现浇支梁碗扣式支架计算书.docx

1、现浇支梁碗扣式支架计算书现浇连续刚构梁碗扣式支架计算书一、工程概况：桥址处两侧为小山丘，中间为狭小谷地，两侧山坡地势较陡。桥址于DK118+348.29DK118+389.35处跨越景北大道。跨越景北大道处为4跨连续刚构实心板梁。XXXX路幅为5m人行道3m非机动车道2m花坛11.6m机动车道6m花坛11.6m机动车道2m花坛3m非机动车道5m人行道，沥青混凝土路面。小里程侧为路堑，山丘被削，地势很陡峭。距线位150m左右。为景北大道跨昌河大桥，跨昌河为变高度连续箱梁。XXX大桥为双线，设计速度160km/h；XXXX为单线，设计速度80km/h。二、结构形式现浇连续梁为刚构连续实心板梁，梁体

2、为变截面，在桥墩处实心板高为2.05m，跨中实心板高1.35m2号墩为刚臂墩；XXXXXXXXXX为单线桥，桥宽7m，正线桥为双线桥，桥宽11.68m，梁体不加预应力。三、满堂式碗口支架验算：1、满堂式碗扣支架方案首先按照设计要求进行支架地基处理，待满足地基承载力后开始搭设满堂脚手架。满堂式碗扣支架体系由支架基础、483.5mm碗扣立杆、横杆、斜撑杆、可调节顶托、10cm15cm木方纵向分配梁，10cm10cm木方做横向分配梁；模板系统由侧模、底模、端模等组成。10cm15cm木方分配梁沿纵向布置，直接铺设在支架顶部的可调节顶托上，梁底模板采用定制竹胶板，后背10cm10cm木方，然后直接铺装

3、在10cm15cm、木方分配梁上进行连接固定。根据施工技术要求、荷载重量、荷载分布状况、地基承载力情况等技术指标，通过计算确定，碗口支架形式为：支座处梁板下立杆布设0.60.6；跨中梁板下立杆布设0.60.9；翼缘板处支架布设间距为：1.2m（纵桥向）1.2m（横桥向）；横杆层距均为1.2m。支架安装严格按照图纸布置位置安装，碗扣支架为定型支架，安装时先确定起始安装位置，并根据地面标高确定立杆起始高度安装预制块，利用可调底托将标高调平,避免局部不平导致立杆不平悬空或受力不均，安装可采取先测量所安装节段地面标高,根据所测数据计算出立杆底面标高,先用可调底托将四个角标立杆高调平后挂线安装其它底托,

4、后安装立杆。第一层拼好之后，必须由工程技术人员抄平检查平整度，如高差太大，必须用底托调平。拼立杆时必须用吊线锤检查其垂直度，防止立杆偏心受力。接头部位必须连接牢固。支架搭拼时应挂线以控制调平和线型。顶托和底托外露部分不超过20cm，自由端超过30cm长的杆件要增加水平杆锁定；方木与地面铺装层之间要密贴，达到面受力，严禁形成点受力。顶托螺扣伸出长度不大于20cm，纵向方木接头不能有空隙，且不能悬空，若有空隙用扒钉十字交叉连接，方木间用木楔塞紧，且用钉子钉牢。横向钢管间若有空隙，用粗钢筋焊接或用直扣件将两钢管连成一体。碗扣支架搭拼完之后，用扣件式钢管在立杆上沿纵横向每隔4排设置一道剪刀撑，剪刀撑设

5、置时从顶到底要连续，搭接头保证不小于60cm，接头卡不少于2个，与水平横杆的夹角为45度60度，两剪刀撑不允许自相交，要求布置在立杆两侧。3、荷载分析计算(1)模板及模板支撑架荷载Q1：通过计算模板荷载如下：a、侧模：取q12=0.8KN/m2；b、底模（包括背带木）：取q13=0.7KN/ m2 ；c、碗扣脚手架荷载：按支架搭设高度6.2米计算（含剪刀撑）：q1-4=2KN/m2。(2)标准段实心板梁混凝土荷载Q2：钢筋混凝土容重取：26KN/m3（铁路混凝土梁支架法现浇施工技术规程，P15）a、纵桥向根据箱梁断面变化，按分段均布荷载考虑，其布置情况如下：纵向荷载分布、梁跨横断面分布、支座处

