《车行天桥现浇箱梁支架计算书详解.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《车行天桥现浇箱梁支架计算书详解.docx（20页珍藏版）》请在课桌文档上搜索。
1、现浇箱梁满堂支架计算书我标段K38+590、K39+500、K45+290、K47+005车行天桥为20m+32m+20m后张法现浇持续箱梁桥，梁高1.45m,桥面宽5.5m,箱梁采用C50混凝土,均采用满堂碗扣式支架施工。满堂支架的基础均在挖方段上，现场采用铺IOCmC20混凝土垫层，然后上部铺设IOCmXlOCm木方承托支架。支架最高6m,采用48mm,壁厚3.5m钢管搭设，使用与立杆配套B横杆及立杆可调底座、立杆可调顶托，现浇箱梁腹板及底板中心位置纵距、横距采用60CmX90CmB布置形式，现浇箱梁跨中位置支架步距采用IOoCm的布置形式,现浇板梁墩顶位置支架步距采用60CmB布置形式，
2、立杆顶设二层12CmXI2cm方木，间距为90cmo门洞临时墩采用中48X3.5(Q235)碗扣式脚手架搭设置杆，纵向间距45cm、横向间距均为45cm,横杆步距按照60Cnl进行布置。门洞横梁采用12根14Oa工字钢，其中墩柱两侧采用双排工字钢，其他按间距70cm平均布置。1荷载计算根据本桥现浇箱梁的构造特点，在施工过程中将波及到如下荷载形式：q1箱梁自重荷载，新浇混凝土密度取2500kgM,2600kg根据现浇箱梁构造特点，我们取E-E截面、CC截面两个代表截面进行箱梁自重计算，并对两个代表截面下的支架体系进行检算，首先分别进行自重计算。c-c截面处口计算(尺寸见后附图)根据横断面图，则：
3、WYxAq1=-=1-2=25*(2.5+3)*1.169/2+(2.5+5.5)*0.322/2)/2.5=45.03KpaBB=26*5.19/3=44.98Kpa取1.3B安全系数，则q=44.981.3=58.474kPa注：B一箱梁底宽，取3m,2.5m,截面积根据CAD图计算5.19m2,将箱梁所有重量平均究竟宽范围内计算偏于安全。A-A截面处5计算(尺寸见后附图)根据横断面图，则：Qi=WA二L=25*(2.5+3)*l.169/2+(2.5+5.5)*0.322/2)-(1.9+2.25)*1.069/BB2)/2.5=22.85Kpa=26*5.5/3=47.67Kpa取1.
4、3B安全系数，Mqi=47.67*1.3=61.97Kpa注：B一箱梁底宽，取2.5,3m,截面面积通过CAD图算出55m2,将箱梁所有重量平均究竟宽范围内计算偏于安全。箱梁内模、底模、内模支撑及外模支撑荷载，按均布荷载计算，经计算取q2=1.0kPa(偏于安全)。q3施工人员、施工材料和机具荷载，按均布荷载计算，当计算模板及其下肋条时取2.5kPa;当计算肋条下的梁时取1.5kPa;当计算支架立柱及替他承载构件时取I.OkPao(4)q,1振捣混凝土产生、J荷载，对底板取2.OkPa,对侧板取4.OkPa。q5一新浇混凝土对侧模B压力。根据规范规定，新浇混凝土对模板B侧压力，当采用内部振捣器
5、时按下列两式计算,并取两式中较小值。F=YcHF=O.22co7172vc:新浇混凝土B重力密度(kNm3),取值25/26kNm3；H：混凝土侧压力计算位置至新浇混凝土顶面时的高度(m),取1.45mtQi新浇混凝土B初凝时间(h),可按实测确定。取8h。T：混凝土的温度(),取28。1:外加剂影响修正系数，掺具有缓凝作用的外加剂时取L2。B2：混凝土坍落度影响修正系数，5090mm,取1.0。v：混凝H浇筑速度，取1.2mhF=25*1.45=36.25Kpa26*1.5=39KpaF=O.22*25*8*1.2*1*1.095=57.82KpaO.22*26*8*1.2*1*1.095=
