满堂支架计算书.docx
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满堂支架计算书
兴宁至XX高速公路五华至陆河段石下枢纽互通工程
A匝道1号桥现浇箱梁满堂支架计算书
编制：
审核：
审批：
施工单位：
中交第二公路工程局XX
编制日期：
二○一七年五月一日
1.支架验算
1.1布置说明：
满堂支架采用外径φ48mm，壁厚3.5mm碗扣件组成，布置为纵横向立杆间距底板和翼板按60cm×60cm布置，纵横向立杆间距腹板底按60cm×30cm布置，横梁2mX围内纵横向立杆间距底板按60cm×30cm布置，纵横向立杆间距翼板底按60cm×60cm布置；支架最高高度9.695m，步距1.2m，设置一排纵、横向联接横管，使所有立杆联成整体；为确保支架的整体稳定性，在每4.5m纵向立杆和每4.5m横向立杆各设置一道剪刀撑。
支架搭设好后，测量每10m放出高程控制点，然后挂线，将可调顶托调整到计算高程位置，本支架使用的可调顶托可调X围为20cm左右。
然后铺设纵横向方木，纵向按60cm间距布置，横向按60cm和30cm间距（腹板处及横梁2mX围内横向均为30cm）布置，完成后，再铺设底模，模板采用2cm竹胶板。
模板安装完成即可进行支架预压。
满堂支架布置示意图如下：
A匝道1#桥满堂支架跨中横向布置断面图（单位：
cm）
A匝道1#桥满堂支架桥墩2mX围横向布置断面图（单位：
cm）
A匝道1#桥满堂支架纵向布置图（单位：
cm）
A匝道1#桥满堂支架平面布置图（单位：
cm）
1.2设计参数：
（依据《钢结构设计规X》取值）：
钢材抗弯强度设计值fm=215MPa
钢材抗剪强度设计值fv=125MPa
弹性模量E=2.1×105MPa
表1.2-1碗扣式钢管截面特性
外径
d（mm）
壁厚
t（mm）
截面积A（mm2）
惯性矩I（mm4）
抵抗矩W（mm3）
回转半径
i（mm）
每米长自重（kg）
48
3.0
4.24×102
1.078×105
4.49×103
15.94
壁厚实际为3.5mm，基于安全考虑壁厚按3.0mm计算：
表1.2-2 立杆允许设计荷载
名称
步距（m）
允许设计荷载（kN）
立杆
0.6
40
1.2
30
2.桥墩2mX围支架检算
3号～4号墩两侧各2mX围支架按60cm×30cm间距布置，该断面面积为21.875㎡（电子图计算），底板宽度为8.75m，该位置长度为2m。
对该位置进行支架检算：
、支架布置以60×30cm间距布置，钢筋砼重量以25KN/m³计
每延米砼重量为：
21.875×1×25=546.875（KN）
则单位面积承重为q1=546.875/（8.75×1）=62.5（KN/㎡）
由于钢管布置为60cm×30cm，则
单根承载力为：
q1=62.5KN/㎡×0.6×0.3=11.25（KN/根）
、底模及内模构造荷载
取q2=5KN/㎡
、扣件支架自重（按最高度9.695m计算）
立杆自重（采用φ48×3.5㎜，碗扣式钢管单位重量为5.602kg/m）
q31=0.05602×9.695=0.543（KN/根）
可调托座
q32=0.045KN/m×1个=0.045（KN/根）
横杆自重
q33=0.0247KN/m×8×0.3=0.118（KN/根）
所以碗扣式钢管脚手支架自重：
q3=q31+q32+q33=0.543+0.045+0.118=0.706（KN/根）
、施工活载（参照规X4.2.2表中结构支架施工均布荷载标准值，以3KN/㎡计，基于安全考虑，取5KN/㎡）
q4=5KN/㎡
、单根立杆设计轴向力
荷载组合：
施工恒载：
NGK=q1+q2×0.6×0.3+q3
=11.25+5×0.6×0.3+0.706
=12.856（KN/根）
活荷载：
NQK=q4×0.6×0.3=5×0.6×0.3=0.9（KN/根）
轴向力：
N=1.2NGK＋1.4NQK
=1.2×12.856＋1.4×0.9
=16.69（KN/根）
、碗扣式支架稳定性检算
查表5.1.7得：
截面面积A=424㎜²;回转半径i=1.59cm
则λ=I0/i=120/1.59=75
查表得ф=0.813
N/（ф×A）=16690/（0.813×424）=48.4Mpa<205Mpa
（其中Q235钢管容许应力为205Mpa）
根据以上计算可知，立杆的稳定性符合要求。
3.跨中支架检算
3号～4号跨中碗扣式脚手架按60cm×60cm间距布置，其断面面积9.035㎡，箱梁底板宽度为8.75m（用电子图计算），对该位置进行支架检算：
、支架布置以60×60cm间距布置，钢筋砼重量以25KN/m³计
每延米砼重量为：
9.035×1×25=225.87（KN）
则单位面积承重为q1=225.87/（8.75×1）=25.8（KN/㎡）
由于钢管布置为60cm×60cm，则
单根承载力为：
25.8KN/㎡×0.6×0.6=9.288（KN/根）
、底模及内模构造荷载
取q2=5KN/㎡
、扣件支架自重（按高度9.695m计算）
立杆自重（采用φ48×3.5㎜，碗扣式钢管单位重量为5.602kg/m）
q31=0.05602×9.695=0.543（KN/根）
可调托座
q32=0.045KN/m×1个=0.045（KN/根）
横杆自重
q33=0.0247KN/m×8×0.6=0.119（KN/根）
所以碗扣式钢管脚手支架自重：
q3=q31+q32+q33=0.543+0.045+0.119=0.707（KN/根）