6、横断面分布。桥梁各断面荷载分布如下： (3)施工荷载Q3：施工人员、材料及施工机具取q3-1=1.0KN/m2。（铁路混凝土梁支架法现浇施工技术规程，P15）振捣混凝土时产生的荷载（水平面模板）荷载，取q3-2=2KN/m2，（铁路混凝土梁支架法现浇施工技术规程，P15）。浇筑混凝土时产生的荷载荷载，取q3-3=2KN/m2，（铁路混凝土梁支架法现浇施工技术规程，P15）。4、碗扣立杆受力计算全桥范围内立杆步距为120mm，立杆承载力30KN单肢立杆轴向力计算公式N（1.2Q1+1.2Q2+1.4Q3）LxLy式中：Lx、Ly 立杆纵向间距、横向间距。(1)跨中实心板位置，单根立柱最大分布荷载

7、：N=（1.2Q1+1.2Q2+1.4Q3）LxLy=1.2(q1-3+q1-4)+(1.2q2-1)+1.4(q3-1+q3-2+q3-3)0.60.9=1.2(q1-3+q1-4)+1.2Q2+1.4(q3-1+q3-2+q3-3)0.60.9=1.2(0.7+2)+1.2(261.35)+1.4(1+2+2)0.60.9=26.98KNLx、Ly 单肢立杆纵向、横向间距。N=26.98N=30KN单杆受力满足要求。(2)支座处底板位置，最大分布荷载N=（1.2Q1+1.2Q2+1.4Q3）LxLy =1.2(q1-3+q1-4) +(1.2q2-1)+1.4(q3-1+ q3-2+ q3

8、-3)0.60.6=1.2(q1-3+q1-4)+1.2Q2+1.4(q3-1+q3-2+q3-3) 0.60.6=1.2(0.7+2)+1.2(262.05)+1.4(1+2+2)0.60.6=26.71KNLx、Ly 单肢立杆纵向及横向间距，N=26.98N=30KN单杆受力满足要求。 (3)翼缘板位置立杆计算：N=（1.2Q1+1.2Q2+1.4Q3）LxLy =1.2(q1-2+q1-3+q1-4) +(1.2q2-1)+1.4(q3-1+ q3-2+ q3-3)1.21.2=1.2(q1-2+q1-3+q1-4)+1.2Q2+1.4(q3-1+q3-2+q3-3) 1.21=1.2(

9、0.7+2+0.8+)+1.2(262.05)+1.4(1+2+2) 1.21 =24.67KNLx、Ly 单肢立杆纵向及横向间距，立杆分布纵向1.2m，横向1.0m，横杆层距(即立杆步距)1.2m，则N=26.98N=30KN单杆受力满足要求。5、支架立杆稳定性验算碗扣式满堂支架是组装构件，单根碗扣在承载力允许范围内就不会失稳，因此此以轴心受压的单根立杆进行验算：公式：NN= A碗扣件采用外径48mm，壁厚3.5mm，A489mm2，A3钢，I10.78*104mm4则，回转半径i=（I/A）1/2=1.58cm,查建筑施工碗口式钢管脚手架安全技术规范表B2：钢管截面特性取值。跨中底板按横杆

10、步距：h=120cm计算。跨中底板钢管长细比L/i=120/1.58=75.9=250取76；轴心受压杆件，查建筑施工碗口式钢管脚手架安全技术规范附录C：Q235A钢管轴心受压构件的稳定系数0.744，=205MPa立杆最大承载力：N=0.744489205=74582.28N=74.6KN支架立杆步距120cm中受最大荷载的立杆位于支座处底板，其N26.71KN小于N=74.6KN（见前碗扣立杆受力验算）由上可知：支架稳定性满足要求。支架风荷载验算，本方案中涉及的支架最大支架高7.0m,按规定不需要进行风荷载验算。6、模板方木受力计算(1)10cm15cm木方梁板下1015纵向方木横向分配间

