某新建公路桥模板支撑架施工方案Word下载.docx

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双扣件，扣件抗滑承载力系数:

板底支撑连接方式:

方木支撑；

2.荷载参数

模板与木板自重（kN/m2）:

0.350；

混凝土与钢筋自重（kN/m3）:

25.000；

楼板浇筑厚度（m）:

0.150；

倾倒混凝土荷载标准值（kN/m2）:

2.000；

施工均布荷载标准值（kN/m2）:

1.000；

3.木方参数

木方弹性模量E（N/mm2）:

9500.000；

木方抗弯强度设计值（N/mm2）:

13.000；

木方抗剪强度设计值（N/mm2）:

1.300；

木方的间隔距离（mm）:

300.000；

木方的截面宽度（mm）:

80.00；

木方的截面高度（mm）:

100.00；

图2桥板支撑架荷载计算单元

（二）、模板支撑方木的计算:

方木按照简支梁计算，方木的截面力学参数为

本算例中，方木的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:

W=8.000×

10.000×

10.000/6=133.33cm3；

I=8.000×

10.000/12=666.67cm4；

方木楞计算简图

1.荷载的计算：

（1）钢筋混凝土板自重（kN/m）：

q1=25.000×

0.300×

0.150=1.125kN/m；

（2）模板的自重线荷载（kN/m）:

q2=0.350×

0.300=0.105kN/m；

（3）活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载（kN）：

p1=（1.000+2.000）×

1.200×

0.300=1.080kN；

2.强度计算:

最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的弯矩和，计算公式如下:

均布荷载q=1.2×

（1.125+0.105）=1.476kN/m；

集中荷载p=1.4×

1.080=1.512kN；

最大弯距M=Pl/4+ql2/8=1.512×

1.200/4+1.476×

1.2002/8=0.719kN.m；

最大支座力N=P/2+ql/2=1.512/2+1.476×

1.200/2=1.642kN；

截面应力σ=M/w=0.719×

106/133.333×

103=5.395N/mm2；

方木的计算强度为5.395小13.0N/mm2,满足要求!

3.抗剪计算：

最大剪力的计算公式如下:

Q=ql/2+P/2

截面抗剪强度必须满足:

T=3Q/2bh<

[T]

其中最大剪力:

Q=1.200×

1.476/2+1.512/2=1.642kN；

截面抗剪强度计算值T=3×

1641.600/（2×

80.000×

100.000）=0.308N/mm2；

截面抗剪强度设计值[T]=1.300N/mm2；

方木的抗剪强度为0.308小于1.300，满足要求!

4.挠度计算:

最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的挠度和，计算公式如下:

均布荷载q=q1+q2=1.125+0.105=1.230kN/m；

集中荷载p=1.080kN；

最大变形V=5×

1.230×

1200.0004/（384×

9500.000×

6666666.67）+1080.000×

1200.0003/（48×

6666666.67）=1.138mm；

方木的最大挠度1.138小于1200.000/250,满足要求!

（三）、木方支撑钢管计算:

支撑钢管按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算；

集中荷载P取纵向板底支撑传递力，P=1.476×

1.200+1.512=3.283kN；

支撑钢管计算简图

支撑钢管计算弯矩图（kN.m）

支撑钢管计算变形图（kN.m）

支撑钢管计算剪力图（kN）

最大弯矩Mmax=0.711kN.m；

最大变形Vmax=1.267mm；

最大支座力Qmax=9.508kN；

截面应力σ=0.711×

106/4490.000=158.375N/mm2；

支撑钢管的计算强度小于205.000N/mm2,满足要求!

支撑钢管的最大挠度小于800.000/150与10mm,满足要求!

（四）、扣件抗滑移的计算:

按照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范培训讲座》刘群主编，P96页，双扣件承载力设计值取16.00kN，

按照扣件抗滑承载力系数0.80，该工程实际的旋转双扣件承载力取值为12.80kN。

纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值R=9.508kN；

R<

12.80kN,所以双扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!

