1、600120018002400最大荷载(KN)40302520横杆设计最大荷载:杆距(mm)1500最大集中荷载(KN)65432最大均布荷载(KN/m2)12108横杆允许最大挠度:fL/250可调底托、顶托、钢模板支撑托允许最大荷载:p50KN机具及冲击动力系数 D=1.42.3 计算桥型桥跨布置为(31.9+48+31.9)m预应力混凝土连续梁,全长113.3m。梁体为等宽度、等高度连续箱梁,截面形式为单箱单室斜腹板截面, 箱梁顶宽12m,底宽5.4m,梁中心线高3.25m ,全桥共设4道横隔板,混凝土1334方,强度等级为C50,梁体自重=26.0KN/m3,钢筋263.9t。(32+
2、48+32)连续梁桥型布置图(尺寸单位:m)3 碗扣式满堂支架设计碗扣型满堂支架脚手架按设计要求,当立杆的竖向步距为60cm时,框架立杆容许荷载P=40KN/根。本支架立杆纵向间距全部采用60cm,立杆横向在箱梁底板下为60cm,翼板下为90cm,腹板下加密至30cm;横杆步距取120cm,腹板下加密至60cm。钢筋混凝土容重按26KN/m3计算,静载安全系数取1.2,活载安全系数取1.4。箱梁支架搭设高度为11m,底板支架通过可调顶托调整高度,可调顶托上方纵向布置1215cm方木,间距同立杆,纵向方木上方布置横向1010cm方木,腹板及底板处间距加密至20cm,翼板间距取30cm。为了增强支
3、架的整体稳定性,设置纵横向剪力撑。横向沿脚手架每3m设一组剪刀撑,纵向设置双面剪刀撑,斜杆与地面的夹角为450600之间。剪刀撑斜杆必须通地,用扣件与立杆连接,当出现不能与立杆扣结时与横杆扣结。扣结点距碗扣节点的距离宜15cm,搭接长度60cm,扣件不少于2个。4 荷载计算4.1支架及模板的荷载检算4.1.1荷载分析1)混凝土自重产生的恒载q1,混凝土容重按26kN/m3计;q1=13342634684kN;2)模板自重按q2=2kN/m2计;3)施工活载按q3=2.5kN/m2计;4)混凝土倾倒、振捣产生的冲击力按q4=4kN/m2计;5)风荷载k=0.7sz06)安全系数考虑混凝土超方等因
4、素取1.5系数;7)按照模板检算规定强度检算荷载:q=q11.5+q2+q3+q4挠度检算荷载:q=q1+q28)根据对梁体各部位的荷载分析及考虑支架的搭设方便,将支架分为二部分,按各部分的最大荷载分别计算:a.梁底板区;b.翼缘板区;9)箱梁主要重量分布在梁体端头腹板下1.1m范围内,底板及翼缘下支架受力远小于腹板下支架受力,处于安全考虑并简化计算,设计支架时对箱梁端头腹板下1.1m范围进行单独验算,这样更接近于实际受力情况。见下图:(尺寸单位:cm)4.1.2底模板下次梁(1010cm方木)验算:底模下脚手管立杆的纵向间距60cm,横向间距为30cm,顶托与底模间布置两层方木;顶托上按纵向
5、布置,间距60cm;底模下按横向布置,间距30cm。因此计算跨径为60cm,按简支梁受力考虑,分别验算底模下腹板对应位置和底板中间位置:a、腹板下间距为30cm的方木受力验算:腹板砼箱梁荷载:P1=3.25261.1=92.95kN/m2(按3.25m混凝土厚度计算)模板荷载:P2=2kN/m2设备及人工荷载:P3=2.5kN/m2混凝土浇注冲击及振捣荷载:P4=2kN/m2则有q1=(P1+P2+P3+P4)=99.45kN/m2q2=(1.5P1+P2+P3+P4)=145.93kN/m2W=bh2/6=0.10.12/6=1.6710-4m3由梁正应力计算公式得:=qL2/8W=(145
6、.930.3)1030.32/81.66710-4=2.95Mpa=13Mpa, 强度满足要求;由矩形简支梁挠度计算公式得:E=0.1105Mpa;I=bh3/12=833cm4f=5ql4/384EI=5145.9310000.34/(384100001068.3310-6)=0.00018m=0.18mm1/250300=1.2mm;刚度满足要求。b、底板下间距为60cm的方木受力验算:中间底板位置砼厚度1.5m,方木间距0.60m,考虑内模支撑和内模模板自重,则有:底模处砼箱梁荷载:P1=1.526=39kN/m2内模支撑和模板荷载:P2=4kN/m2砼浇注冲击及振捣荷载:则有q1=(P
7、1+P2+P3+P4)=47.5kN/m2q2=(1.5P1+P2+P3+P4)=67kN/m2=qL2/8W=(670.6)0.62/8=10.85Mpa=13Mpa, 强度满足要求;670.64/(384=0.00136m=1.36mm600=2.4mm;4.1.3顶托纵梁(12cm15cm方木)验算:腹板下脚手管立杆的纵向间距60cm,横向间距为30cm,顶托方木纵梁按纵桥向布置,间距60cm,因此计算跨径为0.6m。为简化计算,按简支梁受力进行验算,实际为多跨连续梁受力,计算结果偏于安全,仅验算底模下腹板对应位置即可:平均荷载大小为q1=145.930.6=87.56kN/m 另查表可
