現(xiàn)澆箱梁滿堂碗扣支架驗(yàn)算_secret

1、（泉塘特大橋）現(xiàn)澆箱梁支架驗(yàn)算一、現(xiàn)澆箱梁支架設(shè)計(jì)理論基礎(chǔ)與設(shè)計(jì)步驟1、支架設(shè)計(jì)的理論基礎(chǔ)理論力學(xué)原理；材料力學(xué)原理；結(jié)構(gòu)力學(xué)原理。2、設(shè)計(jì)步驟擬定支架類型及結(jié)構(gòu)布置 荷載分析及荷載組合 底模板驗(yàn)算 橫向木枋驗(yàn)算 縱向木枋驗(yàn)算 支架立桿驗(yàn)算 門(mén)洞驗(yàn)算 地基承載力驗(yàn)算。3、支架設(shè)計(jì)本橋箱梁底至地面最大高度為14.0m，擬采用滿堂式ø48*3.5碗扣支架作為全橋支架的基本構(gòu)件?，F(xiàn)澆梁底板和腹板位置立桿橫距和縱距均為60cm,翼緣板位置立桿橫距和縱距均為90cm,立桿步距為1.2m。滿堂支架頂橫向木枋采用12*12cm松木單層布置，橫向木枋上鋪設(shè)縱向木枋，縱向木枋6*8cm采用松木單層布置

2、，縱向木枋上鋪設(shè)15mm厚竹膠板。具體支架設(shè)計(jì)圖附后。該連續(xù)梁與上饒縣泉塘村7m寬縣道成157°交角，交叉點(diǎn)正線里程為DK356+359.95，縣道從第13#、14#墩中間穿過(guò)。為了保證縣道正常交通，該處設(shè)單孔門(mén)洞支架。門(mén)洞垂直縣道凈寬為7m，高度不小于5.5m。門(mén)洞底部為寬1m×高0.6m條形C15砼基礎(chǔ)，條形基礎(chǔ)長(zhǎng)m?；A(chǔ)上采用3排橫向30cm×縱向60cm鋼管支架，鋼管支架頂橫縣道方向鋪設(shè)15cm×20cm松木枋頂順縣道方向鋪設(shè)1根20b工字鋼，20b工字鋼頂橫縣道方向鋪設(shè)雙拼32b工字鋼，雙拼32b工字鋼間距為60cm。雙拼32b工字鋼頂橫線路方

3、向鋪設(shè)18工字鋼，18工字鋼間距為60cm。18工字鋼頂再架設(shè)滿堂碗扣腳手支架，支架設(shè)計(jì)同其他段落。具體門(mén)洞設(shè)計(jì)圖附后。二、荷載計(jì)算1、荷載分析鋼筋混凝土自重箱梁鋼筋混凝土自重屬均布荷載，直接作用于底模及側(cè)模，根據(jù)現(xiàn)澆梁設(shè)計(jì)圖可得箱梁各部分自重荷載為：底板和頂板處：q1底板=(3.45*0.475+3.45*0.365)*26=75.35KN/m腹板處：q1腹板=(3.315*1.63-2.6*0.65÷2-0.5*0.3÷2-1.05*0.35÷2-1.825*0.775)*26=75.02KN/m翼緣板處：q1翼緣板=(2.65*0.485)*26=34KN/

4、m竹膠板底模（板厚=1.5cm ，容重=7.5KN/m3）q2=1*1*0.015*7.5KN/m3=0.11KN/m2縱向木枋（6*8cm15cm）q3=（1/0.15）*0.06*0.08*7.5=0.24KN/m2橫向木枋（12*12cm）橫梁處 q4底板=（1/0.6）*0.12*0.12*7.5=0.18 KN/m2腹板處 q4腹板=（1/0.6）*0.12*0.12*7.5=0.18 KN/m2翼緣板處 q4翼緣板=（1/0.9）*0.12*0.12*7.5=0.12 KN/m2支架體系自重單根鋼管自重按14m的支架高度計(jì)算鋼管自重荷載（含配件、剪刀撐及水平拉桿等），ø4

