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现浇支架检算书
现浇连续梁支架设计及检算书
一、工程概况
大西铁路跨渭化污水渠连续梁结构形式为32+48+32预应力混凝土连续箱梁。
标准箱梁总长113.5m。
箱梁采用单箱单室截面，截面中心梁高3.334m，顶宽5.4m，两侧悬臂长2.65m。
箱梁顶板厚度0.3—0.45m，悬臂根部厚度为0.65m，底板厚0.3—0.65m，腹板厚0.5—1.1m。
全联在各墩顶均设置横隔梁，其中边墩墩顶横隔梁厚1.3m，主墩顶端横隔梁后1.6m，边墩墩顶横隔梁设置（1.5*1.2）m过人洞，供检查人员通过。
大西铁路于DK816+301处跨越渭化污水渠，水渠于桥下转弯。
渭化污水渠梯形断面，底宽4.2m，顶宽7.2m，渠高3.5m。
渠内边坡混凝土砌护。
跨渭化连续梁同时跨越一条河提路，路宽约5m。
路一侧为渭化污水渠，一侧为河堤坡道。
铁路与渭化污水渠及河堤路位置如下图
二、碗扣支架现浇梁方案检算
1、支架布置概述
（1）本连续梁边跨支架方式为满堂碗扣支架，主要布置如下：
A、腹板：
在梁端7m范围内横向0.3m，纵向0.6m。
B、底板和翼缘板：
横向、纵向间距均为0.6m。
C、顶托上部纵向布置10*15cm方木作为主梁，纵向与立杆相对应布置，即腹板底横向间距0.3m，纵向间距0.6m。
其余均为0.6m。
D、主梁上部横向10*10cm分配梁，间距0.3m。
E、支架搭设前需用37灰土压实处理原地面后，采用C15混凝土硬化15cm作为持力层。
（2）连续梁主跨由于地形复杂采用支墩+贝雷梁方式作为上部支撑，主要布置如下：
A、在靠近主墩侧面布置2排直径600mm螺旋钢管，每排5根。
在靠近污水渠一侧均布置螺旋钢管，具体布置参看附图1。
立柱顶部为双支I40a工字钢作为简支梁底座。
B、贝雷梁使用16片。
在靠近北侧翼缘板部位由于跨度较大，需要增加2片贝雷梁。
贝雷梁在翼缘板下以2片为一组，其他均为4片为一组。
C、贝雷梁上部横向布置[14a槽钢，间距0.6m。
上部纵向铺设10*10cm方木在为分配量，间距0.3*0.3m
D、贝雷梁支墩基础为条形基础，基础结构见附图2
2、荷载已知条件
箱梁尺寸：
顶面宽12m，底板宽5.4m，梁高3.334m，梁长112m。
根据设计图纸，主梁重900吨。
（1）施工人员，机具、材料荷载：
P1=1.2kN/m2
（2）砼冲击及振捣砼时产生的荷载：
P2=2kN/m2
（3）梁体钢筋砼自重荷载：
P3=26.5kN/m3
（4）钢模板每延米自重荷载：
P4=4kN/m
碗口支架立杆步距为1.2m时，立杆允许荷载为30KN，轴向应力：
N=30KN。
梁端部：
SI=1.18m2（一侧翼缘板截面积）；SII=4.1m2；SIII=4.26m2（按照5.4m底板计算）
梁中部：
SI=1.18m2（一侧翼缘板截面积）；SII=2.2m2（一侧腹板截面积）；SIII=2.91m2（按照5.4m底板计算）
2、梁端部截面部分支架检算
⑴梁端部荷载分配图（如图所示）：
a、I区翼缘板处：
g1=1.18×1×26/2.48=12.37kN/m2
b、Ⅱ区腹板处：
g2=59.88kN/m2
c、Ⅲ底板处：
g3=32.12kN/m2
d、Ⅱ区荷载组合
q=1.2（59.88×1.78+4+1.2）+1.4×2=136.94kN/m
e、Ⅲ区荷载组合
q=1.2（32.12×3.46+4+1.2）+1.4×2=142.4kN/m
（2）Ⅱ区腹板处支架检算
腹板底横向间距30cm，纵向间距60cm。
步距按120cm计算，则单根立杆受力面积为：
0.6×0.3=0.18m2
单根立杆受压荷载：
136.94/1.78×0.18=13.85kN<30kN符合要求
Φ48×3.5mm钢管，A=489mm2；钢管回转半径：
I=15.8mm4
①按强度验算：
σ=N/A=13850/489＝28.32MPa<210MPa，符合要求。
（杆件自重产生的应力很小，可以忽略不计）
