高速公路现浇箱梁支架计算书.docx

1、高速公路现浇箱梁支架计算书F匝道桥第8联现浇箱梁支架计算书一、概述小屯枢纽互通式立交F匝道桥第8联为27+27+35+27m预应力砼连续箱梁，上跨沪昆高速公路，梁高2.0米，桥面宽度净10米，为单箱双室截面。其中上跨高速公路采用大钢管H型钢门洞支架外，其余采用满堂式支架施工，满堂式支架采用盘扣式支架。盘扣式支架的M60支撑架体的宽度为10.8米，箱梁底板位置横向采用间距0.9、1.2、1.5、1.8米（用于横桥向翼板位置），纵向间距采用1.2米（用于顺桥向立柱两侧）、1.5米。架体顶托上方铺设主龙骨，主龙骨采用75*150H的热轧H型钢。次龙骨采用高度为200mm的高强H20木工字梁，沿顺桥向

2、放置，实心部位排列间距为200mm，空心箱体部位排列间距为250mm，上铺15mm厚的竹胶合板。侧模由内到外结构依次为：竹胶板，横向1010方木，竖向48X3.0双肢钢管，横向方木间隔25，竖向钢管间隔不超过60。如下图所示：二、计算依据1、F匝道桥上第8联连续箱梁现浇支架设计图2、公路桥涵施工技术规范(JTG/T F50-2011)3、公路桥涵钢结构设计规范（JTG D64-2015）4、建筑施工高处作业安全技术规范(JGJ80-2008)5、建筑施工手册(第四版)6、建筑施工安全检查标准(JGJ59-2011)；7、建筑施工模板安全技术规范（JGJ162-2008）8、M60盘扣式支撑架检

3、测报告(2010)9、建筑施工承插型盘扣式钢管支架安全技术规程（JGJ231-2010）10、建筑地基基础设计规范（GB50007-201111、建筑拆除工程安全技术规范(JGJ147-2004)三、计算参数取值1、荷载取值表序号荷载名称计算部位单位标准值分项系数1模板自重支撑系统KN/m20.751.22新浇筑钢筋砼自重支撑系统KN/m3261.23施工人员及设备荷载次龙骨KN/m22.51.44振捣荷载支撑系统KN/m22.01.45新浇筑砼对模板侧面的压力模板KN/m2计算值1.46倾倒砼时产生的水平荷载模板KN/m24.01.42、架体各配件力学性能序号材料规格力学性能1胶合模板15m

4、m厚及方木弹性模量E=9*103 N/ mm2抗弯强度设计值f=13N/ mm2抗剪强度设计值fV=1.5N/ mm22立杆60.3*3.25mm Q345截面面积（A）5.74*102 mm2每米长质量(KN)0.06抗弯强度设计值f = 300N/ mm2抗剪强度设计值fV=170N/ mm2375150mm H型钢截面面积（A）1.816*103 mm2每米长质量(KN)0.15弹性模量E=2.1*105N/ mm2惯性距（I）679cm4截面模量（W）90.6cm3抗弯强度设计值f = 205N/mm2抗剪强度设计值fV=120N/ mm23、H20木工字梁力学性能序号规格抗弯刚度(E

5、I)KN.m2剪力极限值(V)KN抗压极限值（R）KN弯矩极限值(M)KN .m4H2045023.947.810.9H20木工字梁截面积A=9.88X103mm2；截面模量Wx4.62X103mm3；截面几何惯性矩Ix4.618X107 mm4四、盘扣式支架验算1、计算方法1）计算方法 依据规范JGJ231-2010及盘扣行业惯例。2）取值面积均为AutoCAD软件“面域”功能取得，数据准确。2、箱梁侧模计算箱梁模板采用15mm厚竹胶合板，胶合板背后内楞用100*100mm方木，间距25cm，纵桥向布置，大楞用48*3.0mm双肢钢管，间距60cm，竖向布置，拉杆采用14拉杆。2.1新浇混凝

