箱梁满堂支架计算书 secret.doc

'满堂支架检算一、支架设计满堂支架采用WDJ式支架，架杆外径4.8cm，壁厚0.35cm，内径4.1cm碗扣式钢管支架，拆装方便，间距规整，受力较均匀，主要由：立杆、横向水平管、纵向水平管、剪刀撑和斜撑组成。根据设计图纸及荷载分布情况，初步设计：支架顺桥向纵向间距0.6m，横隔梁处纵向间距0.6m，横桥向横向间距为0.6m，腹板处横向间距为0.3m，纵横向水平杆竖向间距0.6m。碗扣式支架底托下垫10cm×15cm枕木，顶部同样加设顶托，方便整个支架的调整。顶托上面纵向分布20cm×20cm方木，其上横向分布10cm×10cm方木，方木间距20cm，方木上钉厚度15mm的竹胶板作为箱梁底模。二、计算依据１、施工荷载计算项目按照《公路桥涵施工技术规范》和设计文件的有关要求执行。2、主要材料指标：参考《建筑模板施工手册》①竹胶板：规格尺寸2440×1220×15mm抗弯强度设计值[fm]=50MPa弹性模量Em=5000MPa②方木：规格100×100mm(间距0.2米)、200×200mm(0.6米)木料为：东北落叶松顺纹抗弯强度设计值[fw方木]=17MPa抗剪强度允许值[fv方木]=1.6MPa弹性模量E方木=10000MPa③碗扣式支架：WDJ式支架，架杆外径4.8cm，壁厚0.35cm，内径4.1cm竖向允许承载力[N]=33.1KN 3、《建筑工程施工计算手册》、《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》、《桥梁施工计算手册》、《桥梁设计与计算》三、验算对象5m37.5m主桥箱梁截面型式为单箱5室箱梁，顶宽37.5m，底宽28.27-28.36m，验算截面为墩顶横梁位置，见下示意图：四、检算项目根据《公路桥涵施工技术规范》要求，主要检算以下项目：1、竹胶板强度及刚度2、10×10横向方木强度和刚度3、20×20纵向方木强度和刚度 4、支架的强度、稳定性及刚度5、地基承载力计算五、荷载组合及计算根据《公路桥涵施工技术规范》9.2模板、支架和拱架设计中的9.2.2条：设计荷载主要有以下几种：1、模板、支架、拱架自重；竹胶板：q11=0.3KN/m2上方木：q12=0.2KN/m2下方木：q13=0.15KN/m2碗扣支架：q14=4.07KN/m2（横梁位置间距60*60cm）2、新浇筑混凝土、钢筋混凝土或其他圬工结构物的重力；取主线桥横梁端部位置：q2=5×26=130KN/m23、施工人员和施工材料、机具等行走运输或堆放的荷载；根据《公路桥涵施工技术规范》附录D普通模板荷载计算规定：①计算模板及直接支承模板的小棱时,均布荷载可取q31=2.5KN/m2，另外以集中荷载P=2.5KN进行验算；②计算直接支承小棱的梁或拱架时，均布荷载可取q32=1.5KN/m2；③计算支架立柱及支承拱架的其它结构构件时，均布荷载可取胜q33=1.0KN/m2。4、振捣混凝土产生的荷载；对水平模板为：q4=2.0Kpa；5、新浇筑混凝土对侧面模板的压力； 6、倾倒混凝土时产生的水平荷载；7、其他可能产生的荷载；后三种荷载根据情况予以考虑，本次计算时不予考虑。计算强度的荷载组合为：1+2+3+4+7计算刚度的荷载组合为：1+2+7六、强度及刚度检算（一）竹胶板强度及刚度检算20cm1、计算模型：竹胶板计算模型采用跨度为30cm的两端简支梁进行计算，计算范围为60cm×20cm2、荷载计算：①强度计算时的荷载组合为：q11+q2+q31+q4根据荷载的组合情况分为以下两种情况：情况一：Qmb1=（0.3+130+2.5+2.0）×0.2×0.6=16.176KN/M情况二：Qmb2=（0.3+130+2.0）×0.2×0.6=15.876KN/MPmb=2.5KN ②刚度计算时荷载组合：q11+q2Qmb3=（0.3+130）×0.2×0.6=15.636KN/M③载面参数计算：I=bh3/12=（1000×153）/12=281250mm4W=bh2/6=（1.0×0.0152）/6=3.75×10-5m3④内力计算：情况一：M1=1×Qmb1·L2/8=1×16.176×0.22/8=0.081KN·m情况二：M2=1×Qmb2·L2/8+1×Pmb·L/4=1×15.876×0.22/8+1/4(2.5×0.2)=0.219KN·m情况二产生的弯矩较大，故抗弯强度检算采用Mmax=M2=0.219KN.m。⑤强度计算：σ=Mmax/W=0.219×103/(3.75×10-5)×10-6=5.84Mpa<[fw竹胶板]=50Mpa经过检算强度满足要求。⑥刚度计算：f=5Qmb3L4/384EI=5×15.636×2004/(384×5000×281250)=0.232mm<200/400=0.5mm刚度满足要求！30cm×30cm间距离荷载较小，验算同样符合要求。 （二）横向方木检算：（10×10cm）1、计算模型：方木排距模板刚度来确定，根据竹胶板检算，方木净距采用20cm。