满堂支架计算书.docx

附件一兴宁至汕尾高速公路五华至陆河段石下枢纽互通工程A匝道1号桥现浇箱梁满堂支架计算书编 制：审 核：审 批： 施工单位：中交第二公路工程局有限公司编制日期：二一七年五月一日1.支架验算1.1布置说明：满堂支架采用外径48mm，壁厚3.5mm碗扣件组成，布置为纵横向立杆间距底板和翼板按60cm60cm布置，纵横向立杆间距腹板底按60cm30cm布置，横梁2m范围内纵横向立杆间距底板按60cm30cm布置，纵横向立杆间距翼板底按60cm60cm布置；支架最高高度9.695m，步距1.2m，设置一排纵、横向联接横管，使所有立杆联成整体；为确保支架的整体稳定性，在每4.5m纵向立杆和每4.5m横向立杆各设置一道剪刀撑。支架搭设好后，测量每10m放出高程控制点，然后挂线，将可调顶托调整到计算高程位置，本支架使用的可调顶托可调范围为20cm左右。然后铺设纵横向方木，纵向按60cm间距布置，横向按60cm和30cm间距（腹板处及横梁2m范围内横向均为30cm）布置，完成后，再铺设底模，模板采用2cm竹胶板。模板安装完成即可进行支架预压。满堂支架布置示意图如下：15A匝道1#桥满堂支架跨中横向布置断面图（单位：cm）A匝道1#桥满堂支架桥墩2m范围横向布置断面图（单位：cm）A匝道1#桥满堂支架纵向布置图（单位：cm）A匝道1#桥满堂支架平面布置图（单位：cm）1.2设计参数：(依据钢结构设计规范取值)：钢材抗弯强度设计值fm=215MPa 钢材抗剪强度设计值fv=125MPa 弹性模量 E=2.1105MPa 表1.2-1 碗扣式钢管截面特性外径d(mm)壁厚t(mm)截面积A(mm2)惯性矩I(mm4)抵抗矩W(mm3)回转半径i（mm）每米长自重（kg）483.04.241021.0781054.4910315.94壁厚实际为3.5mm，基于安全考虑壁厚按3.0mm计算：表1.2-2立杆允许设计荷载名称步距(m)允许设计荷载(kN)立杆0.6401.2302.桥墩2m范围支架检算3号4号墩两侧各2m范围支架按60cm30cm间距布置，该断面面积为21.875（电子图计算），底板宽度为8.75m，该位置长度为2m。对该位置进行支架检算：i、支架布置以6030cm间距布置，钢筋砼重量以25KN/m计每延米砼重量为：21.875125=546.875（KN）则单位面积承重为q1=546.875/（8.751）=62.5（KN/）由于钢管布置为60cm30cm，则单根承载力为：q1=62.5KN/0.60.3=11.25(KN/根)ii、底模及内模构造荷载取 q2=5KN/iii、扣件支架自重（按最高度9.695m计算）立杆自重（采用483.5，碗扣式钢管单位重量为5.602kg/m）q31=0.056029.695=0.543（KN/根）可调托座q32=0.045KN/m1个=0.045（KN/根）横杆自重q33=0.0247KN/m80.3=0.118（KN/根）所以碗扣式钢管脚手支架自重：q3=q31+q32+q33=0.543+0.045+0.118=0.706（KN/根）iv、施工活载（参照规范4.2.2表中结构支架施工均布荷载标准值，以3KN/计，基于安全考虑，取5KN/）q4=5KN/v、单根立杆设计轴向力荷载组合： 施工恒载：NGK=q1+q20.60.3+q3 =11.25+50.60.3+0.706 =12.856（KN/根） 活荷载：NQK=q40.60.3=50.60.3=0.9（KN/根） 轴向力：N=1.2 NGK1.4 NQK = 1.212.8561.40.9 =16.69(KN/根) vi、碗扣式支架稳定性检算 查表5.1.7得：截面面积A=424; 回转半径i=1.59cm 则=I0/i=120/1.59=75 查表得=0.813 N/(A)=16690/（0.813424）=48.4Mpa205Mpa （其中Q235钢管容许应力为205 Mpa） 根据以上计算可知，立杆的稳定性符合要求。3.跨中支架检算3号4号跨中碗扣式脚手架按60cm60cm间距布置，其断面面积9.035，箱梁底板宽度为8.75m（用电子图计算），对该位置进行支架检算：i、支架布置以6060cm间距布置，钢筋砼重量以25KN/m计每延米砼重量为：9.035125=225.87（KN）则单位面积承重为q1=225.87/（8.751）=25.8（KN/）由于钢管布置为60cm60cm，则单根承载力为：25.8KN/0.60.6=9.288(KN/根)ii、底模及内模构造荷载取 q2=5KN/iii、扣件支架自重（按高度9.695m计算）立杆自重（采用483.5，碗扣式钢管单位重量为5.602kg/m）q31=0.056029.695=0.543（KN/根）可调托座q32=0.045KN/m1个=0.045（KN/根）横杆自重q33=0.0247KN/m80.6=0.119（KN/根）所以碗扣式钢管脚手支架自重：q3=q31+q32+q33=0.543+0.045+0.119=0.707（KN/根）iv、施工活载（参照规范4.2.2表中结构脚手架施工均布荷载标准值，以3KN/计，基于安全考虑，取5KN/）q4=5KN/v、单根立杆设计轴向力荷载组合： 施工恒载：NGK=q1+q20.60.6+q3 =9.288+50.60.6+0.707 =11.795（KN/根） 活荷载：NQK=q40.60.6=50.60.6=1.8（KN/根） 轴向力：N=1.2 NGK1.4 NQK = 1.211.7951.41.8 =16.674(KN/根)vi、碗扣式支架稳定性检算 查表5.1.7得：截面面积A=424; 回转半径i=1.59cm 则=I0/i=120/1.59=75 查表得=0.813 N/(A)=16674/（0.813424）=48Mpa205Mpa （其中Q235钢管容许应力为205 Mpa） 根据以上计算可知，立杆的稳定性符合要求。