5、8*3.5鋼管單位重為3.84kg/m，加配件乘以系數(shù)2.0,則立桿自重平均分配到底層的荷載為:g=14m*3.84kg/m*系數(shù)2*9.8N/1000=1.05KN/根鋼管支架體系自重根據(jù)支架設(shè)計(jì)圖，底板及腹板區(qū)平均每平方米布置了11.1根鋼管，翼緣板處平均每平方米布置了4.94根鋼管，則支架體系自重為：底板和腹板處 q5底板和腹板=1.05*11.1=11.7KN/m2 翼緣板處 q5翼緣板=1.05*4.94=5.2KN/m2 施工機(jī)具及人員荷載 q6=1.5KN/m2 傾倒混凝土產(chǎn)生的荷載 q7=2.0KN/m2振搗砼產(chǎn)生的荷載 q8=2.0KN/m22、荷載組合驗(yàn)算底模底板處底模（寬

6、3.45m）q=1.2(q1底板/3.45+q2)+1.4(q6+q7+q8)=1.2*(75.35/3.45+0.11)+1.4*(1.5+2.0+2.0)=34.04KN/m2 腹板底模（單側(cè)寬1.63m）q=1.2(q1腹板/1.63+q2)+1.4(q6+q7+q8)=1.2*(75.02/1.63+0.11)+1.4*(1.5+2.0+2.0)=63.06KN/m2 翼緣板底模（單側(cè)寬2.65m）q=1.2(q1翼緣板/2.65+q2)+1.4(q6+q7+q8)=1.2*(34/2.65+0.11)+1.4*(1.5+2.0+2.0)=23.23KN/m2 驗(yàn)算縱向木枋底板處 q=

7、1.2(q1底板/3.45+q2+q3)+1.4(q6+q7+q8)=1.2*(75.35/3.45+0.11+0.24)+1.4*(1.5+2.0+2.0)=34.33KN/m2 腹板處 q=1.2(q1腹板/1.63+q2+q3)+1.4(q6+q7+q8)=1.2*(75.02/1.63+0.11+0.24)+1.4*(1.5+2.0+2.0)=63.35KN/m2 翼緣板處 q=1.2(q1翼緣板/2.65+q2+q3)+1.4(q6+q7+q8)=1.2*(34/2.65+0.11+0.24)+1.4*(1.5+2.0+2.0)=23.52KN/m2 驗(yàn)算橫向木枋底板處 q=1.2(

8、q1底板/3.45+q2+q3+q4底板)+1.4(q6+q7+q8)=1.2*(75.35/3.45+0.11+0.24+0.18)+1.4*(1.5+2.0+2.0)=34.54KN/m2 腹板處 q=1.2(q1腹板/1.63+q2+q3+q4腹板)+1.4(q6+q7+q8)=1.2*(75.02/1.63+0.11+0.24+0.18)+1.4*(1.5+2.0+2.0)=63.57KN/m2 翼緣板處 q=1.2(q1翼緣板/2.65+q2+q3+q4翼緣板)+1.4(q6+q7+q8)=1.2*(34/2.65+0.11+0.24+0.12)+1.4*(1.5+2.0+2.0)=

9、23.66KN/m2 驗(yàn)算立桿、地基底板處q=1.2(q1底板/3.45+q2+q3+q4底板+q5底板和腹板)+1.4(q6+q7+q8)=1.2*(75.35/3.45+0.11+0.24+0.18+11.7)+1.4*(1.5+2.0+2.0)=48.58KN/m2 腹板處q=1.2(q1腹板/1.63+q2+q3+q4腹板+q5底板和腹板)+1.4(q6+q7+q8)=1.2*(75.02/1.63+0.11+0.24+0.18+11.7)+1.4*(1.5+2.0+2.0)=77.61KN/m2 翼緣板處q=1.2(q1翼緣板/2.65+q2+q3+q4翼緣板+q5翼緣板)+1.4(

10、q6+q7+q8)=1.2*(34/2.65+0.11+0.24+0.12+5.2)+1.4*(1.5+2.0+2.0)=29.9KN/m2 三、滿堂腳手架結(jié)構(gòu)驗(yàn)算底模板驗(yàn)算1、竹膠板驗(yàn)算竹膠板釘在縱向木枋（6*8cm15cm）上，直接承受上部施工荷載,取承受最大荷載的腹板處進(jìn)行驗(yàn)算,截取1m寬的竹膠板簡(jiǎn)化為跨徑為15cm的三等跨連續(xù)梁來(lái)驗(yàn)算，計(jì)算簡(jiǎn)圖如下：1m寬*0.015m厚竹膠板截面特性I=100*1.53/12=28.13cm4=0.281*10-6m4W=100*1.52/6=37.5cm3=3.75*10-5m3w=12MPaE=9*103MPa=0.9*103KN/cm2截面驗(yàn)算