6、60.12KpaF：新浇混凝土对模板的最大侧压力取36.25kPa539Kpa(6) q6倾倒混凝土产生的水平荷载，取2.OkPao(7) q7支架自重，4.OkPao表1.1模板、支架设计计算荷载组合模板构造名称荷载组合强度计算刚度检算底模及支架系记录算+侧模计算+(5)2构造检算2.1碗扣式钢管支架立杆强度及稳定性验算碗扣式钢管脚手架与支撑和扣件式钢管脚手架与支架同样，同属于杆式构造，以立杆承受竖向荷载作用为主，但碗扣式由于立杆和横杆间为轴心相接，且横杆的“卜”型插头被立杆的上、下碗扣紧固，对立杆受压后的侧向变形具有较强的约束能力，因而碗扣式钢管架稳定承载能力明显高于扣件架。本工程现浇箱梁
7、支架立杆强度及稳定性验算，根据建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范有关模板支架立杆的强度及稳定性计算公式进行分析计算（碗扣架用钢管规格为648X3.5mm）o（DE-E截面处墩顶4.Om范围内，碗扣式钢管支架体系采用60C%X90C勿X60C勿/、J布置构造，如下图2.I-I0IAzIr-f-1(ll*11z4t11CCszrr、，cr、立杆强度验算根据立杆的设计容许荷载，当横杆步距为60cm时，立杆可承受的最大容许竖直荷载为N=40kN（参见公路施工手册-桥涵）。立杆实际承受0荷载为：N=L2(Ngik+Ng2k)+0.851.4Nqk(组合风荷载时)Nw一支架构造自重原则值产生的轴向力；M
8、k构配件自重原则值产生的轴向力Nqk一施工荷载原则值；于是，有：Nc=0.6X0.9Xq1=O.6X0.9X45.0358.47=31.5724.32KNNc2k=0.60.9q7=0.60.94.0=2.16KN=0.60.9(q2+q3+q1)=O.54X(1.0+1.0+2.0)=2.16KN则:N=l.2(Ngik+Ng2k)+0.851.4=1.2(31.5724.32+2.16)+0.851.42. 16=34.3529.9KNN=43.0440KN,强度满足规定。、立杆稳定性验算根据建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范有关模板支架立杆的稳定性计算公式：NA+MWfN一钢管所受0垂
9、直荷载，N=l.2(Ngik+Ng2k)+0.851.4Nqk(组合风荷载时)，同前计算所得；f一钢材的抗压强度设计值，f=205N1三2参照建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范表得。A一支架立杆0截面积A=489三)2(取48mm3.5mm钢管的1截面积)。一轴心受压杆件的稳定系数，根据长细比人查表即可求得。i一截面0回转半径，查建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范附录B得i=15.8mm。长细比=Lio1.水平步距，L=0.6mO于是，入=Li=38,参照建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范查附录C得=Q893OM”计算立杆段有风荷载设计值产生B弯距；Mu=O.851.4WLah710W=
10、0.7uzusw0风压高度变化系数，参照建筑构造荷载规范表得5=1.95US-风荷载脚手架体型系数，查(建筑构造荷载规范表第36b项得：U3=L3W0基本风压，查(建筑构造荷载规范附表D.4wc=0.75KN11?故：W=0.7uzusWo=O.71.951.30.75=1.33KNm21.a立杆纵距0.9m；h一立杆步距0.6m,=0.851.4WLah210=0.051W-截面模量查表建筑施工扣件式脚手架安全技术规范附表B得：W=5.08103mm3则，N+MW=34.3529.9103/(0.893489)+0.051106/(5.08XlO3)=78.5188.7Nmm2f=205Nm