8、得:W=450103mm3;I=3375cm4;S=I/12跨内最大弯矩为:Mmax=qL2/8=87.560.60.6/8=3.94kNm=Mmax/W=3.94103/(450103)=8.76Mpa=10Mpa,强度满足要求。挠度计算按简支梁考虑,得:fmax=5qL4/384EI=587.560.1296/(3840.1105337510-8)=0.44mmf=2.4mm(f=L/250),刚度满足要求。4.1.4立杆强度验算:满堂碗扣支架腹板下立杆的纵向间距为60cm,横向间距为30cm,步距为60cm,因此单根立杆承受区域即为底板0.6m0.3m箱梁均布荷载由12cm15cm方木作
9、为横梁集中传至杆顶。根据受力分析,不难发现腹板对应的间距立杆受力比其余位置为的立杆受力大,故以腹板下的间距为0.6m0.3m立杆作为受力验算杆件。则有P=145.93kN/m2而Nmax=PA=145.930.3=26.3kNN40kN.抗压强度满足要求。另由压杆弹性变形计算公式得:(按最大高度11m计算)L=NL/EA=26.311103/2.14.89102=2.82mm压缩变形很小。经计算,本支架其余杆件受力均能满足规范要求。4.1.5立杆稳定性计算:立杆的稳定性计算公式:其中N立杆的轴心压力设计值(kN):N=26.3kN;-轴心受压立杆的稳定系数,由长细比lo/i查表得到;i-计算立
10、杆的截面回转半径(cm):i=1.58cm;A-立杆净截面面积(cm2):A=4.89cm2;W-立杆净截面模量(抵抗矩)(cm3):W=5.08cm3;-钢管立杆最大应力计算值(N/mm2);f-钢管立杆抗压强度设计值,f=205N/mm2;L0-计算长度(m);如参照扣件式规范,按下式计算:l0=h+2ak1-计算长度附加系数,取值为1.155;u-计算长度系数,参照扣件式规范表5.3.3;u=1.700;a-立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点长度;a=0.2m;上式的计算结果:立杆计算长度L0=h+2a=1.200+0.2002=1.600m;L0/i=1600.000/15.800
11、=101.26;由长细比L0/i的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数=0.667;立杆的最大应力值=26300/(0.667489)=80.63N/mm2;考虑风荷载的影响:=Mw/W=6kbh/bh2=8N/mm2钢管立杆的最大应力计算值总=80.63N/mm2+8N/mm2=88.63N/mm2小于钢管立杆的抗压强度设计值f=205N/mm2,满足要求。5. 地基容许承载力验算结合现场实际情况,基础全部用砖渣回填,其下为承台(C35混凝土)。地基夯填、碾压密实并做20cm厚C25混凝土垫层作硬化处理,地基承载力在2500Kpa以上。单根碗扣式脚手架钢管立杆Nmax=26.3kN,其下垫块一
12、般为12cm12cm,则产生接地压强为P=Nmax/S=26.3kN/144cm2=1826KPa2500Kpa,满足要求。6.附加应力计算地基土层在上部荷载作用下发生压缩变形,上部荷载包括支撑体系重量、上部箱梁钢筋砼重量、施工时的产生动载等。6.5.1横桥向线荷载碗扣钢管架(以边跨32米为例,按14米高搭设)立杆 (横向23排,纵向54排,高度14m)235414=17388(m)横杆 (纵向长度32.6m,共23排;横向长度12.65米,共54排;共12层)12(32.623+12.6554)=17195(m)则:碗扣支架重M1=(17195+17388)37.6/1000=1300.3(KN) 横向小方木 (横向长度6.5m,共163排,方木容重6KN/m3)M2=6.51636=63.57(KN) 纵向大方木 (纵向长度32.6m,共15排,方木容重6KN/m3)M3=32.60.120.15156=52.81(KN) 模板按2KN/m2计 M4 =232.612=782.4(KN) 施工荷载按4KN/m2计算, 混凝土冲击荷载按2KN/m2计算。M5=(4+2) 14=2738.4(KN)
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