6、土对模板侧面的压力 其中：新浇混凝土对模板的最大侧压力（Kpa） 混凝土浇注层（在水泥初凝时间以内）的厚度（m），本例取第一次箱梁浇筑高度，腹板倒角处高1.55m。 混凝土的浇筑速度（m/h），混凝土出料为1524m3/h，本例取浇筑为24m3/h，箱梁第一次浇筑一跨方量105m3，故浇筑速度为1.55/(105/24)=0.35m/h，考虑施工实际情况取0.5m/h。 新浇混凝土的初凝时间（h），本例取6h。混凝土的重度（KN/m3），本例取24 KN/m3 外加剂影响修正系数，掺缓凝作用的外加剂取1.2。 混凝土坍落度影响修正系数，取1.15取较小值30.91KN/m2作为本工程的计算荷载

7、有效压头高度为h= Pmax/=30.91/24=1.29m倾倒混凝土时对垂直模板产生的水平荷载：4.0KN/m2荷载分项系数 新浇筑混凝土对模板侧面的压力：取1.2 倾倒混凝土时产生的荷载：取1.42.2胶合板验算胶合板跨度0.25m，次楞间距0.25m，跨径0.6m，主楞间距0.6m，跨径0.5m。侧模采用15mm的胶合板，按连续梁考虑，取单位长度(1.0米)板宽进行计算。1）荷载计算N=1.230.91+1.44.0=42.69kN/m2则：q=42.691（顺桥向取1m）=42.69KN/m胶合板（15 mm）截面参数及材料力学性能指标:A=100015=1.5104mm2W=bh2/

8、6=1000152/6=3.75104mm3I=bh3/12=1000153/12=2.81105mm4 2）计算简图3）应力及刚度验算f13Mpa，满足要求。=0.642.69250/1.5104=0.43Mpafv1.5Mpa，满足要求。=0.44mmL/400=250/400=0.625mm，满足要求。2.2次楞方木验算次楞采用100100方木，间距0.25m，跨径0.6m。1）荷载计算N=1.230.91+1.44.0=42.69kN/m2则：q=42.690.25=10.67KN/m100100截面参数及材料力学性能指标:A=100100=1.0104mm2W=bh2/6=10010

9、02/6=1.67105mm3I=bh3/12=1001003/12=8.33106mm4 2）计算简图3）应力及刚度验算f13Mpa，满足要求。=0.610.67600/1.0104=0.38Mpafv1.5Mpa，满足要求。=0.12mmL/400=600/400=1.5mm，满足要求。2.3主楞钢管验算主楞用48*3.0mm双肢钢管，间距0.6m，跨径0.5m。承受次楞传来的集中荷载，为简化计算转换为均布荷载。 1）荷载计算N=1.230.91+1.44.0=42.69kN/m2则：q=42.690.6=25.61KN/m483.0mm钢管截面参数及材料力学性能指标（壁厚按2.7mm考虑

10、）:A=3.84x102mm2W=4.25x103mm3I=0.99x105mm4 2）计算简图f205Mpa，满足要求。=20.625.61500/(3.841022)=20.0Mpafv120Mpa，满足要求。=0.26mmL/400=500/400=1.25mm，满足要求。2.4拉杆验算拉杆采用14圆钢，M14螺栓的有效面积为115mm2。螺栓联结时，安全系数取1.4。许用应力：F=205/1.4=146Mpa许用拉力：P=FA=146115=16790N=16.79KN拉杆所受拉力为：F=Pab式中 F拉杆承受的拉力，KN P混凝土的侧压力，KPa a拉杆横向间距 b拉杆竖向间距F=4

