东溪大桥现浇32m低高度箱梁满堂支架计算书.doc

'附件一：东溪大桥现浇32m低高度箱梁满堂支架计算书针对现浇箱梁自重荷载大、桥墩墩身矮（最高6.5m）的特点，考虑满堂式支架比较经济，并且重型门式支架具有承载能力强、工厂化生产质量好、现场安装方便，且质量容易保证等特点，我部采用了重型门式支架作为箱梁施工支架的材料。一、门式支架方案介绍1、支架设计说明：箱梁翼缘板、腹板、底板混凝土、施工荷载和模板按均布荷载考虑，箱梁顶板混凝土和内模板荷载实际通过内模支撑点传递到底模纵向分配梁上，为简化计算，按均布荷载考虑，实际施工采取在大荷载位置加立杆和在腹板位置加斜撑进行局部加强的处理措施。2、整个支架体系由支架基础（厚50cm换填石碴垫层、15cm砼垫层）、可调底座、门架及交叉拉杆、加固钢管、调节杆及可调托座、纵、横向分配梁组成。3、满堂支架采用可调重型门式支架，门架立杆为φ57.2×2.5mm钢管，调节杆为φ48×3.5mm钢管，门架宽度1m。局部加强杆和水平加固杆采用φ48×3.5mm钢管。根据箱梁重量、荷载分布状况、地基承载力等技术指标，通过计算确定，门式支架横向在箱梁底、腹板范围采用26cm+42cm+26cm+4×94cm+26cm+42cm+26cm的间距布置，翼板采用4×94cm的间距布置。门式支架纵向在跨中采用90cm间距布置，在桥墩左右1.5m～4.5m范围内采用40cm和60cm间距布置，且在接近桥墩的两排底板和腹板下加密布置局部加强杆进行加固。桥墩墩顶部分采用在桥墩上垫方木（枕木）的方式支撑。支架顶纵梁采用10×10cm方木，纵向铺设间距按主梁底为20cm和翼缘板为30cm间距布置。横向分配梁采用15×15cm方木，由门架上托直接支撑。支架结构示意图见山根大桥门式支架设计图。4、传力途径如下：模板—纵向分配梁—横向分配梁—上托—调节杆—门式支架立杆—底托—砼垫层—地基。二、满堂支架选用支架的指标及规格16 满堂支架采用可调重型门式支架。门架立杆为φ57.2mm钢管。调节杆φ48钢管，门架宽度1m。1、可调重型门式支架主要承载指标2、主要杆件规格序号名称型号宽度高度1重型门架FBM1019FBM101210001000190012003交叉支撑FBC1512FBC1212FBC0912150012009001200120012004可调托座FBU505005可调底座FBD505006插销FBT101003、门架规格及相应参数门架型号立杆(mm)加强杆(mm)h0(cm)h1(cm)A（cm2）FBM1019Φ57.2×2.5Φ26×2.01901708.564、加强立杆φ48×3.5mm钢管承载性能φ48×3.5mm钢管步距（m）允许荷载（KN）0.640三、支架设计16 为确保工期要求，形成流水作业，山根大桥箱梁支架采用FBM1019型和FBM1012型可调重型门式脚手架搭设，拟安排四跨连续梁单幅的用量。根据箱梁荷载分析及以往类似工程经验，门式支架布置图见附图一。四、支架检算1、门式脚手架单榀稳定承载力计算：⑴、FBM1019可调重型门式脚手架单榀稳定承载力计算：Nd=φAf＝0.509×856×205＝89319N=89.32KNA——单榀门架立杆的截面积，A取856mm2f——钢材强度设计值，对Q235钢取205N/mm2φ——轴心受压杆件的稳定系数，按λ=kh0/i查表取值，λ=1.13×190/1.93=111，φ取0.509；⑵、FBM1012可调重型门式脚手架单榀稳定承载力计算：Nd=φAf＝0.772×856×205＝89319N=135.47KNA——单榀门架立杆的截面积，A取856mm2f——钢材强度设计值，对Q235钢取205N/mm2φ——轴心受压杆件的稳定系数，按λ=kh0/i查表取值，λ=1.13×120/1.93=70.3，φ取0.772；因此取FBM1019可调重型门式脚手架单榀稳定承载力为核算荷载值。