现浇箱梁支架设计毕业设计.docx

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现浇箱梁支架设计毕业设计

箱梁支架计算书-1-

1.1编制依据-1-

1.2工程概况-1-

1.3现浇箱梁支架设计-1-

1.3.1支架地基处理-1-

1.3.2现浇箱梁满堂支架布置及搭设要求-2-

1.4现浇箱梁支架验算-2-

1.4.1荷载计算-3-

1.4.2荷载计算-3-

1.4.3箱梁自重分析-6-

1.5结构验算-7-

1.5.1箱梁底模验算-7-

1.5.2箱梁侧模板验算-9-

1.5.3箱梁底模下横向方木验算-10-

1.5.4扣件式钢管支架立杆强度及稳定性验算-20-

1.5.5碗扣节点、立杆顶托、立杆底座承载力验算-25-

1.6地基承载力验算-26-

1.7满堂支架整体抗倾覆分析计算-26-

1.8支架的预压-27-

1.8.1预压的目的-27-

1.8.2加载方法-27-

1.8.3观测点设置及观测频率-28-

1.8.4数据整理分析及预拱度的设置-28-

1.9支架施工安全措施-29-

1.9.1支架搭设-29-

现浇箱梁支架设计

支架地基处理

在支架施工前，首先用挖掘机将地基整平，然后用压路机碾压。

局部地段采取换填处理，具体为挖出腐质土等软弱土层，换填碎石土，进行分层碾压。

泥浆池及基坑采取先清除淤泥及杂物，抽水排干后，同样用碎石土进行分层回填碾压密实。

地基承载力应大于200KPa。

处理范围应宽出搭设支架范围0.5米。

支架地基碾压处理完毕后，在碾压密实的地基上浇筑厚20㎝的C15砼进行硬化。

现浇箱梁满堂支架布置及搭设要求

支架采用满布式碗扣支架。

为便于高度调节，每根立杆底部和顶部分别设置KTZ50型可调底座和KTC50型可调托撑，可调范围。

按照施工区处理后的地面高程与梁底高程之差，采用LG-300、LG-240、LG-180、LG-120、HG-60、HG-90、HG-120等规格的杆件进行组合安装。

立杆托撑上面纵向设置方木；横向设置方木，间距。

考虑到支架的整体稳定性，用长杆设置剪刀撑，顺桥向每跨设置排，横桥向每跨设置排。

满堂支架设置纵、横向扫地杆。

纵向扫地杆采用直角扣件固定在距底座上皮不大于处的立杆上。

横向扫地杆采用直角扣件固定在紧靠纵向扫地杆下方的立杆上。

水平剪刀撑视支架高度而定，支架高于，从顶层钢管开始向下每隔步设置三榀水平剪力撑，即柱两侧和中跨各一榀。

施工过程中根据施工情况可适当加密设置。

在检查脚手钢管无弯曲，无断裂现象后可实施拼装。

拼装时，立杆必须保证垂直。

箱梁端、中横梁基本落在在墩顶范围内（普通墩顶宽，长6米。

）不必设置钢管，可直接在墩顶设置纵、横向方木（横梁底板与墩顶距离为），纵、横向方木间距均为。

在墩柱前后各范围，立杆纵向间距，其余立杆纵向间距；箱梁底板下横向间距，中腹板下横向间距cm，边腹板下横向间距cm翼板下横向间距，步距除地面以上、底板以下2层为，其余均为。

碗扣式满堂支架体系设计详见箱梁现浇支架纵、横向构架图。

现浇箱梁支架验算

本计算以2×17m等截面单箱三室预应力砼连续箱梁为例，对荷载进行计算及对支架体系进行验算。

碗扣式满堂支架体系采用钢管，查《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》附录B钢管截面特性表，钢管截面积，截面模量，自重,回转半径,查表5.1.6得钢材的抗压强度设计值。

