匝道橋滿堂支架計算書

1、目錄一工程概況1二計算依據(jù)1三設(shè)計荷載23.1雪荷載2.3.2風(fēng)荷載2.3.2荷載組合系數(shù) 3.四模板計算44.1設(shè)計荷載.4.4.2荷載分項系數(shù)4.4.3選用材料.4.4.4荷載的計算4.4.4.1側(cè)壓力的計算4.4.4.2砼壓力的計算8.4.5底模模板的計算9.4.6底模方木的計算114.6.1底模背肋的計算 .1.14.6.2底模脊梁的計算144.7側(cè)模的計算1.64.7.1側(cè)模模板的計算164.7.2拉桿的計算1.74.8側(cè)模方木的計算1.84.8.1側(cè)模背肋的計算 184.8.2側(cè)模脊梁的計算20五滿堂支架計算215.1滿堂支架布置215.1.1立桿和橫桿布置 215.1.2剪刀撐布

2、置225.2滿堂支架荷載計算245.2.1荷載類型245.2.2荷載取值255.2.3荷載效應(yīng)組合265.2.4立桿力學(xué)特性計算275.2.5單肢立桿承載力計算 275.3水平風(fēng)荷載作用計算285.4支架立桿強(qiáng)度驗算295.5立桿整體穩(wěn)定性驗算 315.6立桿局部穩(wěn)定性計算335.7底座和頂托強(qiáng)度驗算345.8支架地基承載力計算 34一工程概況CK0+810.503匝道橋位于新橋機(jī)場互通區(qū)內(nèi)，全橋布跨方案為：(3X30+23) +(2X35) + (23+2X30+22) + (4X30)共四聯(lián)，其中第 二聯(lián)設(shè)計采用鋼箱梁上跨合六高速，全橋由4、6號墩開始向兩端施工，先施工第一聯(lián)和第三聯(lián)，然后

3、施工第四聯(lián)。采用滿堂支架兩階段 現(xiàn)澆施工，第一聯(lián)和第五聯(lián)采用滿堂支架兩階段兩跨一次現(xiàn)澆的施工 方案。本匝道橋梁下部結(jié)構(gòu)采用柱式橋墩、肋臺和樁基礎(chǔ)，樁基礎(chǔ)為直徑1.5m的單排樁。橋梁上部結(jié)構(gòu)為單箱雙室截面，其中第一、二、 四、五聯(lián)連續(xù)梁為A類箱梁截面，第三聯(lián)連續(xù)梁為鋼箱梁截面。A類箱梁截面高度1.8m，梁頂寬度10.5m，梁底寬度6m,底板 厚度由52cm到22cm呈線性變化，頂板厚度由55cm到25cm線性變 化，腹板厚度由78.3cm到50cm線性變化，在位于梁端處翼緣板厚 度為70cm,其他部位翼緣板厚度由50cm到20cm線性變化。二計算依據(jù)1. 建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范(GB50009-200

4、1);2. 建筑施工碗扣式腳手架安全技術(shù)規(guī)范(JGJ166-2008);3. 建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范(JGJ 130-2001);4. 竹膠合板模板(JG/T156-2004);5. 公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范(JTJ041-2000);6. 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范(GB50010-2002);7. 公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范(JTG D63-2007);8. 路橋施工計算手冊周水興等主編（人民交通出版社）；9. 材料力學(xué)（西南交通大學(xué)出版社）；10. 結(jié)構(gòu)力學(xué)（高等教育出版社）；11. CK0+810.503匝道橋連續(xù)梁施工圖紙；三設(shè)計荷載3.1雪荷載根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范（GB 5000

5、9-2006 ）查附錄D.4可知, 雪的標(biāo)準(zhǔn)荷載按照50年一遇取合肥地區(qū)雪壓為0.60kN/m2。根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范（GB50009-2006）6.1.1雪荷載計算 公式所示。Sk = ur >So式中：Sk雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值（kN/m2）；Ur頂面積雪分布系數(shù)；So基本雪壓（kN/m2）。根據(jù)規(guī)上述范6.2.1規(guī)定，按照矩形分布的雪堆計算。由于角度為1°,因此比取平均值為1.0,其計算過程如下所示。Sk = ur >s°= 0.60 X = 0.60kN/m23.2風(fēng)荷載根據(jù)鐵路橋涵設(shè)計基本規(guī)范（TB10002.1-2005） 4.4.1風(fēng)荷載計算公式如下式所示。

6、W = K1 XK2XK3 >Wo式中：W風(fēng)荷載強(qiáng)度（kN/m2）；匝道橋滿堂支架計算書Wo基本風(fēng)壓(KN/m2),可根據(jù)上述規(guī)范附錄 D全 國基本風(fēng)壓分布圖”?。籏i風(fēng)載體形系數(shù)，橋墩見上述規(guī)范查表4.4.1-1,其 他構(gòu)件為1.3；K2風(fēng)壓高度變化系數(shù)，見上述規(guī)范查表4.4.1-2所示；K3地形、地理條件系數(shù)，見上述規(guī)范查表4.4.1-3所示。*4.4.12 ASAK變化黑IftiG鳥地面威常水也離度(m)!<2030405060708090100©1.001J31.221.301-371,421,471.521.56由于風(fēng)荷載作用于模板上，因此風(fēng)載體形系數(shù)K1取為1

