现浇箱梁满堂支架验算书

现浇箱梁满堂支架验算书现浇箱梁满堂支架验算书 工程名称：XX 市人民路东环路立交桥工程 建设单位：XX 市城市投资建设有限公司 监理单位：XX 双圆工程咨询监理有限公司 验 算 : 审 核 : 批 准 : : 编制单位：XX 中铁十五局集团第四工程有限公司 XX 东环立交桥项目经理部 编制时间：二一二年一月 邯郸市人民路东环路全互通立交桥工程现浇梁满堂支架验算书 - 1 - 一 、现浇箱梁支架设计理论基础与设计步骤 （一）、支架设计依据 1.公路桥涵施工技术规范JTG/TF50-2011 2.建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范 JGJ 166-2008 3.建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范 JGJ 130-2011 4.建筑结构荷载规范 GB 50009-2001（2006 年版） 5.建筑地基基础设计规范 GB 50007-2002 6.建筑地基处理技术规范 JGJ792002 7.公路桥涵施工手册 8.邯郸市人民路东环路立交桥工程现浇梁施工图 （二）、设计步骤 拟定支架类型及结构布置 荷载分析及荷载组合 模板验算 横向木枋验算 纵向方钢验算 支架立杆验算 地基承载力验算。 二、现浇箱梁支架验算二、现浇箱梁支架验算 （一）、支架搭设 本桥箱梁底至地面最大高度为 13.0m，施工支架主要采用满堂48*3.5mm 碗扣支架作为全桥支架的基本构件。剪刀撑采用48mm，壁厚 3.5mm 普通无缝钢管及扣件；采用满堂式立杆纵距为 90cm,箱梁变截面处为 60cm，水平杆步距均为 120cm，扫地杆距地面高度 20cm；腹板及隔板位置立杆横距为 60cm，底板及翼缘板位置立杆横距为 90cm。曲线部位，立杆的纵横距离均按扇形的外边缘为基准布置。剪刀撑横断面及纵断面上每 5排设置 1 道，支架竖向 4.8m 高度位置设置一层水平剪刀撑。顶托直接插入立杆顶端，支架搭设时下部设底托、顶部设顶托，底托与顶托调整范围控制在 200mm 以内。顶托上横向单层布置 6*9cm 方钢，间距同立杆间，方钢上方纵向铺设单层 10*10cm 方木，中到中间距 20cm， 纵向方木上铺设 15mm 厚竹胶板。 具体支架设计图见 “支架横断面图” 、 “支架纵断面图” 、 “支架平面图” 。 为加强支架的整体稳定性，支架水平方向与桥梁墩身采用顶托连接。 邯郸市人民路东环路全互通立交桥工程现浇梁满堂支架验算书 - 2 - 门洞的设置：底部设置 1.8m 宽*0.5m 高+0.9m 宽*1.0m 高 C20 钢筋砼承台基础，承台顶面设置400mm*8mm 钢管柱，钢管柱顶设 1 道双拼 40a 工字钢横向钢梁，钢梁顶部设置纵向贝雷片， 在贝雷梁顶面横向设置 10*10cm 方木， 横向方木上方纵向铺设 10*10cm方木，纵向方木上铺设 15mm 厚竹胶板。具体门洞设计图见“门洞设计图” 。 为了防止落物对门洞内行人和车辆造成安全事故，在贝雷片顶满铺一层 3mm 厚防落物钢板，且在门洞顶两端设置钢管防护栏，并安装安全网。 内模利用48mm 钢管搭设脚手架，顶托直接插入立杆顶端，支架搭设时顶托调整范围控制在 200mm 以内。支架下方座于马凳筋支撑，钢管不得伸入底板砼范围。箱内脚手架立柱间距为 90cm（横向）90cm（纵向） 90cm（水平杆步距） ，顶托上纵向单层布置 6*9cm 方钢， 间距同立杆间， 方钢上方横向铺设单层 10*10cm 方木， 中到中间距 20cm，横向方木上铺设 15mm 厚竹胶板。 为保证侧模的稳定， 腹板内外模及隔梁模板之间， 延桥梁方向每 2m 上下各设置一道25 的钢筋拉杆。 （二）、荷载计算 1、荷载分析、荷载分析 根据本桥现浇箱梁的结构特点，在施工过程中将涉及到以下荷载形式: q1 箱梁自重荷载，新浇混凝土容重取 26.50kN/m3。 q2 箱梁内模、底模、内模支撑及外模支撑荷载，按均布荷载计算，经 计算取 q21.0kN/m2（偏于安全） 。 q3 施工人员、施工材料和机具荷载，按均布荷载计算，取 2.5kN/m2。 q4 振捣混凝土产生的荷载，对底板取 2.0kN/m2，对侧板取 4.0kN/m2。 q5 新浇混凝土对侧模的压力，由新浇混凝土容重、初凝时间、浇筑速度浇筑高度等计算得出。 q6 倾倒混凝土产生的水平荷载，取 2.0kN/m2。 q7 支架自重，经计算支架在不同布置形式时其自重如下表所示。 立杆横桥向间距立杆纵桥向间距横杆步距 支架自重 q7 的计算值(kPa) 60cm60cm90cm 3.38 60cm60cm120cm 2.94 60cm90cm120cm 2.21 邯郸市人民路东环路全互通立交桥工程现浇梁满堂支架验算书 - 3 - (8) q8 其他可能产生的荷载,如风荷载,雪荷载,冬季保温设施荷载等，取0.9kN/m2。 2、荷载组合、荷载组合 模板、支架设计计算荷载组合 模板结构名称 荷载组合 强度计算 刚度检算 底模及支架系统计算 +(8) +(8) 侧模计算 立杆、横杆承载性能： 立 杆 横 杆 步距（m） 允许载荷（kN） 横杆长度 （m） 允许集中荷载（kN） ） 允许均布荷载（kN） 0.6 40 0.9 4.5 12 1.2 30 1.2 3.5 7 1.8 25 1.5 2.5 4.5 2.4 20 1.8 2.0 3.0 第一章第一章 人民路主线桥人民路主线桥 1荷载计算荷载计算 （1）人民路主跨箱梁构造，梁端处: 邯郸市人民路东环路全互通立交桥工程现浇梁满堂支架验算书 - 4 - 根据横断面图，则 腹板处及横隔板处 q1 26.52.8=74.20kN/m2 底板处 q1 26.5（0.22+0.42）=16.96kN/m2 翼缘板 q126.5（0.20+0.45）/2=8.61kN/m2 取 1.2 的安全系数，则 q1=74.201.289.04kN/m2， q1=16.961.2=20.35kN/m2， q18.611.2=10.33kN/m2 （2）人民路一般箱梁构造，跨中处： 根据横断面图，则： 腹板处及横隔板处 q1 26.51.7=45.05kN/m2 底板处 q1 26.5（0.22+0.22）=11.66kN/m2 