2、荷载分析说明①、跨中截面砼荷载图2跨中截面图如图所示，混凝土面积：s1-1=1.18m2、s1-2=2.18m2、∑s1-3+s1-4=1+1.08=2.08m2每平米砼荷载：q1-1=1.18×26÷3.5=9.3KN/m2；q1-2=2.18×26÷1.2=47.23KN/m2；16 q1-3=2.08×26÷3.34=16.19KN/m2②、梁端截面砼荷载图3梁端截面图如图所示，混凝土面积：s2-1=1.18m2、s2-2=2.9m2、∑s2-3+s2-4=1.99+1.64=3.63m2每平米砼荷载：q2-1=1.18×26÷3.3=9.3KN/m2；q2-2=2.9×26÷1.014=74.36KN/m2；q2-3=3.63×26÷3.712=25.43KN/m2③、施工荷载：按4KN/m2考虑。④、模板荷载：按6KN/m2考虑。⑤、脚手架及其附件荷载a：门架1榀0.224kN交叉支撑2副0.08kN水平架每步设置0.165kN连接棒2个0.012kN锁臂2副0.017kN合计0.498kN每米高门架自重：0.262kN/mb：加固件加固杆包括纵向加固杆及剪刀撑，采用φ48×3.5mm钢管，钢管重为0.038kN/m，剪刀撑按3步3跨距设置，水平加固杆按3步一设。具体布置如山根大桥24.6m低高度箱梁支架布置图所示，则每跨距内：梁端：tgα=5.8/（3×1.4）=1.38cosα=0.587钢管重为（2×1.4/0.587+1.4）×0.038=0.234kN16 扣件每跨距内直角扣件1个，旋转扣件4个：扣件重：1×0.0135+4×0.0145=0.072kN每米高门架的加固件重：（0.234+0.072）/5.8=0.05kN/m跨中：tgα=5.8/（3×1.9）=1.02cosα=0.7钢管重为（2×1.9/0.7+1.9）×0.038=0.278kN扣件重：1×0.0135+4×0.0145=0.072kN每米高门架的加固件重：（0.278+0.072）/（1.9×4）=0.06kN/m梁端NGK=（0.262+0.05）×3.5=1.092KN跨中NGK=（0.262+0.06）×3.5=1.127KN3、支架受力检算：①、不组合风荷载情况下：a、箱梁跨中悬挑部分：门架间距设为1.9×0.94m。每榀门架受力面积为0.94×1.9=1.786m2；每榀门架的轴向受压荷载N=1.2∑NGK+1.4∑NQK=1.2×1.127+1.4×(9.3+4+6)×1.786=49.61KN＜Nd＝89.32KNb、梁跨中梗肋部分：门架间距设为1.9×0.47m。每榀门架受力面积为0.42×1.9=0.798m2；每榀门架的轴向受压荷载N=1.2∑NGK+1.4∑NQK=1.2×1.127+1.4×(47.23+4+6)×0.798=65.29KN＜Nd＝89.32KNc、箱梁跨中底板部分：门架间距设为1.9×0.94m。每榀门架受力面积为1.9×0.9=1.786m2；每榀门架的轴向受压荷载N=1.2∑NGK+1.4∑NQK=1.2×1.127+1.4×（16.19+4+6）×1.786=66.84KN＜Nd＝89.32KNd、箱梁梁端悬挑部分：门架间距设为1.4×0.94m。每榀门架受力面积为1.4×0.94=1.316m2；每榀门架的轴向受压荷载N=1.2∑NGK+1.4∑NQK16 =1.2×1.092+1.4×(9.3+4+6)×1.316=36.87KN＜Nd＝89.32KNe、箱梁梁端梗肋部分：门架间距设为1.4×0.42m。每榀门架受力面积为0.42×1.4=0.588m2；每榀门架的轴向受压荷载N=1.2∑NGK+1.4∑NQK=1.2×1.092+1.4×(74.36+4+6)×0.588=70.76KN＜Nd＝89.32KNf、箱梁梁端底板部分：门架间距设为1.4×0.94m。