满堂支架计算书.docx

满堂支架计算书.docx

《满堂支架计算书.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《满堂支架计算书.docx（23页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

满堂支架计算书

附件1现浇箱梁满堂支架受力计算书

一、现浇箱梁满堂支架布置及搭设要求

采用WDJ碗扣式多功能脚手杆搭设，使用与立杆配套的横杆及立杆可调底座、立杆可调托撑。

立杆顶设二层方木，立杆顶托上纵向设15×15cm方木；纵向方木上设10×10cm的横向方木，其中在墩顶端横梁和跨中横隔梁下间距不大于0.25m（净间距0.15m）、在跨中其他部位间距不大于0.3m（净间距0.2m）。

模板宜用厚1.5cm的优质竹胶合板，横板边角宜用4cm厚木板进行加强，防止转角漏浆或出现波浪形，影响外观。

具体布置见下图：

支架横断面图、支架搭设平面图、支架搭设纵断面图

支架横断面图

支架搭设平面图

支架搭设纵断面图

主桥和引桥立杆的纵、横向间距及横杆步距等搭设要求如下：

（1）30m+45m+30m顶推现浇箱梁支架

立杆采用横桥向间距×纵桥向间距×步距为60cm×60cm×120cm、60cm×90cm×120cm和90cm×90cm×120cm三种布置形式的支架结构体系，其中：

横桥向中心8.4m范围间距60cm，两侧翼缘板3.6m范围间距90cm。

纵桥向墩旁两侧各4.0m范围内的支架间距60cm；除墩旁两侧各4m之外的其余范围内的支架间距90cm，跨中横隔板下1.5m范围内的支架顺桥向间距加密至60cm。

（2）2*27.45m、4*29.439m、3*28.667m、4*28.485m现浇箱梁支架

立杆采用横桥向间距×纵桥向间距×步距为60cm×60cm×120cm、60cm×90cm×120cm和90cm×90cm×120cm三种布置形式的支架结构体系，其中：

横桥向中心8.4m范围间距60cm，两侧翼缘板3.6m范围间距90cm。

纵桥向墩旁两侧各4.0m范围内的支架间距60cm；除墩旁两侧各4m之外的其余范围内的支架间距90cm。

二、现浇箱梁支架验算

本计算书分别以顶推梁30m+45m+30m等截面预应力混凝土箱形连续梁（单箱双室）和4*28.485m等截面预应力混凝土箱形连续梁（单箱双室）为例，对荷载进行计算及对其支架体系进行检算。

1、荷载分析

根据本桥现浇箱梁的结构特点，在施工过程中将涉及到以下荷载形式：

⑴F1——箱梁自重荷载，新浇混凝土密度取2700kg/m³（含钢筋重）。

⑵F2——施工人员、施工材料和机具荷载，按均布荷载计算，取F2=2.5kN/㎡

⑶F3——振捣混凝土产生的荷载，取F3=2.0kN/㎡。

⑷F4——箱梁内模、底模、内模支撑及外模支撑荷载，按均布荷载计算，取F4=2.0kN/㎡。

F5——方木方木单位重取600Kg/m³F5取0.465kN/㎡

F6——浇筑混凝土时产生的冲击荷载，取F6=2.0kN/㎡

F7——风荷载，取F7=0.7×0.6×0.84×0.45=0.16kN/㎡（风荷载体型系数取0.6，风压高度变化系数取0.84，郑州基本风压取0.45，取自《建筑结构荷载规范》）

2、截面选择

根据现浇箱梁结构特点（箱梁结构图见附图），顶推连续梁取1－1截面（墩顶及横梁，60cm×60cm×120cm布置受力最大位置）、5－5截面（60cm×60cm×120cm布置受力位置）、现浇连续梁取Ⅴ－Ⅴ截面（墩顶及横梁，60cm×60cm×120cm布置受力最大位置）、Ⅰ－Ⅰ截面（60cm×90cm×120cm布置受力位置）四个代表截面进行支架体系检算。