翼缘板 q126.5（0.20+0.45）/2=8.61kN/m2 取 1.2 的安全系数，则 q1=45.051.254.02kN/m2， q1=11.661.2=13.99kN/m2， q18.611.2=10.33kN/m2 邯郸市人民路东环路全互通立交桥工程现浇梁满堂支架验算书 - 5 - （3）人民路一般箱梁构造，梁端处： 根据横断面图，则： 腹板处及横隔板处 q1 26.51.7=45.05kN/m2 底板处 q1 26.5（0.22+0.42）=16.96kN/m2 翼缘板 q126.5（0.20+0.45）/2=8.61kN/m2 取 1.2 的安全系数，则 q1=45.051.254.02kN/m2， q1=16.961.2=20.35kN/m2， q18.611.2=10.33kN/m2 2结构验算结构验算 （1）扣件式钢管支架立杆强度及稳定性验算 由于市面上很难买到规格为48mm3.5mm 钢管，为了安全起见计算时采用 48mm3.0mm 的来计算。 1 梁端处：梁端处： 支架体系采用 6060120cm 的布置结构， 根据 建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJ 130-2011，5.2.6 有关模板支架立杆的稳定性计算公式： N/A+MW/Wf 其中 N立杆轴向力设计值。根据荷载组合计算可得出。 轴心受压构件的稳定系数，根据长细比查建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJ 130-2011，附录 A 表 A.0.6 可得出。 A立杆的截面面积，可计算得出。 Mw计算段立杆由风荷载产生的弯矩，可由公式计算得出。 邯郸市人民路东环路全互通立交桥工程现浇梁满堂支架验算书 - 6 - W截面模量，,查建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJ 130-2011，附录 B 表 B.0.1 可得出。 f钢材的抗压强度设计值， 查 建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范 JGJ 130-2011，表 5.1.6 可得出 f=205N/mm2=0.205kN/10-6m2=2.05105kN/m2 N 值计算： 由建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJ 130-2011，5.2.7 组合风荷载时的立杆轴向力设计值计算公式 N=1.2（NG1K+NG2K）+0.91.4NQK（组合风荷载时） ，同前计算所得； 脚手架自重产生的轴向力标准值： NG1K=0.6 0.6 q2=0.6 0.6 1.0=0.36kN 结构自重产生的轴向力标准值： NG2K=0.6 0.6 q1=0.6 0.6 74.20=26.71kN 施工荷载产生的轴向力标准值总和： NQK=0.60.6(q3+q4)=0.36(2.5+4.0)=2.34kN 则： N=1.2（NG1K+NG2K）+0.91.4NQK =1.2（0.36+26.71）+0.91.42.34 =35.43kN 值计算： 首先计算长细比：=l0/i 其中 l0立杆计算长度=k （h+2a） (k 为立杆计算长度附加系数， 验算参考根据 建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJ 130-2011，表 5.3.4 得 k=1.155；为单杆计算长度系数，a 为立杆伸出顶层水平杆中心线到支撑点的长度，参考根据建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范 JGJ 130-2011， 附录 C 表 C-2 得=1.0； h 为步距=1.2m，a=0.5。 i截面的回转半径，查建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJ 130-2011，附录 B 表 B.0.1 得 i15.9mm=0.0159m。 由此得 =l0/i=k（h+2a）/i=1.1551(1200+20.5)/15.9=87 查建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJ 130-2011，附录 A 表 A.0.6 可 邯郸市人民路东环路全互通立交桥工程现浇梁满堂支架验算书 - 7 - 得出 =87 时，=0.68 A 值计算： A=3.14(242-212)=423.9mm2=4.23910-4m2 Mw 值计算： 查建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJ 130-2011，5.2.9 得 Mw=0.91.4Mwk=0.9 1.4 wk la h2/10 WK=0.7uzusw0 uz风压高度变化系数，参考 建筑结构荷载规范 表 7.2.1 得 uz=0.74 us风荷载脚手架体型系数，查 建筑结构荷载规范 表 6.3.1 第 36 项得：us=1.2 w0基本风压，查 建筑结构荷载规范 附表 D.4 w0=0.4kN/m2 故：WK=0.7uzusw0=0.70.741.20.4=0.249kN la立杆纵距 0.6m h立杆步距 1.2m 故： MW=0.9 1.4WKlah2/10=0.024KN.m W 值计算 ,查建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJ 130-2011，附录 B 表 B.0.1 可得出 W=5.26cm3=5.2610-6m3 则： N/A+MW/W =35.43/（0.684.23910-4）+0.024/5.2610-6 =1.2291105+0.04563105 =1.2291105+0.04563105 =1.27473105 kN/m2f=2.05105kN/m2 计算结果说明支架是安全稳定的。 