荷载计算

荷载分析

根据本工程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：

（1）—箱梁自重荷载，新浇钢筋混凝土密度取；

（2）—箱梁内模、底模、内模支撑及外模支撑荷载，取；

（3）—施工人员、施工材料及设备荷载，按均布荷载计算，计算模板及直接支承模板的小棱时取，计算直接支承小棱的梁时取，计算支架立柱时取；

（4）—振捣荷载，对水平面模板，对垂直面模板；

（5）—新浇混凝土对侧模的压力。

（6）—倾倒混凝土产生的水平荷载，取；

（7）—支架自重。

荷载组合

模板、支架设计计算的荷载组合

模板结构名称

荷载组合

强度计算

刚度验算

底模及支架

（1）+

（2）+（3）+（4）+（7）

（1）+

（2）+（7）

侧模

（5）+（6）

（5）

1.2.2荷载计算

箱梁自重—计算

根据现浇箱梁结构特点，通过认真分析，选取具有代表性及最不利荷载的不同断面、不同部位进行箱梁自重计算，即现浇箱梁B-B断面（跨中），A-A断面、D-D断面（墩顶中、端横梁）三个断面分别按翼板、腹板、底板等不同部位进行自重计算。

1现浇箱梁B-B断面（跨中）处计算

根据横断面图，计算翼板、中腹板、边腹板、底板等不同部位箱梁自重。

翼板范围箱梁自重：

此范围支架宽2×1.25mQ1=8.448KN/㎡

腹板范围箱梁自重：

单边中腹板截面积（截面阴影部分）计算得0.72㎡，

此范围支架宽3×0.6mQ1=27.7KN/㎡

单边边腹板截面积（截面阴影部分）计算得1.53㎡，

此范围支架宽Q1=13.26KN/㎡

箱室下底板范围箱梁自重

顶板厚，底板厚

2现浇箱梁A-A、D-D断面（变截面最不利、墩顶端、中横梁处）处计算

A-A箱室范围箱梁自重：

截面阴影部分面积计算得9.705㎡，

此范围支架宽，该范围自重最大。

Q1=38.2KN/㎡

A-A箱室下底板范围箱梁自重：

顶板厚25cm，底板厚25cm。

Q1=26×（0.25+0.25）=13KN/㎡

A-AD-D翼板范围箱梁自重：

翼板厚45cm

Q1=26×0.45=11.7KN/㎡

D-D箱室范围箱梁自重：

截面阴影部分面积计算得14.3025㎡，此范围支架宽，该范围自重最大。

Q1=56.34KN/㎡

D-D箱室下底板范围箱梁自重：

顶板厚25cm，底板厚40cm。

Q1=26×（0.25+0.40）=16.9KN/㎡

新浇混凝土对侧模的压力----计算

因现浇箱梁采取水平分层浇筑，每层浇筑高度控制在以内，在竖向上浇筑速度控制在，混凝土初凝时间控制在，混凝土容重，掺加外加剂，取，混凝土坍落度，因此取，根据《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041—2000）附录，所以

支架自重—计算

计算每步脚手架自重：

式中：

——步距（）；

——立杆每米重量（）；

——纵向横杆单件重量（）；

——内外立杆间斜杆或十字撑重量（）。

按最大值进行计算，步距取，纵、横向距离取，步数取5步，

箱梁自重分析

根据以上箱梁自重荷载计算得

现浇箱B－B断面：

翼板范围箱梁自重Q1=8.448KN/㎡；

中腹板范围箱梁自Q1=27.7KN/㎡；

边腹板范围箱梁自重Q1=13.26KN/㎡；

箱室下底板范围箱梁自重Q1=13.000KN/㎡；

现浇箱梁A－A、D－D断面：

翼板范围箱梁自重Q1=26×0.45=11.7KN/㎡（A-A、D-D断面）；

箱室下底板范围箱梁自重Q1=26×（0.25+0.25）=13.0KN/㎡（A-A截面）

Q1=26×（0.25+0.40）=16.9KN/㎡（D-D截面）

箱室范围箱梁自重Q1=38.20KN/㎡（A-A截面）

Q1=56.34KN/㎡（D-D截面）

分析

根据满堂支架纵、横向及步距的布置情况，即在墩柱前后各6.0m范围，立杆纵向间距60cm，其余立杆纵向间距90cm；箱梁底板下横向间距90cm，腹板下横向间距60cm，翼板下横向间距120cm；步距120cm。

综合以上箱梁不同断面、不同部位自重计算及支架布置得出如下结论：

现浇箱梁B-B断面翼板范围为箱梁翼板受力最差且最具代表性的部位，在此范围支架设置纵桥向间距×横桥向间距×横杆步距为90cm×120cm×120cm；底板范围支架设置纵桥向间距×横桥向间距×横杆步距为90cm×90cm×120cm。