3、荷载计算

（1）1－1截面（墩顶及横隔梁）处

支架受力最大的部位为中腹板下方，故取此部分进行受力计算

σ=2.8×27=75.6kN/㎡

偏安全考虑，箱梁荷载取1.2倍计算

F1=1.2×75.6=90.72kN/㎡

底模强度检算

箱梁底模采用高强度竹胶板，板厚t=15mm。

竹胶板方木背肋间距为15cm。

q=（F1+F2+F3+F4+F6+F7）×0.15=（90.72+2.5+2.0+2.0+2.0+0.16）×0.15=14.92kN/m

模板力学性能：

弹性模量：

E=0.1×105Mpa

截面惯性矩：

I=bh3/12=15×1.53/12=4.218cm4

截面抵抗矩：

W=bh2/6=15×1.52/6=5.625cm³

跨中最大弯矩：

M=ql2/8=（14.92×0.152）/8=0.042kN·m

弯拉应力：

σ=M/W=（0.042×103）/（5.625×10-6）=7.47MPa<【σ】=11MPa

挠度：

f=（5ql4）/384EI=（5×14.92×0.154）/（384×0.1×105×4.218×10-8）=0.233mm

综上,底模强度满足要求。

横向木枋强度检算

横向方木为10×10cm方木，跨径为0.6m，中对中间距为0.25m.

横向方木力学性能：

截面抵抗矩：

W=bh2/6=（0.1×0.12）/6=1.67×10-4m³

截面惯性矩：

I=bh3/12=（0.1×0.13）/12=8.33×10-6m4

q=（F1+F2+F3+F4+F6+F7）×0.25=（90.72+2.5+2.0+2.0+2.0+0.16）×0.25

=24.86kN/m

跨中最大弯矩：

M=ql2/8=（24.86×0.62）/8=1.12kN·m

东北落叶松容许抗弯应力【σ】=14.5MPa.弹性模量：

E=11×103MPa

抗弯强度检算

σ=M/W=（1.12×103）/（1.67×10-4）=6.67MPa<【σ】=14.5MPa

抗剪强度检算

Q=ql=24.86×0.6=14.92KN

A=0.1×0.1=0.01㎡

τ=Q/2A=14.92×10-3/（2×0.01）=0.75MPa<【τ】=2.3MPa

刚度验算

f=5ql4/384EI=（5×24.86×0.64）/（384×11×103×8.33×10-6）

=0.458mm

综上，横向木枋强度满足要求。

纵向木枋强度检算

纵向木枋为15×15cm.跨径为0.6m.间距为0.6m.

截面惯性矩:

I=bh3/12=0.15×0.153/12=4.22×10-5m4

截面抵抗矩:

W=bh2/6=0.15×0.152/6=5.625×10-4m³

先按荷载为集中荷载进行检算

0.6m长纵梁上承担的每根横梁重量为:

0.1×0.1×0.6×6=0.036kN

q=0.036/0.6=0.06kN/m

作用在横梁上的集中荷载为

P=q横×0.6+0.081=24.86×0.6+0.036=14.95kN

跨中最大弯矩:

M=P（a2b+ab2+l3/8）/l2=14.95×0.6×（0.052×0.55+0.552×0.05+0.63/8）/0.62

=1.12kN·m

东北落叶松容许抗弯应力【σ】=14.5MPa.弹性模量E=11×103MPa

横梁弯拉应力:

σ=M/W=（1.12×103）/（5.625×10-4）=1.98MPa<【σ】=14.5MPa.

抗剪强度检算

Q=P=14.95KN

A=0.15×0.15=0.0225㎡

τ=3Q/2A=（3×14.95×10-3）/（2×0.0225）=0.997MPa<【τ】=2.3MPa

横梁挠度

f=（a（3l2-4a2）*2+l3）P/48EI=（0.05×（3×0.62-4×0.052）×2+0.63）×14.95/（48×11×106×4.22×10-5）=0.216mm

再按荷载为均布荷载进行检算

作用于纵梁上的均布荷载为:

q纵=（F1+F2+F3+F4+F6+F7）×0.6+0.06=59.73kN/m

跨中最大弯矩为:

M=ql2/8=59.73×0.62/8=2.69kN·m

横梁弯拉应力

σ=M/W=2.69/（5.625×10-4）=4.78MPa<【σ】=14.5MPa

抗剪强度检算

Q=ql=59.73×0.6=35.838KN

A=0.15*0.15=0.0225㎡

τ=Q/2A=35.838×10-3/（2×0.0225）=0.796MPa<【τ】=2.3MPa

横梁挠度检算

f=5ql4/384EI=（5×59.73×0.64）/（384×11×106×4.22×10-5）

=0.215mm

综上,纵梁强度满足要求.