邯郸市人民路东环路全互通立交桥工程现浇梁满堂支架验算书 - 8 - 2 腹板处：腹板处： 支架体系采用 6090120cm 的布置结构， 根据 建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJ 130-2011，5.2.6 有关模板支架立杆的稳定性计算公式： N/A+MW/Wf N 值计算： 由建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJ 130-2011，5.2.7 组合风荷载时的立杆轴向力设计值计算公式 N=1.2（NG1K+NG2K）+0.91.4NQK（组合风荷载时） ，同前计算所得； 脚手架自重产生的轴向力标准值： NG1K=0.6 0.9 q2=0.6 0.6 1.0=0.54kN 结构自重产生的轴向力标准值： NG2K=0.6 0.9 q1=0.6 0.9 74.20=40.068kN 施工荷载产生的轴向力标准值总和： NQK=0.60.9(q3+q4)=0.54(2.5+4.0)=3.51kN 则： N=1.2（NG1K+NG2K）+0.91.4NQK =1.2（0.54+40.068）+0.91.43.51 =53.152kN 值计算： 首先计算长细比：=l0/i 其中 l0立杆计算长度=k （h+2a） (k 为立杆计算长度附加系数， 验算参考根据 建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJ 130-2011，表 5.3.4 得 k=1.155；为单杆计算长度系数，a 为立杆伸出顶层水平杆中心线到支撑点的长度，参考根据建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范 JGJ 130-2011， 附录 C 表 C-2 得=1.0； h 为步距=1.2m，a=0.5。 i截面的回转半径，查建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJ 130-2011，附录 B 表 B.0.1 得 i15.9mm=0.0159m。 由此得 =l0/i=k（h+2a）/i=1.1551(1200+20.5)/15.9=87 查建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJ 130-2011，附录 A 表 A.0.6 可 邯郸市人民路东环路全互通立交桥工程现浇梁满堂支架验算书 - 9 - 得出 =87 时，=0.68 A 值计算： A=3.14(242-212)=423.9mm2=4.23910-4m2 Mw 值计算： 查建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJ 130-2011，5.2.9 得 Mw=0.91.4Mwk=0.9 1.4 wk la h2/10 WK=0.7uzusw0 uz风压高度变化系数，参考 建筑结构荷载规范 表 7.2.1 得 uz=0.74 us风荷载脚手架体型系数，查 建筑结构荷载规范 表 6.3.1 第 36 项得：us=1.2 w0基本风压，查 建筑结构荷载规范 附表 D.4 w0=0.4kN/m2 故：WK=0.7uzusw0=0.70.741.20.4=0.249kN la立杆纵距 0.9m h立杆步距 1.2m 故： MW=0.9 1.4WKlah2/10=0.036kN.m W 值计算 ,查建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJ 130-2011，附录 B 表 B.0.1 可得出 W=5.26cm3=5.2610-6m3 则： N/A+MW/W =53.152/（0.684.23910-4）+0.036/5.2610-6 =1.84394105+0.06844105 =1.84394105+0.06844105 =1.912105 kN/m2f=2.05105kN/m2 计算结果说明支架是安全稳定的。 邯郸市人民路东环路全互通立交桥工程现浇梁满堂支架验算书 - 10 - 3 底板处：底板处： 支架体系采用 9090120cm 的布置结构， 根据 建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范有关模板支架立杆的稳定性计算公式： N/A+MW/Wf N 值计算： 由建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJ 130-2011，5.2.7 组合风荷载时的立杆轴向力设计值计算公式 N=1.2（NG1K+NG2K）+0.91.4NQK（组合风荷载时） ，同前计算所得； 脚手架自重产生的轴向力标准值： NG1K=0.9 0.9 q2=0.6 0.9 1.0=0.81kN 结构自重产生的轴向力标准值： NG2K=0.9 0.9 q1=0.9 0.9 16.96=13.738kN 施工荷载产生的轴向力标准值总和： NQK=0.90.9(q3+q4)=0.81(2.5+4.0)=5.265kN 则： N=1.2（NG1K+NG2K）+0.91.4NQK =1.2（0.81+13.738）+0.91.45.265 =24.092kN 值计算： 首先计算长细比：=l0/i 其中 l0立杆计算长度=k （h+2a） (k 为立杆计算长度附加系数， 验算参考根据 建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJ 130-2011，表 5.3.4 得 k=1.155；为单杆计算长度系数，a 为立杆伸出顶层水平杆中心线到支撑点的长度，参考根据建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJ 130-2011，附录 C 表 C-2 得=1.301；h 为步距=1.2m，a=0.5。 i截面的回转半径，查建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJ 130-2011，附录 B 表 B.0.1 得 i15.9mm=0.0159m。 