②稳定性验算
φ值根据长细比λ选取，计算长度：
l0=kμh
上式中k——计算长度附加系数，其值取1.155。
μ——考虑脚手架整体稳定因素的单杆计算长度系数，
μ取1.2
h——立杆步距。
模板支架立杆的计算长度l0=1.155×1.2×1.2=1.66m
按稳定性计算立杆的受压应力（步距120cm）
长细比：
则轴心受压件的稳定系数Φ=0.491
σ=N/ΦA=13850/（0.491*489）=57.68MPa<145MPa，符合要求
（3）底板间的满堂支架受力检算
底板间的碗口式脚手架布置按照顺桥向间距60cm，横桥向间距60cm，横杆步距120cm。
底板处满堂支架单根立杆承受压力大小为：
142.2/3.46×0.36=14.80KN<30KN
①强度检算：
σ=N/A=14800/489＝30.27MPa<210MPa，符合要求。
（杆件自重产生的应力很小，可以忽略不计）
②稳定性验算
模板支架立杆的计算长度l=1.155×1.2×1.2=1.66m
按稳定性计算立杆的受压应力（步距120cm）
长细比：
则轴心受压件的稳定系数Φ=0.491
σ=N/ΦA=14800/（0.491*489）=61.64MPa<145MPa，符合要求。
由于翼缘板处荷载小于底板荷载，根据经验因此支架也满足要求，无需验算。
3、梁跨中截面部分支架检算
（1）Ⅱ区腹板处支架检算
梁端部荷载分配图（如图所示）：
a、I区翼缘板处：
g1=12.37kN/m2
b、Ⅱ区腹板处：
g2=45.76kN/m2
c、Ⅲ底板处：
g3=16.7kN/m2
d、Ⅱ区荷载组合
q=1.2（45.76×1.25+4+1.2）+1.4×2=77.68kN/m
e、Ⅲ区荷载组合
q=1.2（16.7×4.54+4+1.2）+1.4×2=100.02kN/m
底板间5.2m范围的碗口式脚手架布置按照顺桥向间距60cm，横桥向间距60cm，横杆步距120cm。
因为此处支架布置相同，因此只需验算腹板处的荷载即可。
腹板处满堂支架单根立杆承受压力大小为：
77.68/1.25×0.36=22.37kN
①按强度验算：
σ=N/A=22370/489＝45.75MPa<145MPa，符合要求。
（杆件自重产生的应力很小，可以忽略不计）
②稳定性验算
模板支架立杆的计算长度l=1.155×1.2×1.2=1.66m
按稳定性计算立杆的受压应力（步距120cm）
长细比：
则轴心受压件的稳定系数Φ=0.491
σ=N/ΦA=22370/（0.491×489）=93.17MPa<145MPa，符合要求。
由于底板与翼缘板区域荷载小于腹板处荷载，因此不必验算。
4、横桥向分配梁（方木）验算:
箱梁底板下面为10×10cm方木作为分配梁，方木间距为30cm，跨径有30cm和60cm两种。
10×10cm方木截面特性如下：
方木弹性模量E（N/mm2）:
10000；方木抗弯强度设计值（N/mm2）:
13；
方木抗剪强度设计值（N/mm2）:
1.4；方木的间隔距离（mm）:
300；
方木的截面宽度（mm）:
100；方木的截面高度（mm）:
100；
方木按照简支梁计算，其惯性矩I和截面抵抗矩W分别为
W=10×10*10/6=166.67cm3
I=10×103/12=833.33cm4
A=10×10=100cm2
（1）间距为0.3m横向分配梁,跨径0.6m。
（梁端部）
由于方木上部为竹胶板，因此方木荷载按照均布荷载，简支梁跨度为0.6m计算，上部荷载仍按钢管支架荷载组合值计算。
按照腹板处最不利荷载计算。
（1）抗弯承载能力检算：
q=136.94/1.78×0.3=23.08kN/m
M=ql2/8=23.08×0.6×0.6/8=1.04kN.m
σ=M/w=1.04×103/166.67=6.23Mpa＜[σ]=8mpa
（2）抗剪承载能力检算：
τ=3Q/（2A）
=3×6924/（2×0.1×0.1）=1.03N/mm2＜[τ]=1.4N/mm2
（3）挠度检算：
取挠度[f]=L/400=300/400=0.75mm
