支撐體系設計及計算書.doc

橋梁模板與支撐體系設計及計算書支撐體系設計說明：面板采用18mm厚的膠合模板，面板背楞用枋木支撐，采用483.5水平鋼管作為背楞（木枋）的支撐。滿堂支架的搭設規(guī)格為：立桿間距0.6m0.6m，橫桿步距1.2m。立桿頂端采用可調節(jié)的頂托作為集中荷載的傳遞構件。支撐體系搭設的構造應滿足以下要求：1、掃地桿：離地高度不超過0.2m。2、剪刀撐：每隔四排立桿或3.0m設置一道垂直剪撐，垂直剪刀撐鋼管與地面成45-60度角，水平剪刀撐按照其兩端與中間每隔四排立桿從頂部開始向下每隔3步設置一道水平剪刀撐，每道剪刀撐寬度不小于4跨，且最大不大于6m。3、立桿頂端的頂托伸出上部第一根水平桿的長度不得超過20cm（自由端長度。注：自由端長度為模板支架立桿伸出頂層橫向水平桿中心線支撐點的長度）。由于本橋梁結構模板支撐成型下是規(guī)劃5#路,架空高度在23.53.9m,空間面積遠大于橋梁截面面積，可以不考慮風荷載。一、現(xiàn)澆箱梁模板支撐體系計算（一）、參數(shù)信息1、立桿參數(shù)： 立桿的縱距b=0.6m 立桿的橫距1=0.6m立桿的步距h=1.20m伸出長度：0.2m2、荷載參數(shù)： 箱梁端部厚：1.2m砼自重選用 25KNm3模板自重采用 0.3 KNm2施工均布荷載選用 2.5 KNm2振搗砼荷載 2 KNm2（水平模板） 4 KNm2（垂直模板）鋼筋自重 1.43 KNm3（每立方鋼筋砼鋼筋自重）3、地基參數(shù)地基承載力標準值取400 KNm2基礎底面面積取50mm50mm4、木方參數(shù)：木方的寬度80mm木方的高度50mm木方的彈性模量為E=7650Nmm2木方自重 0.3KNm2木方的順紋抗剪強度取ft=1.87Nmm2木方的抗彎強度取fw=17.9Nmm2木方的截面慣性矩I： I=bh3/12=8035012=2.13106mm4木方的截面抵抗矩W：W= bh2/6=802506=5.33104mm35、面板參數(shù)：面板厚為18mm面板的順紋抗剪強度取ft=1.87Nmm2面板的抗彎強度取fw=17.9Nmm2面板的彈性模量為E=4680Nmm2面板的截面慣性矩I：I=bh3/12=100018312=4.86105mm4面板的截面抵抗矩wW= bh2/6=10001826=5.4104mm36、其他參數(shù)：搭設高度取23.5m伸出長度取0.45m鋼管規(guī)格：48mm3.5mm鋼管立桿凈截面面積（cm2）：A1930mm2，受力面積489 mm2；鋼管截面抵抗矩WW20042mm3，鋼管截面慣性矩I：I1.22107mm4，鋼管的彈性模量E2.1105N/mm2，鋼管的抗彎強度取ff215 N/mm2鋼管抗剪強度取ft=120Nmm2（二）、模板面板計算規(guī)格183091518mm。受力驗算取單塊板驗算，按三跨連續(xù)梁計算，其計算簡圖如下所示：荷載計算：序號荷載種類單位荷載荷載計算備注1模板自重0.3KN/m21.20.3=0.36KN/ m22新澆筑砼自重25KN/m31.2250.95=28.5KN/m23鋼筋自重1.5KN/m31.21.51.05=1.89KN/ m24施工人員及設備2.5KN/m21.42.5=3.5KN/m25振搗時產(chǎn)生的荷載水平荷載2KN/m21.42=2.8KN/m2垂直荷載4KN/m21.44=5.6KN/m2恒荷載設計值：g=0.36+28.5+1.89=30.75KNm2活荷載設計值：q=3.5+2.8+5.6=11.9 KNm2荷載總設計值：g+q=30.75+11.9=42.65 KNm2內力計算：按三等跨連續(xù)梁計算內力(為簡化起見，凡超過三跨的模板均按三跨連續(xù)計算)，本結構為受彎結構，需要驗算其抗彎強度、抗剪強度和剛度，根據(jù)荷載組合要求。將面荷載轉為線荷載模板面板取0.915m板寬帶計算。當在滿載作用下時，三等跨連續(xù)梁的最大彎矩在B、C支座，最大剪力發(fā)生在B支座左側及C支座右側。即支座彎矩 MB=0.1（g+q）12支座剪力 QB左= -0.6（g+q）11、抗彎強度計算：M=0.142.6510.32=0.38KNm截面抗剪強度計算值：=MWfw=17.9 Nmm2W= bh2/6=10001826=5.4104 mm3=0.33106（5.4104）=6.1Nmm2 fw=17.9Nmm2 (滿足要求)2、抗剪計算： QB左= -0.6（g+q）1= -0.637.0510.3= -6.669 KN截面抗剪強度計算值：=3Q2bh ft=1.87Nmm2=36669（2100018）=0.56Nmm2ft=1.87Nmm2 (滿足要求)3、剛度驗算。