7、.3。見上述規(guī)范表441-2,當(dāng)高度小于或等于20m時&取為1.0。見上述規(guī) 范表441-3,按照一般平坦地考慮時 K3取為1.0。根據(jù)上述查附錄D可知，風(fēng)壓的標(biāo)準(zhǔn)荷載按照50年一遇取合肥 地區(qū)風(fēng)壓為0.35kN/m2，根據(jù)上述公式風(fēng)荷載計算如下所示。W1 = K1XK2XK3>WO= 1.3 X.0 X.0 >0.35= 0.455kN/m23.2荷載組合系數(shù)為安全考慮，參照建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范(GB50009-2006)規(guī)定，計算結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的荷載設(shè)計值，取其標(biāo)準(zhǔn)值乘以下列相應(yīng)的分項系數(shù)：1. 永久荷載的分項系數(shù)，取1.2;2. 可變荷載的分項系數(shù)，取1.4。四模板計算本章的計

8、算內(nèi)容包括底模模板的計算、底模背肋和脊梁的計算、側(cè)模模板的計算、側(cè)模背肋和拉桿的計算。4.1設(shè)計荷載1. 施工荷載（機(jī)械堆放和混凝土的沖擊力）；2. 人群荷載；3. 結(jié)構(gòu)自重。4.2荷載分項系數(shù)根據(jù)路橋施工計算手冊表 8-5荷載分項系數(shù)如下所示。1. 模板、腳手架自重分項系數(shù)考慮為1.2；2. 新澆筑鋼筋混凝土自重分項系數(shù)考慮為1.2；3. 施工人員及施工機(jī)具運輸或堆放的荷載分項系數(shù)考慮為1.4；4. 振搗混凝土?xí)r產(chǎn)生的豎向荷載分項系數(shù)考慮為1.4；5. 新澆筑混凝土對側(cè)面模板的壓力分項系數(shù)考慮為 1.2；6. 振搗混凝土?xí)r產(chǎn)生的水平荷載分項系數(shù)考慮為1.4；7. 雪荷載分項系數(shù)考慮為1.4。

9、4.3選用材料1. 竹膠板和方木；2. 鋼材采用Q235材質(zhì)。4.4荷載的計算4.4.1側(cè)壓力的計算1. 根據(jù)路橋施工計算手冊計算側(cè)壓力砼采用拌和站集中拌和，罐車運輸?，F(xiàn)場澆筑時速度最大不能超 過2m/h，入模的溫度考慮為1035C。按照路橋施工計算手冊 表8-2采用內(nèi)部振搗器振搗，且當(dāng)混凝土速度在6m/h以下時側(cè)模的最大壓力按下式4-1計算。Pm=k r h(kPa)(4-1)當(dāng) v/T <0.035 時：h =0.22 24.9V/T(4-2)當(dāng) v/T 0.035時：h =1.53 3.8v/T(4-3)式中：Pm新澆筑混凝土對側(cè)面的最大壓力，kPa;h有效壓頭高度，m;T混凝土入

10、模時的溫度C；k外加劑影響修正系數(shù)，不加時k= 1,加入緩凝外 加劑時，k= 1.2;v混凝土的澆筑速度，m/h ;H混凝土澆筑層的高度，m;混凝土的容重，kN/m3。根據(jù)公式4-1、4-2和4-3，混凝土入模時溫度控制在1035C、 澆筑混凝土?xí)r最大速度不能超過 2.0m/h。由于混凝土的側(cè)壓力與入 模溫度成反比，溫度越低砼側(cè)壓力就越大，因此取 10C進(jìn)行混凝土 側(cè)壓力計算，其計算過程如下所示。V/T = 2/10 = 0.2，由于V/T= 0.2>0.035則有效壓頭高度按照公式4-3計算，模板的最大側(cè)壓力按照公式4-1計算。根據(jù)路橋施工計算手冊表8-1可知，當(dāng)含筋率大于2%時鋼筋混

11、凝土的容重丫砼= 26kN/m3，而當(dāng)含筋率小于2%時鋼筋混凝土的容重丫砼=25kN/m3, 為偏于安全計算丫砼=26kN/m3，其計算過程如下所示。h= 1.53+3.8X 2/10 = 2.29mPm1 = 1.2X 26x 2.29= 71.448kPa由于本橋采用的是泵送混凝土并且用內(nèi)部振搗器振搗。 根據(jù)路 橋施工計算手冊表8-2可知，振搗混凝土?xí)r對側(cè)模模板的壓力按 Pm2 =4.0kPa計，則混凝土的最大側(cè)壓力計算如下所示。Pmax= Pm1 +Pm2 = 71.448+4= 75.448kPa根據(jù)以上計算，其壓力分布圖如下圖4-1所示。71.448kPa92Q8圖4-1混凝土側(cè)壓力

12、計算分布圖單位：cm由于A類箱梁截面高度1.8m<2.29m,貝卩混凝土對側(cè)模模板的壓力位 Pmax=1.2X 56.16+1.4X 4=72.992 kPa2. 根據(jù)公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范計算側(cè)壓力根據(jù)公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范附錄D,混凝土側(cè)壓力的計算如下式4-4所示(4-4)Pmax = 0.22： t0 K1 K2 V 2式中：Pmax新澆筑混凝土對模板的最大側(cè)壓力（kPa）；h有效壓頭高度（m）；V混凝土的澆筑速度（m/h）； to新澆筑混凝土的初凝時間（h），可按實測確定；混凝土的容重（kN/m2）；心一一外加劑影響修正系數(shù)，不摻外加劑時取1.0,摻緩凝作用的外加劑時取1.2；K2