碗扣架强度稳定性检算

碗扣架布置间距为60×60cm,所以每根钢管承受上部60×60cm面积的重量,由箱梁的构造可知,腹板下方的碗扣架受力最大.正中立杆进行验算，

F=1.2×27×2.8×0.6×0.6+（F2+F3+F4+F5+F6+F7）×0.6×0.6=35.97kN

根据《建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范》5.1.7查得

碗扣架规格为φ48×3.5mm,l=120cm,回转半径为1.58cm，

根据《建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范》5.1.6查得

Q235A级钢材抗压设计值f=205N/mm2

λ=l/i=120/1.58=76

参照《建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范》查附录E得Φ＝0.744。

S=3.14×（（48/2）2-（48-2.8*2）2/4）=397.6mm2（偏安全考虑，壁厚取2.8mm）

f=35.97×103/（0.744×397.6）=121.6N/mm2<【f】=205N/mm2

综上,碗扣架抗压强度和稳定性满足要求.

地基承载力检算

地基处理将杂填土挖除,然后换填60cm厚三七灰土,上面浇筑20cm厚C25砼.碗扣架下面用底托支撑,示意图如下

顶托底的承载力为

35.97/（0.15×0.15）=1598.7kPa

三七灰土和砼扩散角均按30o计

2×0.45tan30o=0.92

1598.7×0.152/（0.15+0.92）2=31.4kPa<180kPa

（2）5－5截面处

支架受力最大的部位为中腹板下方，故取此部分进行受力计算

σ=2.8×27=75.6kN/㎡

偏安全考虑，箱梁荷载取1.2倍计算

F1=1.2×75.6=90.72kN/㎡

②底模强度检算

箱梁底模采用高强度竹胶板，板厚t=15mm。

竹胶板方木背肋间距为15cm。

q=（F1+F2+F3+F4+F6+F7）×0.15=（90.72+2.5+2.0+2.0+2.0+0.16）×0.15=14.92kN/m

模板力学性能：

弹性模量：

E=0.1×105Mpa

截面惯性矩：

I=bh3/12=15×1.53/12=4.218cm4

截面抵抗矩：

W=bh2/6=15×1.52/6=5.625cm³

跨中最大弯矩：

M=ql2/8=（14.92×0.152）/8=0.042kN·m

弯拉应力：

σ=M/W=（0.042×103）/（5.625×10-6）=7.47MPa<【σ】=11MPa

挠度：

f=（5ql4）/384EI=（5×14.92×0.154）/（384×0.1×105×4.218×10-8）=0.233mm

综上,底模强度满足要求。

③横向木枋强度检算

横向方木为10×10cm方木，跨径为0.6m，中对中间距为0.3m.

横向方木力学性能：

截面抵抗矩：

W=bh2/6=（0.1×0.12）/6=1.67×10-4m³

截面惯性矩：

I=bh3/12=（0.1×0.13）/12=8.33×10-6m4

q=（F1+F2+F3+F4+F6+F7）×0.3=（90.72+2.5+2.0+2.0+2.0+0.16）×0.3

=29.84kN/m

跨中最大弯矩：

M=ql2/8=（29.84×0.62）/8=1.34kN·m

东北落叶松容许抗弯应力【σ】=14.5MPa.弹性模量：

E=11×103MPa

抗弯强度检算

σ=M/W=（1.34×103）/（1.67×10-4）=8.0MPa<【σ】=14.5MPa

抗剪强度检算

Q=ql=29.84×0.6=17.9KN

A=0.1×0.1=0.01㎡

τ=Q/2A=17.9×10-3/（2×0.01）=0.895MPa<【τ】=2.3MPa

刚度验算

f=5ql4/384EI=（5×29.84×0.64）/（384×11×103×8.33×10-6）

=0.55mm

综上，横向木枋强度满足要求。

纵向木枋强度检算

纵向木枋为15×15cm.跨径为0.9m.间距为0.6m.