f1=5ql4/384EI=5*23080*0.64/（384*10000*8.3333）=0.47mm＜[f]=1.5mm
（2）间距0.6m横向分配梁（按照梁中部腹板处荷载计算）
间距为0.6m横向分配梁验算以腹板处作为计算依据，由于其他部位荷载均小于此处荷载，因此其他部位不必验算。
上部荷载仍按钢管支架荷载组合值计算。
（1）抗弯承载能力检算：
q=77.68/1.25×0.3=37.29kN/m
M=ql2/8=37.29×0.6×0.6/8=1.68kN/m
σ=M/w=1.68×103/166.67=10.07Mpa>[σ]=8pa不符合要求，仍然按照0.3m间距布置。
4、纵桥向分配梁（方木）验算:
纵桥向方木采用10×15cm方木作为上部荷载的承重梁，由于上部荷载为横向分配量，验算是按照集中荷载验算。
（3）间距0.6m纵向分配梁（按照梁中部腹板处荷载计算）
本施工方案中支架顶顶托上横桥向分配梁采用10cm*15cm方木,间距0.6m。
方木弹性模量E（N/mm2）:
10000；方木抗弯强度设计值（N/mm2）:
13；
方木抗剪强度设计值（N/mm2）:
1.4；方木的间隔距离（mm）:
600；
方木的截面宽度（mm）:
100；方木的截面高度（mm）:
150；
方木按照简支梁计算，其惯性矩I和截面抵抗矩W分别为
W=10×15×15/6=375cm3
I=10×153/12=2813cm4
A=10×15=150cm2
腹板下则按照跨度为0.6m的简支梁进行计算；支撑方木按照集中荷载简支梁荷载计算，上部荷载仍按钢管支架梁端部荷载组合值计算。
（1）抗弯承载能力检算：
q=136.94/1.78×0.6×0.3=13.847kN
M=ql/4=13.847×0.6/4=2.08kN/m
σ=M/w=2.08×103/375=5.55Mpa＜[σ]=8Mpa
（2）抗剪承载能力检算：
Q=q/2=6923.5kN
τ=3Q/（2A）
=3×6923.5/（2×100×150）=0.69N/mm2＜[τ]=1.4N/mm2
（3）挠度检算：
取挠度[f]=L/400=600/400=1.5mm
f1=ql3/48EI=13847*6003/（48*10000*2813*10000）=0.23mm＜[f]
符合要求
5、贝雷梁上部横向槽钢验算
由于贝雷梁横向之间间距最大达1m，因此使用[14a槽钢做为横梁，间距0.6m跨径1m。
截面特性如下：
Ix=564cm4Wx=80.5cm3A=18.5m2
腹板下荷载组合（箱梁跨中）按照集中荷载验算，即最不利荷载。
P=77.68×0.6/1.25=37.28KN。
M=ql/4=37.28×0.6/4=5.59kN/m
σ=M/w=5.59×103/80.5=69.4Mpa＜[σ]=145Mpa
（3）抗剪承载能力检算：
Q=q/2=18.64kN
τ=3Q/（2A）
=3×18640/（2×1850）=15.11N/mm2＜[τ]=85N/mm2
（3）挠度检算：
取挠度[f]=L/400=600/400=1.5mm
f1=ql3/48EI=37280*6003/（48*2.1*105*103*564*10000）=0.2mm＜[f]
符合要求。
由于本计算为箱梁跨中计算值，由结果可看出，安全系数比较大，在施工时可把跨中间距变为70cm，在梁端部变为40cm。
三、I40a钢梁设计验算
1、双支工字钢梁
立柱上部为横桥向双支I40a工字钢梁，验算是按照最大跨径3m计算。
计算时按照翼缘板、腹板、底板三个区域分配荷载，纵向按照10m的荷载汇总后，横向分配到横向工字钢上部，工字钢按照均布荷载计算。
本计算按照单根工字钢计算。
翼缘板按照1m均布荷载计算，腹板按照1.5m均布荷载计算，底板按照2m均布荷载计算。
I40a工字钢截面特性：
Ix=21720cm4
Wx=1090cm3
A=86.1cm2
荷载分配：
翼缘板：
45.85×10/1=458.5KN/m
腹板：
77.68×10/1.5=517.9KN/m