13、混凝土坍落度影響修正系數(shù)，當(dāng)坍落度小于30mm 時取 0.85 ； 5090mm 時，取 1.0 ； 110 150mm 時，取 1.15；根據(jù)上述規(guī)范附錄D規(guī)定，公式4-4計算值與Pmax=h計算值比較取最小值為最大側(cè)壓力。由于混凝土的初凝時間一般為6 8小時，在加入緩凝劑后為安全考慮初凝時間為8小時。根據(jù)跨工業(yè)大道（40+64+40）m連續(xù)梁施工圖紙可知側(cè)壓力計算如下所示。Pn1=0.22t0 K1 K2 v'2 =0.22 26 8 1.2 1.15 2= ： 89.31kPaPn2h；4h=26 1.8=46.8kPa根據(jù)以上計算可知，取兩者中較小值為巳廠46.8kPa，有效壓

14、頭計算如下所示。46.826:1.8m根據(jù)路橋施工計算手冊表8-2可知，振搗混凝土?xí)r對側(cè)模模板的側(cè)壓力按Pn3 = 4.0kPa計。考慮振搗混凝土?xí)r對側(cè)模模板的壓力， 第7頁則最大側(cè)壓力計算如下所示。Pmax= 1.2 Pn1 +1.4R3= 1.2 x 46.8+1.4X 4.0= 61.76kPa根據(jù)以上兩個不同公式計算側(cè)壓力取最大值，則混凝土的最大側(cè) 壓力取Pmax = 72.992 kPa進(jìn)行側(cè)模模板控制計算。4.4.2砼壓力的計算根據(jù)CK0+750.503匝道橋連續(xù)梁施工圖紙可知，A類箱梁截 面梁高為等高度1.8m，梁頂寬度10.5m,梁底寬度6m,底板厚度由 52cm到22cm呈線

15、性變化，頂板厚度由55cm到25cm線性變化，腹 板厚度由78.3cm到50cm線性變化，在位于梁端處翼緣板厚度為 70cm，其他部位翼緣板厚度由50cm到20cm線性變化，則箱梁底板 處混凝土壓力計算如下所示。P1 = 丫砼Xi = 26x (0.52+0.55)= 27.820kPaP2 = 丫砼Xi = 26x (0.22+0.25)= 12.220kPa根據(jù)以上的敘述可知，A類箱梁截面梁高為等高度1.8m,貝卩腹 板混凝土對底板的最大壓力計算如下所示。P3 = 丫砼Xi = 26x1.8= 46.800kPa根據(jù)以上的敘述可知，梁端處翼緣板厚度為70cm,其他部位翼緣板厚度由50cm到

16、20cm線性變化，則在翼緣板處對底板的最大壓 力計算如下所示。P4 = 丫砼Xi = 26x0.7= 18.200kPaP5 = 丫砼26x0.5= 13.00kPa根據(jù)路橋施工計算手冊表8-1規(guī)定水平振動荷載P6= 2KN/m2。施工人員荷載及機(jī)械臨時堆放等荷載取為P7= 2.5KN/m2。4.5底模模板的計算箱梁底板模板采用18mm厚的竹膠板做模板，由廠家提供的容重 為 丫= 10.4KN/m3 ,則模板的自重為 P8 = Yxh 10.4 0018 = 0.1872KN/m2。底模的背肋采用10X10cm的方木橫橋向放置，其順橋 方向間距為30cm，底板脊梁采用15X15cm的方木順橋向

17、放置，其底 板和腹板下橫橋向間距為 60cm,翼緣板下間距為90cm。則由442 節(jié)所計算可知總豎向荷載計算如下所示。Q = 1.2 >?1 + 1.2 來8+1.4 桃+1.4 07+1.4 Sk=1.2 07.820+1.2 01872+1.4 2+1.4 0.5+1.4 0 . 6040.749kPaQ2= 1.2 0P3+1.2 P8+1.4 P6+1.4 P7+1.4 0Sk=1.2 046.800+1.2 0.1872+1.4 2+1.4 02.5+1.4 0.60昭3.525kPaQ3= 1.2 0P4+1.2 P8+1.4 P6+1.4 P7+1.4 0Sk=1.2 X8

18、.200+1.2 0.1872+1.4 2+1.4 02.5+1.4 0.60P9.205kPa根據(jù)以上計算可知，Q1為底板處最大壓力、Q2為腹板處最大 壓力、Q3為翼緣板處最大壓力。由于跨度均為30cm,因此荷載取Qmax =Q2= 63.525kPs。竹膠板計算時取1.0cm寬的模板進(jìn)行計算，將其 荷載轉(zhuǎn)化成線均布荷載計算如下所示。qmax = Qmax >B = 63.525 0.01 = 0.63525kN/m在計算時考慮到模板的連續(xù)性，因此模板按連續(xù)梁（三跨連續(xù)梁） 進(jìn)行計算。計算簡圖如下圖4-1所示。11 HI11圖4-1模板計算簡圖根據(jù)路橋施工計算手冊表 8-13可知，局部

19、荷載和集中荷載 作用下最大彎矩和撓度計算的公式分別如下式4-1、4-2、4-3和4-4所示。均布荷載作用下最大彎矩計算如下式4-1所示。M max= q 沌2/10(4-1)集中荷載作用下最大彎矩計算如下式4-2所示。Mmax= PXL/6(4-2)均布荷載作用下最大撓度計算如下式4-3所示。Fmax= qL4/ (128EI)(4-3)集中荷載作用下最大撓度計算如下式4-4所示。Fmax= PXL3/ ( 77EI )(4-4)根據(jù)圖4-1可知按連續(xù)梁進(jìn)行計算，模板下背肋的間距均為30cm，而背肋的跨度分別為60cm和90cm。因此根據(jù)公式4-1取5、 q2和q3計算在混凝土作用下底板模板的