11、2.690.60.5=12.81KNP=16.79KN，满足要求。3、箱梁底板和顶板3.1胶合板验算混凝土厚度：0.25m（上顶板）+0.25m（下底板）=0.5m。胶合板跨度：0.25m，次龙骨间距0.25m，次龙骨跨度1.5m，主龙骨间距 1.5m主龙骨跨度1.5m。底模采用15 mm的胶合板，按连续梁考虑，取单位长度(1.0米)板宽进行计算。1）荷载计算钢筋砼荷载：0.5（混凝土厚度）1（顺桥向取1米）26 = 13KN/m模板自重：0.751=0.75KN/m人机荷载：2.51=2.5 KN/m振动荷载：2.01=2.0 KN/mq=1.2(13+0.75)+1.4（2.5+2.0）=

12、22.8kN/m胶合板（15 mm）截面参数及材料力学性能指标:A=100015=1.5104mm2W=bh2/6=1000152/6=3.75104mm3I=bh3/12=1000153/12=2.81105mm4 2）计算简图3）应力及刚度验算f13Mpa，满足要求。=0.622.8250/1.5104=0.23Mpafv1.5Mpa，满足要求。=0.23mmL/400=250/400=0.625mm，满足要求。3.2次龙骨H20木工字梁验算次龙骨采用H20木工字钢，间距0.25m，跨度1.5m，次龙骨重量取值0.05KN/m。1）荷载计算钢筋砼荷载：0.5（混凝土厚度）0.2526 =

13、3.25KN/m模板自重：0.750.25=0.19KN/m人机荷载：2.50.25=0.625KN/m振动荷载：2.00.25=0.5KN/mq=1.2(3.25+0.19+0.05)+1.4（0.625+0.5）=5.76KN/m2）计算简图3）强度及刚度验算弯矩极限值10.9KNm，满足要求。=0.65.761.5=5.18KN剪力极限值23.9KN，满足要求。=0.43mmL/400=1500/400=3.75mm，满足要求。3.3主龙骨H150型钢验算主龙骨采用高度为150mm的H型钢，间距1.5m，跨度为1.5m，按照均布荷载下简支梁计算。（H钢梁自重取值 0.15KN/m）。1）

14、荷载计算 混凝土重量：0.771.526/1.5=20.02KN/m模板自重：0.751.5=1.13KN/m人机荷载：2.51.5=3.75KN/m振动荷载：2.01.5=3.0KN/m次龙骨自重:(0.05KN/m主龙骨支距内6根1.5m )/1.5=0.3KN/mq=1.2(20.02+1.13+0.3+0.15)+1.4（3.75+3.0）=35.37kN/m2）计算简图3）应力及刚度验算f205Mpa，满足要求。=0.535.371500/1.816103=14.61Mpafv120Mpa，满足要求。=1.64mmL/400=1500/400=3.75mm，满足要求。4、箱梁腹板4.

15、1胶合板验算混凝土厚度：2.0m胶合板跨度：0.20m，次龙骨间距0.20m，次龙骨跨度1.5m，主龙骨间距 1.2m，主龙骨跨度1.5m。底模采用15 mm的胶合板，按连续梁考虑，取单位长度(1.0米)板宽进行计算。1）荷载计算钢筋砼荷载：2.0（混凝土厚度）1（顺桥向取1米）26 = 52KN/m模板自重：0.751=0.75KN/m人机荷载：2.51=2.5 KN/m振动荷载：2.01=2.0 KN/mq=1.2(52+0.75)+1.4（2.5+2.0）=69.6kN/m胶合板（15 mm）截面参数及材料力学性能指标:A=100015=1.5104mm2W=bh2/6=1000152/

16、6=3.75104mm3I=bh3/12=1000153/12=2.81105mm4 2）计算简图3）应力及刚度验算f13Mpa，满足要求。=0.669.6200/1.5104=0.56Mpafv1.5Mpa，满足要求。=0.29mm=L/400=240/400=0.60mm，满足要求。4.2次龙骨H20木工字梁验算次龙骨采用H20木工字钢，间距0.20m，跨度1.5m，次龙骨重量取值0.05KN/m。1）荷载计算钢筋砼荷载：2.0（混凝土厚度）0.2026 = 10.4KN/m模板自重：0.750.20=0.15KN/m人机荷载：2.50.20=0.5KN/m振动荷载：2.00.20=0.4