11、m2计算成果阐明支架是安全稳定的。(2)CC截面处20m跨中4m12m范围内，碗扣式钢管支架体系采用60CnlX90CmXI20Cnl/、J布置构造，如下图。支架B-B断面图定型钢模板Ll CPC 4 zH fc、/C 八 XZ 1 -A- SS 1、立杆强度验算根据立杆B设计容许荷载，当横杆步距为120Cm时，立杆可承受B最大容许竖直荷载为N=30kN（参见公路施工手册-桥涵）。立杆实际承受的荷载为:N=L2（Ngik+Ng2k）+0.851.4（组合风荷载时）Ngik一支架构造自重原则值产生的轴向力；Mk构配件自重原则值产生B轴向力Nqk一施工荷载原则值；于是，有：NG产0.6X0.9Xq
12、尸0.6X0.9X58.4722.85=31.5712.34KNNg2K=O.60.9q7=0.60.94.0=2.16KNNqk=0.60.9(q2+q3+q1)=0.54(1.0+1.0+2.0)=2.16KN则:N=l.2(Ngik+Nc2k)+0.851.4=1.2(31.5712.34+2.16)+0.851.4X2.16=19.97KN1.3计算成果阐明本方案满堂支架满足抗倾覆规定。2.3箱梁底模下横桥向方木验算本施工方案中箱梁底模下横桥向采用12cm12cm方木，方木横桥向跨度按L=20Cm进行受力计算。如下图将方木简化为如图的简支构造(偏于安全)，木材的容许应力和弹性模量的取值
13、参照木方进行计算。(1)强度验算尺寸单位：Cm方木材质为松木，3w =14.5MPaE=IlOOO MPa单位荷载：q=(q1q2+q3+q4)Xb=(45.03+1.0+2.5+2)0.2=10.llkN/m跨中弯矩：M12=ql28=10.11X0.228=0.05kNm截面模量为：W=(bh)6=(0.12)6=0.000288113跨中最大正应力：。=MW=O.05/0.000288=173.6kPa木方容许弯曲应力为：oJ=14.5MPa,由强度条件173.6kPa，可知满足规定。(2)刚度验算方木的弹性模量：E=IIxlO6kNm2方木B惯性矩：I=(bh3)/12=(0.120.
14、123)12=1.728IOVJX=(5/384)X(q)(EI)=(5/384)X(10.llO.21)(IlXlO6Xl.728105)=11.l107m/77=11.11070.2=l180180尺寸单位：cm方木材质为松木, w = 14. 5MPa E=IlOOOMPa本施工方案中支架顶托上顺桥向采用1212cm方木作为纵向分派梁。顺桥向方木的跨距，根据立杆布置间距，按L=90cm(横向间隔1=90CnI)进行验算。将方木简化为如图B简支构造(偏于安全)。木材的容许应力和弹性模量的取值参照木方进行计算。90(1)强度验算作用力：P=ql2=10.ll0.2/2=1.OllkNn=0.
15、9/0.2=4(取整数)最大弯矩：Mbq=(n8)pl=481.0110.9=0.45kNm截面模量为：W=(bh2)6=(0.123)6=0.000288m3跨中最大正应力：。=MW=O.45/0.000288=1.56MPa木方容许弯曲应力为：%=145MPa,由强度条件1.56MPa*,可知满足规定。(2)刚度验算方木的弹性模量：E=IIxlO6kNm2方木的惯性矩：I=(bh3)/12=(0.120.123)12=L728104fBQX=(5/384)(q)(EI)J=2.310/77=2.3X1070.9=13913/7=l400计算成果阐明碗扣式支架立杆顶托上顺桥向方木，满足规定。
16、2.5箱梁底模板计算箱梁底模采用优质竹胶板，铺设在支架立杆顶托上顺桥向方木上的横桥向方木上。按20Cin间距布置。取多种布置状况下最不利位置进行受力分析，并对受力构造进行简化(偏于安全)(为安全起见，计算采用12mm竹胶板)：通过前面分析计算及布置方案，在桥墩旁实心段(取墩顶截面)处，为底模板荷载最不利位置，则有：竹胶板弹性模量E=5000MPa.竹胶板惯性矩I=(bh3)/12=(1.220.0123)12=l.76lV底模及支撑系统简图底模验算筒图20-I向CL神+N-n11人田皿向尺寸单位：cm模板厚度计算q=(q1+q2+q3+q1)1=(45.03+1.0+2.5+2)0.2=10.
