F匝道现浇箱梁盘扣支架计算书.docx

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F匝道现浇箱梁盘扣支架计算书

F匝道现浇箱梁盘扣支架计算书

本工程现浇梁板支架根据《建筑施工承插型盘扣式钢管支架安全技术规程》（JGJ231-2010）中模板支架进行计算。

箱梁梁高1.6m,顶板厚0.25m，底板厚0.22m，翼缘板根部厚0.45m，边缘厚0.15m，则恒载在腹板及端横梁位置为41.6KN/m2,底板为12.22KN/m2，翼缘板根部恒载为11.7KN/m2，边缘为3.9KN/m2；模板、机具、施工人员、倾倒、振捣混凝土的活载按5KN/m2考虑。

满堂支架底板横距120cm；腹板下横距90cm；腹板侧用60cm间距调整；翼板下横距150cm。

在标准箱室段立杆纵向间距为150cm；横梁实心段纵距90cm，腹板加宽段纵距120cm。

详见方案图。

主龙骨采用14#工字钢，横桥向铺设。

底板次龙骨采用10#工字钢，顺向铺设，间距30cm。

翼缘板主龙骨采用10#工字钢，次龙骨采用10*10cm方木，间距为20cm。

盘扣支架立杆材质为Q345B钢材，规格型号采用φ60×3.2mm型钢管，截面积A=5.71cm2，惯性矩I=23.1cm4、回转半径i=2.01cm，容许应力[σ]=300Mpa；14#工字钢截面积A=21.5cm2，惯性矩I=712cm4；抵抗矩W=101.7cm3，容许应力[σ]=205Mpa；10#工字钢截面积A=14.33cm2，惯性矩I=245cm4；抵抗矩W=49cm3，容许应力[σ]=205Mpa；10*10cm方木（柏树）截面积A=100cm2，惯性矩I=8333333mm4；抵抗矩W=166667mm3，容许应力[σW]=17Mpa，[σj]=1.7Mpa；5*10cm方木截面积A=50cm2，惯性矩I=416.67cm4；抵抗矩W=83.33cm3，容许应力[σW]=17Mpa，[σj]=1.7Mpa,弹性模量E=10*103MPa。

相关材料参数见下表：

名称

截面积

抵抗矩

惯性矩

容许应力（MPa）

14#工字钢

21.5cm2

101.7cm3

712cm4

205

10#工字钢

14.33cm2

49cm3

245cm4

205

10*10方木

100cm2

166667mm3

8333333mm4

[σW]=17；[σj]=1.7

一）模板计算

模板采用15mm厚木胶合板，抗弯强度[σw]=12.5MPa,抗剪强度[σj]=1.4MPa，弹性模量E=4.5*103。

1、腹板、横梁位置

模板取宽度1m作为计算单元，跨径取0.2m,则模板的惯性矩I=ab3/12=1000*15*15*15/12=281250mm4，抵抗距W=ab2/6=1000*15*15/6=37500mm3。

该处荷载q=1.2*41.6+1.4*5=56.92KN/m

模板按3跨连续梁计算，则根据路桥计算手册可知：

M=0.1*qmaxL2=0.1*56.92*0.2*0.2=0.228KN.m

则σw＝M/W=0.228*106/37500=6.07MPa＜【σw】=12.5MPa

σj=0.9ql/A=0.9*56.92*200/（1000*15）=0.683MPa＜【σj】=1.4MPa

最大扰度f=0.677*qL4/（100EI）=0.677*56.92*2004/（100*4.5*103*281250）=0.487mm＜L/250=0.8，扰度满足要求。

2、底板位置

模板取宽度1m作为计算单元，跨径取0.3m,则模板的惯性矩I=ab3/12=1000*15*15*15/12=281250mm4，抵抗距W=ab2/6=1000*15*15/6=37500mm3。