因此箱梁F-F断面翼板、底板均需要进行结构验算。

现浇箱梁A-A、D-D断面此位置为箱梁端中、横梁，是箱梁自重最大的部位，但由于箱梁端、中横梁基本落在在墩顶范围内，不必设置钢管支架，只需直接在墩顶设置纵、横向15cm×15cm方木（横梁底板与墩顶距离为30cm）结构验算

箱梁底模验算

本施工方案除箱梁端、中横梁在墩顶设置横向15cm×15cm方木，间距为30cm，其余范围横向均设置10cm×10cm方木，间距30cm。

根据以上箱梁不同断面、不同部位自重计算及箱梁模板下横向方木布置情况，通过综合分析，可以得出现浇箱梁D-D断面箱室范围，为整跨箱梁不同断面、不同部位自重最大值、受力最差的位置，因此有必要进行底模板受力验算。

通过上面计算得：

现浇箱梁D-D断面箱室范围箱梁自重Q1=56.34KN/㎡。

本方案箱梁底模采用一类一等品规格为竹胶板，竹胶板下横向方木间距均为。

查《公路施工手册》（桥涵下册）表13-17竹编胶合板力学性能，得，弯曲强度，弹性模量。

现浇箱梁D-D断面箱室范围底模板计算

由于模板的连续性，在均匀荷载的作用下，计算时按3跨不等跨连续梁计算，受力分析见箱室范围底模板计算简图。

查《路桥施工计算手册》附表2-10，得：

箱梁箱室范围模板跨度。

1模板弯曲强度计算：

Q=1.0×（Q1+Q2+Q3+Q4）×0.3

=1.0×（56.34+1.5+2.5+2.0）×0.3

=18.702KN

=-0.107×18.702×0.3²=-0.18

模板计算宽度取，

经计算，箱室范围底模板弯曲强度满足要求。

2模板挠度计算

F=0.464×10-3m=0.464mm＜0.75mm

经计算，箱室范围底模板挠度满足要求。

通过以上对本桥A-A、D-D断面箱室范围箱梁自重最大的底模板进行弯曲强度和挠度分析计算，得出该满堂支架底模板设置满足要求。

箱梁侧模板验算

本方案箱梁侧模采用一类一等品规格为的竹胶板，竹胶板下设置间距的方木。

查《公路施工手册》（桥涵下册）表13-17竹编胶合板力学性能，得，弯曲强度，弹性模量。

计算时按3跨不等跨连续梁计算，查《路桥施工计算手册》附表2-10，得：

箱梁侧模板跨度。

1模板弯曲强度计算

模板计算宽度取，

经计算，侧模板弯曲强度满足要求。

2模板挠度计算

经计算，侧模板挠度满足要求。

通过以上对本桥侧模板进行弯曲强度和挠度分析计算，得出该满堂支架侧模板设置满足要求。

扣件式钢管支架立杆强度及稳定性验算

碗扣式钢管脚手架与支撑与扣件式钢管脚手架与支架一样，同属于杆式结构，以立杆承受竖向荷载作用为主，但碗扣式由于立杆和横杆间为轴心相接，且横杆的“┣”型插头被立杆的上、下碗扣紧固，对立杆受压后的侧向变形具有较强的约束能力，因而碗扣式钢管支架稳定承载能力显著高于扣件式钢管支架，一般都高出20%以上，甚至超过35%。

本工程现浇箱梁支架按钢管扣件式支架进行内力计算，计算结果同样适用与碗扣式支架，相对于扣件式支架安全系数相当于1.2倍以上。

现浇箱梁A-A断面

A-A断面翼板部位

在此范围支架设置纵桥向间距×横桥向间距×横杆步距为。

1立杆强度验算

根据《公路施工手册》桥涵下册表13-5碗扣式构件设计荷载，横杆步距为120cm时，每根立杆设计允许荷载。

立杆实际承受的荷载为：

（组合风荷载），式中：

——支架结构自重标准值产生的轴向力；

——构配件自重标准值产生的轴向力；

——施工荷载标准值产生的轴向力总和。

于是，有：

；

；

；

则，

，强度满足要求。