截面惯性矩:

I=bh3/12=0.15×0.153/12=4.22×10-5m4

截面抵抗矩:

W=bh2/6=0.15×0.152/6=5.625×10-4m³

先按荷载为集中荷载进行检算

0.6m长纵梁上承担的每根横梁重量为:

0.1×0.1×0.6×6=0.036kN

q=0.036/0.6=0.06kN/m

作用在横梁上的集中荷载为

P=q横×0.6+0.036=29.84×0.6+0.036=17.94kN

跨中最大弯矩:

M=P（a2b+ab2+l3/8）/l2=17.94×0.6×（0.152×0.75+0.752×0.15+0.93/8）/0.92

=2.56kN·m

东北落叶松容许抗弯应力【σ】=14.5MPa.弹性模量E=11×103MPa

横梁弯拉应力:

σ=M/W=（2.56×103）/（5.625×10-4）=4.55MPa<【σ】=14.5MPa.

抗剪强度检算

Q=P=17.94KN

A=0.15*0.15=0.0225㎡

τ=3Q/2A=（3×17.94×10-3）/（2×0.0225）=1.2MPa<【τ】=2.3MPa

横梁挠度

f=（a（3l2-4a2）*2+l3）P/48EI=（0.15×（3×0.92-4×0.152）×2+0.93）×17.94/

（48×11×106×4.22×10-5）=1.15mm

再按荷载为均布荷载进行检算

作用于纵梁上的均布荷载为:

q纵=（F1+F2+F3+F4+F6+F7）×0.6+0.06=58.74kN/m

跨中最大弯矩为:

M=ql2/8=58.74×0.92/8=6.05kN·m

横梁弯拉应力

σ=M/W=6.05/（5.625×10-4）=10.9MPa<【σ】=14.5MPa

抗剪强度检算

Q=ql=58.74×0.9=52.866KN

A=0.15*0.15=0.0225㎡

τ=Q/2A=52.866×10-3/（2×0.0225）=1.17MPa<【τ】=2.3MPa

横梁挠度检算

f=5ql4/384EI=（5×58.866×0.94）/（384×11×106×4.22×10-5）

=1.08mm

综上,纵梁强度满足要求.

碗扣架强度稳定性检算

碗扣架布置间距为60×90cm,所以每根钢管承受上部60×90cm面积的重量,由箱梁的构造可知,腹板下方的碗扣架受力最大.正中立杆进行验算，

F=1.2×【27×（2.8×0.6-0.71）】×0.9+（F2+F3+F4+F5+F6+F7）×0.6×0.9=32.25kN

根据《建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范》5.1.7查得

碗扣架规格为φ48×3.5mm,l=120cm,回转半径为1.58cm，

根据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》5.1.6查得

Q235A级钢材抗压设计值f=205N/mm2

λ=l/i=120/1.58=76

参照《建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范》查附录E得Φ＝0.744。

S=3.14×（（48/2）2-（48-2.8*2）2/4）=397.6mm2（偏安全考虑，壁厚取2.8mm）

f=32.25×103/（0.744×397.6）=109.02N/mm2<【f】=205N/mm2

综上,碗扣架抗压强度和稳定性满足要求.

地基承载力检算

地基处理将杂填土挖除,然后换填60cm厚三七灰土,上面浇筑20cm厚C25砼.碗扣架下面用底托支撑,示意图如下

顶托底的承载力为

32.25/（0.15×0.15）=1433kPa

三七灰土和砼扩散角均按30o计

2×0.45tan30o=0.92

1433×0.152/（0.15+0.92）2=28.17kPa<180kPa

（3）Ⅴ－Ⅴ截面

支架受力最大的部位为中腹板下方，故取此部分进行受力计算

σ=2×27=54kN/㎡

偏安全考虑，箱梁荷载取1.2倍计算

F1=1.2×54=64.8kN/㎡

②底模强度检算

箱梁底模采用高强度竹胶板，板厚t=12mm。

竹胶板方木背肋间距为15cm。

q=（F1+F2+F3+F4+F6+F7）×0.15=（64.8+2.5+2.0+2.0+2.0+0.16）×0.15=11.0kN/m

模板力学性能：

弹性模量：

E=0.1×105Mpa

截面惯性矩：

I=bh3/12=15×1.23/12=2.16cm4

截面抵抗矩：

W=bh2/6=15×1.22/6=3.6cm³

跨中最大弯矩：

M=ql2/8=（11.0×0.122）/8=0.02kN·m

弯拉应力：

σ=M/W=（0.02×103）/（3.6×10-6）=5.56MPa<【σ】=11MPa

挠度：

f=（5ql4）/384EI=（5×11.0×0.154）/（384×0.1×105×2.16×10-8）=0.33mm

综上,底模强度满足要求.