17、1IkN/m则：Mm=-=10.11O.228=0.05IkN.m8竹胶板容许弯曲应力为：ow=45MPa模板需要的截面模量：W=O.051/45000=1.13106m3模板的宽度为0.2m,根据肌b得h为：H=(6*W)b=5.8mm12mm厚竹胶板满足规定，可以采用1220X2440X12Inm规格的竹胶板。模板刚度验算J=ql7128EI=10.11*0.27(128*5*106*1.76*107)=1.4310,0.2400m=510故12三厚竹胶板挠度满足规定。2.6立杆底座和地基承载力计算ULr)60(90) cm60(90) cm时Cr-4-h-Tl,l.-t=t-JLHSI（
18、D立杆承受荷载计算现浇箱梁腹板及底板中心位置纵距、横距采用60cm90cm的布置形式，取多种布置状况下最不利位置进行受力分析，并对受力构造进行简化（偏于安全）每根立杆上荷载为：N=abq=ab(ql+q2+q3+q4+q7)=O.60.9(45.03+1.0+1.0+2.0+4.0)=28.64kN立杆底托验算立杆底托验算：NWRd通过前面立杆承受荷载计算，每根立杆上荷载为28.64kN：底托承载力(抗压)设计值，一般取Rd=40KN;得：28.64KNV40KN计算成果阐明立杆底托符合规定。立杆地基承载力验算跟据现场地质状况，通过压实处理后，地基承载力不小于200kPa.在1平方米面积上地基
19、最大承载力Z7为：F=abq=ab(ql+q2+q3+q4+q7)=1.0l.OX(45.03+1.0+1.0+2.0+4.0)=53.03kPa则,F=53.03KPafk=190Kpa通过地基处理后，可以满足规定。2.7 支架变形支架变形量值F的计算：F=fl+f2+f3fl为支架在荷载作用下0弹性变形量由上计算每根钢管受力为28.64KN,立杆B截面积按489mm2计算。于是fl=6LE6=28.64489XlO3=58.57Nmm2则fl=5857X10(2.06105)=2.84mm。f2为支架在荷载作用下0非弹性变形量支架在荷载作用下的非弹性变形f2包括杆件接头B挤压压缩61和方木
20、对方木压缩62两部分，分别取经验值为2mm、3mm,即f2=61+62=5mf3为支架地基沉降量取经验值5mm故支架变形量值F为:F=fl+f2+f3=2.84+5+5=12.84mm2.8 支架预留门洞计算门洞临时墩采用48X3.5(Q235)碗扣式脚手架搭设置杆，纵向间距45cm、横向间距均为45Cnb横杆步距按照60Cm进行布置。门洞横梁采用12根140a工字钢，其中墩柱两侧采用双排工字钢，其他按间距70cm平均布置。立杆分别按轴心受压和偏心受压杆件计算，横杆不予考虑。1(35m)Inl(5m)1(3.5m)工字钢延纵向按0.7m布置，门洞宽度为5.Omo上铺设12X12Cnl横向方木，
21、间距90cm。从安全角度考虑按简支体系进行验算，拟采用的工字钢型号为140a型。荷载计算：140a自重取0.66kNm箱梁自重按11-II断面计算45.03kNm2,则ql=45.0312.02.5=1350.9kN内外模板荷载1.OkPa,12,Om范围内外模板总重q2=lKPa5.5mX12.0m=66kN振捣混凝土对底板产生的荷载2.OKPa,12.Om范围内振捣混凝土q3=2KPa5.5mX12.0m=132kN工字钢荷载q4=12.0m120.66kNm12=95.04kN总荷载Q=ql+q2+q3+q4=1644kN单根工字钢q=Q1212=11.42kNm工字钢的受力形式为三不等
22、跨持续梁，n=53.5=L4支点处弯矩为：MB=内力系数XqF=O.151X11.42X3.52=2L12KN.m（MB的内力系数查表得：0.151）11a=1000Vql2=100OX21.12/11.42X52=74查得最大应力系数n=50跨中最大弯矩为：Mmax=nql21000=5011.42X571000=14.28kN.m构造验算：查14Oa型工字钢的弯曲应力为bw=145Mpa梁所需要的截面抵御矩为：W=Mljcw=14.28kN.m145MPa=0.10XlO6mm3查材料力学得140a型工字钢：Ix=21720cmWx=1090cm3=1.09IO6三3,满足工字钢跨中挠度验