计算模型取跨度为60厘米的两端简支梁，见下示意图：2、荷载计算：①荷载组合：q11+q12+q2+q31+q4情况一：Qzxfml=（0.2+0.3+130+2.5+2.0）×0.2=27KN/M情况二：Qzxfm2=（0.2+0.3+130+2.0）×0.2=26.5KN/MPm=2.5KN②刚度检算：荷载组合q11+q12+q2Qzxfm3=（0.2+0.3+130）×0.2=26.1KN/M③载面特性计算：I=(b·h3)/12=(10×103)/12=8.33×106mm4 W=(b·h2)/6=(0.1×0.12)/6=1.667×10-4m3④内力计算：情况一M1=1×Qzxfml·L2/8=(27×0.62)/8=1.215KN·mQ1=Qzxfml·L/2=27×0.6/2=8.1KN情况二M2=Qzxfm2·L2/8+PmL2/4=26.5×0.62/8+2.5×0.62/4=1.568KN·mQ2=Qzxfm2·L/2+Pm/2=26.5×0.6/2×+2.5/2=9.2KN计算得知情况二内力较大，按照情况二进行强度检算。⑤强度检算：σ=M2/W=1.568/(1.667×10-4)=9406KPa=9.406MPa<[fw方木]=17MPaτ=(3×Q)/(2×b×h)=(3×9200)/(2×100×100)=1.38Mpa<[fv方木]=1.6Mpa⑥刚度计算：f=5QL4/384EI=(5×26.1×6004)/(384×1.0×104×8.33×106)=0.53mm<600/400=1.50mm(刚度满足要求)结果：经检算10×10cm方木强度、刚度均满足使用要求。60cm×30cm间距荷载较小，验算同样符合要求。 （三）纵向方木检算：（20×20cm）1、计算模型：纵向方木间距由横向方木的刚度控制，顺桥向的跨距由其本身的刚度控制，立杆的横向步距均60厘米，因此，按计算跨墩为60厘米的简支梁进行检算，计算范围为0.6米×0.6米，见如下示意图：2、荷载计算：①强度计算：荷载组合：q11+q12+q13+q2+q32+q4Qhxfml=（0.2+0.15+0.3+130+1.5+2.0）×0.6=80.49KN/M②刚度检算：荷载组合：q11+q12+q13+q2Qhxfm2=（0.2+0.15+0.3+130）×0.6=78.39KN/M③载面特性计算：I=(b·h3)/12=20×203/12=13.3×107mm4W=(b·h2)/6=20×202/6=13.3×105mm3④内力计算：M=1×Qhxfml·L2/8=80.49×0.62/8=3.622KN·mQ1=Qhxfml·L/2=80.49×0.6/2=24.147KN ⑤强度检算：σ=M/W=(3.622×106)/(13.3×105)=2.72MPa<[fw方木]=17MPaτ=(3×Q)/(2×b·h)=(3×24147)/(2×200×200)=0.91Mpa<[fv方木]=1.6Mpa⑥刚度计算：f=5QL4/384EI=(5×78.39×6004)/(384×1.0×104×13.3×107)=0.1mm<600/400=1.50mm结果：经过检算20×20cm方木强度及刚度均满足使用要求。30cm×60cm间距荷载较小，验算同样符合要求。（四）立杆检算1、计算模型：荷载按照立杆中心0.3×0.6米范围进行计算，其受力简图示意如下：2、荷载计算①强度计算：荷载组合：q11+q12+q13+q14+q2+q33+q4 P1=(0.3+0.2+0.15+4.07+130+1.0+2.0)×0.3×0.6=24.8KN②刚度计算：荷载组合：q11+q12+q13+q14+q2P2=(0.3+0.2+0.15+4.17+130)×0.3×0.6=24.27KN③立杆强度计算：每根扣碗杆件的荷载：N=P=24.8KN<[N]=33.1KN满足承载力要求！④立杆稳定性检算：钢管外径48mm，壁厚3.5mmI=3.14×(4.84-4.14)/64=12.187cm4A=3.14×(4.82-4.12)/4=4.893cm2i=（I/A）1/2=（12.187/4.893）1/2=1.578cm查Q235-A钢轴心受压构件的稳定系数表，得ф=0.69每根立杆的设计荷载为(支架搭设高度30m以下，K=0.8，f=215MPa)：N=KфAf=0.8×0.69×489.3×215=58KN>24.8KN满足要求。⑤刚度检算：柱、桁架杆件受压容许长细化[λ]=150，钢管立杆长细比λ=L/i=60/1.578=76.05<[λ]=150,故也满足刚度要求。 （五）地基承载力检算：支架支掌托直接放在10×15cm方木上，方木下面为10cm厚C15混凝土面上，底托大小15cm×15cm，按45°进行扩散，混凝土垫层与地基接触的面积应按0.35m×0.35m即0.1225m2，取横梁处受力最大的单根进行计算：那么产生的最大基底应力为：24.8KN/0.1225m2=202.45KPa。根据《公路桥涵施工技术规范》取1.5的安全系数，故要求地基承载力大于303.68KPa。 '