11、距取30cm。1015cm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：w10Mpa，E9103，10cm15cm方木的截面特性：W10152/6375cm3I=10153/12=2812.5cm4在支座处梁板部位：10cm15cm纵向分配梁验算：作用在分配梁上荷载混凝土、施工荷载、混凝土振捣产生的荷载底模板荷载，分配梁自身荷载，跨中部位的荷载Q1= q1-1+q1-3,Q2= q2-1及Q3=q3-1+q3-2,立杆纵向间距为90cm，横向间距为60cm. a P计算：1015cm横向分配梁间距为30cm,其分配情况如上图：P=( Q1+ Q2+ Q3)0.6

12、0.3（0.7+2+262.05+1+2+2）0.60.3=10.98KNb强度计算：Mmax=KMPl查简明施工计算手册表2-14得KM=0.289Mmax =0.2897.7040.6=1.9KNmw=Mmax/w=1.8106/3751035.08MPaw=10MPa 满足要求c挠度计算：Wmax=KWPl3/100EI,查简明施工计算手册表2-14得KW=2.716=2.7167.7041036003/10091032812.51040.25mmf=600/500=1.2mm 满足要求。跨中底板位置计算a P计算：作用在分配梁上荷载混凝土、施工荷载、混凝土振捣产生的荷载底模板荷载，分配

13、梁自身荷载，底板部位的荷载，腹板部位的荷载Q1= q1-1+q1-3,Q2= q2-1分Q3=q3-1+q3-2,立杆纵向间距为90cm，横向间距为60cm.1015cm横向分配梁间距为30cm，其分布情况如下图：作用在背带上荷载为P=(Q1+Q2+Q3)0.30.6（0.7+2+261.35+1+2+2）0.30.6=7.704KNb强度计算：所以Mmax=0.28913.60.9=2KNm=2106Nmmw=Mmax/w=3.5106/3751035.3MPaw=10MPa 满足要求c挠度计算：Wmax=2.71613.6103 6003 /10091032812.51040.6mmf=9

14、00/500=1.8mm 满足要求。(2)1010cm木方分配梁受力计算1010cm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：w10MPa，E9103。10cm10cm方木的截面特性：W10102/6167cm3I=10103/12=833cm4在全梁范围内横木布置间距为30cm，受力最大处在支座处：10cm10cm纵向分配梁验算：支座底板部位的砼荷载Q1= q竹胶板,Q2= q2-1及Q3=q3-1+q3-2,纵向分布方木横向间距为30cm,横向方木间距30cmP=( Q1+ Q2+ Q3)0.30.3（0.7+2+262.05+1+2+2）0.30.3=5

15、.49KNa强度计算：Mmax=3Pl/16=22.70.32/8=0.25KNm=0.31106Nmmw=Mmax/w=0.25106/1671031.85MPaw=10MPa 满足要求b挠度计算：Wmax=63Pl3/384n3EI=631.851033003/384910383310480.014mmf=300/500=0.6mm 满足要求。c抗剪验算=1.7Mpa= KVqL/A=0.455.491030.9/(0.10.1)=0.25Mpa =1.7Mpa方木计算满足要求。(3)竹胶板模板受力计算荷载：按横梁部位荷载进行计算，作用在竹胶模板荷载有：混凝土、施工荷载、混凝土振捣产生的荷

16、载，竹胶板自身荷载。全桥下方木布置形式相同，古支座处模板应力最大，现验算支座下竹胶板。均布荷载荷载：q=(Q1+Q2+Q3)0.3=（0.7+262.05+1+2+2）0.3=17.7KN/m,计算模式：竹胶模板面板宽122cm,其肋（背木）间距为30cm，因此，面板按三跨连续梁进行计算。 面板验算面板规格:2440mm1220mm15mma强度验算竹胶面板的静曲强度：纵向70Mpa，横向50Mpa跨度/板厚=300/15=12100，属小挠度连续板。查简明施工计算手册表2-14得Km=0.101Mmax=KmqL2=0.10117.70.32=0.16N.m=0.16106Nmm面板截面抵抗

