框架小桥碗扣式支架计算书.docx

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框架小桥碗扣式支架计算书

现浇框架小桥碗扣式满堂支架计算书

1、工程概况：

1）现浇结构设计情况

本工程DK809+584.5、DK821+662.33框架小桥均为2-5m框架小桥；其中DK809+584.5顶板厚45cm，净空5.3m；DK821+662.33顶板厚100cm，净空5m。

DK809+584.5框架小桥横断面图

DK821+662.3框架小桥横断面图

2）材料性能

本工程框架小桥分两次浇筑，第一次为底板及底部倒角，第二为中边墙及顶板，满堂支架搭设在底板上。

本工程选用Φ48×3.5mm碗扣支架、10×10cm方木作为模板背撑及顶模分配梁，10mm厚竹胶板作为模板。

竹胶板弹性模量7000n/mm2，静曲强度80Mpa

碗扣件采用外径48mm，壁厚3.5mm，A＝489mm2，Q235钢，I＝10.78*104mm4则，回转半径i=（I/A）1/2=1.58cm,查《铁路混凝土梁支架法现浇施工技术规程》表B2：

钢管截面特性取值。

横杆步距：

h=90cm计算。

钢管长细比λ＝L/i=120/1.58=76<[λ]=250取λ＝57；

轴心受压杆件，查《铁路混凝土梁支架法现浇施工技术规程》附录F：

Q235A钢管轴心受压构件的稳定系数Φ＝0.807，

查附录A，强度设计值[ó]=215MPa

2、支架、模板方案

1）碗扣支架布置形式为：

①碗扣支架采用纵距×横距=60×60cm布置，立杆间距120cm，立杆上下设可调节顶撑、底托，顶撑、底托可调节部分超出立杆不大于30cm、也不得小于10cm，螺杆插入立杆长度不得小于10cm。

②每个四排设置从上到下通长剪刀撑，剪刀撑水平角60°。

底层和顶层每隔4排设置水平剪刀撑。

2）分配梁布置

桥梁顶板下主梁采用10×15方木，沿桥纵向布置；横梁采用10×10方木，沿桥横向布置。

桥身边、中墙模板只设纵梁，纵梁每个60cm采用通长对拉螺杆连接，墙身预埋通长PVC管，待拆模后清除干净并采用同标号微膨胀砂浆封堵。

3）模板采用18mm厚一级竹胶板，检算采用《混凝土模板用竹材胶合板》LYT1574-2000，待材料进场后进行力学实验，重新检算。

3、荷载分析

1）恒载

桥面板自重

根据《铁路混凝土梁支架法现浇施工技术规程》钢筋混凝土容重取26KN/m3，计算得桥面板下面荷载分布如下：

模板自重

根据调查的木模板力学性能，模板自重取1KN/m2计算。

支架自重

根据碗扣式钢管支架调查情况，钢管荷载取0.06KN/m

2）活载

（1）人员、材料、机具荷载，根据《铁路混凝土梁支架法现浇施工技术规程》取：

计算模板：

均布荷载2.5KN/m2，另以2.5KN集中荷载验算；

计算纵横梁：

取均布荷载1.5KN/m2；

计算立柱：

取1.0KN/m2均布荷载。

（2）振捣产生荷载：

水平模板2.0KN/m2，垂直模板4KN/m2。

浇筑时的冲击荷载2.0KN/m2。

4、支架立杆受力分析

（1）DK809+584.5框架小桥

支架立杆按照60×60cm布置，横杆间距取1.2m，每个断面布置9根立杆：

根据《铁路混凝土梁支架法现浇施工技术规程》“表4.3.11支架荷载组合表”。

长细比

立杆轴力Q=1.2*（（（19.5+11.7）/2*0.9*2+11.7*3.2）*0.6/9+0.06*4.5）+1.4*（1*0.6*0.6+1*0.6*0.6+2*0.6*0.6）=7.582KN

①不组合风荷载时杆件压弯正应力

=7.582/（0.807*489）*103=19.21Mpa<[

]=215MPa

结构稳定性满足要求。

②组合风荷载时

查《建筑荷载设计规范》（2012）

高度风振系数

=（高度较小，不考虑风振系数）

风荷载体形系数

1.3（按涵身为迎风面取值）

风压高度变化系数

=1.0

基本风压

=0.35KN/m2

风压荷载标准值

=0.35*1.3*1=0.455KN/m2=4.55×10-4N/mm2

风荷载转化为节点荷载参考《脚手架结构计算及安全技术》第四节模板支撑架的设计及计算：

=

·S格·γ

S格=0.6×1.2㎡，支架步距1.2m，横向间距0.6m；

γ=1.4，可变荷载安全系数。

=0.344KN

Wv=1.2/0.6*0.344=0.688KN

=1.2+2*0.65=2.5m

=（7.38+0.688）/（0.801*489）*103=20.6KN<[

]=215MPa

结构稳定性满足要求。

③抗倾覆稳定性分析

框架桥箱室风压作用力为

Q风=

*S=11.2*5.75*0.455=29.302KN

倾覆力矩Mq=Q风*5.75/2=84.24KN·m

体系自重QK=11.2*5.75*2*1+5.75*0.06*（11.2*5*2/0.6*0.6）+0.06*5.75/0.9*（11.2/0.6*5+5/0.6*11.2）*2=310.55KN

抗倾覆力矩MK=QK*5=1552.7KN·m

倾覆系数K=MK/Mq=18.43>1.5

满足抗倾覆要求。

5、模板受力分析

荷载：

q=1.2*（26*0.45+1）+1.4*（2.5+2+2）=24.34KN/m

面板规格:

