城市高架匝道桥满堂支架工程施工方案Word格式.docx

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1.2+（q3+q4）×

1.4

挠度检算荷载：

1.2

8）根据对梁体各部位的荷载分析及考虑支架的搭设方便，将支架分为二部分，按各部分的最大荷载分别计算：

a.梁底板区；

b.翼缘板区；

9）按照碗扣式脚手架说明，结合本设计支架布置的情况，单根立杆允许承载力为40kN。

4.1.2底板部分受力检算

箱梁混凝土平均厚度按120㎝考虑。

1）底模板下次梁（7×

9cm木枋）验算：

底模下脚手管立杆的纵向间距90cm，横向间距为60cm，顶托与底模间布置两层方木；

顶托上按纵向布置，间距60cm；

底模下按横向布置，间距30cm。

因此计算跨径为60cm，按简支梁受力考虑，验算底模下位置：

底板对应的间距为30cm的木枋受力验算：

底模处砼箱梁荷载：

q1=1.2×

2.6×

10=31.2kN/m2

模板荷载：

q2=2kN/m2

设备及人工荷载：

q3=2.5kN/m2

混凝土浇注冲击及振捣荷载：

q4=4kN/m2

则有q=（q1+q2）×

1.4=48.94kN/m2

W=bh2/6=7×

92/6=94.5cm3

由梁正应力计算公式得：

σ=qL2/8W=（48.94×

0.3）×

1000×

0.62/8×

94.5×

10-6

=6.99Mpa＜[σ]=10Mpa

强度满足要求；

由矩形梁弯曲剪应力计算公式得：

τ=3Q/2A=3×

（48.94×

103×

（0.6/2）/2×

7×

9×

10-4

=1.04Mpa＜[τ]=2Mpa（参考一般木质）

由矩形简支梁挠度计算公式得：

E=0.1×

105Mpa；

I=bh3/12=7×

93/12=425.25cm4

fmax=5qL4/384EI

=5×

33.2×

1.2×

0.3×

0.64/384×

425.25×

10-8×

0.1×

105×

106

=0.47mm＜[f]=1.5mm（[f]=L/400）

刚度满足要求。

2）顶托纵梁（10cm×

15cm木枋）验算：

脚手管立杆的纵向间距90cm，横向间距为60cm，顶托木枋纵梁按纵桥向布置，间距60cm，因此计算跨径为0.9m。

为简化计算，按简支梁受力进行验算，实际为多跨连续梁受力，计算结果偏于安全，仅验算底模下斜腹板对应位置即可：

平均荷载大小为q1=48.94×

0.6=29.36kN/m

W=bh2/6=3753mm3；

I=bh3/12=2812.5cm4；

S=I/12

跨内最大弯矩为：

Mmax=29.36×

0.9×

0.9/8=2.97kN·

m

σw=Mmax/W=2.97×

106/（375×

103）

=7.9Mpa＜[σ]=10Mpa，满足要求。

挠度计算按简支梁考虑，得：

fmax=5qL4/384EI=5×

0.94/

（384×

106×

2812.5×

10-8）

=1.2mm＜[f]=2.25mm（[f]=L/400）刚度满足要求。

4）立杆强度验算：

脚手管（φ48×

3.5）立杆的纵向间距为90cm，横向间距为60cm，因此单根立杆承受区域即为底板0.9m×

0.6m箱梁均布荷载由14cm×

9cm木枋作为纵梁集中传至杆顶。

根据受力分析,不难发现斜腹板对应的间距立杆受力比其余位置为的立杆受力大，故以斜腹板下的间距为0.9m×

0.6m立杆作为受力验算杆件。

则有P=48.94kN/m2

由于大横杆步距为1.2m，长细比为λ=ι/i=1200/12=100，查表可得φ=0.604，则有：

[N]=φA[σ]=0.604×

489×

215=63.5kN

而Nmax=P×

A=48.94×

0.6=26.4kN，可见[N]＞N，

抗压强度满足要求。

另由压杆弹性变形计算公式得：

（按最大高度18m计算）

△L=NL/EA=26.4×

18×

103/2.1×

4.89×

102

=4.6mm压缩变形很小。

经计算，本支架其余杆件受力均能满足规范要求。

5）立杆的稳定性计算

立杆的稳定性计算公式:

其中7N--立杆的轴心压力设计值（kN）：

N=26.4kN；

φ--轴心受压立杆的稳定系数,由长细比lo/i查表得到；

i--计算立杆的截面回转半径（cm）：

i=1.2cm；

A--立杆净截面面积（cm2）：

A=4.89cm2；

W--立杆净截面模量（抵抗矩）（cm3）：

W=5.08cm3；

σ--钢管立杆最大应力计算值（N/mm2）；

[f]--钢管立杆抗压强度设计值：

[f]=205.000N/mm2；

L0--计算长度（m）；

如参照《扣件式规范》，按下式计算：

l0=h+2a

k1--计算长度附加系数，取值为1.155；

u--计算长度系数，参照《扣件式规范》表5.3.3；

u=1.700；

a--立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点长度；

a=0.200m；

上式的计算结果：

立杆计算长度L0=h+2a=1.200+0.200×

2=1.600m；

L0/i=1600.000/12.00=133；

由长细比L0/i的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ=401；

立杆的最大应力值σ=26400/（0.401×

489.000）=134.6N/mm2；

考虑风荷载的影响：

σ’=Mw/W=6×

ωkbh/bh2=8N/mm2

钢管立杆的最大应力计算值σ总=134.6N/mm2+8N/mm2=142.6N/mm2小于钢管立杆的抗压强度设计值[f]=205.000N/mm2，满足要求。

4.1.3翼缘板部分

由于混凝土受力主要作用在支架上，加工的定型钢管、钢模板主要起到固定模板成型的作用，故只检算碗扣式脚手架立杆。

（混凝土平均厚度按50㎝考虑）

1）底模板方木验算：

P1=0.5×

10=13.0kN/m2（按0.5m混凝土厚度计算）

P2=2kN/m2

P3=2.5kN/m2

P4=4kN/m2

则有P=（P1+P2+P3+P4）=21.5kN/m2<

48.94KN/m2

故翼缘板处方木受力均小于底板处受力，满足要求。

2）立杆强度验算：

0.6m箱梁均布荷载由10cm×

15cm木枋作为横梁集中传至杆顶。

根据受力分析,以斜腹板下的间距为0.9m×

则有P=21.5kN/m2

A=21.5×

0.6=11.61kN，可见[N]＞N，

（按最大高度20m计算）

△L=NL/EA=11.61×

20×

=2.26mm压缩变形很小。

3）立杆的稳定性计算

其中N--立杆的轴心压力设计值（kN）：

N=11.61kN；

a=0.100m；

L0/i=1600.000/12=133；

由长细比L0/i的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ=0.401；

立杆的最大应力值σ=11610/（0.401×

489.000）=59.2N/mm2；

钢管立杆的最大应力计算值

σ总=59.2N/mm2+8N/mm2=67.2N/mm2

钢管立杆的最大应力小于钢管立杆的抗压强度设计值[f]=205.000N/mm2，满足要求。

4.1.4斜腹板下受力检算

荷载分析

（可通过总的砼重量平均在有效底模板得出单平方米箱梁砼自重荷载值，也可根据计算单元砼平均厚度计算单平方米箱梁砼自重荷载值）

6）安全系数考虑混凝土超方等因素取1.2系数；

斜腹板位置按照2m考虑。

1）底模板下次梁（8×

