支撐體系設(shè)計(jì)及計(jì)算書.doc

橋梁模板與支撐體系設(shè)計(jì)及計(jì)算書支撐體系設(shè)計(jì)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(shè)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(diào)節(jié)的頂托作為集中荷載的傳遞構(gòu)件。支撐體系搭設(shè)的構(gòu)造應(yīng)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(shè)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(shè)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(diǎn)的長度）。由于本橋梁結(jié)構(gòu)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(yuǎn)大于橋梁截面面積，可以不考慮風(fēng)荷載。一、現(xiàn)澆箱梁模板支撐體系計(jì)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(biāo)準(zhǔn)值取400 KNm2基礎(chǔ)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(qiáng)度取ft=1.87Nmm2木方的抗彎強(qiáng)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(qiáng)度取ft=1.87Nmm2面板的抗彎強(qiáng)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(shè)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(qiáng)度取ff215 N/mm2鋼管抗剪強(qiáng)度取ft=120Nmm2（二）、模板面板計(jì)算規(guī)格183091518mm。受力驗(yàn)算取單塊板驗(yàn)算，按三跨連續(xù)梁計(jì)算，其計(jì)算簡圖如下所示：荷載計(jì)算：序號荷載種類單位荷載荷載計(jì)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(shè)備2.5KN/m21.42.5=3.5KN/m25振搗時(shí)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(shè)計(jì)值：g=0.36+28.5+1.89=30.75KNm2活荷載設(shè)計(jì)值：q=3.5+2.8+5.6=11.9 KNm2荷載總設(shè)計(jì)值：g+q=30.75+11.9=42.65 KNm2內(nèi)力計(jì)算：按三等跨連續(xù)梁計(jì)算內(nèi)力(為簡化起見，凡超過三跨的模板均按三跨連續(xù)計(jì)算)，本結(jié)構(gòu)為受彎結(jié)構(gòu)，需要驗(yàn)算其抗彎強(qiáng)度、抗剪強(qiáng)度和剛度，根據(jù)荷載組合要求。將面荷載轉(zhuǎn)為線荷載模板面板取0.915m板寬帶計(jì)算。當(dāng)在滿載作用下時(shí)，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(cè)及C支座右側(cè)。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(qiáng)度計(jì)算：M=0.142.6510.32=0.38KNm截面抗剪強(qiáng)度計(jì)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(jì)算： QB左= -0.6（g+q）1= -0.637.0510.3= -6.669 KN截面抗剪強(qiáng)度計(jì)算值：=3Q2bh ft=1.87Nmm2=36669（2100018）=0.56Nmm2ft=1.87Nmm2 (滿足要求)3、剛度驗(yàn)算。即驗(yàn)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(jié)構(gòu)表面不隱蔽時(shí)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(jì)算：1=3=0.677（g+q）l4100EIw 面板最大撓度計(jì)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(yàn)算規(guī)格48mm3.5mm的鋼管。受力驗(yàn)算取單塊板長度183mm驗(yàn)算，按三跨連續(xù)梁計(jì)算，平均跨長600mm，其計(jì)算簡圖如下所示：荷載計(jì)算：序號荷載種類單位荷載荷載計(jì)算備注1板及板上部結(jié)構(gòu)、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(shè)計(jì)值：g=9.225+0.0461=9.27KNm活荷載設(shè)計(jì)值：q=6.30.3=1.89 KNm荷載總設(shè)計(jì)值：g+q=9.27+1.89=11.16 KNm內(nèi)力計(jì)算：按三等跨連續(xù)梁計(jì)算內(nèi)力(為簡化起見，凡超過三跨的模板均按三跨連續(xù)計(jì)算)，本結(jié)構(gòu)為受彎結(jié)構(gòu)，需要驗(yàn)算其抗彎強(qiáng)度和剛度。根據(jù)荷載組合要求，當(dāng)在滿載作用下時(shí)，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(cè)及C支座右側(cè)。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(qiáng)度計(jì)算：M=0.111.160.62=0.40KNm截面抗剪強(qiáng)度計(jì)算值：=MWfw=215MPa W5078mm3=0.40106（5.078103）=78MPa fw=215MPa (滿足要求)2、抗剪計(jì)算： QB左= -0.6（g+q）l= -0.611.160.6= -4.018 KN截面抗剪強(qiáng)度計(jì)算值：=3Q2bh f=120Nmm2=34018（2489）=12.3Nmm2ft=120Nmm2 (滿足要求)3、剛度驗(yàn)算。