现浇箱梁支撑体系碗扣架设计方案Word文档格式.doc
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取2.5KN/m2
振捣砼，倾倒、泵送砼：
取2KN/m2
2.水平荷载计算
泵送砼时产生的水平冲击荷载取6.0Kpa（参见《公路桥涵施工技术规范》），考虑到泵送砼时，产生水平荷载只作用在正在浇注的侧面上，而不是整个侧面上，所以要进行折减计算（受力面积折减1/3计算）。
产生荷载为：
1/3×
35×
1.0×
6.0=70KN
风载产生的水平荷载为：
梁部：
ω=K0K1K22K3K25W0（见《公路桥涵设计通用规范》）
=1.0×
1.02×
1.3×
0.5
=0.65KN/m2
产生荷载为：
0.65×
1.8=40.95KN
支架部分：
ω=ηK0K1K22K3K25W0（见《公路桥涵设计通用规范》）
=0.45×
0.8×
=0.18KN/m2
0.18KN/m2×
6=37.8KN
梁部荷载、施工荷载及模板自重因倾斜而产生的水平力：
P=（26+5+4.5）×
14×
2%=347.9KN
荷载组合
竖向荷载：
Σq=1.2×
恒荷载+1.4×
活荷载
=1.2×
（26+5）+1.4×
（2+2.5）
=43.5KN/m2
水平荷载：
（作用于支架下端）
横向水平力：
Σq=70+40.95+37.8+347.9
=496.65KN
沿跨长方向的均布荷载q=496.65÷
35=14.19KN/m
（此项水平力有钢管下端与枕木之间的摩擦力承担）
水平荷载：
（作用与支架上端）
Σq=70+40.95+347.9=458.85KN
沿跨长方向的均布荷载：
q=458.85÷
35=13.11KN/m
三、支架设计及受力验算
1、受力分析
初步布设立杆顺、横桥间距为90×
90cm，步距为120cm。
取跨中单杆支撑分析，如图所示，根据受力特点分别取A、B两部分进行受力验算。
A部分：
简化为下端固定，上端自由端，其同时受到竖向荷载和水平荷载作用，如图示。
N
N=43.5×
0.9×
0.9=35.24KNP
P=13.11×
0.9/（1980/90+1）=0.513KN
P为每根钢管上端所受水平荷载（每排钢
管所受水平荷载为：
13.11×
0.9=11.8KN,每根钢管所受水平荷载为：
11.8/（1980/90+1）=0.513KN）
l0=2l=2×
0.6=1.2m
λ=l0/15.79=76
查表得：
φ1=0.676
说明：
l取0.60m考虑了上调节托撑的最大调节长度以及和钢管连接长度。
ó
=N/A/φ1+M/μW
=35.24×
103/489/0.676+0.31×
106/（5080×
0.652）
=200.2KN/mm2<
]=215N/mm2
其中：
M=P×
0.6=0.31KN.MN
μ=（1-n1×
N×
λ2/2/E/A）×
mAP
=（1-1.7×
35.24×
103×
762/3.142×
2.06×
105×
489）×
1
=0.652
B部分：
简化为上下端铰接，为二力杆，受力如图示。
B
0.9=35.24KNN
l0=l=1.2mB
λ=l0/i=1200/15.78=76.05
查表φ1=0.676
单杆稳定性验算：
N
=N/ΨA=35.24×
103/（0.676×
489）单杆图
=106.61N/mm2<
]=215N/mm2，满足单杆总稳定要求。
腹板处单杆剪力强度验算
单杆由于受新浇筑砼时模板的侧压P1以及水平力P2作用，受剪力，可简化为均布受力杆。
P1＝rh＝24×
1＝24KN（h取1米计）
P2＝14.19×
1.2＝17.028KN
合力P＝P1+P2＝24+17.0281＝41.028KN
Q＝ql/2＝（41.028×
0.9）/2＝18.46KN
S＝2tR²
（R＝（48-3.5）/2＝22.25mm）
Z＝（QS）/（2tI）=74.97N/mm2<
[τ]=85N/mm2
满足剪力强度要求。
2、变形计算（按支架高6.5m）
δ=Nl/（EA）=35.24×
6.5×
103÷
（2.06×
489）=2.27mm
3、支架整体稳定性验算
将支架整体简化为矩形受力结构，集中作用结构
N＝43.5×
22＝33495KN
P＝14.19×
7.8×
35＝3873.87KN
根据受力分析，整体支架受竖向力N和水平力P的作用，绕A轴倾斜。
M+＝NL/2＝33495×
22/2＝368445KN·
m
M-＝Ph/2＝3873.87×
7.8/2＝15108.093KN·
M+>
M-所示整体稳定
