D匝道1號(hào)橋澆箱梁支撐體系鋼管支架方案1

1、D匝道1號(hào)橋現(xiàn)澆箱梁支撐體系鋼管支架方案一、設(shè)計(jì)說明1、設(shè)計(jì)依據(jù)：公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范（JTJ041-89）公路橋涵鋼結(jié)構(gòu)及木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（JTJ025-85）公路設(shè)計(jì)通用規(guī)范公路橋涵施工手冊(cè)2、參考資料公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范公路施工手冊(cè)簡明施工計(jì)算手冊(cè)新型腳手架與模板支撐架材料力學(xué)結(jié)構(gòu)力學(xué)3、材料強(qiáng)度、彈性模量：鋼管架立桿、大小橫桿鋼管采用規(guī)格48mm×3mm=215N/mm2 E=2.06×105N/mm2 A=424mm2 I=10.78×104mm4 W=4493mm3 r=15.95mm方木采用馬尾松，w=12 Mpa =1.9 MpaE木=9.0

2、5;103Mpa=9.0×106 KN/m230×200mm方木：W木=bh2/6=30*2002/6=2×105 mm3 I木=bh3/12=30*2003/12=2×107 mm4 A=30×200=6000 mm220a工字鋼：E=2.1×105 MpaA=3555 mm2 g=27.91 kg/mIx=23.69×106 mm4Wx=23.69×104 mm3二、 荷載計(jì)算1.豎向荷載（1）恒荷載 砼箱梁自重荷載：30.18KN/m2 （考慮砼自重作用在箱梁底支架6.6m寬范圍內(nèi)）注：全幅箱梁重766.3

3、m3（砼取26KN/m3）模及板背楞： 取1 KN/m2（2）活荷載施工人員走動(dòng)、施工機(jī)具運(yùn)輸、材料堆放： 取2.5 KN/m2振搗砼，傾倒、泵送砼： 取2 KN/m22.水平荷載計(jì)算泵送砼時(shí)產(chǎn)生的水平?jīng)_擊荷載取6.0Kpa（參見公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范），考慮到泵送砼時(shí)，產(chǎn)生水平荷載只作用在正在澆注的側(cè)面上，而不是整個(gè)側(cè)面上，所以要進(jìn)行折減計(jì)算（受力面積折減1/3計(jì)算）。 產(chǎn)生荷載為：1/3×100×1.6×6.0=320 KN風(fēng)載產(chǎn)生的水平荷載為：梁部：=K0K1K22K3K25W0（見公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范） =1.0×1.02×1.3

4、5;1.0×1.02×0.5 =0.65 KN/m2 產(chǎn)生荷載為：0.65×100×1.6=104 KN支架部分：=K0K1K22K3K25W0（見公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范） =0.45×0.8×1.02×1.0×1.0×1.02×0.5 =0.18 KN/m2 產(chǎn)生荷載為：0.18KN/m2×100×12=216 KN梁部荷載、施工荷載及模板自重因傾斜而產(chǎn)生的水平力： P=（30.18+1+4.5）×100×6.5×6%=1391.52 KN 荷載

5、組合:豎向荷載：q=1.2恒荷載+1.4活荷載 = (30.18+1)×1.2+(2+2.5) ×1.4 =43.7KN/m2 水平荷載：（作用于支架下端）橫向水平力： q=320+104+1391.52 =1815.5 KN沿跨長方向的均布荷載 q=1815.5÷100=18.16 KN/m(此項(xiàng)水平力有鋼管下端與枕木之間的摩擦力承擔(dān))水平荷載：（作用與支架上端）橫向水平力：q=320+104+1391.52+216=2031.5 KN沿跨長方向的均布荷載：q=2031.5÷100=20.32KN/m三、 支架設(shè)計(jì)及受力驗(yàn)算1、受力分析初步布設(shè)立桿順、

6、橫橋間距為80×60cm，步距為180cm。取跨中單桿支撐分析，如圖所示，根據(jù)受力特點(diǎn)按兩端鉸接的受壓構(gòu)件計(jì)算，計(jì)算長度l=大橫桿步距=1.8m N=43.7×0.8×0.6=21KN P=18.16×0.8/15=0.968KNl0=l=1.8m =l0/15.95=112.8查表得：1=0.456=N/A/1+M/W=21×103/424/0.456+1.74×103/(4493×0.776)=165.5N/mm2<=215N/mm2其中：M=P×1.8=1.74KN·M =(1-1.7