底板：
100.02×10/2=500.1KN/m
由迈达斯结构计算软件计算如下：
（1）抗弯承载力验算：
由上图可知最大弯矩M=164.27KN.m,则σ=M/w=164.27×103/1090=150.71Mpa＜[σ]=205pa。
符合要求。
（具体分析数据见附表）
（2）挠度验算
由上图可知最大位移发生在底板下立柱两侧，挠度控制值：
[f]=L/400=7.5mm，f1=1.19mm＜[f]=7.5符合要求。
（3）剪力验算
由图可知最大剪力:
Q=468.24KN/m,
τ=3Q/（2A）
=3×468.24×103/（2×86.1×100）=81.57N/mm2＜[τ]=85N/mm2,符合要求。
（4）立柱承载力验算
螺旋钢管截面特性如下：
圆管φ630*8
Wx（cm3）：
2400.39
ix（cm）：
21.993
A（cm2）：
156.326
有上图可知最大反力在底板下立柱，N=936.48KN，
强度：
σ=N/A=936.48×103/156.326×10-4=59.9MPa<140MPa,符合要求。
稳定性：
按稳定性计算钢管立柱的受压应力（步距按10m计算）
长细比：
查表得轴心受压件的稳定系数Φ=0.876
σ=N/ΦA=936.48×103/（0.876×156.326×10-4）=68.3MPa<140MPa，符合要求。
由计算可知如果施工按照一根I40a工字钢风险较大，实际施工时按照双支工字钢施工。
四、基础验算
本处基础经现场测定承载力，0-30cm为140kpa，30-60cm160kpa，挖出地表30cm后使用37灰土压实并硬化地面后承载力可达230Kpa。
1、碗口支架立杆基础底面的平均压力应满足下式的要求
根据计算公式：
σ=
N—脚手架立杆传至基础顶面的轴心力，22KN；
Ad—立杆基础的计算底面积，Ad=0.6×0.6=0.36m2；
K—脚手架地基承载力调整系数，因有15cm厚C20砼垫层，取1.0；
fak—地基承载力特征值，230KPa；
求得：
σ=61KPa≤Kfak=230KPa（可）
2、条形基础支墩验算按照底板下最大荷载验算，即N=936.48KN
根据以上公式：
σ=936.48/4.8=195≤Kfak=230KPa（可）
五、贝雷梁的设计验算：
1、贝雷梁标准布置：
翼缘板：
双排单层
腹板：
四排单层
底板：
四排单层
在图示10#-17#立柱之间翼缘板按照四排单层布置
2、验算见附表2
附表1：
贝雷梁验算数据表
附表2：
贝雷片参数表
附表3：
I40工字钢各断面验算数据表
附表1：
贝雷计算表（梁中）
部位
砼主荷载（KN/m2）
宽度
材料（KN/m2）
振捣（KN/m2）
模板（KN/m）
荷载q（KN/m）
跨度（m）
弯矩M（KN.m）
剪力（KN）
计算片数（单排单层）
理论片数
计划片数
单层扰度f（mm）
控制扰度（f）
0
0
1.2
2
4
0
0.00
0.00
0.00
0
翼缘板
0
0
0
0
0
0
0
0.00
0.00
0.00
0
12.37
2.48
1.2
2
4
45.85
20
2292.66
458.53
26.26
50
12.37
2.48
1.2
2
4
45.85
19
2069.12
435.60
2.62
3
4
46.22
47.5
12.37
2.48
1.2
2
4
45.85
18
1857.05
412.68
45
12.37
2.48
1.2
2
4
45.85
17
1656.44
389.75
2.10
3
4
29.62
42.5
12.37
2.48
1.2
2
4
45.85
16
1467.30
366.82
40
12.37
2.48
1.2
2
4
45.85
15
1289.62
343.90
37.5
12.37
2.48
1.2
2
4
45.85
14
1123.40
320.97
35
12.37
2.48
1.2
2
4
45.85
13
968.65
298.05
1.20
2
2
16.21