20、彎矩，則彎矩計算過程如下 所示。Mmax= qmaxXL2/10 = 0.63525 0.32/10 0007173KN.m根據(jù)以上計算取 Mmax = 0.0057173KN.m進(jìn)行計算。由于選用的是18mm厚的竹膠板，取1cm寬的模板進(jìn)行計算，其截面抵抗矩 w =b>h2/6計算過程如下所示。w = b xh2/6 = 10 x182/6 = 540mm30= Mmax/w = 0.0057173 X06/540F0.588MPa通過以上計算，0= 10.588MPav0= 50MPa，其中50MPa是根據(jù)竹膠合板模板(JG/T156-2004)表5可知，在板寬方向靜曲 強(qiáng)度最小值。

21、則 底板模板的強(qiáng)度滿足使用要求。由安徽省林產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗站混凝土模板用竹膠合板物理力學(xué)指標(biāo)中(竹膠板在濕狀、橫向的彈性模量)查得彈性模量最小 40000MPa。根據(jù)竹膠板的截面形狀，則慣性矩I = bXh3/12= 10X183/12 =4860mm4，根據(jù)公式4-3均布荷載作用下剛度驗算公式，其撓度計 算過程如下所示。W = qmaxXL4/ (128XEXI)=0.63525 X3004/ (128X40000 X4860)0.07mm通過以上計算可知，w = 0.207mmvw = L/400 = 300/400 =0.75mm,則底板模板的剛度滿足使用的要求。4.6底模方木的計算本節(jié)

22、計算內(nèi)容包括底模脊梁和背肋的計算。4.6.1底模背肋的計算箱梁底模背肋采用10X10cm的方木橫橋向放置，其順橋向間距為30cm。底模脊梁采用15X15cm的方木順橋向放置，在底板和腹板下間距為60cm,翼緣板下間距為90cm。因此背肋的跨度在底板和腹 板下為60cm，翼緣板下為90cm。根據(jù)路橋施工計算手冊查松木 的容重為8kN/m3，方木的自重考慮為1.2的安全系數(shù)q= 1.2氷汝=1.2 SX).10 ®.10= 0.096kN/m，將4.5節(jié)中所計算底板的最大荷載轉(zhuǎn)化為背肋上的線性荷載，其荷載的計算分別如下所示。q1 = Q1+q= 40.749 0.3+0.096= 12.

23、321kN/mq2 = Q2+q= 63.525 0.3+0.096= 19.154kN/mq3 = Q3+q= 29.205x 0.3+0.0968召58kN/m彎矩按均布荷載的簡支梁進(jìn)行計算，計算簡圖如下圖 4-2所示。 把作用在方木范圍內(nèi)的混凝土體積轉(zhuǎn)化為線荷載加載在方木上，其彎矩計算過程如下所示。qIA圖4-2簡支梁計算簡圖M1 = q1 XL0.1 0.12 =1.667 10，m3 6/8= 12.321 0.62/8 (554kN.mM2= q2 XL2/8= 19.154 0.62/80.62kN.mM3= q3 XL2/8= 8.858 0.92/8GB97kN.m根據(jù)以上計

24、算彎矩取 Mmax= M3 = 0.897kN.m驗算10 x10cm方木的強(qiáng)度，則背肋的強(qiáng)度計算如下所示b h3121- 泊 0.1 0.13 =8.333 10*m412:5.381MPa0.897 104w 1.667 10_通過以上計算可知 0= 5.381MPavC= 13.0MPa,其中13.0MPa根據(jù)路橋施工計算手冊表8-6查紅松的容許彎曲應(yīng)力。則 底模背 肋的強(qiáng)度滿足施工使用的要求根據(jù)材料力學(xué)可知，背肋的剪應(yīng)力計算如下所示。Fi = qiXL/2 = 12.321 &6/2P.696kNF2 = q2><L/2 = 19.154 0.6/2P.746kNF

25、3 = q3 XL/2 = 8.858 0.9/2P.986kN根據(jù)以上計算取剪力Fmax= F2= 5.746kN驗算10 X10cm方木的抗剪強(qiáng)度，則背肋的抗剪強(qiáng)度計算如下所示。2A 2 0.1 0.13 - 3 5.74610 =0.862 MPa根據(jù)計算結(jié)果可知 t= 0.862MPa<T2.0MPa。其中2.0MPa根據(jù)路橋施工計算手冊表8-6查紅松的容許剪應(yīng)力，則底模背肋的抗剪強(qiáng)度滿足施工使用的要求根據(jù)路橋施工計算手冊表8-6可知紅松的彈性模量E =10 R03MPa,根據(jù)材料力學(xué)可知撓度計算如下所示。45 12.321 0.64f 一 5q|4f 136384 EI384

26、10 103 8.333 10:0.250mm45 19.154 0.6f-5-3上384 EI 384 10 108.333 10:0.388mm5ql 45 8.858 0.94384EI384 10 103 8.333 10 出:0.908mm通過上式計算,1 = 0.250mm<f = L/400 = 600/400= 1.5mm, f2=0.388mm<f = L/400 = 600/400= 1.5mm, f3 = 0.908mm<f = L/400=900/400= 2.25mm,則底模背肋剛度滿足施工使用的要求。4.6.2底模脊梁的計算脊梁采用15x15cm的

27、方木順橋向放置，在底板和腹板下間距為 60cm,翼緣板下間距為90cm，根據(jù)路橋施工計算手冊查松木的 容重為8kN/m3，方木自重考慮為1.2的安全系數(shù) q = 1.2 X X =1.2 XX0.15 X.15= 0.216kN/m。將4.5節(jié)中所計算底板的最大荷載轉(zhuǎn) 化為背肋上的線性荷載，其計算過程分別如下所示。q1 = Q1+q= 40.749 0.6+0.216+0.096 0洽芒4.723kN/mq2 = Q2+q= 63.525 0.6+0.216+0.096 0.6P8.389kN/mq3 = Q3+q= 29.205 0.9+0.216+0.096 0冶芒6.587kN/m通過以