10cm木枋）验算：

因此计算跨径为60cm，按简支梁受力考虑，验算底模下斜腹板对应位置：

a、斜腹板对应的间距为30cm的木枋受力验算：

q1=2×

10=52kN/m2

1.4=73.9kN/m2

W=bh2/6=8×

102/6=133.3cm3

σ=qL2/8W=（73.9×

133.3×

=7.48Mpa＜[σ]=10Mpa

（73.9×

8×

10×

=1.25Mpa＜[τ]=2Mpa（参考一般木质）

I=bh3/12=8×

103/12=666.7cm4

54×

666.7×

=0.49mm＜[f]=1.5mm（[f]=L/400）

b、顶托纵梁（12cm×

平均荷载大小为q1=73.9×

0.6=44.34kN/m

W=bh2/6=4503mm3；

I=bh3/12=3375cm4；

Mmax=44.34×

0.9/8=4.49kN·

σw=Mmax/W=4.49×

106/（450×

=9.9Mpa＜[σ]=10Mpa，满足要求。

44.34×

3375×

=1.3mm＜[f]=2.25mm（[f]=L/400）刚度满足要求。

4.2门式刚架部分受力检算

4.2.1纵向工字钢检算

桥宽为8m,折合计算宽度6.8m；

支架搭设宽度为11米，桥长为35+44+35=114m,混凝土总量为938.6m3。

箱梁自重荷载实际为：

为简化计算且处于偏安全考虑，自重荷载换算为q2

混凝土容重按照26KN/m3

混凝土荷载p1=938.6×

26/6.8/114=31.48kN/m2

模板、门架上部支架自重依p2=6kN/m2计；

施工活载按p3=2.5kN/m2计；

混凝土倾倒、振捣产生的冲击力p4=4kN/m2计

则支架恒载为37.48KN/m2，施工活载为6.5KN/m2

（一）、梁的静力计算概况1、单跨梁形式：

简支梁2、荷载受力形式：

3、计算模型基本参数：

长L=5M工字钢间距0.6m

4、恒载安全系数取1.2，活载安全系数取1.4

均布力：

标准值：

qk=Pg+Pq=37.48×

0.6+6.5×

0.6=26.4KN/m

设计值：

qd=Pg×

γG+Pq×

γQ=37.48×

1.4×

0.6=32.4KN/m

（二）、选择受荷截面1、截面类型：

工字钢高300mm，宽150mm2、截面特性：

Ix=9484.98cm4Wx=632.33cm3

Sx=364.44cm3G=50kg/m翼缘厚度tf=15mm

腹板厚度tw=9.5mm（三）、相关参数1、材质：

Q2352、x轴塑性发展系数γx：

1.053、梁的挠度控制［v］：

L/400（四）、内力计算结果1、支座反力RA=qd*L/2=81.13KN2、支座反力RB=RA=81.13KN3、最大弯矩Mmax=qd*L*L/8=101.41KN.M五、强度及刚度验算结果1、弯曲正应力σmax=Mmax/（γx*Wx）＝152.73N/mm22、A处剪应力τA=RA*Sx/（Ix*tw）＝32.81N/mm23、B处剪应力τB=RB*Sx/（Ix*tw）＝32.81N/mm24、最大挠度fmax=5qk*L4/384*1/（E*I）=10.99mm5、相对挠度v=fmax/L=1/454.9弯曲正应力σmax=152.73N/mm2<

抗弯设计值f:

215N/mm2

支座最大剪应力τmax=32.81N/mm2<

抗剪设计值fv:

125N/mm2

跨中挠度相对值v=L/454.9<

挠度控制值［v］:

L/400

验算通过

4.2.2临时支墩上方及工字钢上方方木检算

（1）临时支墩上双排工字钢检算

临时支墩顶横梁采用双排300工字钢，钢管立柱横向布置间距1m，组成排柱式墩,取最大间距1m检算，柱底为混凝土条形基础，宽度1m，高度0.5m。

主要荷载为纵向工字钢应力,工字钢处的支座反力为32.4kN/m×

5m/2=81kN,（按荷载横向均匀分布计算）则横向工字钢荷载为q=82kN/0.6m=135kN/m，钢立柱间距按1m计算：

边支墩验算：

按简支梁受力计算

R=q×

L/2=67.5KN

最大弯矩Mmax=q*L2/8=8.4KN.M

强度及刚度验算结果：

弯曲正应力σmax=Mmax/（γx*Wx）＝8.4/1.05×

632.33=12.7N/mm2

支撑处剪应力τA=RA*Sx/（Ix*tw）＝27.3N/mm2

最大挠度fmax=5qk*L4/384*1/（E*I）=0.11mm

相对挠度v=fmax/L=1/9091

弯曲正应力σmax=12.7N/mm2<

抗弯设计值f=205N/mm2

支座最大剪应力τmax=27.3NN/mm2<

抗剪设计值fv=125N/mm2

跨中挠度相对值v=L/9091<

挠度控制值［v］=L/400

验算通过。

中支墩验算：

主要荷载为纵向工字钢应力,工字钢处的支座反力为65.6kN/m×

5m/2=164kN,（按荷载横向均匀分布计算）则横向工字钢荷载为q=164kN/0.6m=273kN/m，钢立柱间距按1m计算：

（一）、梁的静力计算概况1、单跨梁形式：

1-73、计算模型基本参数：

长L=1M4、均布力：

标准值qk=qg+qq=267+6.5=273.5KN设计值qd=qg*γG+qq*γQ=267*1.2+6.5*1.4=329.5KN

（二）、选择受荷截面1、截面类型：

H型钢：

300*300*9.5*102、截面特性：

Ix=14357.86cm4Wx=957.19cm3Sx=528.1cm3G=67.98kg/m翼缘厚度tf=10mm腹板厚度tw=9.5mm（三）、相关参数1、材质：

L/250（四）、内力计算结果1、支座反力RA=qd*L/2=164.75KN2、支座反力RB=RA=164.75KN3、最大弯矩Mmax=qd*L*L/8=41.19KN.M（五）、强度及刚度验算结果1、弯曲正应力σmax=Mmax/（γx*Wx）＝40.98N/mm22、A处剪应力τA=RA*Sx/（Ix*tw）＝63.79N/mm23、B处剪应力τB=RB*Sx/（Ix*tw）＝63.79N/mm24、最大挠度fmax=5*qk*L^4/384*1/（E*I）=0.12mm5、相对挠度v=fmax/L=1/8305.4弯曲正应力σmax=40.98N/mm2<

抗弯设计值f:

215N/mm2ok!

支座最大剪应力τmax=63.79N/mm2<

抗剪设计值fv:

125N/mm2ok!

跨中挠度相对值v=L/8305.4<

挠度控制值［v］:

L/250验算通过！

（2）门洞上方木检算

工字钢间距0.6m，支架横向为0.6m，纵向为0.9m。

混凝土荷载p1=31.48kN/m2

荷载q=（37.48×

1.2+6.5×

1.4）×

0.9=48.7kN/m

12×

15方木的W=450×

103mm3；

I=3375cm4；

计算跨径为跨内最大弯矩为：

Mmax=48.7×

0.62/8=2.2kN·

σw=Mmax/W=2.2×

=4.9Mpa＜[σ]=10Mpa，满足要求。

48.7×

0.64/

=0.24mm＜[f]=2.25mm（[f]=L/400）刚度满足要求。

4.2.3防护棚钢管立柱受力计算

设置两个门洞，横向每排13根布设，钢管高度以5m计。

1、边支墩验算：

工字钢横梁顶荷载N=135×

12=1620kN。

工字钢横梁自重：

q=50kg/m×

12m×

9.8N/kg×

2=11.8kN

钢立柱顶荷载为1620kN+11.8kN=1631.8kN

此类钢管为轴心受压杆件，A3钢，查《建筑施工手册》知：

Φ＝0.82，A＝7536mm2，[ó

]=170MPa

[N]=Aφ[σ]=0.82×

7536×

170=1050.5KN

N=1631.8kN/13=125.5KN

N＜[N]=1050.5KN，钢管柱的稳定承载力满足稳定要求。

2、中支墩验算：

工字钢横梁顶荷载N=270×

12=3240kN。

钢立柱顶荷载为3240kN+11.8kN=3251.8kN

N=3251.8kN/13=250.1KN

N＜[N]=1050.5KN，钢管柱的稳定承载力满足稳定要求。

3、稳定性验算

回转半径：

r=0.35（d+D）/2=0.35（28.4+30）/2=10.22cm

长细比λ=L0/r=500/10.22=48.9＜[λ]=150

由长细比L0/r的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ=0.888；

立