每榀门架受力面积为0.90×1.4=1.316m2；每榀门架的轴向受压荷载N=1.2∑NGK+1.4∑NQK=1.2×1.092+1.4×（25.43+4+6）×1.316=66.59KN＜Nd＝89.32KN②、组合风荷载情况下：N=1.2∑NGK+0.85×1.4（∑NQK+2Mk/b）Mk=qkH2/10Mk—风荷载产生的弯矩标准值；qk—风线荷载标准值；H—支架高度；B—门架宽度风荷载标准值wk=0.7uzusw0uz—风压高度变化系数；us—风荷载体型系数uz取值：uz=1.3us取值：0.443w0=1kPawk=0.7uzusw0=0.7×1.3×0.443×1=0.403KPa作用于门架计算单元的风线荷载标准值：梁端：qk=wk×L=0.403×1.4=0.5642kN/m跨中：qk=wk×L=0.403×1.9=0.766kN/m梁端：Mk=qkH2/10=0.5642×3.5×3.5/10=0.69kN·m16 跨中：Mk=qkH2/10=0.766×3.5×3.5/10=0.94kN·m梁端：2Mk/b=1.38kN跨中：2Mk/b=1.88kNa、箱梁跨中悬挑部分N=1.2∑NGK+0.85×1.4（∑NQK+2Mk/b）=1.2×1.127+0.85×1.4×［（9.3+4+6）×1.786+1.88］=44.61kN＜Nd＝89.32KNb、箱梁跨中梗肋部分N=1.2∑NGK+0.85×1.4（∑NQK+2Mk/b）=1.2×1.127+0.85×1.4×［（47.23+4+6）×0.798+1.88］=57.94KN＜Nd＝89.32KNc、箱梁跨中底板部分N=1.2∑NGK+0.85×1.4（∑NQK+2Mk/b）=1.2×1.127+0.85×1.4×[（16.19+4+6）×1.786+1.88]=59.25kN＜Nd＝89.32KNd、箱梁梁端悬挑部分N=1.2∑NGK+0.85×1.4（∑NQK+2Mk/b）=1.2×1.092+0.85×1.4×［（9.3+4+6）×1.316+1.38］=33.18kN＜Nd＝89.32KNe、箱梁梁端梗肋部分N=1.2∑NGK+0.85×1.4（∑NQK+2Mk/b）=1.2×1.092+0.85×1.4×［(74.36+4+6)×0.588+1.38］=61.98KN＜Nd＝89.32KNf、箱梁梁端底板部分(S3)N=1.2∑NGK+0.85×1.4（∑NQK+2Mk/b）=1.2×1.092+0.85×1.4×[（25.43+4+6）×1.316+1.38]=58.44KN＜Nd＝89.32KN结论：经检算，在组合风荷载及非组合风荷载情况下，支架设计均满足受力要求。4、模板检算模板采用竹胶板,规格:122×244×1.5cm，W=bh2/6，I=bh3/12。[σ16 横]=55Mpa，E横=4.5GPa。箱梁梗肋,底板和侧板部分采用10×10cm方木，中心间距20cm;翼板采用10×10cm方木，中心间距30cm。①、计算公式设模板上的面荷载为q;设纵向方木中心距离为L1；’则其纵向荷载为N=qL2；W=bh2/6；I=bh3/12。Ⅰ、强度要求：Mmax=NL12/8=qL2L12/8σmax=Mmax/W=6qL2L12/8L2h2=6qL12/8h2<[σ横]Ⅱ、挠度要求：fmax=5NL1/4/384E横I=5qL1/4/32Eh3<[f]=L1//400②箱梁变截面梗肋部分按简支梁受均布荷载计算；混凝土自重：q2-2=74.36KN/m2施工荷载：g=4.0KN/m2模板：qm=6KN/m2计算荷载：q=1.2×(q2-2+qm)+1.4×g=1.2×(74.36+6)+1.4×4=102.032KN/m2Ⅰ、强度要求：σmax=Mmax/W=6qL2L12/8L2h2=6qL12/8h2=6×102.032×0.22×103/（8×0.0152）=13.6MPa<[σ横]=55Mpa∴强度满足要求；Ⅱ、挠度要求：fmax=5NL1/4/384E横I=5qL1/4/32Eh3=5×12×102.032×103×0.14/（384×4.5×109×0.0153）=0.105mm<[f]=L1//400=100/400=0.25mm16 ∴刚度满足要求。