28、上計算可知，底板、腹板和翼緣板下計算的荷載取最大值 qmax2= q5= 38.389kN/m。彎矩按均布荷載的簡支梁進(jìn)行計算，計算簡 圖如下圖4-3所示。把作用在方木范圍內(nèi)的混凝土轉(zhuǎn)化為線荷載加載 在方木上，則底模脊梁彎矩計算過程如下所示。q '' 圖4-3簡支梁計算簡圖M1 = q max1 XL2/8= 38.389 0.92/8吧.887kN.m根據(jù)以上計算彎矩取最大值 Mmax= 3.887kN.m驗算15 X15cm方 木的強(qiáng)度，則脊梁的強(qiáng)度計算如下所示。312 12I =4- 0.15 0.154.21875 10m4b h2610.15 0.155.625 10

29、 m36:6.910MPaM 3.887 10J w 5.625 10*通過以上計算可知 尸6.910MPa<= 13.0MPa,其中13.0MPa根據(jù)路橋施工計算手冊表8-6查紅松的容許彎曲應(yīng)力。則 底模脊 梁的強(qiáng)度滿足使用的要求。根據(jù)材料力學(xué)可知，底模脊梁的剪應(yīng)力計算如下所示F1 = q1XL/2 = 24.723 &9/2胡1.125kNF2 = q2XL/2 = 38.389 0.9/2胡7.275kNF3 = qsXL/2 = 26.587 0.9/2胡1.964kN根據(jù)以上計算取最大剪力Fmax= F3= 17.275kN驗算15 X15cm方木的抗剪強(qiáng)度，則脊梁的抗

30、剪強(qiáng)度計算如下所示。二 1.152MPa生二3仃.275曠2A 2 0.15 0.15根據(jù)以上計算結(jié)果可知 尸1.152MPa<r= 2.0MPa,其中2.0MPa根據(jù)路橋施工計算手冊表8-6查紅松的容許剪應(yīng)力，則底模脊梁 抗剪強(qiáng)度滿足施工使用的要求。根據(jù)路橋施工計算手冊表 8-6可知紅松的彈性模量E =10 R03MPa,根據(jù)材料力學(xué)可知撓度計算如下所示。r 5ql45 匯 38.389W.94f13上：0.777mm384EI384 10 103 4.21875 10通過上式計算，f1 = 0.777mm<f = L/400 = 900/400= 2.25mm,則底模脊梁剛度滿

31、足施工使用的要求4.7側(cè)模的計算包括側(cè)模內(nèi)模和側(cè)模外模的計算。4.7.1側(cè)模模板的計算側(cè)模模板采用 18mm厚的竹膠板做模板，側(cè)模的背肋采用10x10cm的方木豎向放置，其間距為30cm,側(cè)模脊梁采用兩根u 48mm 厚度3.5mm鋼管作為脊梁，其間距為50cm。計算側(cè)模模板時取1cm 寬的模板進(jìn)行計算，則由441節(jié)所計算的側(cè)壓力轉(zhuǎn)化為線性荷載。Q= Bxpmax= 0.01 X2.992= 0.72992kN/m在計算時考慮到模板的連續(xù)性，因此模板按連續(xù)梁（三跨連續(xù)梁） 進(jìn)行計算，計算簡圖如下圖4-4所示。q川川川HIMI HEQU.-圖4-4模板計算簡圖在計算竹膠板的彎矩時，因此根據(jù)公式計

32、算側(cè)模模板的彎矩，則竹膠板的最大彎矩計算過程如下所示。M = qXL2/10= 0.72992 X.302/10 ®.00656928KN.m根據(jù)以上計算的彎矩進(jìn)行計算，由于選用的是 18mm厚的竹膠 板，計算跨度按照30cm考慮，并且取1cm寬的竹膠板進(jìn)行計算，其 截面抵抗矩w = b2/6其計算過程如下所示。w = b xh2/6 = 10 x182/6 = 540mm30= M max/w = 0.00656928 106/540 胡2.165MPa通過以上計算 o= 12.165MPa<0= 50MPa，其中50MPa是根據(jù)竹膠合板模板(JG/T156-2004)表5可

33、知，在板寬方向靜曲強(qiáng) 度最小值。則側(cè)模模板的強(qiáng)度滿足使用要求。由安徽省林產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗站混凝土模板用竹膠合板物理力 學(xué)指標(biāo)中(竹膠板在濕狀、橫向的彈性模量)查得彈性模量最小 40000MPa。根據(jù)竹膠板的截面形狀，則慣性矩I = bM3/12= 1OX183/12 =4860mm4，根據(jù)公式均布荷載作用下剛度驗算公式，其撓度計算過 程如下所示。w = qXL4/ (128XEXI)=0.72992 >3004/ (128X0000 >4860) 0238mm通過以上計算可知，w = 0.238mmvw = L/400 = 300/400 =0.75mm,則側(cè)模模板的剛度滿足施工使

34、用要求。4.7.2拉桿的計算由于側(cè)模采用的鋼筋做拉桿平衡混凝土的側(cè)壓力，因此采用Q235直徑為18mm的圓鋼做拉桿。沿橋量軸線方向間距為60cm,沿截面的垂直方向間距為 50cm, 拉桿布置圖如下圖4-5所示。圖4-5拉桿布置示意圖單位：m根據(jù)圖4-5可知拉桿的豎向間距為50cm,水平間距為60cm,根拉桿的影響面積 A = 0.6 >0.5= 0.3m2。則拉桿所受的拉力計算如下 所示。F = AXp= 0.3 >2.992P1.898kN拉桿采用直徑18mm的圓鋼，考慮到螺絲口削弱拉桿的截面面 積，因此面積折減85%，則拉桿應(yīng)力計算如下所示。_ 21.898 10"8