该处荷载q=1.2*12.22+1.4*5=21.66KN/m

模板按3跨连续梁计算，则根据路桥计算手册可知：

M=0.1*qmaxL2=0.1*21.66*0.3*0.3=0.195KN.m

则σw＝M/W=0.195*106/37500=5.2MPa＜【σw】=12.5MPa

σj=0.9ql/A=0.9*21.66*300/（1000*15）=0.39MPa＜【σj】=1.4MPa

最大扰度f=0.677*qL4/（100EI）=0.677*21.66*3004/（100*4.5*103*281250）=0.94mm＜L/250=1.2，扰度满足要求。

3、翼缘板位置

模板取宽度1m作为计算单元，跨径为0.2m,则模板的惯性矩I=ab3/12=1000*15*15*15/12=281250mm4，抵抗距W=ab2/6=1000*15*15/6=37500mm3。

该处荷载q=1.2*11.7+1.4*5=21.04KN.m

模板按3跨连续梁计算，则根据路桥计算手册可知：

M=0.1*qmaxL2=0.1*21.04*0.2*0.2=0.085KN.m

σw＝M/W=0.085*106/37500=2.2MPa＜【σw】=12.5MPa

σj=0.6*1.5ql/A=0.6*1.5*21.04*200/（1000*15）=0.255MPa＜【σj】=1.4MPa

最大扰度f=0.677*qL4/（100EI）=0.677*21.04*2004/（100*4.5*103*281250）=0.18mm＜L/250=0.8，扰度满足要求。

二）次龙骨计算

1、腹板、横梁位置

次龙骨顺桥向铺设，采用10#工字钢。

布置间距为0.3m（其中间隔的木方忽略不考虑）,下实心段下跨径最大为1.2m,按最大跨径位置计算为最不利位置，次龙骨的线荷载为q=56.92*0.3=17.1KN/m,次龙骨按三跨连续梁计算，

则M=0.1*qmaxL2=0.1*17.1*1.2*1.2=2.46KN.m

σw＝M/W=2.46*106/49000=50.2MPa＜【σw】=205MPa

σj=1.5*0.6*17.1*1200/1433=12.89MPa＜【σj】=140MPa

最大扰度f=0.677*qL4/（100EI）=0.677*17.1*12004/（100*2.05*105*2450000）=0.477mm＜L/250=4.8mm（说明红色部份）偏弱

2、底板位置

工字钢布置间距为0.3m（其中间隔的木方忽略不考虑）,空心箱室段下跨径最大为1.5m,按最大跨径位置计算为最不利位置，次龙骨的线荷载为q=21.66*0.3=6.5KN/m,次龙骨按三跨连续梁计算，

则M=0.1*qmaxL2=0.1*6.5*1.5*1.5=1.46KN.m

σw＝M/W=1.46*106/49000=29.85MPa＜【σw】=205MPa

σj=1.5*0.6*6.5*1500/（14.33*100）=6.1MPa＜【σj】=140MPa

最大扰度f=0.677*qL4/（100EI）=0.677*6.1*15004/（100*2.05*105*2450000）=0.44mm＜L/250=6mm

3、翼缘板位置

次龙骨采用10*10cm方木，布置间距为0.2m,跨径最大为1.5m，恒载组合活载q=1.2*11.7+1.4*5=21.04KN/m2次龙骨的线荷载为q=21.04*0.2=4.21KN/m,次龙骨按三跨连续梁计算，则：

M=0.1*qmaxL2=0.1*4.21*1.5*1.5=0.95KN.m

σw＝M/W=0.95*106/166667=5.68MPa＜【σw】=17MPa

σj=0.9*4.21*1500/10000=0.57MPa＜【σj】=1.7MPa

最大扰度f=0.677*qL4/（100EI）=0.677*4.21*15004/（100*10*103*8333333）=1.73mm＜L/250=6mm

综上计算，次龙骨的型号和布置间距满足要求。

三）主龙骨计算

本桥梁工程箱梁支架底板部分采用14#工字钢作为主龙骨，横桥向铺设，主龙骨在底板位置间距为1.5m、跨径为1.2m；横梁实心段下间距为1.2m、跨径为1.2m；翼缘板采用10#工字钢作为主龙骨，布置间距最大为1.5m、跨径1.5m。

