.2.1立杆设计荷载立杆设计荷载横杆步距（m)0.61.21.82.4设计荷载（KN/根）403025204.2.2扣件抗滑移承载力：[Qc]=8.0KN4.2.3碗扣支架物理特性钢材的强度和弹性模量（N/mm2）P235A钢材抗拉、抗压和抗弯强度设计值2055弹性模量2.05×104.2.4钢管截面特性钢管截面特性外径壁厚截面积截面惯性矩截面模量回转半径243F（mm）t（mm）A（cm）I（cm）W（cm）i（cm）483.54.8912.195.081.58五、各类施工荷载本计算中框架涵支架体系按容许应力计算。35.1、钢筋混凝土容重γ：26KN/m；5.2、施工人员、施工料具运输、堆放q1：2计算模板、分配梁时采用2.5KN/m；2计算主梁时采用1.5KN/m；2计算立柱、柱顶横梁时采用1.0KN/m；2 5.3、混凝土振捣产生荷载q2：2对水平模板取2.0KN/m；2对垂直模板取4.0KN/m；25.4、倾倒混凝土时对模板的荷载q3：2.0KN/m；5.5、侧模施工荷载（腹板）混凝土压力：砼浇筑速度取ν=2.0m/h（考虑斜向分段控制），外加剂影响修正系数κ=1.2，混凝土入模温度取15℃，根据《路桥施工计算手册》得：h=1.53+3.8ν/T=1.53+3.8×2.0/15=2.04m2pm=κ×γ×h=1.2×26×2.04=63.54KN/m。考虑施工活载载影响后的单位面积上的侧模施工荷载：2qc=pm+q2+q3=63.54+4.0+2.0=69.5KN/m。（计算模板和拉杆时使用的荷载）5.6、承重模板荷载qz=γ×h+q1+q2=26×h+2.5+2.0+2.0=26h+6.5（计算模板时使用荷载）qz=1.2×（1.05×γ×h+q1）（计算模板以外结构使用荷载，考虑1.2分项系数和1.05超载系数）5.7、风荷载2查建筑结构荷载规范得赤峰市重现期为50年的风压值W0为：0.55KN/m。则有：Wk=0.7μz·μs·Wo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，取1.0；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；2即碗扣支架风荷载为Wk=0.7μz·μs·Wo=0.7×1.0×0.8×0.55=0.31KN/m。5.8、荷载分项系数（碗扣支架）1）计算模板支撑架构件强度时的荷载设计值，取其标准值乘以下列相应的分项系数：（1）永久荷载的分项系数，取1.2；计算结构倾覆稳定时，取0.9。（2）可变荷载的分项系数，取1.4。2）计算构件变形（挠度）时的荷载设计值，各类荷载分项系数，均取1.0。5.9、荷载组合效应1）立杆稳定计算：永久荷载+0.9（可变荷载+风荷载）2）斜杆强度和连接扣件（抗滑）强度计算：风荷载3 六、模板检算6.1侧模6.1.1面板验算侧模采用15mm竹胶板作为面板，木背肋间距为210mm，取1m单位宽度按3跨连续梁计算。2222fm=M/W=ql/(10*b*h/6)=6×69.5×300/(10×1000×15)=16.68MPa<[fm]=20MPa。4w=ql/(150*EI)43=12×69.5×210/(150×6500×1000×15)=0.49mm<210/400=0.525mm。面板强度和刚度满足要求。6.1.2木背肋验算23木背肋截面抗弯抵抗矩为：W木=100×100/6=166666.67mm；截面惯性矩为：I木=100×33100/12=8333333.33mm。0.21m模板上承受的混凝土浇筑单位荷载为：q=69.5×0.21=14.6KN/m，模板背楞间距为600mm。按3跨连续梁计算有：2fm=M/W=ql/(10*W木)2=14.6×600/(10×166666.67)=3.15MPa<1.15[fm]=12.65MPa。4w=ql/(150*EI木)4=14.6×600/(150×9000×8333333.33)=0.17mm<900/400=2.25mm。木背肋强度和刚度满足要求。6.1.3背楞验算横竖背楞采用两根外径Φ48mm壁厚3.5mm普通钢管60x60cm布置，对拉杆按横竖背楞钢管交错处设置，拉杆采用M20对拉螺栓。查Φ48cm壁厚3.5mm普通钢管的参数：单根钢管截面抵抗矩：3344Dd48413W115078mmg32D3248单根钢管截面惯性矩：4444Dd48414I11121867mmg64D64485钢管弹性模量E2.0610MPag1.0m模板上承受的混凝土浇筑单位荷载为：q=69.5×0.6=41.7KN/m，拉杆间距为1200mm。