③箱梁变截面底板部分按简支梁受均布荷载计算；混凝土自重：q2-3=25.43KN/m2施工荷载：g=4.0KN/m2模板：qm=6.0KN/m2计算荷载：q＝1.2×(q2-3+qm)+1.4×g=1.2×(25.43+6)+1.4×4=43.32KN/m2Ⅰ、强度要求：σmax=Mmax/W=6qL2L12/8L2h2=6qL12/8h2=6×43.32×0.22×103/（8×0.0152）=5.776MPa<[σ横]=55Mpa∴强度满足要求；Ⅱ、挠度要求：fmax=5NL1/4/384E横I=5qL1/4/32Eh3=5×12×43.32×103×0.14/（384×4.5×109×0.0153）=0.046mm<[f]=L1//400=100/400=0.25mm∴刚度满足要求。④箱梁变截面翼缘板部分按简支梁受均布荷载计算；混凝土自重：q2-1=9.3KN/m2施工荷载：g=4.0KN/m2模板：qm=6KN/m2计算荷载：q=1.2×(q2-1+qm)+1.4×g=1.2×(9.3+6)+1.4×4=23.96KN/m2Ⅰ、强度要求：σmax=Mmax/W=6qL2L12/8L2h2=6qL12/8h2=6×23.96×0.32×103/（8×0.0152）16 =7.188MPa<[σ横]=55Mpa∴强度满足要求；Ⅱ、挠度要求：fmax=5NL1/4/384E横I=5qL1/4/32Eh3=5×12×23.96×103×0.24/（384×4.5×109×0.0153）=0.394mm<[f]=L1//400=200/400=0.5mm∴刚度满足要求。所以箱梁模板下纵向方木的中心间距都可按箱梁变截面部分布置。5、横向分配梁15×15cm方木检算①箱梁变截面底板部分检算按简支梁均布荷载计算，方木的最大有效间距和跨度分别为0.95m和0.94m,混凝土自重：q2-3=25.43KN/m2施工荷载：g=4.0KN/m2模板：qm=6.0KN/m2查表可得：，,,[σw]=12MPa[f]=L/400。q=1.2×[(q2-3+qm)×0.95]+1.4×g×0.95=1.2×[(25.43+6)×0.95]+1.4×4×0.95=41.15KN/m强度和挠度都满足要求。②箱梁变截面梗肋部分检算16 按简支梁均布荷载计算，方木的最大有效间距和跨度分别为0.95m和0.42m混凝土自重：q2-2=74.36KN/m2施工荷载：g=4.0KN/m2模板：qm=6KN/m2查表可得：，,，[σw]=9.5MPa[f]=L/400。q=1.2×[(q2-2+qm)×0.95]+1.4×g×0.95=1.2×[(74.36+6)×0.95]+1.4×4×0.95=96.93KN/m强度和挠度都满足要求。①箱梁翼缘板部分检算按简支梁均布荷载计算，方木的最大有效间距和跨度分别为0.95m和0.94m1混凝土自重：q1-1=9.3KN/m2施工荷载：g=4.0KN/m2模板：qm=6KN/m2查表可得：，,，[σw]=9.5MPa[f]=L/400。q=1.2×[(q1-1+qm)×0.95]+1.4×g×0.95=1.2×[(9.3+6)×0.95]+1.4×4×0.95=22.762KN/m16 强度和挠度都满足要求。所以变截面处翼缘板也满足要求。①箱梁跨中底板部分检算按简支梁均布荷载计算，方木的最大有效间距和跨度分别为0.95m和0.94m混凝土自重：q1-3=16.19KN/m2施工荷载：g=4.0KN/m2模板：qm=6.0KN/m2查表可得：，,，[σw]=9.5MPa[f]=L/400。q=1.2×[(q1-3+qm)×0.95]+1.4×g×0.95=1.2×[(16.19+6)×0.95]+1.4×4×0.95=30.62KN/m强度和挠度都满足要求。