、施工活载（参照规X4.2.2表中结构脚手架施工均布荷载标准值，以3KN/㎡计，基于安全考虑，取5KN/㎡）
q4=5KN/㎡
、单根立杆设计轴向力
荷载组合：
施工恒载：
NGK=q1+q2×0.6×0.6+q3
=9.288+5×0.6×0.6+0.707
=11.795（KN/根）
活荷载：
NQK=q4×0.6×0.6=5×0.6×0.6=1.8（KN/根）
轴向力：
N=1.2NGK＋1.4NQK
=1.2×11.795＋1.4×1.8
=16.674（KN/根）
、碗扣式支架稳定性检算
查表5.1.7得：
截面面积A=424㎜²;回转半径i=1.59cm
则λ=I0/i=120/1.59=75
查表得ф=0.813
N/（ф×A）=16674/（0.813×424）=48Mpa<205Mpa
（其中Q235钢管容许应力为205Mpa）
根据以上计算可知，立杆的稳定性符合要求。
4.桥墩两侧2mX围内纵横方木力学检算
纵向方木采用15×10cm，横向采用10×10cm，材质为松木，按较低强度等级TC13取值，抗弯允许应力fm=13（N/mm2），顺纹抗剪fv=1.4（N/mm2），横纹局部承压fc90=1.9（N/mm2），弹性模量E=10000（N/mm2），露天折减系数为0.9。
A=100c㎡，I=833cm4，Wa=167cm³。
、箱梁混凝土荷载：
支架布置以60×30cm间距布置，钢筋砼重量以25KN/m³计
每延米砼重量为：
21.875×1×25=546.875（KN）
则单位面积承重为q1=546.875/（8.75×1）=62.5（KN/㎡）
、施工荷载
a、底模及内模构造荷载
取q2=5KN/㎡
b、其他或荷载
取q4=5KN/㎡
、荷载组合，由于支架布置为60cm×30cm，则
q=（q1+q2+q4）L=（62.5+5+5）×0.3=21.75（KN/m）
即q=21.75×1000
=2.175×104（N/m）
、木楞跨中弯矩
Mmax=ql²/8=2.175×104×0.6²/8=978.75（N·m）
、弯应力验算
σm=M/Wa=978.75/（167/1000000）=5.86×106（N/㎡）
即σm=5.86×106/1000000
=5.86（N/mm2）<11.7（N/mm2）
其中：
抗弯容许应力为fm=13×0.9=11.7（N/mm2）
满足要求。
、局部承压应力验算
荷载：
q×0.3/2=2.175×104×0.3/2=3263（N）
承压应力：
3263/（100×100）=0.326（N/mm2）其中：
横纹局部承压fc90=1.9×0.9=1.71（N/mm2）
满足要求。
、剪应力验算
荷载：
q×0.6/2=2.175×104×0.6/2=6525（N）
承压应力：
6525/（100×100）=0.653（N/mm2）其中：
fv=1.4×0.9=1.26（N/mm2）
满足要有。
5.跨中纵横向方木力学检算
、箱梁混凝土荷载：
支架布置以60cm×60cm间距布置，钢筋砼重量以25KN/m³计
每延米砼重量为：
9.035×1×25=225.87（KN）
则单位面积承重为q1=225.87/（8.75×1）=25.8（KN/㎡）
、施工荷载
a、底模及内模构造荷载
取q2=5KN/㎡
b、其他或荷载
取q4=5KN/㎡
、荷载组合，由于支架布置为60cm×60cm，腹板底支架横向间距为30cm，则
q=（q1+q2+q4）L=（25.8+5+5）×0.3=10.74（KN/m）
即q=10.74×1000
=1.074×104（N/m）
、木楞跨中弯矩
Mmax=ql²/8=1.074×104×0.6²/8=483（N·m）
、弯应力验算
σm=M/Wa=483/（167/1000000）=2.89×106（N/㎡）
即σm=2.89×106/1000000
=2.89（N/mm2）<11.7（N/mm2）
其中：
fm=13×0.9=11.7（N/mm2）
满足要求。
、局部承压应力验算
荷载：
q×0.3/2=1.074×104×0.3/2=1611（N）
承压应力：
1611/（100×100）=0.161（N/mm2）其中：
fc90=1.9×0.9=1.71（N/mm2）
满足要求。
、剪应力验算
荷载：
q×0.6/2=1.074×104×0.6/2=3222（N）
承压应力：
3222/（100×100）=0.322（N/mm2）其中：
fv=1.4×0.9=1.26（N/mm2）
满足要求。
6.地基承载力计算
地基处理X围为桥梁投影每侧各出1.5m，周围设置50×50cm的排水沟,填土段要求分层压实，原状土段要求清表后压实，压实度不低于93%。
支架底托为15cm×10cm，底托下为15cm×10cm方木，方木下面为15cm厚C25砼防水层，最下面铺石渣。
混凝土的扩散角按45°取，石渣的扩散角按45°考虑。
根据上面的计算，再考虑立杆自重，按16.69KN考虑。
（1）混凝土垫层承载力，由上可知立杆最大轴力为16.69KN,
A1为底托面积，15cm×15cm。
σ1=F1/A1=16.69/0.152=741KPa
（2）10cm防水层承载力（混凝土厚度按15cm验算）
L2=0.15+2×0.15×tg45°=0.35m
σ2=F1/A2=16.69/0.452=82KPa<200kPa
石渣垫层或地基的强度需为200kPa才能满足要求，故施工前进行承载力实验，达到要求后方可施工。
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