现浇箱梁支撑体系碗扣架设计方案.doc

1、现浇箱梁支撑体系碗扣架设计方案一、设计说明1、设计依据：公路桥涵施工技术规范（JTJ041-89）公路桥涵钢结构及木结构设计规范（JTJ025-85）公路设计通用规范公路桥涵施工手册2、参考资料公路桥涵施工技术规范公路施工手册简明施工计算手册新型脚手架与模板支撑架材料力学结构力学3、材料强度、弹性模量：钢管：规格48mm3.5mm=215N/mm2 E=2.06105N/mm2 A=489mm2 I=12.19104mm4 W=5080mm3 r=15.79mm二、 荷载计算1.竖向荷载（1）恒荷载 砼自重： 取26KN/m2 模及板背楞： 取5KN/m2 支架钢管自重： 取1.1KN/根（取

2、6m计算）（2）活荷载 施工人员走动、施工机具运输、材料堆放： 取2.5KN/m2 振捣砼，倾倒、泵送砼： 取2KN/m22.水平荷载计算泵送砼时产生的水平冲击荷载取6.0Kpa（参见公路桥涵施工技术规范），考虑到泵送砼时，产生水平荷载只作用在正在浇注的侧面上，而不是整个侧面上，所以要进行折减计算（受力面积折减1/3计算）。 产生荷载为：1/3351.06.0=70KN风载产生的水平荷载为：梁部：=K0K1K22K3K25W0（见公路桥涵设计通用规范） =1.01.021.31.01.020.5 =0.65KN/m2 产生荷载为：0.65351.8=40.95KN支架部分：=K0K1K22K3

3、K25W0（见公路桥涵设计通用规范） =0.450.81.021.01.01.020.5 =0.18KN/m2 产生荷载为：0.18KN/m2356=37.8KN梁部荷载、施工荷载及模板自重因倾斜而产生的水平力： P=（26+5+4.5）35142%=347.9KN 荷载组合竖向荷载：q=1.2恒荷载+1.4活荷载 =1.2(26+5)+1.4(2+2.5) =43.5KN/m2 水平荷载：（作用于支架下端）横向水平力： q=70+40.95+37.8+347.9 =496.65KN沿跨长方向的均布荷载 q=496.6535=14.19KN/m(此项水平力有钢管下端与枕木之间的摩擦力承担)水平

4、荷载：（作用与支架上端）横向水平力：q=70+40.95+347.9=458.85KN沿跨长方向的均布荷载：q=458.8535=13.11KN/m三、 支架设计及受力验算1、受力分析初步布设立杆顺、横桥间距为9090cm，步距为120cm。取跨中单杆支撑分析，如图所示，根据受力特点分别取A、B两部分进行受力验算。A部分：简化为下端固定，上端自由端，其同时受到竖向荷载和水平荷载作用，如图示。 NN=43.50.90.9=35.24KN PP=13.110.9/(1980/90+1)=0.513KNP为每根钢管上端所受水平荷载(每排钢管所受水平荷载为：13.110.9=11.8KN,每根钢管所受

5、水平荷载为：11.8/(1980/90+1)=0.513KN)l0=2l=20.6=1.2m=l0/15.79=76查表得：1=0.676说明：l取0.60m考虑了上调节托撑的最大调节长度以及和钢管连接长度。=N/A/1+M/W=35.24103/489/0.676+0.31106/(50800.652)=200.2KN/mm2=215N/mm2其中：M=P0.6=0.31KN.M N=(1-n1N2/2/E/A)m A P=(1-1.735.24103762/3.1422.06105489)1 =0.652B部分：简化为上下端铰接，为二力杆，受力如图示。 BN=43.50.90.9=35.2

6、4KN Nl0=l=1.2m B =l0/i=1200/15.78=76.05查表 1=0.676单杆稳定性验算： N=N/A=35.24103/(0.676489) 单杆图=106.61N/mm2=215N/mm2，满足单杆总稳定要求。腹板处单杆剪力强度验算单杆由于受新浇筑砼时模板的侧压P1以及水平力P2作用，受剪力，可简化为均布受力杆。P1rh24124 KN（h取1米计）P214.191.217.028KN合力PP1+ P224+17.028141.028 KNQql/2（41.0280.9）/218.46 KNS2tR （R（48-3.5）/222.25mm）Z（QS）/（2tI）=7