主龙骨按照三跨连续梁进行计算。

1、底板主龙骨

箱室底板下（一般段）钢筋混凝土总厚度为0.47m,则钢筋混凝土自重荷载为0.47*26=12.22KN/m2，作用在主龙骨上的线荷载为12.22*1.5=18.33KN/m

主次龙骨及内模荷载取3KN/m，

施工活载按5KN/m2取值，则作用在主龙骨上的线活载为5*1.2=6KN/m

活载总和q=1.2*（18.33+3）+1.4*6=34KN/m

根据路桥计算手册计算公式可得：

M=0.1*qmaxL2=0.1*34*1.2*1.2=4.9KN.m

σw＝M/W=4.9*106/101700=48.14MPa＜【σw】=205MPa

σj=1.5*0.6*4.9*1200/（21.5*100）=2.46MPa＜【σj】=140MPa

最大扰度f=0.677*qL4/（100EI）=0.677*4.9*12004/（100*2.1*105*7120000）=0.05mm＜L/250=6mm

2、横梁实心段主龙骨

横梁位置钢筋混凝土总厚度为1.6m,则钢筋混凝土自重荷载为1.6*26=41.6KN/m2，作用在主龙骨上的线荷载为41.6*1.2=49.92KN/m

主次龙骨及面板荷载取2KN/m，

施工活载按5KN/m2取值，则作用在主龙骨上的线活载为5*1.2=6KN/m

活载总和q=1.2*（49.92+2）+1.4*6=70.7KN/m

根据路桥计算手册计算公式可得：

M=0.1*qmaxL2=0.1*70.7*1.2*1.2=10.18KN.m

σw＝M/W=10.18*106/101700=100.1MPa＜【σw】=205MPa

σj=1.5*0.6*70.7*1200/（21.5*100）=35.5MPa＜【σj】=140MPa

最大扰度f=0.677*qL4/（100EI）=0.677*70.7*12004/（100*2.1*105*7120000）=0.708mm＜L/250=6mm

3、翼缘板主龙骨

翼缘板位置钢筋混凝土厚度最大为0.45m,则钢筋混凝土自重荷载为0.45*26=11.7KN/m2,作用在主龙骨上的线荷载为11.7*1.5=17.55KN/m

主次龙骨荷载取1KN/m

施工活载按5KN/m2取值，则作用在主龙骨上的线活载为5*1.2=6KN/m

活载总和q=1.2*（17.55+1）+1.4*6=30.66KN/m

根据路桥计算手册计算公式可得：

M=0.1*qmaxL2=0.1*30.66*1.5*1.5=6.9KN.m

σw＝M/W=6.9*106/49000=140.79MPa＜【σw】=205MPa

σj=1.5*0.6*30.66*1500/1433=28.89MPa＜【σj】=140MPa

最大扰度f=0.677*qL4/（100EI）=0.677*30.66*15004/（100*2.05*105*2450000）=2.09mm＜L/250=6mm

综上计算，主龙骨的型号和布置间距满足要求。

四）支架计算

盘扣支架在底板、腹板、翼缘板荷载最大位置的布置为1.2（横向）*1.2m（纵向）。

1、腹板、翼缘板位置支架计算

由于支架布置型式相同，腹板位置荷载最大，所以只计算腹板位置支架受力。

当立杆位置腹板中部时，单根立杆所受的荷载最大，此时所对应的箱梁混凝土截面积为0.94m2,立杆纵距为1.5m,故单位立杆承受的钢筋混凝土自重荷载为0.94*1.5*26/（1.2*1.5）=20.37KN/m2。