7、5;21×103×112.82/3.142×2.06×105×424)×1 =0.472 B部分：簡化為上下端鉸接，為二力桿，受力如圖示。 N=24.7×0.9×0.9=20KN Nl0=l=1.2m 根據(jù)規(guī)范規(guī)定：碗扣立桿豎向間距1.2m，立桿允許荷載30KN B N30KN ,符合規(guī)定要求; N=l0/i=1200/15.95=75.2查表 1=0.680單桿穩(wěn)定性驗(yàn)算： =N/1A=20×103/(0.680×424) =69.4N/mm2<=215N/mm2，滿足單桿總穩(wěn)定要求。腹

8、板處單桿剪力強(qiáng)度驗(yàn)算單桿由于受新澆筑砼時(shí)模板的側(cè)壓P1以及水平力P2作用，受剪力，可簡化為均布受力桿。P1rh24×124 KN（h取1米計(jì)）P212.26×1.214.71KN合力PP1+ P224+14.738.7KNQPL/2（38.7×0.9）/217.4 KNS2tR² （R（48-3）/222.5mm）Z（QS）/（2tI）=81N/mm2<=85N/mm2滿足剪力強(qiáng)度要求。2、變形計(jì)算（按支架高6.5m）=Nl/(EA)=20×103×6.5×103÷(2.06×105×42

9、4)=1.5mm3、支架整體穩(wěn)定性驗(yàn)算將支架整體簡化為矩形受力結(jié)構(gòu)，集中作用結(jié)構(gòu)N24.7×140×1241496KN P12.26×8.5×14014589.4KN 根據(jù)受力分析，整體支架受豎向力N和水平力P的作用，繞A軸傾斜。M+NL/239767×12/2248976KN·mM-Ph/214589.4×8.5/262005KN·mM+> M- 所示整體穩(wěn)定4、滿堂紅支架布置經(jīng)上述受力驗(yàn)算，鋼管布置按照90×90×120cm（順橫橋及縱向布設(shè)），布置滿足受力及整體穩(wěn)定性要求?？紤]到現(xiàn)場

10、施工時(shí)可能遇到的不可見影響，為了施工安全，現(xiàn)場滿堂紅腳手架布置如下：1）順橋向距橋墩、臺(tái)4.5米范圍內(nèi)，立桿間距離為60cm，其余為90cm。2）橫橋向：箱梁腹板處立桿間距為60cm，兩側(cè)翼板為90cm。3）豎向步距為120cm，其中上端可調(diào)頂托撐可調(diào)部分及與鋼管連接部總長不大于60cm。4）為了增加整體抗剪能力及穩(wěn)定性，順橋方向3米加設(shè)一道剪刀撐。四、模板設(shè)計(jì)及驗(yàn)算1、材料選擇：模板采用2440×1220×12mm的木膠合板，方木采用15×15cm和10×10cm兩種斷面。2、模板下背楞鋪設(shè)及其受力驗(yàn)算根據(jù)支架設(shè)計(jì)：立桿順橫橋間距為90×90

11、cm，模板下背楞鋪設(shè)兩層。底層架設(shè)在可調(diào)頂托上，順橋向鋪設(shè)采用15×15cm斷面方木。上層橫橋向鋪設(shè)在底層方木上，方木采用斷面形式為10×10cm。1）說明：（如圖所示）A：表示順橋向底層背楞方木15×15cm（間距0.9m）。B：表示橫橋向上層背楞方木10×10cm ( 間距0.3m)。C：表示支架可調(diào)頂托撐。2）A背楞方木受力驗(yàn)算（簡化為受均布荷簡支架）q24.7×0.9×0.9/0.922.2KN/mw12N/mm² 1.9N/mm²E9×103 N/mm² I1504/124.22