4、满堂红支架布置
经上述受力验算，钢管布置按照90×
90×
120cm（顺横桥及纵向布设），布置满足受力及整体稳定性要求。
考虑到现场施工时可能遇到的不可见影响，以及支座处横向张拉等因素，为了施工安全，现场满堂红脚手架布置如下：
1）顺桥向距桥墩、台4.5米范围内，立杆间距离为60cm，其余为90cm。
2）横桥向：
箱梁底板下15米范围内，立杆间距为80cm，两侧翼板为100cm。
3）纵向步距为120cm，其中上端可调顶托撑可调部分及与钢管连接部总长不大于60cm。
4）为了增加整体抗剪能力及稳定性，顺桥方向为3米加设一道剪刀撑。
四、模板设计及验算
1、材料选择：
模板采用2440×
1220×
12mm的木胶合板，
方木采用15×
15cm和8×
8cm两种断面。
2、模板下背楞铺设及其受力验算
根据支架设计：
立杆顺横桥间距为90×
80cm，模板下背楞铺设两层。
底层架设在可调顶托上，顺桥向铺设采用15×
15cm断面方木。
上层横桥向铺设在底层方木上，方木采用断面形式为8×
8cm。
1）说明：
（如图所示）
A：
表示顺桥向底层背楞方木15×
15cm。
B：
表示横桥向上层背楞方木8×
C：
表示支架可调顶托撑。
2）A背楞方木受力验算（简化为受均布荷简支架）
q＝43.5×
0.8/0.9＝34.8KN
[σw]＝12N/mm²
[τ]＝1.9N/mm²
E＝9×
108N/mm²
I＝1504/12＝4.22×
107mm4
W＝1503/6＝5.63×
105mm3A＝2.25×
104mm²
弯曲强度：
M＝ql²
/8＝（34.8×
0.9²
）/8＝3.52KN·
m＝3.52×
106N·
mm
σw＝M/W＝（3.52×
106）/（5.63×
105）＝6.25N/mm²
<
满足弯曲强度要求
剪切强度：
Q＝ql/2＝（34.8×
0.9）/2＝15.66KN
τ＝3Q/2A＝（3/2）×
[15.66×
10³
/（150×
150）]＝1.04N/mm²
[τ]＝1.9N/mm²
弯形：
δ＝1.3×
10-2×
（ql4/EI）＝1.3×
[（34.8×
×
9004）/（9×
108×
4.22×
107）]
=0.03mm
3）B背楞木受力验算
简化为受均布荷载作用的简支梁，如图示
沿顺桥向布置间距为25cm（方木中对中间距）
0.25＝10.875KN/m
/8＝10.875×
0.8²
/8＝0.87KN·
I＝804/12＝3.41×
106mm4A＝80×
80＝6.4×
103mm2
W＝803/6＝8.53×
104mm3
弯曲强度:
σ＝M/W＝0.87×
106/8.53×
104＝10.2N/mm²
剪力强度：
Q＝ql/2＝（10.875×
0.8）/2＝15.66KN
τ＝3Q/2A＝（3×
4.35×
）/（2×
6.4×
）＝1.02N/mm²
[τ]＝1.9N/mm²
B背楞满足弯曲及剪切强度要求。
变形：
[（10.875×
8004）/（9×
3.41×
106）]
＝1.3×
8004）/（9×
＝0.019mm
3、侧模验算说明
侧模施工时受到新浇筑砼侧压力P1和振捣砼水平力P2的作用
P1＝rh＝24KN/m³
1m＝24KN/m²
（h取1米计）
P2＝6KN（规范取值）
因此合力P＝P1+P2＝24+6＝30KN
按照底板A背楞计算满足各强度要求，因此不另验算，布置时采用A背楞布置间距，现场施工时,根据实际情况可缩小布置间距。
4、内模支撑设计及验算
1）受力分析计算
顶面受力
砼自重P1＝26×
0.22＝5.72KN/m²
模板背肋取2.0KN/m²
施工机具及人员取2.5KN/m²
振捣砼倾倒砼取2.0KN/m²
合力P＝5.72+2.0+2.5+2.0＝12.22KN
侧面受力：
新浇筑砼对模板的侧压力P＝rh＝24×
1.43＝34.32KN/m²
（h取1.43米）
振捣砼产生的侧压力取4.0KN/m²
（规范取值）
合力P＝34.32+4＝38.32KN/m²
2）材料选择：
支撑所用8×
8cm的方木
A＝80×
mm²
3）支撑布置及验算
内模支撑横杆、方杆如图布置，纵向间距为1.0。
分别取②和⑤杆进行受力分析
②杆受力分析
N＝38.32×
0.4×
1.0＝15.28KN＝15.28×
N
σ＝N/A＝（15.28×
）/（6.4×
）＝2.39N/mm<
[σ]＝12N/mm²
满足应力强度要求。
⑤杆受力分析
N＝12.22×
1.4＝17.11
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