由此得 =l0/i=k（h+2a）/i=1.1551.301(1200+20.5)/15.9=113.187 查建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJ 130-2011，附录 A 表 A.0.6 可得出 =113.187 时，=0.496 邯郸市人民路东环路全互通立交桥工程现浇梁满堂支架验算书 - 11 - A 值计算： A=3.14(242-212)=423.9mm2=4.23910-4m2 Mw 值计算： 查建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJ 130-2011，5.2.9 得 Mw=0.91.4Mwk=0.9 1.4 wk la h2/10 WK=0.7uzusw0 uz风压高度变化系数，参考 建筑结构荷载规范 表 7.2.1 得 uz=0.74 us风荷载脚手架体型系数，查 建筑结构荷载规范 表 6.3.1 第 36 项得：us=1.2 w0基本风压，查 建筑结构荷载规范 附表 D.4 w0=0.4kN/m2 故：WK=0.7uzusw0=0.70.741.20.4=0.249kN la立杆纵距 0.9m h立杆步距 1.2m 故： MW=0.9 1.4WKlah2/10=0.036kN.m W 值计算 ,查建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJ 130-2011，附录 B 表 B.0.1 可得出 W=5.26cm3=5.2610-6m3 则： N/A+MW/W =24.092/（0.4964.23910-4）+0.036/5.2610-6 =1.14584105+0.06844105 =1.214105 kN/m2f=2.05105kN/m2 计算结果说明支架是安全稳定的。 翼缘板处：翼缘板处： 支架体系采用 9090120cm 的布置结构， 根据 建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范有关模板支架立杆的稳定性计算公式： 邯郸市人民路东环路全互通立交桥工程现浇梁满堂支架验算书 - 12 - N/A+MW/WfN 值计算： 由建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJ 130-2011，5.2.7 组合风荷载时的立杆轴向力设计值计算公式 N=1.2（NG1K+NG2K）+0.91.4NQK（组合风荷载时） ，同前计算所得； 脚手架自重产生的轴向力标准值： NG1K=0.9 0.9 q2=0.6 0.9 1.0=0.81kN 结构自重产生的轴向力标准值： NG2K=0.9 0.9 q1=0.9 0.9 8.61=6.974kN 施工荷载产生的轴向力标准值总和： NQK=0.90.9(q3+q4)=0.81(2.5+4.0)=5.265kN 则： N=1.2（NG1K+NG2K）+0.91.4NQK =1.2（0.81+6.974）+0.91.45.265 =15.975kN 值计算： 首先计算长细比：=l0/i 其中 l0立杆计算长度=k （h+2a） (k 为立杆计算长度附加系数， 验算参考根据 建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJ 130-2011，表 5.3.4 得 k=1.155；为单杆计算长度系数，a 为立杆伸出顶层水平杆中心线到支撑点的长度，参考根据建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJ 130-2011，附录 C 表 C-2 得=1.301；h 为步距=1.2m，a=0.5。 i截面的回转半径，查建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJ 130-2011，附录 B 表 B.0.1 得 i15.9mm=0.0159m。 由此得 =l0/i=k（h+2a）/i=1.1551.301(1200+20.5)/15.9=113.187 查建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJ 130-2011，附录 A 表 A.0.6 可得出 =113.187 时，=0.496 A 值计算： A=3.14(242-212)=423.9mm2=4.23910-4m2 邯郸市人民路东环路全互通立交桥工程现浇梁满堂支架验算书 - 13 - Mw 值计算： 查建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJ 130-2011，5.2.9 得 Mw=0.91.4Mwk=0.9 1.4 wk la h2/10 WK=0.7uzusw0 uz风压高度变化系数，参考 建筑结构荷载规范 表 7.2.1 得 uz=0.74 us风荷载脚手架体型系数，查 建筑结构荷载规范 表 6.3.1 第 36 项得：us=1.2 w0基本风压，查 建筑结构荷载规范 附表 D.4 w0=0.4kN/m2 故：WK=0.7uzusw0=0.70.741.20.4=0.249kN la立杆纵距 0.9m h立杆步距 1.2m 故： MW=0.9 1.4WKlah2/10=0.036kN.m W 值计算 ,查建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJ 130-2011，附录 B 表 B.0.1 可得出 W=5.26cm3=5.2610-6m3 则： N/A+MW/W =15.975/（0.4964.23910-4）+0.036/5.2610-6 =0.75979105+0.06844105 =0.828105 kN/m2f=2.05105kN/m2 计算结果说明支架是安全稳定的。 （2）、满堂支架整体抗倾覆 依据公路桥涵技术施工技术规范JTG/TF50-2011 要求支架在自重和风荷栽作用下时，倾覆稳定系数不得小于 1.3。 