即驗(yàn)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(jié)構(gòu)表面隱藏時(shí)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(jì)算：1=3=0.677（g+q）l4100EIw 鋼管最大撓度計(jì)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(jì)算規(guī)格48mm3.5mm的鋼管。受力驗(yàn)算取單塊板長度183mm驗(yàn)算，按三跨連續(xù)梁計(jì)算，平均跨長600mm，其計(jì)算簡圖如下所示：荷載計(jì)算序號荷載種類單位荷載荷載計(jì)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(shè)計(jì)值：G=5.562+0.03=5.592KN活荷載設(shè)計(jì)值：Q=1.890.6=1.134 KN總荷載設(shè)計(jì)值：G+Q=5.592+1.134=6.726 KN內(nèi)力計(jì)算：按三等跨連續(xù)梁計(jì)算內(nèi)力(為簡化起見，凡超過三跨的模板均按三跨連續(xù)計(jì)算)，本結(jié)構(gòu)為受彎結(jié)構(gòu)，需要驗(yàn)算其抗彎強(qiáng)度和剛度。根據(jù)荷載組合要求，當(dāng)在集中荷載作用下時(shí)，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(cè)及C支座右側(cè)。即第1跨跨中彎矩 M=1G+2 Q支座剪力 V=3G +4Q1、抗彎強(qiáng)度計(jì)算：M=0.1755.5920.6+0.2131.1340.6=0.732KNm截面抗剪強(qiáng)度計(jì)算值：=MWfw=215MPa W5078mm3=0.79106（5.078103）=144.1MPa fw=215MPa 滿足要求。2、抗剪計(jì)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(cè)剪力最大VBr，max=3.066KN截面抗剪強(qiáng)度計(jì)算值：=3Q2bh f=120Nmm2=33066（2489）=9.41Nmm2f=120Nmm2(滿足要求)3、剛度驗(yàn)算。即驗(yàn)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(jié)構(gòu)表面隱蔽時(shí)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(jì)算：1=3= pl3/(48EI)w 鋼管最大撓度計(jì)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(jì)算縱向或橫向水平桿與立桿連接時(shí)，扣件的抗滑承載力按照下式計(jì)算（規(guī)范5.2.5）：RRC其中RC-扣件抗滑承載力設(shè)計(jì)值，當(dāng)直角扣件的擰緊力矩達(dá)40-65N.m時(shí)，試驗(yàn)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(jìn)行驗(yàn)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(jìn)行驗(yàn)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(diǎn)，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(yàn)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(jìn)行驗(yàn)算，其受力范圍為750mm750mm。荷載計(jì)算序號荷載種類荷載計(jì)算1扣件傳來的荷載6758N2水平橫桿重量按7.5m計(jì)：1.27.538.4=345.6N3扣 件按10個(gè)計(jì)：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(yàn)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(shù)規(guī)范要求，滿堂支架穩(wěn)定性驗(yàn)算須進(jìn)行頂部立桿段和非頂部立桿段的穩(wěn)定性驗(yàn)算。非頂部立桿段取豎向荷載最大的底部立桿段進(jìn)行驗(yàn)算。頂部立桿段驗(yàn)算計(jì)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(jì)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(jì)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(diǎn)的長度,取a=0.2m。L0=3177mm，長細(xì)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(yàn)算計(jì)算長度L0=k2h=1.155*2.225*1.2=3.084mk-滿堂支撐架立桿計(jì)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(jì)算長度系數(shù)，查表取2.225；h-立桿步距，h=1.2m；L0=3084mm，長細(xì)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(cè)壓力分布圖如下圖所示,故墻側(cè)模板所受荷載為:47.71.2=57.24 KNm2面板恒荷載設(shè)計(jì)值:57.24 KNm2面板活荷載設(shè)計(jì)值: 41.4=5.6 KNm2面板荷載總設(shè)計(jì)值: 57.24+41.4=62.84 KNm2（三）、墻模板面板抗彎承載力計(jì)算1、計(jì)算線荷載計(jì)算寬度取b mmq=62.84b （kN/m）2、按面板抗彎承載力要求驗(yàn)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(yàn)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(qiáng)度計(jì)算1、計(jì)算線荷載計(jì)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(yàn)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(yàn)算 q=47.70.3=14.31 kN/m 0.67714.314（1004680508