22fm=M/W=ql/(10*W钢)=41.7×600/(10×5078×5078)=58.11MPa<1.25[fm]=181MPa。4 4w=ql/(150*EI钢)45=41.7×600/(150×2.1×10×121867)=1.41mm<1200/400=3mm。钢背楞刚度和强度满足要求。6.1.4拉杆直径计算由上面计算得q=41.7KN/m，按多跨连续梁计算得拉杆的最大支反力F=1.1ql=1.1×41.73×1.20=55.04KN。则拉杆直径为：√(4F/[fm]/π)=√(4×55×10/215/π)=18.05mm，取φ20钢筋作为拉杆。6.2顶板模6.2.1顶板施工荷载顶板厚度为0.49m，根据公式得顶板面分布荷载为：2q=26×0.85+6.5=28.6KN/m；6.2.2面板检算顶板模面板采用15mm竹胶板作为面板，木背肋间距为280cm，取1m单位宽度按3跨连续梁计算。22fm=M/W=ql/(10*b*h/6)22=6×28.6×280/(10×1000×15)=5.98MPa<[fm]=20MPa。4w=ql/(150*EI)43=12×28.6×280/(150×6500×1000×15)=0.64mm<280/400=0.7mm。面板强度和刚度满足要求。6.2.3木背肋检算23木背肋截面抗弯抵抗矩为：W木=100×100/6=166666.67mm；截面惯性矩为：I木=100×33100/12=8333333.33mm。木背肋上的线单位荷载为：q=28.6×0.28=8KN/m，内模分配梁间距为900mm。按3跨连续梁计算有：fm=M/W22=ql/(10*W木)=8×900/(10×166666.67)=3.9MPa<1.15[fm]=12.65MPa。4w=ql/(150*EI木)4=8×900/(150×9000×8333333.33)=0.47mm<900/400=2.25mm。木背肋强度和刚度满足要求。七、模板分配梁计算作用于模板分配梁上的新浇筑混凝土自重标注值为：q=26×h+2.5；木模系统水平自重2标准值取0.3KN/m。7.1、顶板分配梁碗扣支架立杆布置0.6m×0.6m。则有作用于底模分配梁上的施工荷载为：5 qf=（26×0.85+2.5+0.3）×0.9=14.94KN/m；qd=（26×0.85+2.5+0.3）×0.9=14.94KN/m；33分配梁采用双48钢管，截面抵抗矩Wy=5078mm；截面惯性矩为：Iy=121867mm，按3跨梁续梁计算得：7.2、腹板处2fm=M/W=ql/(10*Wy)2=14.94×600/(10×5078)=105.92MPa<1.25[fm]=181MPa。4w=ql/(150*EIy)4=14.94×600/(150×210000×121867)=0.5mm<900/400=2.25mm。八、碗扣支架检算本方案碗扣支架在框架涵内立杆按0.6m×0.6m布置，横杆步距为1.2m。顺涵洞方向每3m布设剪刀撑一道，斜杆采用普通钢管与旋转扣件组成，扣件抗滑移承载力Rc=8.0KN。8.1、碗扣支架计算荷载根据《路桥施工手册》得作用于碗扣支架的永久荷载为：q=26×h+0.3其中：h——混凝土高度，单位mh1——碗扣支架高度，单位m20.3——木模系统自重标准值，单位KN/ma、强度检算顶板上最大单位荷载：Q=1.2×q+1.4×(2.0+1.0)2=1.2×(26×0.85+0.3)+1.4×(2.0+1.0)=31.08KN/m顶板下支架横向、顺向均按60cm布置。从《桥涵》公路施工手册中查得碗扣式构件当横杆步距为1.2m时，每根立杆能承受竖向荷载为N30kN。每根立杆实际承受的荷载：N=Qab=31.08×0.6×0.6=11.19<30KN故强度满足要求。b、刚度检算碗扣式支架立杆钢管规格为按Φ48×3.0计算。2222Dd4842钢管回转半径：i15.93.0446 横杆步距hm1.2，偏于安全考虑按两端铰支，取1.0，故计算长度lh1.01.2m1200mml1200长细比：=75.51503.0i15.93.0立杆的刚度满足要求。c、稳定性检算由上面的计算知长细比3.0=75.5，查表可得稳定系数=0.747，2立杆截面积A424.1mm，3Nmax11.191035.32Mpaf205MpaA0.747424.1故立杆稳定性满足要求。由上面的计算可知，杆件在强度、刚度及稳定性上均满足要求。九、地基检算地基为箱涵底板无需再计算。计算：7'