K0=稳定力矩/倾覆力矩=y*Ni/Mw 采用人民路主跨验算支架抗倾覆能力： 桥宽 12.75m，长 47m 采用 6090120cm 跨中支架来验算全桥： 邯郸市人民路东环路全互通立交桥工程现浇梁满堂支架验算书 - 14 - 支架横向 22 排； 支架纵向 53 排； 高度 5m； 顶托 TC60 共需要 22*53=1166 个； 立杆需要 22*53*5=5830m； 纵向横杆需要 22*5/1.2*47=4308m； 横向横杆需要 53*5/1.2*12.75=2816m； 故：钢管总重（5830+4308+2816）*3.84=50t; 顶托 TC60 总重为：1166*7.2=8.4t； 故：Ni =50*9.8+8.4*9.8=572.320kN； 稳定力矩= y*Ni=(12.8/2)*572.320=3662.848kN.m 风压高度变化系数，参考 建筑结构荷载规范 表 7.2.1 得 uz=0.74 us风荷载脚手架体型系数，查 建筑结构荷载规范 表 6.3.1 第 36 项得：us=1.2 w0基本风压，查 建筑结构荷载规范 附表 D.4 w0=0.4kN/m2 故：WK=0.7uzusw0=0.70.741.20.4=0.249kN/m2 跨中共受力为：q=0.249kN/m2*5m*47m=58.515kN； 倾覆力矩=q*(h/2)=58.515KN*(5/2)m=146.288kN.m K0=稳定力矩/倾覆力矩=3662.848/146.288=25.0391.3 计算结果说明本方案满堂支架满足抗倾覆要求 （3）、底模板验算 竹胶板钉在纵向木枋（10*10cm20cm）上，直接承受上部施工荷载,取承受最大荷载的腹板处进行验算,截取 1m 宽的竹胶板简化为跨径为 20cm 的三等跨连续梁来验算 1m 宽*0.015m 厚竹胶板截面特性 I=bh3/12=100*1.53/12=28.13cm4=0.281*10-6m4 W=bh2/6=100*1.52/6=37.5cm3=3.75*10-5m3 w=12MPa E=9*106kN/m2 弯曲强度验算 Mmax=1/8*q*L2=0.125*(89.04*0.2)*0.22=0.113kN.m w =Mmax/W=0113/(3.75*10-5)/1000 邯郸市人民路东环路全互通立交桥工程现浇梁满堂支架验算书 - 15 - =3.01Mpaw=12Mpa 满足要求 挠度验算 fmax=5/384*qL4/(EI) =5/384*(89.04*0.2)*0.24/(9*106*0.281*10-6) =0.019cmf=L/400=0.05cm 满足要求 （4）、纵向木枋验算 纵向木枋采用 10*10cm 松木单层布设， 直接承受底模传递下来的荷载， 腹板处采用跨径为 0.6m 来计算，支点中心间距 60cm，横桥方向中心间距为 20cm，则纵向木枋的分布荷载为: q=（0.6*0.2*89.04）/0.6=22.669kN/m 10*10cm 松木枋截面特性 I=bh3/12=10*10*10*10/12=833cm4=8.33*10-6m4 W=bh2/6=10*10*10/6= 166.7cm3=1.667*10-4m3 w=12Mpa E=9*106kN/m2 截面验算 a、弯曲强度验算 Mmax=18*q*L2=0.125*22.669*0.602=1.022kN.m w =Mmax/W=1.022/(1.667*10-4)/1000 =6.132Mpaw=12Mpa 满足要求 b、挠度验算 fmax=5/384*qL4/(EI) =5/384*22.669*0.604/(9*106*8.33*10-6) =0.051cmf=L/400=0.15cm 满足要求 （5）、横向方钢验算 横向采用 6*9cm， 壁厚为 0.6cm 方钢单层布置， 直接承受纵向木枋传递下来的荷载。腹板及底板处按跨径为 0.6m 来计算，翼缘板处为跨径为 0.9m。 腹板处横向支点中心间距为 60cm，顺桥向间距 60cm，则横向的分布荷载为: q=（0.6*0.6*89.04)/0.6=68.021kN/m， 邯郸市人民路东环路全互通立交桥工程现浇梁满堂支架验算书 - 16 - 6*9cm 方钢截面特性 查表得：I=0.88*10-6m4 W=2.9*10-5m3 w=215Mpa E=2.60*106kN/m2 截面验算 a、弯曲强度验算 Mmax=1/8*q*L2=0.125*68.021*0.602 =3.065kN.m w =Mmax/W=3.065/(0.294*10-4)/1000 =104.210Mpaw=215Mpa 满足要求 b、挠度验算 fmax=5/384*qL4/(EI) =5/384*68.021*0.64/(2.60*106*0.88*10-6) =0.053cm1.3 计算结果说明本方案满堂支架满足抗倾覆要求 （3）、底模板验算 竹胶板钉在纵向木枋（10*10cm20cm）上，直接承受上部施工荷载,取承受最大荷载的腹板处进行验算,截取 1m 宽的竹胶板简化为跨径为 20cm 的三等跨连续梁来验算 邯郸市人民路东环路全互通立交桥工程现浇梁满堂支架验算书 - 30 - 1m 宽*0.015m 厚竹胶板截面特性 I=100*1.53/12=28.13cm4=0.281*10-6m4 W=100*1.52/6=37.5cm3=3.75*10-5m3 w=12MPa E=9*106kN/m2 弯曲强度验算 Mmax=1/8*q*L2=0.125*(95.4*0.2)*0.22=0.093kN.m w =Mmax/W=0.093/(3.75*10-5)/1000 =2.485Mpaw=12Mpa 满足要求 挠度验算 fmax=5/384*qL4/(EI) =5/384*(95.4*0.2)*0.24/(9*106*0.281*10-6) =0.017cmf=L/400=0.05cm 满足要求 （4）、纵向木枋验算 纵向木枋采用 10*10cm 松木单层布设， 直接承受底模传递下来的荷载， 腹板处采用跨径为 0.6m 来计算，支点中心间距 60cm，横桥方向中心间距为 20cm，则纵向木枋的分布荷载为: q=（0.6*0.2*95.4）/0.6=19.08kN/m 10*10cm 松木枋截面特性 I=bh3/12=10*10*10*10/12=833cm4=8.33*10-6m4 W=bh2/6=10*10*10/6= 166.7cm3=1.667*10-4m3 w=12Mpa E=9*106kN/m2 截面验算 a、弯曲强度验算 Mmax=18*q*L2=0.125*19.08*0.602=0.858kN.m w =Mmax/W=0.858/(1.667*10-4)/1000 =5.12Mpaw=12Mpa 满足要求 b、挠度验算 fmax=5/384*qL4/(EI) 邯郸市人民路东环路全互通立交桥工程现浇梁满堂支架验算书 - 31 - =5/384*19.08*0.604/(9*106*8.33*10-6) =0.044cmf=L/400=0.15cm 满足要求 （5）、横向方钢验算 横向采用 6*9cm， 壁厚为 0.6cm 方钢单层布置， 直接承受纵向木枋传递下来的荷载。