支架自重按2KN/m2取值，施工活载按5KN/m2取值

活载总和q=1.2*（20.37+2）+1.4*5=33.84KN/m2

单根立杆承受轴向力计算：

N=33.84*0.9*1.5=45.68KN

立杆强度验算：

σ=N/A=45.68×103/571=80MPa＜[σ]=300MPa

立杆稳定性验算：

立杆长细比为λ=L/i=180/2.01=89.5，查表得ψ=0.55

则有：

N/（ψA）=45.68*1000/（571×0.55）=145MPa＜f=300MPa满足要求；

2、横梁位置支架计算

当立杆在横梁位置时，单根立杆所受的荷载最大，此时立杆纵距为0.9m,横距为1.2m，故单位立杆承受的钢筋混凝土自重荷载为0.9*1.2*1.6*26/（1.2*0.9）=41.6KN/m2。

支架自重按2KN/m2取值，施工活载按5KN/m2取值

活载总和q=1.2*（41.6+2）+1.4*5=59.32KN/m2

单根立杆承受轴向力计算：

N=59.32*1.2*0.9=60.07KN

立杆强度验算：

σ=N/A=60.07×103/571=112.2MPa＜[σ]=300MPa

立杆稳定性验算：

立杆计算长度l0=η*h，根据规范h取水平杆最大步距150cm，η为立杆计算长度修正系数，当h=150cm时，η取1.2

则有：

l0=η*h=1.2*150=180

Φ60壁厚3.2mm钢管回转半径为2.01

立杆长细比为λ=l0/i=180/2.01=89.5，查表得ψ=0.55

则有：

N/（ψA）=60.07*1000/（571×0.55）=204MPa＜f=300MPa满足要求；

五）地基承载力无计算

支架搭设的地基采用块石分层压实处理，要求压实度不小于96%，并采用厚度为20cm的C20混凝土硬化处理。

单根立杆受力最大的为60.07KN,底托底部钢板尺寸为15×15cm,基础经过混凝土硬化处理，混凝土厚度为20cm，根据规范，混凝土按照45°扩散角传力，C20混凝土厚20cm。