17、矩:W=bh2/6=300152/6=11250mm3=M/W=0.15106/11250=14.3N/mm2横向=50Mpa，满足要求。b挠度验算查LY/T 1574-2000混凝土模板用竹材胶合板得竹胶面板的弹性模量：E纵向6103Mpa，E横向4103Mpa考虑竹胶面板的背带为10cm10cm木方，面板的实际净跨径为200mm，故=KqL4/（100EI）=0.9917.710-32004/(1004103300153/12)=0.08mm =l/500=0.4mm，满足要求。（4）钢管立杆验算钢管长细比 =120/1.58=75.9查表得整体稳定系数=0.703单根立杆轴力设计值N：由

18、跨中板底立杆N=26.98KN支座处底板立杆N=26.71KN= 26980/(0.703489)=78.48N/mm2205N/mm2 (满足)。支架底地基属景北大道路基及其附属结构，地基承载力按三级道路考虑取115Kpa跨中立杆地基承载力验算：按一块立杆底座所占砼地坪面积计算：A=0.60.9=0.36m2=49.96Kpa115Kpa，满足要求。支座处立杆地基承载力验算：按一块立杆底座所占砼地坪面积计算：A=0.60.6=0.36m2=74.19Kpa115Kpa，满足要求。四、跨路门洞验算1、门洞搭设方案XXXXXXXXX大桥宽11.68m，其中翼缘板21.05米，XXXXXXXXX大

19、桥（西南联络线）宽11.68m，其中翼缘板21.05米；跨中梁板厚度1.35米。景北大道采取左右幅分别搭设两车道门洞的方式疏解交通。单幅门洞宽为8m，（计算荷载时取9m），采用直径609壁厚14mm的钢管作支撑柱，钢管柱每根长4.0m，钢管横桥向布置（顺被跨道路），采用双拼30H型钢布设在支撑柱上作横向分配梁，50a型钢顺桥向作纵向分配梁，其上搭设钢管支架调整标高。钢管支架顺桥向间距60cm，横桥向间距60；钢管支架上布设15*10cm方木顺桥向分配梁，间距30cm10*10cm方木横向分配梁，间距30cm，模板为15mm竹胶板。1.顺桥向布置形式：采用50a工字钢。顺桥向布置间距为0.45m

20、，工字钢每根长9.5m。2.横桥向布置：横桥向采用两根30H型钢双拼而成，上方铺设顺桥向50a工字钢。详见下图：“单跨式门洞支架示意图”。 3.门洞搭设、拆除及防护措施 门洞搭设施工时，先测量放线砼基础及钢管柱的准确位置。门洞施工提前7天请示相关管理部门对其一侧道路进行封锁，门洞搭设前对进场的钢管柱、工字钢进行检查，钢管柱、工字钢的质量应符合规范要求，不准使用弯瘪、有裂缝的钢管柱和工字钢 。门洞严格按照设计纵横间距、尺寸进行搭设，严禁随意更改，如确实需要更改的，需经技术人员检查并确认对结构无影响时，方可更改 。每搭完一步以后，应按规定效正布距及垂直度。安装时应随搭设高度设置“四步一隔离”，保障

21、施工人员安全。在门洞前后设置充足的照明和标识，确保昼夜车辆、行人安全通行，并派值班人员看护警示标志、器具，防止损坏，引起事故，同时值班人员应提醒行人和车辆注意安全。拆除门洞时，应设置警戒区和警戒标志，并由专职人员负责警戒。拆除应在统一指挥下，按后装先拆、先装后拆的顺序及下列安全作业的要求进行，应从一端走向另一端、自上而下逐层进行。拆除工作中，使用安全防护用品；严禁使用榔头等硬物击打、撬挖，拆除下的下部件放到安全袋中以防坠物伤人。现浇梁施工期间跨路处设置钢管桩门式门洞，在过路口前方设置警示标志和限高钢架，并派专人负责交通安全。门洞底部浇筑宽1.0m，高0.5m防撞导向墩，砼标号C30，起到同时引