2440mm×1220mm×18mm

a强度验算

竹胶面板的静曲强度：

[σ]=35Mpa，弹性模量[E]≥6×103Mpa

Mmax=qL2/8=24.34*0.32/8=1.1N.m=0.3×106Nmm

面板截面抵抗矩:

W=bhb/6=1000*182/6=54000mm3

σ=M/W=0.3×106/54000=5.1N/mm2＜[σ]=80Mpa，满足要求。

b挠度验算

挠度ω=0.677qL4/（100EI）=0.677*24.34*300^4/（100*6*10^3*1000*18^3/12）=0.46mm<[ω]=l/400=0.75mm，满足要求。

最大剪力V=ql=24.34*0.3=7.302KN

模板剪应力

=1.5*3.7302/（1*0.015）=373KN/m2=0.37N/mm2

6、背楞计算

模板自重

根据调查的木模板力学性能，模板自重取1KN/m2计算。

支架自重

根据碗扣式钢管支架调查情况，钢管荷载取0.06KN/m

2）活载

（1）人员、材料、机具荷载，根据《铁路混凝土梁支架法现浇施工技术规程》取：

计算模板：

均布荷载2.5KN/m2，另以2.5KN集中荷载验算；

计算纵横梁：

取均布荷载1.5KN/m2；

计算立柱：

取1.0KN/m2均布荷载。

（2）振捣产生荷载：

水平模板2.0KN/m2，垂直模板4KN/m2。

浇筑时的冲击荷载2.0KN/m2。

1）纵向分配梁受力计算

（1）10cm×15cm木方

梁板下10×15纵向方木横向分配间距取30cm。

10×15cm方木采用木材材料为取TC13-B类，查《简明施工计算手册》得其容许应力，弹性模量：

[σw]＝10Mpa，E＝9×103，10cm×15cm方木的截面特性：

W＝10×152/6＝375cm3

I=10×153/12=2812.5cm4

①荷载P计算：

10×15cm横向分配梁间距为30cm,其分配情况如上图：

P=（Q1+Q2+Q3）×0.6×0.3＝（26*0.45+1+2+1.5+2）×0.6×0.3=3.276KN

②强度计算：

Mmax=KMPL

查《简明施工计算手册》表2-14得KM=0.289

Mmax=0.289×3.276×0.6=0.6KN·m

σw=Mmax/w=0.6×106/375×103＝1.6MPa<[σw]=10MPa满足要求

③挠度计算：

Wmax=KWPl3/100EI,查《简明施工计算手册》表2-14得KW=2.716

=2.716×3.276×103×6003/100×9×103×2812.5×104

＝0.08mm

（2）10×10cm木方分配梁受力计算

10×10cm方木采用木材材料为TC13-B类，查《简明施工计算手册》得其容许应力，弹性模量：

[σw]＝10MPa，E＝9×103。

10cm×10cm方木的截面特性：

W＝10×102/6＝167cm3

I=10×103/12=833cm4

在全梁范围内横木布置间距为30cm，受力最大处在支座处：

10cm×10cm纵向分配梁验算：

P=（Q1+Q2+Q3）×0.3＝（0.7+2+26×2.05+1+2+2）×0.3×0.3=5.49KN

a强度计算：

Mmax=3Pl/16=22.7×0.32/8=0.25KNm=0.31×106Nmm

σw=Mmax/w=0.25×106/167×103＝1.85MPa<[σw]=10MPa满足要求

b挠度计算：

Wmax=63Pl3/384n3EI

=63×1.85×103×3003/384×9×103×833×104×8

＝0.014mm

c抗剪验算

[τ]=1.7Mpa

τ=KVqL/A=0.45×5.49×103×0.9/（0.1×0.1）=0.25Mpa＜[τ]=1.7Mpa

方木经检算满足要求。

7、侧模检算

侧模压力计算：

根据《建筑施工模板安全技术规程》（JGJ162-2008），采用内部振捣时，模板最大侧压力取①、②的最小值：

①

②

—混凝土的重力密度（kN/m3），钢筋混凝土取26KN/m3

—新浇混凝土的初凝时间（h），可按试验确定。

当缺乏试验资料时，可采用

=200/（T+15）（T为混凝土的温度℃），按

=7h

—外加剂影响修正系数。

不掺外加剂时取1.0，掺具有缓凝作用的外加剂时取1.2；

—混凝土坍落度影响修正系数。

当坍落度小于30mm时，取0.85；坍落度为50～90mm时，取1.00；坍落度为110～150mm时，取1.15；

—混凝土的浇筑速度（m/h）；取1.5m/h

—混凝土侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面的总高度（m）。

取5.75m

取较小值F=67.7KN/m2

转化为线荷载q=67.7KN/m

a强度验算

模板弯矩Mmax=qL2/8=67.7*0.32/8=0.76N.m=0.76×106Nmm

面板截面抵抗矩:

W=bhb/6=1000*182/6=54000mm3

σ=M/W=0.76×106/54000=14.1N/mm2＜[σ]=80Mpa，满足要求。

b挠度验算

挠度ω=0.677qL4/（100EI）=0.677*67.7*300^4/（100*6*10^3*1000*18^3/12）=1.27mm<[ω]=l/400=0.75mm，满足要求。

最大剪力V=ql=24.34*0.3=7.302KN

模板剪应力

=1.5*3.7302/（1*0.015）=373KN/m2=0.37N/mm2

8、结论

经检算，以上施工方案可行。