③横向木枋强度检算

横向方木为10×10cm方木，跨径为0.6m，中对中间距为0.25m.

横向方木力学性能：

截面抵抗矩：

W=bh2/6=（0.1×0.12）/6=1.67×10-4m³

截面惯性矩：

I=bh3/12=（0.1×0.13）/12=8.33×10-6m4

q=（F1+F2+F3+F4+F6+F7）×0.25=（64.8+2.5+2.0+2.0+2.0+0.16）×0.25

=18.4kN/m

跨中最大弯矩：

M=ql2/8=（18.4×0.62）/8=0.83kN·m

东北落叶松容许抗弯应力【σ】=14.5MPa.弹性模量：

E=11×103MPa

抗弯强度检算

σ=M/W=（0.83×103）/（1.67×10-4）=5.0MPa<【σ】=14.5MPa

抗剪强度检算

Q=ql=18.4×0.6=11.0KN

A=0.1×0.1=0.01㎡

τ=Q/2A=11.0×10-3/（2×0.01）=0.55MPa<【τ】=2.3MPa

刚度验算

f=5ql4/384EI=（5×18.4×0.64）/（384×11×103×8.33×10-6）

=0.34mm

综上，横向木枋强度满足要求。

纵向木枋强度检算

纵向木枋为15×15cm.跨径为0.6m.间距为0.6m.

截面惯性矩:

I=bh3/12=0.15×0.153/12=4.22×10-5m4

截面抵抗矩:

W=bh2/6=0.15×0.152/6=5.625×10-4m³

先按荷载为集中荷载进行检算

0.6m长纵梁上承担的每根横梁重量为:

0.1×0.1×0.6×6=0.036kN

q=0.036/0.6=0.06kN/m

作用在横梁上的集中荷载为

P=q横×0.6+0.081=18.4×0.6+0.036=11.1kN

跨中最大弯矩:

M=P（a2b+ab2+l3/8）/l2=11.1×0.6×（0.052×0.55+0.552×0.05+0.63/8）/0.62

=0.8kN·m

东北落叶松容许抗弯应力【σ】=14.5MPa.弹性模量E=11×103MPa

横梁弯拉应力:

σ=M/W=（0.8×103）/（5.625×10-4）=1.4MPa<【σ】=14.5MPa.

抗剪强度检算

Q=P=11.1KN

A=0.15×0.15=0.0225㎡

τ=3Q/2A=（3×11.1×10-3）/（2×0.0225）=0.74MPa<【τ】=2.3MPa

横梁挠度

f=（a（3l2-4a2）*2+l3）P/48EI=（0.05×（3×0.62-4×0.052）×2+0.63）×11.1/（48

×11×106×4.22×10-5）=0.16mm

再按荷载为均布荷载进行检算

作用于纵梁上的均布荷载为:

q纵=（F1+F2+F3+F4+F6+F7）×0.6+0.06=44.2kN/m

跨中最大弯矩为:

M=ql2/8=44.2×0.62/8=2.0kN·m

横梁弯拉应力

σ=M/W=2.0/（5.625×10-4）=3.6MPa<【σ】=14.5MPa

抗剪强度检算

Q=ql=44.2×0.6=26.6KN

A=0.15×0.15=0.0225㎡

τ=Q/2A=26.6×10-3/（2×0.0225）=0.59MPa<【τ】=2.3MPa

横梁挠度检算

f=5ql4/384EI=（5×44.2×0.64）/（384×11×106×4.22×10-5）

=0.16mm

综上,纵梁强度满足要求.

⑤碗扣架强度稳定性检算

碗扣架布置间距为60×60cm,所以每根钢管承受上部60×60cm面积的重量,由箱梁的构造可知,中腹板下方的碗扣架受力最大.正中立杆进行验算，

F=1.2×27×2×0.6×0.6+（F2+F3+F4+F5+F6+F7）×0.6×0.6=26.6kN

根据《建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范》5.1.7查得

碗扣架规格为φ48×3.5mm,l=120cm,回转半径为1.58cm，

根据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》5.1.6查得

Q235A级钢材抗压设计值f=205N/mm2

λ=l/i=120/1.58=76

参