22、导车辆通过和防止车辆碰装支架的作用。防撞导向墩涂刷黑黄相间反光漆起到警示作用。门洞工字钢上方设置防护网及满铺竹胶板，防止高空坠物造成对交通车辆的影响。2、门洞验算1) 荷载计算(1)模板及模板支撑架荷载Q1：通过计算模板荷载如下：a、侧模：取q12=0.8KN/m2；b、底模（包括背带木）：取q13=0.7KN/ m2 ；支撑柱的高度为40m.跨中砼比重取：26KN/m3（2）跨中荷载分布图：(3)施工荷载Q3：施工人员及设备荷载取q3-1=1.0KN/m2。振捣荷载，取q3-2=2 KN/m2，混凝土浇筑荷载q3-3=2KN/m22) 型钢检算：顺桥向布置形式：采用50a工字钢。顺桥向，布置

23、间距为0.45m，底板位置布置间距为0.9m，每根长12m。规格：50a工字钢惯性矩Ix=46472cm4；截面模量Wx=1858.9cm3； E=2100000kg/cm2，单位重量:93.61Kg/m=0.93KN/m；顺桥向工字钢受力检算图：顺桥向线荷载施工荷载为：XXXXXXXXX大桥（西南联络线）q西=2651.35+260.32+（1+2+2+0.7+2+0.8）7=250.6KN/mXXXXXXXXX大桥q正=269.581.35+260.32.1+（1+2+2+0.7+2+0.8）11.68=451.92KN/m考虑1.4的系数：则总荷载为：XXXXXXXXX大桥（西南联络线）

24、q西=245*1.4=350.84KN/mXXXXXXXXX大桥q正=442.57*1.4=632.67KN/m分别分配到15、27根工字钢上，则每根工字钢钢上的均布荷载+工字钢自重为：Q西=350.84/15+0.93=24.3KN/mQ正=632.67/27+0.93=24.36KN/m最大弯矩M西= q西l2/8=0.12524.392=246KN.mM正=q正l2/8=0.12524.3692=246.6KN.m弯曲应力：西=M西/wx=246103/(1858.910-6) 10-6=132.3 Mpa=205 Mpa正=M正/wx=246.6103/(1858.910-6) 10-

25、6=132.7 Mpa=205 Mpa挠度：西=(524.394)/(3842.11044.6472)=21.27mmw=9/400=22.5mm正=(524.3694)/(3842.11044.6472)=21.3mmw=9/400=22.5mm顺桥向布置满足要求。横桥向布置：横桥向采用两根30H型钢双拼而成，按均布荷载考虑间距为2.0m的三等跨连续梁计算,取中间的两根型钢进行计算：均布荷载计算：q西=20.93+9350.84/（27）=227.4KN/mq正=20.93+9632.67/（211.68）=245.6KN/m按正线门洞进行核算最大弯矩MM正=0.08ql2=0.08245.

26、63.02=176.832KN.m弯曲应力：正=M/wx=98*103/(2*450667*10-9)=196.2 Mpa=215 Mpa挠度：正=0.677*qL4/(100EI)= 0.6771361033.04/(1002.110510626760000010-12)=3.4mmmL/400=7.5mm满足要求。3）钢管柱的验算钢管柱采用外径609mm,壁厚14mm的钢管，截面积为：257.736cm2，XXXXXXXXX大桥（西南联络线）横桥向布置4根，间距7/3=2.33，取2.5m检算；XXXXXXXXX大桥横桥向布置6根，间距11.68/5=2.336，取2.5m检算，每根钢管柱

27、承重为：G西=2071.44/8=258.93KNG正=3879.675/12=323.3KN按正线进行检算钢管惯性半径为：i=(I/A)1/2=(3.14*(R4-r4)/4*A)1/2=(3.14*(0.34-0.2864)/(4*257.736*10-4)1/2 =0.207长细比：=L/i=1*4.0/0.207=19.3 ,查表的为：0.98钢管最大轴向压力为：N=393.26+2.0*4.0=324.1KN钢管抗弯截面系数W=3.14*(R4-r4)/(4*R)=3.687*10-3截面积为：A=257.736cm2= d=0.98*182=178.4Mpa=323.1 /(A)=401.26*103/(0.98*257.736*10-4)=12.79Mpa钢管柱满足要求。4）基础验算按一根609顶撑管底座所占砼条形基础地坪面积计算：A=1.53=4.5m2=71.8Kpa小于设计提供的地基承载力值115Kpa，满足要求。综上计算，故本方案门洞支撑体系符合要求。