（五）、模板支架荷载标准值（轴力）:

作用于模板支架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。

1.静荷载标准值包括以下内容：

（1）脚手架的自重（kN）：

NG1=0.125×

16.600=2.072kN；

钢管的自重计算参照《扣件式规范》附录A双排架自重标准值。

（2）模板的自重（kN）：

NG2=0.350×

0.800×

1.200=0.336kN；

（3）钢筋混凝土楼板自重（kN）：

NG3=25.000×

0.150×

1.200=3.600kN；

经计算得到，静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3=6.008kN；

2.活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载。

经计算得到，活荷载标准值NQ=（1.000+2.000）×

1.200=2.880kN；

3.依据JGJ130：

4.3.2条不考虑风荷载,立杆的轴向压力设计值计算公式

N=1.2NG+1.4NQ=11.241kN；

（六）、立杆的稳定性计算:

立杆的稳定性计算公式:

其中N----立杆的轴心压力设计值（kN）：

N=11.241kN；

σ----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=1.59cm；

A----立杆净截面面积（cm2）：

A=4.24cm2；

W----立杆净截面模量（抵抗矩）（cm3）：

W=4.49cm3；

σ--------钢管立杆抗压强度计算值（N/mm2）；

[f]----钢管立杆抗压强度设计值：

[f]=205.000N/mm2；

Lo----计算长度（m）；

如果完全参照《扣件式规范》，由公式

（1）或

（2）计算

lo=k1uh

（1）

lo=（h+2a）

（2）

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=1.730；

a----立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度；

a=0.100m；

公式

（1）的计算结果：

立杆计算长度Lo=k1uh=1.155×

1.730×

1.600=3.197m；

Lo/i=3197.040/15.900=201.000；

由长细比Lo/i的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ=0.179；

钢管立杆受压强度计算值；

σ=11241.216/（0.179×

424.000）=148.113N/mm2；

立杆稳定性计算σ=148.113N/mm2小于[f]=205.000满足要求！

公式

（2）的计算结果：

立杆计算长度Lo=h+2a=1.600+0.100×

2=1.800m；

Lo/i=1800.000/15.900=113.000；

由长细比Lo/i的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ=0.496；

钢管立杆受压强度计算值；

σ=11241.216/（0.496×

424.000）=53.452N/mm2；

立杆稳定性计算σ=53.452N/mm2小于[f]=205.000满足要求！

如果考虑到高支撑架的安全因素，适宜由公式（3）计算

lo=k1k2（h+2a）（3）

k1--计算长度附加系数按照表1取值1.185；

k2--计算长度附加系数，h+2a=1.800按照表2取值1.042；

公式（3）的计算结果：

立杆计算长度Lo=k1k2（h+2a）=1.185×

1.042×

（1.600+0.100×

2）=2.223m；

Lo/i=2222.586/15.900=140.000；

由长细比Lo/i的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ=0.349；

σ=11241.216/（0.349×

424.000）=75.966N/mm2；

立杆稳定性计算σ=75.966N/mm2小于[f]=205.000满足要求！

以上表参照杜荣军:

《扣件式钢管模板高支撑架设计和使用安全》。

（七）、梁和楼板模板高支撑架的构造和施工要求

除了要遵守《扣件架规范》的相关要求外，还要考虑以下内容

1.模板支架的构造要求：

a.立杆之间必须按步距满设双向水平杆，确保两方向足够的设计刚度；

2.整体性构造层的设计：

a.双水平加强层在支撑架的顶部和中部每隔10--15m设置，四周和中部每10--15m设竖向斜杆，使其具有较大刚度和变形约束的空间结构层；

b.高支撑架的顶部和底部（扫地杆的设置层）必须设水平加强层。

3.剪刀撑的设计：

a.沿支架四周外立面应满足立面满设剪刀撑；

b.中部可根据需要并依构架框格的大小，每隔10--15m设置。

4.支撑架搭设要求：

a.严格按照设计尺寸搭设，立杆和水平杆的接头均应错开在不同的框格层中设置；

b.确保立杆的垂直偏差和横杆的水平偏差小于《扣件架规范》的要求；

c.确保每个扣件和钢管的质量是满足要求的，每个扣件的拧紧力矩都要控制在45-60N.m，钢管不能选用已经长期使用发生变形的；

d.地基支座的设计要满足承载力的要求。

5.施工使用要求：

a.混凝土浇筑方案，确保模板支架施工过程中均衡受载，采用由中部向两边扩展的浇筑方式；

b.严格控制实际施工荷载不超过设计荷载，对出现的超过最大荷载要有相应的控制措施，钢筋等材料不能在支架上方堆放；

c.浇筑过程中，派人检查支架和支承情况，发现下沉、松动和变形情况及时解决。

五、主梁支架设计验算

图1梁模板支撑架立面简图

（一）、参数信息:

梁段信息:

L1=13.28M

立柱梁跨度方向间距l（m）:

立杆上端伸出至模板支撑a（m）:

0.30；

脚手架步距（m）:

16.00；

梁两侧立柱间距（m）:

承重架支设:

无承重立杆，木方平行梁截A；

模板与木块自重（kN/m2）:

梁截面宽度B（m）:

0.250；

混凝土和钢筋自重（kN/m3）:

梁截面高度D（m）:

1.050；

倾倒混凝土荷载标准值（kN/m2）:

施工均布荷载（kN/m2）:

木方弹性模量E（N/mm2）:

木方抗弯强度设（N/mm2）:

4.其他

采用的钢管类型（mm）:

3.0。

（二）、梁底支撑方木的计算

（1）钢筋混凝土梁自重（kN）：

0.250×

1.050×

0.300=1.969kN；

（2）模板的自重荷载（kN）：

q2=0.350×

（2×

1.050+0.250）=0.247kN；

（3）活荷载为施工荷载标准值与振捣混凝土时产生的荷载（kN）：

经计算得到，活荷载标准值P1=（2.000+2.000）×

0.300=0.300kN；

2.木方楞的传递集中力计算：

静荷载设计值q=1.2×

1.969+1.2×

0.247=2.659kN；

活荷载设计值P=1.4×

0.300=0.420kN；

P=2.659+0.420=3.079kN。

3.支撑方木抗弯强度计算：

最大弯矩考虑为简支梁集中荷载作用下的弯矩，

跨中最大弯距计算公式如下:

跨中最大弯距（kN.m）M=3.079×

0.800/4=0.616；

木方抗弯强度（N/mm2）σ=615720.000/133333.333=4.618；

木方抗弯强度4.618N/mm2小于木方抗弯强度设计值[f]=13.000N/mm2，所以满足要求！

4.支撑方木抗剪计算：

Q=P/2

其中最大剪力（kN）Q=3.079/2=1.539；

截面抗剪强度计算值（N/mm2）T=3×

1539.30/（2×

80.00×

100.00）=0.289；

截面抗剪强度计算值0.289N/mm2小于截面抗剪强度设计值[T]=1.300N/mm2，所以满足要求！

5.支撑方木挠度计算：

集中荷载P=q1+q2+p1=2.516kN；

最大挠度（mm）Vmax=2515.500×

800.003/（48×

9500.00×

6666666.67）=0.424；

木方的最大挠度（mm）0.424小于l/250=800.00/250=3.200，所以满足求！

（三）、梁底支撑钢管的计算

作用于支撑钢管的荷载包括梁与模板自重荷载，施工活荷载等,通过方木的集中荷载传递。

1.支撑钢管的强度计算：

按照集中荷载作用下的简支梁计算

集中荷载P传递力，P=3.079kN；

计算简图如下：

支撑钢管按照简支梁的计算公式

其中n=0.800/0.300=3

经过简支梁的计算得到：

钢管支座反力RA=RB=（3-1）/2×

3.079+3.079=6.157kN；

通过传递到支座的最大力为2×

3.079+3.079=9.236kN；

钢管最大弯矩Mmax=（3×

3-1）×

3.079×

0.800/（8×

3）=0.821kN.m；

截面应力σ=0.821×

106/4490.000=182.842N/mm2；

支撑钢管的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!