腹板及底板处按跨径为 0.6m 来计算，翼缘板处为跨径为 0.9m。 腹板处横向支点中心间距为 60cm，顺桥向间距 60cm，则横向的分布荷载为: q=（0.6*0.6*95.4/0.6)=57.24kN/m， 6*9cm 方钢截面特性 查表得：I=0.88*10-6m4 W=2.9*10-5m3 w=215Mpa E=2.60*106kN/m2 截面验算 a、弯曲强度验算 Mmax=1/8*q*L2=0.125*57.24*0.602 =2.575kN.m w =Mmax/W=2.575/(0.29*10-4)/1000 =86.11Mpaw=215Mpa 满足要求 b、挠度验算 fmax=5/384*qL4/(EI) =5/384*57.24*0.64/(2.60*106*0.88*10-6) =0.050cm1.3 计算结果说明本方案满堂支架满足抗倾覆要求 邯郸市人民路东环路全互通立交桥工程现浇梁满堂支架验算书 - 44 - （3）、底模板验算 竹胶板钉在纵向木枋（10*10cm20cm）上，直接承受上部施工荷载,取承受最大荷载的腹板处进行验算,截取 1m 宽的竹胶板简化为跨径为 20cm 的三等跨连续梁来验算 1m 宽*0.015m 厚竹胶板截面特性 I=100*1.53/12=28.13cm4=0.281*10-6m4 W=100*1.52/6=37.5cm3=3.75*10-5m3 w=12MPa E=9*106kN/m2 弯曲强度验算 Mmax=1/8*q*L2=0.125*(54.06*0.2)*0.22=0.055kN.m w =Mmax/W=0.055/(3.75*10-5)/1000 =1.452Mpaw=12Mpa 满足要求 挠度验算 fmax=5/384*qL4/(EI) =5/384*(54.06*0.2)*0.24/(9*106*0.281*10-6) =0.012cmf=L/400=0.05cm 满足要求 （4）、纵向木枋验算 纵向木枋采用 10*10cm 松木单层布设， 直接承受底模传递下来的荷载， 腹板处采用跨径为 0.6m 来计算，支点中心间距 60cm，顺桥方向中心间距为 20cm，则纵向木枋的分布荷载为: q=（0.6*0.2*54.06）/0.6=10.908kN/m 10*10cm 松木枋截面特性 I=bh3/12=10*10*10*10/12=833cm4=8.33*10-6m4 W=bh2/6=10*10*10/6= 166.7cm3=1.667*10-4m3 w=12Mpa E=9*106kN/m2 截面验算 a、弯曲强度验算 Mmax=18*q*L2=0.125*10.908*0.602=0.491kN.m 邯郸市人民路东环路全互通立交桥工程现浇梁满堂支架验算书 - 45 - w =Mmax/W=0.491/(1.667*10-4)/1000 =2.946Mpaw=12Mpa 满足要求 b、挠度验算 fmax=5/384*qL4/(EI) =5/384*10.908*0.604/(9*106*8.33*10-6) =0.025cmf=L/400=0.15cm 满足要求 (5)、横向方钢验算 横向采用 6*9cm， 壁厚为 0.6cm 方钢单层布置， 直接承受纵向木枋传递下来的荷载。腹板及底板处按跨径为 0.6m 来计算，翼缘板处为跨径为 0.9m。 腹板处横向支点中心间距为 60cm，顺桥向间距 60cm，则横向的分布荷载为: q=（0.6*0.6*54.06)/0.6=32.44kN/m， 6*9cm 方钢截面特性 查表得：I=0.88*10-6m4 W=2.9*10-5m3 w=215Mpa E=2.60*106kN/m2 截面验算 a、弯曲强度验算 Mmax=1/8*q*L2=0.125*32.44*0.602 =1.46kN.m w =Mmax/W=1.46/(0.294*10-4)/1000 =49.575Mpaw=215Mpa 满足要求 b、挠度验算 fmax=5/384*qL4/(EI) =5/384*32.44*0.64/(2.60*106*0.88*10-6) =0.061cm1.3 计算结果说明本方案满堂支架满足抗倾覆要求 （3）、底模板验算 竹胶板钉在纵向木枋（10*10cm20cm）上，直接承受上部施工荷载,取承受最大荷载的腹板处进行验算,截取 1m 宽的竹胶板简化为跨径为 20cm 的三等跨连续梁来验算 1m 宽*0.015m 厚竹胶板截面特性 I=100*1.53/12=28.13cm4=0.281*10-6m4 W=100*1.52/6=37.5cm3=3.75*10-5m3 w=12MPa E=9*106kN/m2 弯曲强度验算 邯郸市人民路东环路全互通立交桥工程现浇梁满堂支架验算书 - 58 - Mmax=1/8*q*L2=0.125*(54.06*0.2)*0.22=0.055kN.m w =Mmax/W=0.055/(3.75*10-5)/1000 =1.452Mpaw=12Mpa 满足要求 挠度验算 fmax=5/384*qL4/(EI) =5/384*(54.06*0.2)*0.24/(9*106*0.281*10-6) =0.012cmf=L/400=0.05cm 满足要求 （4）、纵向木枋验算 纵向木枋采用 10*10cm 松木单层布设， 直接承受底模传递下来的荷载， 腹板处采用跨径为 0.6m 来计算，支点中心间距 60cm，顺桥方向中心间距为 20cm，则纵向木枋的分布荷载为: q=（0.6*0.2*54.06）/0.6=10.908kN/m 10*10cm 松木枋截面特性 I=bh3/12=10*10*10*10/12=833cm4=8.33*10-6m4 W=bh2/6=10*10*10/6= 166.7cm3=1.667*10-4m3 w=12Mpa E=9*106kN/m2 截面验算 a、弯曲强度验算 Mmax=18*q*L2=0.125*10.908*0.602=0.491kN.m w =Mmax/W=0.491/(1.667*10-4)/1000 =2.946Mpaw=12Mpa 满足要求 b、挠度验算 fmax=5/384*qL4/(EI) =5/384*10.908*0.604/(9*106*8.33*10-6) =0.025cmf=L/400=0.15cm 满足要求 (5)、横向方钢验算 横向采用 6*9cm， 壁厚为 0.6cm 方钢单层布置， 直接承受纵向木枋传递下来的荷载。