②箱梁跨中梗肋部分跨检算按简支梁均布荷载计算，方木的最大有效间距和跨度分别为0.95m和0.42m混凝土自重：q1-2=47.23KN/m2施工荷载：g=4.0KN/m216 模板：qm=6.0KN/m2查表可得：，,，[σw]=9.5MPa[f]=L/400。q=1.2×[(q1-2+qm)×0.95]+1.4×g×0.95=1.2×[(47.23+6)×0.95]+1.4×4×0.95=66KN/m强度和挠度都满足要求。6、纵向分配梁检算纵向分配梁中心间距根据前面模板检算要求，腹板、侧板、底版和翼缘部分采用10×10cm方木，腹板、侧板和底版中心间距可取经验值为0.2m，翼缘板部分中心间距可取经验值0.3m。①箱梁变截面底板部分检算（10×10cm方木）按简支梁均布荷载计算，方木的最大有效间距和跨度分别为0.2m和1.0m,混凝土自重：q2-3=25.43KN/m2施工荷载：g=4.0KN/m2模板：qm=6.0KN/m2查表可得：，,，[σw]=12MPa[f]=L/400。q=1.2×[(q2-3+qm)×0.2]+1.4×g×0.2=1.2×[(25.43+6)×0.2]+1.4×4×0.2=8.66KN/m16 强度和挠度都满足要求。②箱梁变截面梗肋部分检算（10×10cm方木）按简支梁均布荷载计算，方木的最大有效间距和跨度分别为0.2m和0.5m,混凝土自重：q2-2=74.36KN/m2施工荷载：g=4.0KN/m2模板：qm=6.0KN/m2查表可得：，,，[σw]=12MPa[f]=L/400。q=1.2×[(q2-2+qm)×0.2]+1.4×g×0.2=1.2×[(74.36+6)×0.2]+1.4×4×0.2=20.41KN/m强度和挠度都满足要求。③箱梁翼缘板部分检算（10×10cm方木）按简支梁均布荷载计算，方木的最大有效间距和跨度分别为0.3m和1m,混凝土自重：q1-1=9.3KN/m2施工荷载：g=4.0KN/m2模板：qm=6.0KN/m216 查表可得：，,，[σw]=12MPa[f]=L/400。q=1.2×[(q1-1+qm)×0.3]+1.4×g×0.3=1.2×[(9.3+6)×0.3]+1.4×4×0.3=7.188KN/m强度和挠度都满足要求。④箱梁跨中底板部分检算（10×10cm方木）按简支梁均布荷载计算，方木的最大有效间距和跨度分别为0.2m和1m,混凝土自重：q1-3=16.19KN/m2施工荷载：g=4.0KN/m2模板：qm=6.0KN/m2查表可得：，,，[σw]=12MPa[f]=L/400。q=1.2×[(q1-3+qm)×0.2]+1.4×g×0.2=1.2×[(16.19+6)×0.2]+1.4×4×0.2=6.45KN/m16 强度和挠度都满足要求。⑤箱梁跨中梗肋部分检算（10×10cm方木）按简支梁均布荷载计算，方木的最大有效间距和跨度分别为0.2m和0.5m,混凝土自重：q1-2=47.23KN/m2施工荷载：g=4.0KN/m2模板：qm=6.0KN/m2查表可得：，,，[σw]=12MPa[f]=L/400。q=1.2×[(q1-2+qm)×0.2]+1.4×g×0.2=1.2×[(47.23+6)×0.2]+1.4×4×0.2=13.9KN/m强度和挠度都满足要求。7、支架基础及地基承载力单根立杆对基础的压力:立杆承载力+支架自重箱梁梁端腹板部位立杆的承载力：N=70.76KN/2=35.38KN则单根立杆作用于混凝土上的压力P=35.38KN。混凝土局部受压强度R=P/A=35.38×103/（140×140）=1.81MPa＜15MPa立杆荷载通过混凝土硬化层应力按45度角传递至地基土，则地基应力取最不利工况进行检算。在梁端腹板下：σmax=70.76×103×2/（0.7×1.92）+25×0.15=109.05KPa＜200KPa结论：经检算，支架基础及地基承载力满足要求。16'