23、算：K=4M8qlM21.12/11.4252=0.29查B最大挠度系数=0.0875/二系数X=0.0875X11.42X5X10,7（242.1IO5X21720X24E/10,）=0.57mm5400m=12.5mm挠度满足规定。通过以上计算，140a型工字钢刚度满足规定，可使用70Cm间距140a型工字钢。洞门临时墩处支架，碗扣式钢管支架体系采用45cm45cm60cm/、J布置构造。、立杆强度验算根据立杆B设计容许荷载，当横杆步距为60cm时，立杆可承受B最大容许竖直荷载为N=40kN（参见公路施工手册-桥涵）。临时墩处弯矩为MAB=内力系数Xqri=0.0664X11.423.52
24、=9.29kN.m（MH的内力系数查表得：0.0664）立杆承受aJ荷载：N=O.851.4M1jb=0.851.4X9.290.6=6.63kNN=40K强度满足规定C、立杆稳定性验算根据建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范有关模板支架立杆的稳定性计算公式：N+MWfN一钢管所受的垂直荷载，同前计算所得；f一钢材的抗压强度设计值，f=205Nmm2参照建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范表得。A一支架立杆0截面积A=489mm2（取48mmX3.5mm钢管B截面积）一轴心受压杆件B稳定系数，根据长细比查表即可求得中。i一截面0回转半径，查建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范附录B得i=15.
25、8rnio长细比=L/i。1.水平步距，L=0.Gnio于是，=Li=38,参照建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范查附录C得=0.893O一计算立杆段有风荷载设计值产生B弯距；Mtt三0.851.4WLah710W=0.7uzusW0比一风压高度变化系数，参照建筑构造荷载规范表得5=1.95风荷载脚手架体型系数，查建筑构造荷载规范表第36b项得：us=l.3w。一基本风压，查建筑构造荷载规范附表D.4w。=0.75KNi112故：W=0.7uzuswo=O.7X1.95X1.3X0.75=1.33KNm21.a立杆纵距0.45m；h一立杆步距0.6m,故：Mu=0.851.4WLah710=
26、0.026KNW-截面模量查表建筑施工扣件式脚手架安全技术规范附表B得：W=5.08103mm3贝J,NA+MW=6.63X107(0.893X489)+0.026X107(5.08X103)=20.3Nmm2f=205Nmm2计算成果阐明支架是安全稳定的。验算成果序号验算部位验算值容许值验算成果1碗扣式钢管支架立杆强度及稳定性验算E-E断面立杆强度验算34.35KN40KN满足规定E-E断面立杆稳定性验算88.7KNmmr,205KN三,满足规定C-C断面立杆强度验算19.97KN30KN满足规定C-C断面立杆稳定性验算95.24KNmm31.3满足规定3立杆底座下横桥向方木验算强度验算17
27、3.6kPa14.5MPa满足规定刚度验算1/1801801/400满足规定4碗扣式支架立杆顶托上顺桥向方木验算强度验算1.56MPa14.5MPa满足规定刚度验算1/39131/400满足规定5箱梁底模板计算模板厚度计算5.8mm12mm满足规定模板刚度验算1.4310,m510,m满足规定6立杆底座和地基承载力计算立杆底托验算28.64KN40KN满足规定立杆地基承载力验算53.03KPa190Kpa满足规定7支架预留门洞计算构造验算0.IOXlOW1.09XlOW满足规定挠度验算0.57mm12.5mm满足规定以上满堂支架设计后验算满足有关规范容许值，可直接用于现场施工。湖南东常高速第七协议段项目经理部二O一一年九月二十日