即驗算在荷載（g+q）作用下?lián)隙仁欠駶M足要求。施工規(guī)范規(guī)定：結構表面不隱蔽時模板容許最大撓度w=l/300,最大撓度發(fā)生在第1、3跨的跨中。撓度計算：1=3=0.677（g+q）l4100EIw 面板最大撓度計算：w=0.67737.05l3004(10046804.86105)=0.90mmw=0.90mm =300250=1.2mm滿足要求。（三）、背楞鋼管受力驗算規(guī)格48mm3.5mm的鋼管。受力驗算取單塊板長度183mm驗算，按三跨連續(xù)梁計算，平均跨長600mm，其計算簡圖如下所示：荷載計算：序號荷載種類單位荷載荷載計算備注1板及板上部結構、施工荷載傳來的恒荷載30.75KN/m230.750.3=9.225KN/m2鋼管自重 0.0384KN/m 1.20.0384=0.0461KN/m恒荷載設計值：g=9.225+0.0461=9.27KNm活荷載設計值：q=6.30.3=1.89 KNm荷載總設計值：g+q=9.27+1.89=11.16 KNm內力計算：按三等跨連續(xù)梁計算內力(為簡化起見，凡超過三跨的模板均按三跨連續(xù)計算)，本結構為受彎結構，需要驗算其抗彎強度和剛度。根據(jù)荷載組合要求，當在滿載作用下時，三等跨連續(xù)梁的最大彎矩在B、C支座，最大剪力發(fā)生在B支座左側及C支座右側。即支座彎矩 MB=0.1（g+q）l2支座剪力 QB左= -0.6（g+q）l1、抗彎強度計算：M=0.111.160.62=0.40KNm截面抗剪強度計算值：=MWfw=215MPa W5078mm3=0.40106（5.078103）=78MPa fw=215MPa (滿足要求)2、抗剪計算： QB左= -0.6（g+q）l= -0.611.160.6= -4.018 KN截面抗剪強度計算值：=3Q2bh f=120Nmm2=34018（2489）=12.3Nmm2ft=120Nmm2 (滿足要求)3、剛度驗算。即驗算在荷載（g+q）作用下?lián)隙仁欠駶M足要求。施工規(guī)范規(guī)定：結構表面隱藏時模板容許最大撓度w=l/300,最大撓度發(fā)生在第1、3跨的跨中。撓度計算：1=3=0.677（g+q）l4100EIw 鋼管最大撓度計算w=0.67711.166004(1002.11051.22105)=0.36mm=600300=2mm（滿足要求）。（四）、主楞水平橫向鋼管受力計算規(guī)格48mm3.5mm的鋼管。受力驗算取單塊板長度183mm驗算，按三跨連續(xù)梁計算，平均跨長600mm，其計算簡圖如下所示：荷載計算序號荷載種類單位荷載荷載計算備注1背楞鋼管及鋼管上部荷載、施工荷載傳來的恒荷載9.27KNm9.270.6=5.562KN2鋼管自重 0.0384KN/m 1.20.03840.6=0.03KN恒荷載設計值：G=5.562+0.03=5.592KN活荷載設計值：Q=1.890.6=1.134 KN總荷載設計值：G+Q=5.592+1.134=6.726 KN內力計算：按三等跨連續(xù)梁計算內力(為簡化起見，凡超過三跨的模板均按三跨連續(xù)計算)，本結構為受彎結構，需要驗算其抗彎強度和剛度。根據(jù)荷載組合要求，當在集中荷載作用下時，三等跨連續(xù)梁的最大彎矩在B、C支座，最大剪力發(fā)生在B支座左側及C支座右側。即第1跨跨中彎矩 M=1G+2 Q支座剪力 V=3G +4Q1、抗彎強度計算：M=0.1755.5920.6+0.2131.1340.6=0.732KNm截面抗剪強度計算值：=MWfw=215MPa W5078mm3=0.79106（5.078103）=144.1MPa fw=215MPa 滿足要求。2、抗剪計算： VA，max=3G +4Q=0.355.592+0.4251.134=2.63KN VBl，max=3G +4Q=-0.655.592-0.5751.134=-4.64KN VBr，max=3G +4Q=0.55.592+01.134=3.066KN故在B支座右側剪力最大VBr，max=3.066KN截面抗剪強度計算值：=3Q2bh f=120Nmm2=33066（2489）=9.41Nmm2f=120Nmm2(滿足要求)3、剛度驗算。即驗算在荷載（g+q）作用下?lián)隙仁欠駶M足要求。施工規(guī)范規(guī)定：結構表面隱蔽時模板容許最大撓度w=l/300,最大撓度發(fā)生在第1、3跨的跨中。