17、KN/mq=1.2(10.4+0.15+0.05)+1.4（0.5+0.4）=13.98KN/m2）计算简图3）强度及刚度验算弯矩极限值10.9KNm，满足要求。=0.613.981.5=12.58KN剪力极限值23.9KN，满足要求。=1.05mmL/400=1500/400=3.75mm，满足要求。4.3主龙骨H150型钢验算主龙骨采用高度为150mm的H型钢，间距1.2m，跨度为1.5m，按照均布荷载下二跨连续梁计算。（H钢梁自重取值 0.15KN/m）。1）荷载计算 混凝土重量：2.191.526/2.4=35.59KN/m模板自重：0.751.5=1.13KN/m人机荷载：2.51.

18、5=3.75KN/m振动荷载：2.01.5=3.0KN/m次龙骨自重:(0.05KN/m主龙骨间距内9根1.5m )/2.4=0.28KN/mq=1.2(35.59+1.13+0.28+0.15)+1.4（3.75+3.0）=54.03kN/m2）计算简图3）应力及刚度验算f205Mpa，满足要求。=0.62554.031200/1.816103=22.31Mpafv120Mpa，满足要求。=0.41mmL/400=1200/400=3.0mm，满足要求。5、立杆计算立杆承受主龙骨H150型钢传来的力按最大不利位置为箱梁腹板处，横向间距1.2m,纵向间距1.5m。立杆惯性矩 I（4）=23.1

19、cm4，截面模量W（3）=7.73，回转半径i(cm)2.021cm。1）无风荷载时支架立杆强度检算N=54.031.2=64.84KN长细比L/i1500/20.21=74.2式中：L立杆计算长度，此处取1500mmi立杆截面回转半径，计算为20.21mm。查建筑施工承插型盘扣式钢管支架安全技术规范附录D得0.68，单根钢管的允许承载力。NA0.685.74102300117096N117KN单根支架立柱承受的荷载：N64.84KNN= 117KN，安全系数为117/64.84=1.80，满足要求。2）组合风荷载时支架立杆强度检算N = (35.59+1.13+0.28+0.15)1.21.

20、2+(3.75+3.0)1.40.91.2=63.7KNWk =z sWo 式中：Wk风荷载标准值（kN/m2）；z 风压高度变化系数，按附录B确定，采用1.25；s风荷载体型系数，竖直面取1.2；W0风压按现行国家标准建筑结构荷载规范（GB50009）的规定安顺地区取0.3Wk = 1.251.20.3=0.45KN/m2风荷载对立杆产生弯距:MW=0.91.4 WK lah2/10 (WK=0.45)=0.91.40.451.51.52/10=0.191KN*m立杆压弯强度：NW/A+MW/W=63.7103/0.685.74102+0.191106/7.7103=188MPaf=300M

21、Pa,满足要求。6、地基的计算立杆下设置底托，底托尺寸为150mm150mm。底托下置于15cm厚的C20砼垫层上，立杆最大轴力为：N=54.031.2=64.84KN。C20砼垫层：NN/A=64.84103 /（150150）=2.88 MPaC20砼抗压强度设计值fcd=9.2MPa，满足要求。混凝土应力扩散按450计算，则地基土所受应力为：= N/A=64.84/(0.45*0.45)=320kPa 基底处理后，我们要求地基承载力不得小于320kpa。根据以上承载力要求，针对不同区域的原始基础特点采取不同的处理措施，以满足承载力要求。采取换填40cm碎石土，并浇筑15cm 厚C20混凝土可以保证地基承载力的要求。五、盘扣支架的相关说明 1、材料材质强度说明：2、顶托、底座材质强度特别说明：六、结论通过上述计算，小屯枢纽互通式立交F匝道桥第8联连续箱梁采用盘扣式支架现浇施工，满足施工安全和受力要求。