11、彎曲強(qiáng)度驗(yàn)算Mmax=0.1q*L2=0.1*63.06*0.152=0.142KN.m w =Mmax/W=0.142/(3.75*10-5)/1000=3.8Mpa<w=12Mpa 滿足要求撓度驗(yàn)算fmax=0.689*qL4/(EI)=0.689*104*63.06*0.154/(0.9*103*28.1)=0.009cm<f=L/400=0.04cm 滿足要求2、縱向木枋驗(yàn)算縱向木枋采用6*8cm松木單層布設(shè)，直接承受底模傳遞下來(lái)的荷載，腹板及底板處采用跨徑為0.6m的三等跨連續(xù)梁來(lái)計(jì)算，翼緣板處采用跨徑為0.9m的三等跨連續(xù)梁來(lái)計(jì)算。腹板處縱向木枋驗(yàn)算支點(diǎn)中心間距60cm

12、，順橋方向中心間距為15cm，則縱向木枋的分布荷載為: q=（0.6*0.15*63.35)/0.6=9.5KN/m，計(jì)算簡(jiǎn)圖如下：6*8cm松木枋截面特性I=6*8*8*8/12=256cm4=2.56*10-6m4W=6*8*8/6= 64cm3=0.64*10-4m3w=12MpaE=9*103MPa=0.9*103kN/cm2截面驗(yàn)算a、彎曲強(qiáng)度驗(yàn)算Mmax=0.1q*L2=0.1*9.5*0.602=0.342KN.mw =Mmax/W=0.342/(0.64*10-4)/1000=5.34Mpa<w=12Mpa 滿足要求b、撓度驗(yàn)算fmax=0.689*qL4/(EI)=0.

13、689*104*9.5*0.604/(0.9*103*256)=0.037cm<f=L/400=0.15cm 滿足要求翼緣板處縱向木枋驗(yàn)算支點(diǎn)中心間距90cm，橫橋方向中心間距為15cm，則縱向木枋的分布荷載為: q=（0.9*0.15*23.52)/0.9=3.53KN/m，計(jì)算簡(jiǎn)圖如下：6*8cm松木枋截面特性I=6*8*8*8/12=256cm4=2.56*10-6m4W=6*8*8/6= 64cm3=0.64*10-4m3w=12MpaE=9*103MPa=0.9*103kN/cm2截面驗(yàn)算a、彎曲強(qiáng)度驗(yàn)算Mmax=0.1q*L2=0.1*3.53*0.902=0.286KN.m

14、w =Mmax/W=0.286/(0.64*10-4)/1000=4.47Mpa<w=12Mpa 滿足要求b、撓度驗(yàn)算 fmax=0.689*qL4/(EI)=0.689*104*3.53*0.904/(0.9*103*256)=0.07cm<f=L/400=0.225cm 滿足要求3、橫向木枋驗(yàn)算橫向木枋采用12*12cm松木枋單層布置，直接承受縱向木枋傳遞下來(lái)的荷載。腹板及底板處的橫向木枋按跨徑為0.6m的三等跨連續(xù)梁來(lái)計(jì)算，翼緣板處為跨徑為0.9m的三等跨連續(xù)梁。腹板處橫向木枋驗(yàn)算腹板處橫向木枋支點(diǎn)中心間距為60cm，順橋向間距60cm，則橫向木枋的分布荷載為: q=（0.6

15、*0.6*63.57)/0.6=38.14KN/m，計(jì)算簡(jiǎn)圖如下：12*12cm松木枋截面特性I=12*12*12*12/12=1728cm4=17.28*10-6m4W=12*12*12/6=288cm3=2.88*10-4m3w=12MpaE=9*103MPa=0.9*103kN/cm2截面驗(yàn)算a、彎曲強(qiáng)度驗(yàn)算Mmax=0.1q*L2=0.1*38.14*0.602=1.37KN.mw =Mmax/W=1.37/(2.88*10-4)/1000=4.77Mpa<w=12Mpa 滿足要求b、撓度驗(yàn)算fmax=0.689*qL4/(EI)=0.689*104*38.14*0.604/(0