35、5% 匯哄.0182:101.24MPa通過計算最大應(yīng)力 o= 101.24MPavc= 215MPa,其中215 MPa是根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范表3.4.1-1查Q235圓鋼的容許拉應(yīng)力。則 拉桿的強(qiáng)度滿足使用的要求4.8側(cè)模方木的計算4.8.1側(cè)模背肋的計算側(cè)模背肋采用10X10cm的方木，間距為30cm,脊梁采用鋼管間 距為50cm。將441節(jié)中所計算側(cè)模模板上最大荷載轉(zhuǎn)化為背肋上的 線性荷載q = 72.992X 0.321.898kN/m，彎矩計算簡圖如圖4-6所示， 把作用在方木范圍內(nèi)的側(cè)壓力轉(zhuǎn)化為線荷載加載在方木上，其彎矩計算過程如下所示。q11川川川H Hra圖4-6簡支梁計算簡圖

36、M = QXL2/8 = 21.898 0.52/8P.6843kN.m背肋采用10X10cm的方木，其力學(xué)特性計算如下所示。b h2610.1 0.12 =1.667 10-m36b h31210.1 0.13 =8.333 10*m412根據(jù)以上計算可知，M = 0.6843kN.m進(jìn)行應(yīng)力計算，其應(yīng)力計算如下所示M 0.6843 10"4w1.667 10 -:4.105MPa通過以上計算可知 尸4.105MPa<= 13.0MPa,其中13.0MPa根據(jù)路橋施工計算手冊表 8-6查紅松的容許彎曲應(yīng)力值根據(jù)材料力學(xué)，側(cè)模背肋的剪應(yīng)力計算如下所示F= qXL/2 = 21.

37、898 0.5/2= 5.475kN根據(jù)以上計算，則取F= 5.475kN進(jìn)行剪應(yīng)力計算，其計算過程 如下所示。3F 3 5.475:10: 0.821MPa2A 2 0.1 0.1根據(jù)計算結(jié)果可知 =0.821MPa<T>2MPa,其中2MPa根據(jù)路 橋施工計算手冊表8-6查紅松的容許剪應(yīng)力，則側(cè)模背肋的抗剪強(qiáng) 度滿足使用的要求。根據(jù)路橋施工計算手冊表8-6可知紅松的彈性模量 E =10/03MPa,根據(jù)材料力學(xué)可知簡支梁撓度計算如下所示5ql4384 EI5 21.898 103 0.54 1039_6384 10 109 8.333 10:0.216mm通過上式計算可知 f

38、= 0.216mm< f = L/400 = 500/400= 1.25mm,則側(cè)模背肋的剛度滿足施工使用要求482側(cè)模脊梁的計算側(cè)模脊梁采用兩根 u 48mm厚度3.5mm鋼管，間距為50cm，由于拉桿間距60cm設(shè)置一根，因此側(cè)模脊梁跨度為 60cm。計算簡圖如圖4-7所示，把作用在橫帶范圍內(nèi)的混凝土的側(cè)壓力轉(zhuǎn)化線荷載加 載在側(cè)模脊梁上，其計算過程如下所示q150圖4-7簡支梁計算簡圖 單位：cm 150根據(jù)441節(jié)中所計算側(cè)模上最大荷載轉(zhuǎn)化為側(cè)模脊梁上的線性 荷載q= 72.992 05P6.496kN/m,考慮到側(cè)模脊梁的連續(xù)性根據(jù)公式 5-6其彎矩計算如下所示。M = qXL

39、5077.793/10= 36.496 0.62/10= 1.314KN.m根據(jù)材料力學(xué)公式，鋼管的截面抗彎模量和脊梁的強(qiáng)度計算 如下所示w 二-D-(1 - ) 絲(1 - 41)= 5077.793mm332 ID 丿 32(48 丿MCF =Wx62.03 10:129.387MPa根據(jù)以上計算彎曲應(yīng)力尸129.387MPa< = 215MPa，其中215MPa根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范表 3.4.1-1查Q235鋼的容許彎曲應(yīng) 力值。則側(cè)模脊梁（橫帶）的強(qiáng)度滿足使用的要求。側(cè)模脊梁的剪力和鋼管的凈面積計算如下所示。F= qXL/2 = 36.496 0.6/2F0.949kN-! 2 2

40、 2Ao(48 -41 )= 489.3mm4根據(jù)以上計算，取F= 10.949kN進(jìn)行剪應(yīng)力計算，其計算過程如 下所示。F=2 =2 汽A16.916 1032 489.3:22.377MPa根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范表3.4.1-1查Q235圓鋼的抗剪強(qiáng)度設(shè)計 值弓125MPa。根據(jù)計算結(jié)果可知 t= 22.377MPa<T 125MPa,則側(cè)模脊梁的抗剪強(qiáng)度滿足施工使用要求。側(cè)模脊梁按照連續(xù)梁進(jìn)行計算（三跨連續(xù)梁），根據(jù)上述公式側(cè) 模脊梁的剛度驗算如下所示。截面慣性矩:I =(484 -414) = 121867 mm464ql36.496600128EI1282.06 105212186