撓度計算：1=3= pl3/(48EI)w 鋼管最大撓度計算w=6.72610006003(482.11051.22105)=1.18mmw=1.18mm =600300=2mm（滿足要求）。（五）、扣件抗滑移的計算縱向或橫向水平桿與立桿連接時，扣件的抗滑承載力按照下式計算（規(guī)范5.2.5）：RRC其中RC-扣件抗滑承載力設計值，當直角扣件的擰緊力矩達40-65N.m時，試驗表明：單扣件在12KN的荷載下會滑動，其抗滑承載力可取8KN；雙扣件在20KN的荷載下會滑動，其抗滑承載力取12KN。采用單扣件進行驗算，其在12KN的荷載下會滑動，其抗滑承載力可取8.0KN。按照最不利的中間跨進行驗算，受力影響范圍為600mm600mm，受力大小為水平橫桿傳遞的荷載+扣件自重：6726N+1.213.2N2=6.758KN8KN 滿足要求，但考慮到頂板厚度較大，局部施工過程可能出現(xiàn)較大的集中荷載，為保證支撐體系的穩(wěn)定和安全，本工程采用頂托作為荷載承重支撐點，通過頂托將上部荷載直接傳遞至立桿的軸心。（六）、立桿受力驗算1、鋼管腳手架的自重（KN）立桿縱距查表值1=0.75m 步距查表值h=1.20m按照最不利的中間跨進行驗算，其受力范圍為750mm750mm。荷載計算序號荷載種類荷載計算1扣件傳來的荷載6758N2水平橫桿重量按7.5m計：1.27.538.4=345.6N3扣 件按10個計：1.213.210=158.4N4立桿重量1.238.45.27=242.8N荷載組合7504.8N 穩(wěn)定性驗算立桿為483.5鋼管：A1930mm2，W20042mm3，I1.22107mm4， i=(I/A) 1/2=15.8mm，fm205 MPa。按照扣件式鋼管腳手架安全技術規(guī)范要求，滿堂支架穩(wěn)定性驗算須進行頂部立桿段和非頂部立桿段的穩(wěn)定性驗算。非頂部立桿段取豎向荷載最大的底部立桿段進行驗算。頂部立桿段驗算計算長度L0=k1(h+2a)=1.155*1.719*（1.2+2*0.2）=3.177mk-滿堂支撐架立桿計算長度附件系數(shù)，H8m，取k=1.155；1-考慮滿堂支架整體穩(wěn)定因素的單桿計算長度系數(shù),查表取1.719；h-立桿步距，h=1.2m；a-立桿伸出頂層水平桿中心線至支撐點的長度,取a=0.2m。L0=3177mm，長細比=L0/i=3177/15.8=201，查表得穩(wěn)定系數(shù)=0.179=N/（A）=6758/（0.179489）=77.2N/mm2 fm205 N/mm2，頂部立桿段滿足穩(wěn)定性要求。底部立桿段驗算計算長度L0=k2h=1.155*2.225*1.2=3.084mk-滿堂支撐架立桿計算長度附件系數(shù)，H8m，取k=1.155；2-考慮滿堂支架整體穩(wěn)定因素的單桿計算長度系數(shù)，查表取2.225；h-立桿步距，h=1.2m；L0=3084mm，長細比=L0/i=3084/15.8=195.2，查表得穩(wěn)定系數(shù)=0.189=N/（A）=7504.8/（0.189489）=81.2N/mm2h，則側壓力分布圖如下圖所示,故墻側模板所受荷載為:47.71.2=57.24 KNm2面板恒荷載設計值:57.24 KNm2面板活荷載設計值: 41.4=5.6 KNm2面板荷載總設計值: 57.24+41.4=62.84 KNm2（三）、墻模板面板抗彎承載力計算1、計算線荷載計算寬度取b mmq=62.84b （kN/m）2、按面板抗彎承載力要求驗算MM抗=fW=17.9 Nmm2b18260.1q2=0.162.84b2=17.9 Nmm2b1826 =17.91821000（60.162.84）1/2=392mm3、按面板剛度要求驗算 q=47.7b 0.67747.7b4（1004680b18312）=/250 =10046801831000（250120.67747.7）1/3=304mm取最小值，模板豎楞間距300mm（四）、次楞方木強度計算1、計算線荷載計算寬度取0.3 mq=62.840.3=18.852 kN/m2、按次楞方木抗彎承載力要求驗算MM抗=fW=17.9 Nmm25080360.1q2=0.118.8522=17.9 Nmm2508036 =17.950802（60.118.852）1/2=636mm3、按次楞方木剛度要求驗算 q=47.70.3=14.31 kN/m 0.67714.314（1004680508