7、4.97N/mm2 M- 所示整体稳定4、满堂红支架布置经上述受力验算，钢管布置按照9090120cm（顺横桥及纵向布设），布置满足受力及整体稳定性要求。考虑到现场施工时可能遇到的不可见影响，以及支座处横向张拉等因素，为了施工安全，现场满堂红脚手架布置如下：1）顺桥向距桥墩、台4.5米范围内，立杆间距离为60cm，其余为90cm。2）横桥向：箱梁底板下15米范围内，立杆间距为80cm，两侧翼板为100cm。3）纵向步距为120cm，其中上端可调顶托撑可调部分及与钢管连接部总长不大于60cm。4）为了增加整体抗剪能力及稳定性，顺桥方向为3米加设一道剪刀撑。四、模板设计及验算1、材料选择：模板采用

8、2440122012mm的木胶合板，方木采用1515cm和88cm两种断面。2、模板下背楞铺设及其受力验算根据支架设计：立杆顺横桥间距为9080cm，模板下背楞铺设两层。底层架设在可调顶托上，顺桥向铺设采用1515cm断面方木。上层横桥向铺设在底层方木上，方木采用断面形式为88cm。1）说明：（如图所示）A：表示顺桥向底层背楞方木1515cm。B：表示横桥向上层背楞方木88cm。C：表示支架可调顶托撑。2）A背楞方木受力验算（简化为受均布荷简支架）q43.50.90.8/0.934.8KNw12N/mm 1.9N/mmE9108 N/mm I1504/124.22107 mm4W1503/65

9、.63105 mm3 A2.25104mm弯曲强度：Mql/8（34.80.9）/83.52 KNm3.52106 NmmwM/W（3.52106）/（5.63105）6.25 N/mmw12N/mm满足弯曲强度要求剪切强度：Qql/2（34.80.9）/215.66 KN3Q/2A（3/2）15.6610/（150150）1.04 N/mm1.9 N/mm弯形：1.310-2（ql4/EI）1.310-2（34.8109004）/ （91084.22107） =0.03mm3）B背楞木受力验算简化为受均布荷载作用的简支梁，如图示沿顺桥向布置间距为25cm（方木中对中间距）q43.50.251

10、0.875 KN/mMql/810.8750.8/80.87 KNmI804/123.41106mm4 A80806.4103mm2W803/68.53104mm3弯曲强度:M/W0.87106/8.5310410.2 N/mmw12N/mm剪力强度：Qql/2（10.8750.8）/215.66 KN3Q/2A（34.3510）/（26.410）1.02 N/mm1.9N/mmB背楞满足弯曲及剪切强度要求。变形：1.310-2（ql4/EI）1.310-2（10.875108004）/ （91083.41106）1.310-2（10.875108004）/（91083.41106）0.019

11、mm3、侧模验算说明侧模施工时受到新浇筑砼侧压力P1和振捣砼水平力P2的作用P1rh24 KN/m1m24 KN/m（h取1米计）P26KN（规范取值）因此合力PP1+ P224+630KN按照底板A背楞计算满足各强度要求，因此不另验算，布置时采用A背楞布置间距，现场施工时,根据实际情况可缩小布置间距。4、内模支撑设计及验算1）受力分析计算顶面受力砼自重P1260.225.72 KN/m模板背肋取2.0 KN/m施工机具及人员取2.5 KN/m振捣砼倾倒砼取2.0 KN/m合力P5.72+2.0+2.5+2.012.22KN侧面受力：新浇筑砼对模板的侧压力Prh241.4334.32KN/m(h取1.43米)振捣砼产生的侧压力取4.0 KN/m(规范取值)合力P34.32+438.32KN/m2）材料选择：支撑所用88cm的方木A80806.410mm3）支撑布置及验算内模支撑横杆、方杆如图布置，纵向间距为1.0。分别取和杆进行受力分析杆受力分析N38.320.41.015.28KN15.2810NN/A（15.2810）/（6.410）2.39 N/mm12N/mm满足应力强度要求。杆受力分析N12.221.417.11