41、7:0.647 mm通過上式計算，fmax = 0.647mm<f = L/400 = 600/400F.5mm,其側(cè)模脊梁（橫帶）的剛度滿足使用要求。五滿堂支架計算CK0+750.503匝道橋在滿堂支架上現(xiàn)澆。因此本章的計算內(nèi)容為 碗扣式支架和基礎(chǔ)的計算。5.1滿堂支架布置5.1.1立桿和橫桿布置支架采用u 48X 3.5mn的Q235鋼管，其中壁厚根據(jù)建筑施工 碗扣式腳手架安全技術(shù)規(guī)范（JGJ166-2008 3.5.2規(guī)定鋼管壁厚不得小于3.5-0.025mm。橫桿步距設(shè)置為120cm;現(xiàn)澆匝道梁高均為1.8m, 因此支架橫橋向底板腹板間距均為 60cm,翼緣板下為90cm;順橋向

42、間距為90cm，碗扣式支架的結(jié)構(gòu)如下圖5-1所示上 filii時昌I-圖5-1碗扣式支架結(jié)構(gòu)詳圖5.1.2剪刀撐布置根據(jù)建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范 6.6可知，雙 排腳手架應(yīng)設(shè)剪刀撐與橫向斜撐。每道剪刀撐寬度不應(yīng)小于4跨且不 應(yīng)小于6m，斜桿與地面的傾角宜在45 60°之間。剪刀撐跨越立桿的 最多根數(shù)如下表5-1所示。表5-1剪刀撐跨越立桿的最多根數(shù)剪刀撐斜桿與地面的傾角 a45°50°60°剪刀撐跨越立桿的最多根數(shù)n765高度在24.0m以下的單、雙排腳手架，均必須在外側(cè)立面的兩端 各設(shè)置一道剪刀撐，并應(yīng)由底至頂連續(xù)設(shè)置；中間各道剪刀撐之間的

43、 凈距不應(yīng)大于15.0m。根據(jù)建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范6.6可知，剪第22頁刀撐斜桿應(yīng)用旋轉(zhuǎn)扣件固定在與之相交的橫向水平桿的伸出端或立 桿上，旋轉(zhuǎn)扣件中心線至主節(jié)點的距離不宜大于15cm。根據(jù)建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范6.3.5可知，剪刀撐對接搭接應(yīng)符合下列規(guī)定。1. 立桿上的對接扣件應(yīng)交錯布置，兩根相鄰立桿的接頭不應(yīng)設(shè)置在同步內(nèi)，同步內(nèi)隔一根立桿的兩個相隔接頭在高度方向錯開的距 離不宜小于50cm，各接頭中心至主節(jié)點的距離不宜大于步距的1/3。2. 搭接長度不應(yīng)小于1m,應(yīng)采用不少于2個旋轉(zhuǎn)扣件固定，端部扣件蓋板的邊緣至桿端距離不應(yīng)小于10cm；3. 高度在24m以上的

44、雙排腳手架應(yīng)在外側(cè)立面整個長度和高度 上連續(xù)設(shè)置剪刀撐。根據(jù)建筑施工碗扣式腳手架安全技術(shù)規(guī)范（JGJ166-2008 6.2.3 可知模板支撐架高寬比不得超過 3,否則應(yīng)擴(kuò)大下部架體尺寸，或者 按有關(guān)規(guī)定驗算，采取設(shè)置纜風(fēng)繩等加固措施。根據(jù)建筑施工碗扣式腳手架安全技術(shù)規(guī)范（JGJ166-2008 6.8.2 可知滿堂模板支架的剪刀撐設(shè)置應(yīng)符合下列規(guī)定。1. 滿堂模板支架四邊與中間每隔四排支架立桿應(yīng)設(shè)置一道縱向 剪刀撐，由底至頂連續(xù)設(shè)置；2. 高于4m的模板支架，其兩端與中間每隔4排立桿從頂層開始 向下每隔2步設(shè)置一道水平剪刀撐；根據(jù)以上規(guī)范要求，則碗扣支架橫向布置如下圖5-2所示see沿 橋

45、方 向B-3X9012X603X90-»I0日afl-000圖5-2碗扣支架橫橋向布置圖 單位：cm5.2滿堂支架荷載計算5.2.1荷載類型作用于模板支架上的荷載，可分為永久荷載（恒荷載）和可變荷 載（活荷載）兩類。 模板支架的永久荷載，包括下列荷載。1作用在模板支架上的結(jié)構(gòu)荷載，包括：新澆筑混凝土、模板 等自重。2. 組成模板支架結(jié)構(gòu)的桿系自重，包括：立桿、縱向及橫向水 平桿、水平及垂直斜撐等自重。3. 配件自重，根據(jù)工程實際情況定，包括：腳手板、欄桿、擋 腳板、安全網(wǎng)等防護(hù)設(shè)施及附加構(gòu)件的自重。 模板支架的可變荷載，包括下列荷載。1. 施工人員及施工設(shè)備荷載。2. 振搗混凝土?xí)r產(chǎn)

46、生的荷載。3. 風(fēng)荷載、雪荷載。5.2.2荷載取值各桿件自重見下表5-2所示。表5-2桿件自重表名稱型號規(guī)格（mm）市場重量（kg）設(shè)計重量（kg）LG-120© 48 X 3.5 X 120)7.417.05立LG-180© 48 X 3.5 X 180)10.6710.19桿LG-240© 48 X 3.5 X 240)14.0213.34LG-300© 48 X 3.5 XCB0017.3116.48橫HG-30© 48 X 3.5 X 3001.671.32HG-60© 48 X 3.5 X 6002.822.47桿HG-90