32.5
12.37
2.48
1.2
2
4
45.85
12
825.36
275.12
2
2
11.77
30
12.37
2.48
1.2
2
4
45.85
10
573.16
229.27
1
2
5.67
25
腹板
45.76
1.25
1.2
2
4
77.68
20
3884.00
776.80
50
45.76
1.25
1.2
2
4
77.68
19
3505.31
737.96
47.5
45.76
1.25
1.2
2
4
77.68
18
3146.04
699.12
45
45.76
1.25
1.2
2
4
77.68
17
2806.19
660.28
3.56
4
5
40.15
42.5
45.76
1.25
1.2
2
4
77.68
16
2485.76
621.44
40
45.76
1.25
1.2
2
4
77.68
15
2184.75
582.60
2.77
3
4
30.42
37.5
45.76
1.25
1.2
2
4
77.68
14
1903.16
543.76
35
45.76
1.25
1.2
2
4
77.68
13
1640.99
504.92
2.05
3
4
17.16
32.5
45.76
1.25
1.2
2
4
77.68
12
1398.24
466.08
30
45.76
1.25
1.2
2
4
77.68
10
971.00
388.40
25
底板
16.7
4.54
1.2
2
4
100.02
20
5001.08
1000.22
50
16.7
4.54
1.2
2
4
100.02
19
4513.47
950.21
47.5
16.7
4.54
1.2
2
4
100.02
18
4050.87
900.19
45
16.7
4.54
1.2
2
4
100.02
17
3613.28
850.18
42.5
16.7
4.54
1.2
2
4
100.02
16
3200.69
800.17
40
16.7
4.54
1.2
2
4
100.02
15
2813.11
750.16
37.5
16.7
4.54
1.2
2
4
100.02
14
2450.53
700.15
35
16.7
4.54
1.2
2
4
100.02
13
2112.96
650.14
2.68
3
4
22.10
32.5
16.7
4.54
1.2
2
4
100.02
12
1800.39
600.13
30
16.7
4.54
1.2
2
4
100.02
10
1250.27
500.11
25
贝雷计算表（梁端）
部位
砼主荷载（KN/m2）
宽度
材料（KN/m2）
振捣（KN/m2）
模板（KN/m）
荷载q（KN/m）
跨度（m）
弯矩M（KN.m）
剪力（KN）
扰度f（mm）
翼缘板
0.00
0.00
0.00
12.37
2.48
1.2
2
4
45.85
20
2292.66
458.53
6.60
12.37
2.48
1.2
2
4
45.85
19
2069.12
435.60
5.37
12.37
2.48
1.2
2
4
45.85
18
1857.05
412.68
4.33
12.37
2.48
1.2
2
4
45.85
17
1656.44
389.75
3.44
12.37
2.48
1.2
2
4
45.85
16
1467.30
366.82
2.70
12.37
2.48
1.2
2
4
45.85
15
1289.62
343.90
2.09
12.37
2.48
1.2
2
4
45.85
14
1123.40
320.97
1.58
12.37
2.48
1.2
2
4
45.85
13
968.65
298.05
1.18
12.37
2.48
1.2
2
4
45.85
12
825.36
275.12
0.86
12.37
2.
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