放大脚边长为15+2*20*cot450=55cm与地基接触面的受力面积为55×55=3025cm2。

所需的地基承载力为60.07*1000/302500=0.199MPa=199KPa

六）搭设说明

满堂支架底板横距120cm；腹板下横距90cm；腹板侧用60cm间距调整；翼板下横距150cm。

在标准箱室段立杆纵向间距为150cm；横梁实心段纵距90cm，变截面段纵距120cm。

两侧防护通过盘扣悬挑构造而成。

详见F匝道支架方案图。

横杆步距150cm，由于现浇箱梁纵坡，局部顶层步距为50和100cm。

调节立杆纵、横坡通过LG50、LG20和可调节顶托组合而成。

详见F匝道支架方案图。

F匝道横断面布置图

F匝道纵断面布置图（第二跨）

五、搭设步骤

步骤一：

物资准备

注意事项：

依照材料计划表，将所需要的各类材料准备齐全。

步骤二：

将可调底座排列至固定位置

注意事项：

1、地基基础必须满足载力的要求。

2、根据结构标高，确定可调螺母初始高度。

3、作为扫地杆的第一道水平杆距地小于550mm。

4、承载力较大时应采用垫板分散上部传力。

步骤三：

将基座套入可调螺母上

注意事项：

1、根据设计要求，调出螺母大致尺寸。

2、将基座的套筒部分向上，套入底座的可调螺母内。

步骤四：

安装第一层水平杆

注意事项：

1、将水平杆套入圆盘小孔位置，使水平杆的横头抵住立杆圆管。

再将销板插入小孔。

2、用水准仪测量各基座标高，进行抄平。

3、用榔头砸紧销板。

步骤五：

安装基础立杆

注意事项：

1、未加装连接棒的立杆均为基础立杆。

2、将基础立杆的长段插入基座的套筒中。

3、从基座上的检查孔检查基础立杆是否插至套筒底部。

4、基础立杆仅用在第一层搭接，第二层往上均使用立杆。

步骤六：

安装第二层水平杆

注意事项：

1、按设计方案的步距、规格搭设水平杆。

2、将水平杆套入圆盘小孔位置，使水平杆的横头抵住立杆圆管。

再将销板插入小孔。

3、用榔头砸紧销板。

4、

步骤七：

安装第一层竖向斜杆

注意事项：

1、将竖向斜杆依顺（或逆）时针方向组搭。

2、将竖向斜杆的斜杆头对准圆盘上的大孔。

3、再将销板插入大孔，用榔头砸紧销板。

步骤八：

安装上部立杆、水平杆、竖向斜杆

注意事项：

1、重复上述步骤，完成上部立杆、水平杆、竖向斜杆的搭设。

（若第一层为顺/逆时针方向组搭时，则第二层同样需以顺/逆时针方向组搭）

2、必须进行安全带的使用。

步骤九：

安装可调托撑

注意事项：

1、可调托撑就位后，按图纸要求进行标高的调整，满足图纸高程要求。

2、托撑伸出顶层水平杆严禁超过650mm.

3、丝杆外露长度严禁超过400mm,同时可调托撑插入立杆不小于150mm。

步骤十：

安装主龙骨

注意事项：

1、按图纸要求，明确主龙骨设置方向。

2、主龙骨对接时采用专用工字钢夹板，螺栓满上。

3、主龙骨应采用防倾覆措施。

步骤十一：

安装次龙骨

注意事项：

1、次龙骨横交于主龙骨上。

2、主、次龙骨应有可靠的连接。

3、施工人员不得在龙骨上站立和行走。

步骤十二：

拆除工作

注意事项：

1、划分警戒区域，执行后搭先拆的原则。

2、禁止向下抛扔材料。

3、在固定位置传料时必须挂好安全带。

4、在传递材料时要上下呼应，做好配合。

5、向下吊料应捆扎牢固

6、拆至地面的材料及时打包退库。

六、脚手架的搭设方法和要求

1.脚手架搭设前应在现场对杆件、配件再次进行检查，禁止使用不合格的杆件、配件进行安装。

2.脚手架安装前必须进行技术、安全交底方可施工。

统一指挥，并严格按照脚手架的搭设程序进行安装。

3．在架体搭设前必须对搭设基础进行检查，基础周围要求铺设木板或木方，对基础不符合安全施工的部位坚决不准许施工。

待基础处理合格后方可施工。

4．先放线定位，然后按放线位置准确地确立摆放地脚的位置，将扫地杆，第一步横杆和斜杆锁定在立杆上，保持其稳定；再用水平尺或水平仪调整整个基础部分的水平和垂直，挂线调整纵、横排立杆是否在一条直线上，用钢卷尺检查每个方格的方正；检验合格后再进行上部标准层架体的搭设。