4.桥墩两侧2m范围内纵横方木力学检算 纵向方木采用1510cm，横向采用1010cm，材质为松木，按较低强度等级TC13取值，抗弯允许应力fm=13（N/mm2），顺纹抗剪fv=1.4（N/mm2），横纹局部承压fc90=1.9（N/mm2），弹性模量E=10000（N/mm2），露天折减系数为0.9。A=100c，I=833cm4，Wa=167cm。i 、箱梁混凝土荷载：支架布置以6030cm间距布置，钢筋砼重量以25KN/m计每延米砼重量为：21.875125=546.875（KN）则单位面积承重为q1=546.875/（8.751）=62.5（KN/）ii、施工荷载a、底模及内模构造荷载取 q2=5KN/b、其他或荷载取 q4= 5KN/iii、荷载组合，由于支架布置为60cm30cm，则 q=(q1+q2+q4)L=（62.5+5+5）0.3=21.75（KN/m）即 q=21.751000 =2.175104 （N/m）iv、木楞跨中弯矩 Mmax=ql/8=2.1751040.6/8=978.75（Nm）v、弯应力验算 m=M/Wa=978.75/（167/1000000）=5.86106（N/） 即 m=5.86106/1000000 =5.86（N/mm2）11.7（N/mm2） 其中：抗弯容许应力为fm=130.9=11.7（N/mm2） 满足要求。vi、局部承压应力验算 荷载：q0.3/2=2.1751040.3/2=3263（N） 承压应力：3263/（100100）=0.326（N/mm2） fc90=1.71（N/mm2） 其中：横纹局部承压fc90=1.90.9=1.71（N/mm2） 满足要求。 vii、剪应力验算 荷载：q0.6/2=2.1751040.6/2=6525（N） 承压应力：6525/（100100）=0.653（N/mm2） fv=1.26（N/mm2） 其中：fv=1.40.9=1.26（N/mm2） 满足要有。5.跨中纵横向方木力学检算i 、箱梁混凝土荷载： 支架布置以60cm60cm间距布置，钢筋砼重量以25KN/m计 每延米砼重量为：9.035125=225.87（KN） 则单位面积承重为q1=225.87/（8.751）=25.8（KN/）ii、施工荷载 a、底模及内模构造荷载 取 q2=5KN/ b、其他或荷载 取 q4=5KN/iii、荷载组合，由于支架布置为60cm60cm，腹板底支架横向间距为30cm，则 q=（q1+q2+q4）L=（25.8+5+5）0.3=10.74（KN/m） 即 q=10.741000 =1.074104 （N/m）iv、木楞跨中弯矩 Mmax=ql/8=1.0741040.6/8=483（Nm）v、弯应力验算 m=M/Wa=483/（167/1000000）=2.89106（N/） 即 m=2.89106/1000000 =2.89（N/mm2）11.7（N/mm2） 其中：fm=130.9=11.7（N/mm2） 满足要求。vi、局部承压应力验算 荷载：q0.3/2=1.0741040.3/2=1611（N） 承压应力：1611/（100100）=0.161（N/mm2） fc90=1.71（N/mm2） 其中：fc90=1.90.9=1.71（N/mm2） 满足要求。 vii、剪应力验算 荷载：q0.6/2=1.0741040.6/2=3222（N） 承压应力：3222/（100100）=0.322（N/mm2） fv=1.26（N/mm2） 其中：fv=1.40.9=1.26（N/mm2） 满足要求。6.地基承载力计算地基处理范围为桥梁投影每侧各出1.5m，周围设置5050cm的排水沟,填土段要求分层压实，原状土段要求清表后压实，压实度不低于93%。支架底托为15cm10cm，底托下为15cm10cm方木，方木下面为15cm厚C25砼防水层，最下面铺石渣。混凝土的扩散角按45取，石渣的扩散角按45考虑。 根据上面的计算，再考虑立杆自重，按16.69KN考虑。（1）混凝土垫层承载力，由上可知立杆最大轴力为16.69KN, A1为底托面积，15cm15cm。 1=F1/A1=16.69/0.152=741KPa（2）10cm防水层承载力（混凝土厚度按15cm验算） L2=0.15+20.15tg45=0.35m 2=F1/A2=16.69/0.452=82KPa200kPa石渣垫层或地基的强度需为200kPa才能满足要求，故施工前进行承载力实验，达到要求后方可施工。