16、.9*103*1728)=0.022cm<f=L/400=0.15cm 滿足要求翼緣板處橫向木枋驗(yàn)算翼緣板處橫向木枋支點(diǎn)中心間距為90cm，順橋向間距90cm，則橫向木枋的分布荷載為: q=（0.9*0.9*23.66)/0.9=21.29KN/m，計(jì)算簡(jiǎn)圖如下：12*12cm松木枋截面特性I=12*12*12*12/12=1728cm4=17.28*10-6m4W=12*12*12/6=288cm3=2.88*10-4m3w=12MpaE=9*103MPa=0.9*103kN/cm2截面驗(yàn)算a、彎曲強(qiáng)度驗(yàn)算Mmax=0.1q*L2=0.1*21.29*0.902=1.72KN.mw =

17、Mmax/W=1.72/(2.88*10-4)/1000=6.0Mpa<w=12Mpa 滿足要求b、撓度驗(yàn)算fmax=0.689*qL4/(EI)=0.689*104*1.72*0.904/(0.9*103*1728)=0.005cm<f=L/400=0.225cm 滿足要求側(cè)模板驗(yàn)算1、荷載計(jì)算模板側(cè)壓力新澆混凝土側(cè)壓力計(jì)算公式取下面兩式中的較小值: 其中 c 混凝土的重力密度，取26.0kN/m3； t 新澆混凝土的初凝時(shí)間，取5h； V 混凝土的澆筑速度，取0.3m/h； H 混凝土側(cè)壓力計(jì)算位置處至新澆混凝土頂面總高度，取1.6m； 1 外加劑影響修正系數(shù)，不摻外加劑時(shí)取1

18、.00；摻具有緩凝作用的外加劑時(shí)取1.2 2 混凝土坍落度影響修正系數(shù)，當(dāng)坍落度小于30mm時(shí)，取0.85；5090mm時(shí)，取1.0；110150mm，取1.15。 則混凝土側(cè)壓力為：Pmax=0.22c t12v1/2=0.22×26×5×1.2×1.15×0.31/2=21.6kPaPmax=h=26×1.6=41.6kPa按取最小值，故取Pmax=21.6kPa振搗混凝土?xí)r產(chǎn)生的荷載取4kN/m22、荷載組合驗(yàn)算強(qiáng)度時(shí)P=21.6×1.24×1.431.52kN/m2驗(yàn)算剛度時(shí)P=21.6kN/m23、側(cè)模板

19、驗(yàn)算 根據(jù)底模驗(yàn)算，側(cè)?？v向木枋擬采用6*8cm松木單層布置，間距為15cm；橫向木枋采用12*12cm松木單層布置，間距為60cm。立桿驗(yàn)算1、立桿軸向荷載計(jì)算據(jù)路橋施工計(jì)算手冊(cè)，采用ø48*3.5鋼管作支架，當(dāng)橫桿步距為1.2m時(shí)，對(duì)接立桿的容許荷載N容=33.1KN。立桿底部承受豎向荷載為:腹板下:N=0.6*0.6*77.61KN/m2=27.94KNN容=33.1KN。 翼緣板下:N=0.9*0.9*29.9KN/m2=24.22KNN容=33.1KN。 結(jié)論:單根立桿承受荷載滿足容許荷載要求。2、立桿穩(wěn)定性驗(yàn)算 立桿的計(jì)算長(zhǎng)度L0 L0=120cm 截面回轉(zhuǎn)半徑I i=1

20、.58cm截面積A A=4.89cm2截面模量W W=5.08cm3鋼材的抗壓設(shè)計(jì)強(qiáng)度 容許=215Mpa長(zhǎng)細(xì)比 = L0/i= 120/1.58=76軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)=0.715則立桿的穩(wěn)定性按下列公式計(jì)算:N/(*A)=27.94*1000/(0.715*4.89*10-4)/106=79.9Mpa容許=215Mpa結(jié)論：支架立桿的穩(wěn)定性滿足要求。剪刀撐驗(yàn)算剪刀撐按鋪設(shè)長(zhǎng)度連結(jié)，剪刀撐的作用：剪刀撐保護(hù)整體穩(wěn)定，承載橫向風(fēng)力。橫向風(fēng)力計(jì)算PW=W*AW橫向風(fēng)壓計(jì)算：W=K1K2K3K4W0W0基本風(fēng)壓=1/16V2V-設(shè)計(jì)風(fēng)速（m/s）按規(guī)范8級(jí)風(fēng)速為17.220.7m/sK1-設(shè)計(jì)