（四）、梁底纵向钢管计算

纵向钢管只起构造作用，通过扣件连接到立杆。

（五）、扣件抗滑移的计算:

纵向或横向水平杆与立杆连接时，扣件的抗滑承载力按照下式计算（规范5.2.5）:

R≤Rc

其中Rc--扣件抗滑承载力设计值,取12.80kN；

　　R--纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值；

计算中R取最大支座反力，R=9.24kN；

（六）、立杆的稳定性计算:

立杆的稳定性计算公式

其中N--立杆的轴心压力设计值，它包括：

横杆的最大支座反力：

N1=9.236kN；

脚手架钢管的自重：

N2=1.2×

0.125×

16.000=2.396kN；

楼板的混凝土模板的自重：

N3=0.720kN；

N=9.236+2.396+0.720=12.352kN；

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=1.59；

A--立杆净截面面积（cm2）：

A=4.24；

W--立杆净截面抵抗矩（cm3）：

W=4.49；

σ--钢管立杆抗压强度计算值（N/mm2）；

[f]--钢管立杆抗压强度设计值：

[f]=205.00N/mm2；

lo--计算长度（m）；

如果完全参照《扣件式规范》不考虑高支撑架，由公式

（1）或

（2）计算

k1--计算长度附加系数，按照表1取值为：

1.163；

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的长度：

a=0.300m；

公式

（1）的计算结果：

立杆计算长度Lo=k1uh=1.163×

1.700×

1.600=3.163m；

Lo/i=3163.360/15.900=199.000；

由长细比lo/i的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ=0.182；

σ=12351.960/（0.182×

424.000）=160.066N/mm2；

立杆稳定性计算σ=160.066N/mm2小于[f]=205.00满足要求！

立杆计算长度Lo=h+2a=1.600+0.300×

2=2.200m；

Lo/i=2200.000/15.900=138.000；

由长细比lo/i的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ=0.357；

σ=12351.960/（0.357×

424.000）=81.602N/mm2；

立杆稳定性计算σ=81.602N/mm2小于[f]=205.00满足要求！

k2--计算长度附加系数，h+2a=2.200按照表2取值1.033；

立杆计算长度Lo=k1k2（h+2a）=1.163×

1.033×

（1.600+0.300×

2）=2.643m；

Lo/i=2643.034/15.900=166.000；

由长细比lo/i的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ=0.256；

σ=12351.960/（0.256×

424.000）=113.797N/mm2；

立杆稳定性计算σ=113.797N/mm2小于[f]=205.00满足要求！

以上表参照杜荣军：

《扣件式钢管模板高支撑架设计和使用安全》

（七）、梁模板高支撑架的构造和施工要求

1.模板支架的构造要求：

a.立杆之间必须按步距满设双向水平杆，确保两方向足够的设计刚度；

a.双水平加强层在支撑架的顶部和中部每隔10--15m设置，四周10--15m设竖向斜杆，使其具有较大刚度和变形约束的空间结构层；

3.剪刀撑的设计：

4.支撑架搭设要求：

b.确保立杆的垂直偏差和横杆的水平偏差小于《扣件架规范》的要求；

d.地基支座的设计要满足承载力的要求。

a.混凝土浇筑方案，确保模板支架施工过程中均衡受载，采用由中部向两边扩展的浇筑方式；

b.严格控制实际施工荷载不超过设计荷载，对出现的超过最大荷载要有相应的控制措施，钢筋等材料不能在支架