12、15;107 mm4W1503/65.63×105 mm3 A2.25×104mm²彎曲強(qiáng)度：Mql²/8（22.2×0.9²）/82.25KN·m2.25×106 N·mmwM/W（2.25×106）/（5.63×105）3.99N/mm²<w12N/mm²滿足彎曲強(qiáng)度要求剪切強(qiáng)度：Qql/2（22.2×0.9）/29.99KN3Q/2A（3/2）×9.99×10³/（150×150）0.666N/mm

13、78;<1.9 N/mm²彎形：1.3×10-2×（ql4/EI）1.3×10-2×（22.2×9004）/ （9×103×4.22×107） =0. 499mm3）B背楞木受力驗(yàn)算簡化為受均布荷載作用的簡支梁，如圖示沿順橋向布置間距為30cmq24.7×0.37.41 KN/mMql²/87.41×0.9²/80.75 KN·mI1004/128.33×106mm4 A100×10010×103mm2W1003/616

14、.6×104mm3彎曲強(qiáng)度:M/W0.75×106/16.6×1044.52N/mm²<w12N/mm²剪力強(qiáng)度：Qql/2（7.41×0.9）/23.33 KN3Q/2A（3×3.33×10³）/（2×10×10³）0.5N/mm²<1.9N/mm²B背楞滿足彎曲及剪切強(qiáng)度要求。變形：1.3×10-2×（ql4/EI）1.3×10-2×（7.41×9004）/ （9×103×

15、;8.33×106）1.3×10-2×（7.41×9004）/（9×103×8.33×106）0.84mm3、側(cè)模驗(yàn)算說明側(cè)模施工時(shí)受到新澆筑砼側(cè)壓力P1和振搗砼水平力P2的作用P1rh24 KN/m³×1.6m38.4 KN/m²P26KN/m2（規(guī)范取值）因此合力PP1+ P238.4+644.4KN/m2按照底板A背楞計(jì)算滿足各強(qiáng)度要求，因此不另驗(yàn)算，布置時(shí)采用A背楞布置間距，現(xiàn)場施工時(shí),根據(jù)實(shí)際情況可縮小布置間距。4、內(nèi)模支撐設(shè)計(jì)及驗(yàn)算1）受力分析計(jì)算頂面受力砼自重P126×0

16、.205.2 KN/m²模板背肋取2.0 KN/m²施工機(jī)具及人員取2.5 KN/m²振搗砼傾倒砼取2.0 KN/m²合力P5.2+2.0+2.5+2.011.7KN/m2側(cè)面受力：新澆筑砼對(duì)模板的側(cè)壓力Prh24×1.638.4KN/m²(h取1.6米)振搗砼產(chǎn)生的側(cè)壓力取4.0 KN/m²(規(guī)范取值)合力P38.4+442.4KN/m²2）材料選擇：支撐所用8×8cm的方木A80×806.4×10³mm²3）支撐布置及驗(yàn)算內(nèi)模支撐橫桿、方桿如圖布置，縱向間距為1

17、.0。分別取1#和2#桿進(jìn)行受力分析1#桿受力分析N42.4×0.4×1.016.96KN16.96×10³NN/A（16.96×10³）/（6.4×10³）2.65 N/ mm²<12N/mm²滿足應(yīng)力強(qiáng)度要求2#桿受力分析N11.7×111.7KN11.7×10³NN/A（11.7×10³）/（6.4×10³）1.83 N/mm²<12N/mm²滿足應(yīng)力強(qiáng)度要求。五、跨黃金大道門架設(shè)計(jì)跨黃金

18、大道按凈寬4米設(shè)計(jì)，支架使用20a工字鋼，可簡化為均布荷載的簡支梁受力結(jié)構(gòu)形式，工字鋼橫向間距為：0.4m。上部梁板均布荷載24.7KN/m²； 20工字鋼受力檢算：E=2.06×105 MpaA=3555 mm2 Ix=2369×104 mm4Wx=236.9×103 mm3q24.7×0.49.88KN/mMql²/89.88×4²/819.8KN·m彎曲強(qiáng)度:M/W19.8×106/236.9×10384N/mm²<w140N/mm²剪力強(qiáng)度：Qql/2（9.88×4）/219.8 KN3Q/2A（3×19.8×10³）/（2×3555）8.35N/mm²<30N/mm²滿足彎曲及剪切強(qiáng)度要求。變形：1.3&#