21、風(fēng)速頻率換算系數(shù)，對(duì)于大橋、中橋采用1.0，其他橋梁采用0.85K2-風(fēng)載體型系數(shù)，圓柱截面為0.8K3-風(fēng)壓高度變化系數(shù)，離地面高度5m是為0.8，離地面高度10m時(shí)為1.0K4-地形地理?xiàng)l件系數(shù)，一般地區(qū)為1.0A-橋梁結(jié)構(gòu)的有效迎風(fēng)面積等于結(jié)構(gòu)的外形面積乘橋梁的結(jié)構(gòu)密度系數(shù)，為0.50.6W0=1/16V2=1/16×20.72=26.78W=K1K2K3K4W0=1.0×0.8×1.0×1.0×26.78=21.42PW=W*A=21.42×3.6×3.6×0.6=1.67KN/mP= PW/cos45=1

22、.67/0.707=2.362 KN考慮到市場(chǎng)上現(xiàn)銷售或出租的鋼管48×3.5mm壁厚達(dá)不到3.5mm等原因影響，48×3mm的A=424mm2 ，r=15.95mm。強(qiáng)度：=P/A=2362/424=5.57=140MPaL=3.6×1.414/6=0.848m長(zhǎng)細(xì)比=L/r=848/15.95=34.3=100查規(guī)范得穩(wěn)定性=0.906=N/A=2362/(0.906*424)=6.1=215MPa,剪刀撐強(qiáng)度滿足要求四、門(mén)洞支架驗(yàn)算根據(jù)以上驗(yàn)算，門(mén)洞18工字鋼頂每根立桿豎向荷載取N=27.94KN進(jìn)行驗(yàn)算。1、18工字鋼驗(yàn)算根據(jù)縣道與線路交叉角度和36b工字

23、鋼間距，計(jì)算得18工字鋼最大計(jì)算跨度按1.6m。18工字鋼頂支架立桿橫線路方向間距為60cm，則18工字鋼最不利受力見(jiàn)下圖：對(duì)支點(diǎn)A、B求矩得：FA=41.91KN，F(xiàn)B=41.91KN剪應(yīng)力最大值=F/A =41.91/(24.1*10-4)=17.4MPa<125MPa分段求出彎矩圖如下: 最大彎矩M=27.94KN.m最大應(yīng)力=M/W =27940/（185*10-6）=151MPa<215MPa經(jīng)驗(yàn)算， I18工字鋼受力滿足要求。2、雙拼32b工字鋼驗(yàn)算根據(jù)縣道與線路交叉角度和門(mén)洞凈距，計(jì)算得雙拼32b工字鋼計(jì)算跨度為8m，雙拼32b工字鋼頂18工字鋼間距為154cm，則雙

24、拼32b工字鋼最不利受力見(jiàn)下圖：對(duì)支點(diǎn)A、B求矩得：FA=125.82KN，F(xiàn)B=125.82KN剪應(yīng)力最大值=F/A =125.82/(73.5*10-4)=17.1MPa<125MPa分段求出彎矩圖如下: 最大彎矩M=212.636KN.m最大應(yīng)力=M/2W =212636/2*（727*10-6）=146.2MPa<215MPa經(jīng)驗(yàn)算，雙拼I32b工字鋼受力滿足要求。3、20b工字鋼驗(yàn)算20b工字鋼計(jì)算跨度為0.6m，則20b工字鋼最不利受力見(jiàn)下圖：?jiǎn)谓M雙拼I32b工字鋼和I32b工字鋼上I18工字鋼重量為：G=9m*57.5Kg/m+1.6m*6*24.1Kg/m=748.

25、86Kg=7.48KNN=125.82+7.48/2=129.56KN對(duì)支點(diǎn)A、B求矩得：FA=64.78KN，F(xiàn)B=64.78KN剪應(yīng)力最大值=F/A =64.78/(39.5*10-4)=16.4MPa<125MPa分段求出彎矩圖如下: 最大彎矩M=38.87KN.m最大應(yīng)力=M/2W =38870/（250*10-6）=155.48MPa<215MPa經(jīng)驗(yàn)算， I20b工字鋼受力滿足要求。4、15cm×20cm松木枋驗(yàn)算15*20cm松木枋截面特性I=bh3/12=15*20*20*20/12=10000cm4=100*10-6m4W= bh2/6=15*20*20/6=1000cm3=10*10-4m3w=12MpaE=9*103MPa=0.9*103kN/cm2松木枋計(jì)算跨度