在施工中随着架体的升高随时检查和校正架体的垂直度（控制在3‰内）。

锁销一定要打紧。

5.搭设是由一个角开始，搭设范围根据设计图纸或甲方指定。

随着脚手架的搭设随时进行校正。

6.在搭设过程中不得随意改变原设计、减少材料使用量、配件使用量或卸载。

节点搭设方式不得混乱、颠倒。

现场确实需要改变搭设方式时，必须经项目负责人或脚手架设计人员同意签字后方可改变搭设。

七、脚手架的使用

1、架上集中堆放任何超重物料。

2、的最大作业高度，可以进行正常作业为限，禁止在脚手架上以任意方式增加任何超高物体。

3、得随意拆除脚手架的基本构件、整体性杆件、连接件、防护措施等。

确因操作需要临时拆除的，必须经过技术部门同意后由专业人员拆除，并按照要求进行相应补强，在作业完成后及时恢复。

4、必须对施工区域内的脚手架进行检查，发现问题及时提出，并由专业人员排除隐患，在确认无安全隐患后，方可继续施工作业。

5、作业完成后，必须对工作面上的可移动物体进行清理，防止移动物体坠落。

不论任何原因严禁自脚手架上向下抛掷、丢弃任何物品。

6、得有任何超载荷施工作业，如果确实需要超载荷作业时，必须通过技术部门同意，签字后方可施工作业。

7、脚手架拆除

7.1前应派专人检查脚手架上的材料、杂物是否清理干净，脚手架拆除前必须划出安全区，并设置警示标志。

派专人进行警戒，架体拆除时下方不得有其他人员作业。

7.2顺序与安装顺序相反。

遵循后搭设的先拆，先搭设的后拆原则。

7.3架杆件及配件用安全的方式逐层拆除、分类、打包、运输装车，并保护现场物品安全。

在拆除时做好协调、配合工作，禁止单人拆除较重杆件、配件。

严禁向下抛掷脚手架杆件、配件。

7.4时，为使架体保持稳定，拆除的最小留置区段的高宽比不准大于2：

1，拆除的每根杆件都用安全绳和安全钩放置地面，决不能抛掷。

在每个步距内要先拆除斜杆，其次是横杆，最后将立杆拆除以此类推。

八、检查验收

8.1对进入现场的钢管支架构配件的检查与验收应符合下列规定：

（1）应有钢管支架产品标识及产品质量合格证；

（2）应有钢管支架产品主要技术参数及产品使用说明书；

（3）进入现场的构配件应对管径、构件壁厚等抽样核查，还应进行外观检查，外观质量应符合《建筑施工临时支撑结构技术规范》规定；

8.2支架应由工程项目技术负责人组织相关人员依据相关技术文件进行检查，相关技术文件包括以下内容：

（1）《建筑施工临时支撑结构技术规范》；

（2）专项施工方案及变更文件；

（3）技术交底文件。

8.3模板支架应按以下分阶段进行检查和验收：

（1）基础完工后及模板支架搭设前；

（2）超过8m的高支模架搭设至一半高度后；

（3）达到设计高度后混凝土浇筑前应进行全面的检查和验收；

（4）遇6级以上大风、大雨、大雪后特殊情况的检查；

（5）停工超过一个月恢复使用前。

8.4模板支架应重点检查以下项目：

（1）基础应符合设计要求，并应平整坚实，立杆与基础间应无松动，悬空现象，底座、支垫应符合规定。

（2）搭设的架体三维尺寸应符合设计要求，搭设方法和斜杆、钢管剪刀撑等设置应符合盘扣架规程规定。

（3）可调托座及可调底座伸出水平杆的悬臂长度必须符合设计限定要求；

①检查脚手架竖向斜杆的销板是否打紧，是否平行与立杆；水平杆的销板是否垂直于水平杆；检查各种杆间的安装部位、数量、形式是否符合设计要求。

脚手架的所有销板都必须处于锁紧状态。

②脚手板应在同一步内连续设置，脚手板应铺满，上下两层立杆的连接必须紧密，通过观察上下立杆连接处或透过检查孔观察，间隙应小于1mm。

③悬挑位置要准确，各阶段的水平杆、竖向斜杆安装完整，销板安装紧固，各项安全防护到位。

④脚手架的垂直度与水平度允许偏差应符合下表规定要求。

盘扣式脚手架搭设垂直度与水平度允许偏差

项目

规格

允许偏差

垂直度

每步架

Φ60系列

±2.0㎜

脚手架整体

Φ60系列

H/1000㎜及±10.0㎜

水平度

一跨内水平架两端高差

Φ60系列

±I/1000㎜及±2.0㎜

脚手架整体

Φ60系列

±L/600㎜及±5.0㎜

注：

H—步距I—跨度L—脚手架长度

⑤Φ60系列脚手架的可调托撑和可调底座的调整范围如表所示。

Φ60系列脚手架的可调托撑和可调底座的调整范围

可调范围

规格长度

可调托撑

可调底座

（A）

（B）

最长（E）

最短（D）

可调距离（C）

最长（E）

最短（D）

可调距离（C）

600㎜

250㎜

400㎜

100mm

300mm

400㎜

100㎜

300㎜