腹板及底板处按跨径为 0.6m 来计算，翼缘板处为跨径为 0.9m。 邯郸市人民路东环路全互通立交桥工程现浇梁满堂支架验算书 - 59 - 腹板处横向支点中心间距为 60cm，顺桥向间距 60cm，则横向的分布荷载为: q=（0.6*0.6*54.06)/0.6=32.44kN/m， 6*9cm 方钢截面特性 查表得：I=0.88*10-6m4 W=2.9*10-5m3 w=215Mpa E=2.60*106kN/m2 截面验算 a、弯曲强度验算 Mmax=1/8*q*L2=0.125*32.44*0.602 =1.46kN.m w =Mmax/W=1.46/(0.294*10-4)/1000 =49.575Mpaw=215Mpa 满足要求 b、挠度验算 fmax=5/384*qL4/(EI) =5/384*32.44*0.64/(2.60*106*0.88*10-6) =0.061cmf=L/400=0.15cm 满足要求 （6）、侧模板验算 1 模板侧压力 新浇混凝土侧压力计算公式取下面两式中的较小值: 其中 c 混凝土的重力密度，取 26.50kN/m3； t 新浇混凝土的初凝时间，取 5h； V 混凝土的浇筑速度，取 0.3m/h； H 混凝土侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面总高度，取 1.6m； 1 外加剂影响修正系数，不掺外加剂时取 1.00；掺具有缓凝作用的外加剂时取 1.2 2 混凝土坍落度影响修正系数，当坍落度小于 30mm 时，取 0.85；5090mm 时，取 1.0；110150mm，取 1.15。 则混凝土侧压力为： 邯郸市人民路东环路全互通立交桥工程现浇梁满堂支架验算书 - 60 - Pmax=0.22c t12v1/2 =0.2226.551.21.150.31/2=22.033kN/m2 Pmax=cH=26.51.6=42.4kN/m2 按取最小值，故取 Pmax=22.033kN/m2 2 振捣混凝土时产生的荷载取 4kN/m2 3 荷载组合 验算强度时 P=22.0331.241.432.04kN/m2 验算刚度时 P=22.033kN/m2 4 侧模板验算 同理，根据底模验算，侧模纵向木枋拟采用 10*10cm 松木单层布置，间距为20cm；横向采用 6*9cm 方钢单层布置，间距为 60cm，符合要求。 （7）、横杆稳定验算 横杆两端铰接，正常工作状态下水平推力为零，只在施工时承担部分施工荷载及自身重力，此处以 0.9 米横向杆进行验算。 q=q 人+q 自重=800+39.7=839.7N 按横杆正中受集中荷载这一最不利情况进行验算 横杆最大弯矩 Mmax=q*L/2=839.7*0.9/2=0.378kN.m 横杆容许弯矩 M=f*W=140*4.84*10-6=668kN.m MmaxM 横杆稳定性满足要求。 三、地基承载力计算：三、地基承载力计算： 1. 立杆底托 邯郸市人民路东环路全互通立交桥工程现浇梁满堂支架验算书 - 61 - 立杆底托验算： NRd 通过前面立杆承受荷载计算，端梁腹板处每根立杆上荷载最大值为间距 6060cm布置的立杆，即： N（人民路）abqab(q1+q2+q3+q4+q7) 0.60.6(89.04+1.0+2.5+2.0+2.94)=35.09kN N（东环路）abqab(q1+q2+q3+q4+q7) 0.60.6(95.40+1.0+2.5+2.0+2.94)=37.38kN N（匝道桥）abqab(q1+q2+q3+q4+q7) 0.60.6(54.06+1.0+2.5+2.0+2.94)=22.50kN 底托承载力（抗压）设计值，一般取 Rd =40kN; 得：Nmax= N（东环路）=37.38kN40kN 立杆底托符合要求。 2. 匝道桥立杆地基承载力验算 1 无杂填土地段立杆基础底面平均压力： 根据建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJ 130-2011，5.5.1 公式 Pk=Nk/A=fg Pk立杆基础底面处的平均压力标准值。 Nk上部结构传至立杆基础顶面的轴向压力标准值。为立杆承受的抗压值+砼自重。 A为基础底面积。顶托按 10cm10cm 设置，砼支撑层 15cm 厚，扩散角按 45计算。 fg为地基承载力特征值。地质资料显示，粉土承载力 110KPa,砂土承载力 100KPa。 则： 砼自重=9.810-326500.15（0.01+0.16+0.010.16）/3=0.50kN Nk1=22.50 kN Nk2=22.50+0.50=23.00kN A1=0.12=0.01m2 A2=（0.1+20.15tg45）2=0.16m2 砼支撑层顶部的平均压力标准值为： Pk=Nk1/A1=22.50/0.01=2250 KPafg砂土=100 KPa 砼支撑层底部的平均压力标准值为： Pk=Nk/A=23.00/0.16=143.75KPafg砂土=100 KPa 不满足地基承载力要求需要对地基继续处理。 邯郸市人民路东环路全互通立交桥工程现浇梁满堂支架验算书 - 62 - 继续处理方法，砼支撑层下面换填 30cm 灰土（灰土按 3:7 配制） 。 查建筑地基处理技术规范 JGJ792002，表 4.2.1，灰土的扩散角按 28计算。 则： 灰土自重=9.810-318000.3（0.16+0.52+0.160.52）/3=1.71 kN Nk=22.50+0.50+1.71=24.71 kN A=（0.4+20. 3tg28）2=0.52m2 灰土换填层底部的平均压力标准值为： Pk=Nk/A=24.71/0.52=47.52 KPafg砂土=100 KPa 因此换填 30cm 灰土后下卧层满足地基承载力要求。 杂填土地段立杆基础底面平均压力： 根据地勘报告，本桥多处支架处于杂填土层上，对于杂填土层地段，砼支撑层底按换填 1.0、1.2m、1.5m、1.8m、2.0m 灰土（灰土按 2:8 配制）验算下卧层承载力。 查建筑地基处理技术规范 JGJ792002，表 4.2.1，灰土的扩散角按 28计算。 1.0m 灰土自重=9.810-318001.0（0.16+2.14+0.162.14）/3=16.97 kN Nk=22.50+0.50+16.97=39.97kN A=（0.4+21.0tg28）2=2.14m2 1.0m 灰土换填层底部的平均压力标准值为： Pk=Nk/A=39.97/2.14=18.68 KPa 1.2m 灰土自重=9.810-318001.2（0.16+2.81+0.162.81）/3=25.69 kN Nk=22.50+0.50+25.69=48.69 kN A=（0.4+21.2tg28）2=2.81m2 1.2m 灰土换填层底部的平均压力标准值为： Pk=Nk/A=48.69/2.81=17.32 KPa 1.5m 灰土自重=9.810-318001.5（0.16+3.98+0.163.98）/3=43.55 kN Nk=22.50+0.50+43.55=66.55 kN A=（0.4+21.5tg28）2=3.98m2 1.5m 灰土换填层底部的平均压力标准值为： Pk=Nk/A=66.55/3.98=16.72KPa 邯郸市人民路东环路全互通立交桥工程现浇梁满堂支架验算书 - 63 - 1.8m 灰土自重=9.810-318001.8（0.16+5.35+0.165.35）/3=68.11kN Nk=22.50+0.50+68.11=91.11 kN A=（0.4+21.8tg28）2=5.35m2 1.8m 灰土换填层底部的平均压力标准值为： Pk=Nk/A=91.11/5.35=17.03KPa 2.0m 灰土自重=9.810-318002.0（0.16+6.38+0.166.38）/3=88.79kN Nk=22.50+0.50+88.79=111.79kN A=（0.4+22.0tg28）2=6.38m2 2.0m 灰土换填层底部的平均压力标准值为： Pk=Nk/A=111.79/6.38=17.52KPa 通过以上验算，说明换填 1.0m1.5m 时，随着换填深度的增加，灰土自重的增量比力的扩散要小，立杆对下卧层的承载力要求在降低，但换填深度大于 1.5m 时，随着换填深度的增加， 灰土自重的增量比力的扩散更快， 立杆对下卧层的承载力要求在增加。因此，对杂填土地段，换填 2:8 灰土 1.5m，换填完成后，按规范要求做载荷试验，检测换填顶面的承载力是否满足砼支撑层底部的平均压力标准值 143.75KPa。最大变形量不超过 5mm。 若荷载试验满足施工要求，按此方法实施，不满足要求再选用其它处理方法。 人民路及东环路既有路面地段立杆基础底面平均压力： 15cm20cm32cm15cm20cm32cm 基坑土层基坑从地表向下依次为15cm厚沥青混凝土，20cm厚碎石，32cm厚灰土层，黏土层。灰土碎石沥青混凝土 按既有路面结构层验算下卧层承载力验算 邯郸市人民路东环路全互通立交桥工程现浇梁满堂支架验算书 - 64 - 根据建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJ 130-2011，5.5.1 公式 Pk=Nk/A=fg Pk立杆基础底面处的平均压力标准值。 Nk上部结构传至立杆基础顶面的轴向压力标准值。为立杆承受的抗压值+砼调平层自重+既有路面结构层自重。 A为基础底面积。顶托按 10cm10cm 设置，既有沥青路面 15cm 厚，扩散角按 45计算，既有碎石砼层 20cm 厚，扩散角按 45计算，既有灰土层 32cm 厚，扩散角按 28计算。 fg为地基承载力特征值。地质资料显示，粉土承载力 110KPa,砂土承载力 100KPa。 则： 由前面的计算， Nk（人民路）=35.09kN Nk（东环路）=37.38kN A=0.12=0.01m2 既有沥青路面层顶部的平均压力标准值为： Pk（人民路）=Nk（人民路）/A=35.09/0.01=3509KPa Pk（东环路）=Nk（东环路）/A=37.38/0.01=3738KPa 既有沥青路面结构层自重+碎石砼结构层自重 =9.810-32650（0.15+0.20）（0.01+0.64+0.010.64）/3=2.21 kN 既有灰土层自重 =9.810-318000.32（0.64+0.96+0.640.96）/3=4.49 kN 则： Nk（人民路）=35.09+2.21+4.49=41.79kN Nk（东环路）=37.38+2.21+4.49=44.08kN A1=（0.1+20.35tg45）2=0.64m2 A2=（0.64+20.32tg28）2=0.96m2 既有灰土底部的平均压力标准值为： Pk（人民路）=Nk（人民路）/A2=41.79/0.96=43.53 KPafg砂土=100 KPa Pk（东环路）=Nk（东环路）/A2=44.08/0.96=45.92KPafg砂土=100 KPa 邯郸市人民路东环路全互通立交桥工程现浇梁满堂支架验算书 - 65 - 因此下卧层满足地基承载力要求。 施工前， 按规范要求做载荷试验，检测既有沥青路面顶面的承载力是否满足要求，人民路既有沥青路面顶层的平均压力标准值 3509KPa，东环路既有沥青路面顶层的平均压力标准值 3738KPa。最大变形量不超过 5mm。 四、四、贝雷梁门洞支架计算贝雷梁门洞支架计算 （一） 、计算依据 、 公路桥涵钢结构及木结构设计规范JTJ025-86； ； 、 钢结构设计规范(GB50017-2003)； 、 公路桥涵施工技术规范JTJ041-2000； 、 建筑施工扣件式钢