47、© 48 X 3.5 X 9003.973.63注：本表的參照建筑施工碗扣式腳手架安全技術(shù)規(guī)范表3.4。根據(jù)建筑施工碗扣式腳手架安全技術(shù)規(guī)范 422可知，操作 層的欄桿與擋腳板自重標(biāo)準(zhǔn)值按 0.14KN/m2取值。腳手架上滿掛密目 安全網(wǎng)自重標(biāo)準(zhǔn)值按0.01KN/m2取值。模板支撐架的自重標(biāo)準(zhǔn)值根據(jù)建筑施工碗扣式腳手架安全技術(shù) 規(guī)范表423-1取為Qi = 0.75KN/m2，根據(jù)路橋施工計算手冊 表8-1,鋼筋含量 2%寸取25、大于2%時取26%，為安全考慮混凝 土自重（包括鋼筋）標(biāo)準(zhǔn)值 Q2= 26kN/m3。振搗混凝土?xí)r產(chǎn)生的荷載 標(biāo)準(zhǔn)值Q3= 2KN/m2。施工人員及設(shè)備荷

48、載標(biāo)準(zhǔn)值按均布荷載取1.0KN/m2。操作層均布施工荷載的標(biāo)準(zhǔn)值根據(jù)建筑施工碗扣式腳手架 安全技術(shù)規(guī)范表 424，取為3.0 KN/m2則Q4= 3+1 = 4 KN/m2。 5.2.3荷載效應(yīng)組合荷載組合按照建筑施工碗扣式腳手架安全技術(shù)規(guī)范表441的規(guī)定，取值如下表5-3所示。表5-3荷載組合序號計算項目何載組合1立桿穩(wěn)定計算永久何載+可變何載永久何載+0.9 （可變何載+風(fēng)何載）2連墻件承載力計算風(fēng)何載+3.0KN3斜桿強(qiáng)度和連接扣件（抗滑）強(qiáng)度計算風(fēng)荷載計算腳手架及模板支撐架構(gòu)件強(qiáng)度時的荷載設(shè)計值，取其標(biāo)準(zhǔn)值乘以下列相應(yīng)的分項系數(shù)：1. 永久荷載的分項系數(shù)，取1.2;2. 可變荷載的分項

49、系數(shù)，取1.4;3. 計算構(gòu)件變形(撓度)時的荷載設(shè)計值，各類荷載分項系數(shù)，均取1.0。5.2.4立桿力學(xué)特性計算WDJ碗扣型腳手架材料為：u 48mm 8= 3.5mm(Q235)熱軋鋼管，其截面特性計算如下所示。4截面抗彎模量：W =丄(483 -竺)5077.79mm33248截面慣性矩:I =(484 -414) = 121867 mm464Q235鋼材抗壓強(qiáng)度：215N/mm2截面回轉(zhuǎn)半徑:i = 1 (482 412) 15.78mm4截面凈面積：A0(482 -412) = 489.3mm245.2.5單肢立桿承載力計算單肢立桿軸向力計算公式根據(jù)建筑施工碗扣式腳手架安全技術(shù)規(guī)范5

50、.6.1如下式5-1所示。N = 1.2Qi + 1.4 (Q3 +Q4) >LxXy+1.2Q2/(5-1)式中：Lx、Ly單肢立桿縱向及橫向間距(m);V Lx、Ly段內(nèi)的混凝土體積(m3)。Q i支撐架模板自重標(biāo)準(zhǔn)值；Q 2 新澆砼及鋼筋自重標(biāo)準(zhǔn)值；Q 3 施工人員及設(shè)備荷載標(biāo)準(zhǔn)值;Q 4 振搗砼產(chǎn)生的荷載。單肢立桿穩(wěn)定性按下式5-2計算。NWuAf（ 5-2）式中：A 立桿橫截面積；f 鋼材強(qiáng)度設(shè)計值，查上述規(guī)范附錄 B表B2;u由心受壓桿件穩(wěn)定系數(shù)，按細(xì)長比查上述規(guī)范 附錄C所示。預(yù)壓荷載按1.2倍梁重進(jìn)行預(yù)壓。根據(jù)5.1節(jié)支架布置按照公式5-1進(jìn)行計算，其計算結(jié)果如下表5-4

51、所示。表5-4單肢立桿承載力計算表格單位：kN序號內(nèi)容連續(xù)梁滿堂支架單肢立桿軸力計算1橫橋向位置翼緣板腹板底板2最大梁高0.71.80.52+0.553支架布置120 >90 >90120 >60 >90120 >60 >904最大荷載25.223kN35.348kN23.049kN通過以上計算可知，在蓋梁現(xiàn)澆范圍內(nèi)單肢立桿在預(yù)壓荷載和施工過程中承受最大荷載取為 Nmax = 35.3484kN。5.3水平風(fēng)荷載作用計算根據(jù)建筑施工碗扣式腳手架安全技術(shù)規(guī)范426所示，作用于模板支撐架上水平風(fēng)荷載的計算公式如下式5-3所示。Wk= 0.7 XzjKsWo（5-

52、3）式中：Wk風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值（KN/m2）;陵風(fēng)壓高度變化系數(shù)，按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范(GB50009-2001)規(guī)定采用，見表7.2.1;蟲一一風(fēng)荷載體型系數(shù)，按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范(GB50009-2001)規(guī)定的豎直面取0.8；Wo基本風(fēng)壓(kN/m2),按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)建筑結(jié)構(gòu) 荷載規(guī)范(GB50009-2001 )規(guī)定采用，見附錄 D ；其中本橋為A類地形依據(jù)建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范(GB50009-2001) 7.2.1，則高度在 010m 取為 1.0、1015m 取為 1.14、1520m 取為 1.63。基本風(fēng)壓按照當(dāng)?shù)仫L(fēng)壓(取合肥地區(qū) 50年一遇的風(fēng)壓)Wo = 0.3

53、5kN/m2。根據(jù)公式5-3支架高度在1015m時，風(fēng)荷載計算如下所 示。Wk= 0.7 F 必/V。= 0.7 X.14 )0.8 迥.3502234kN/m25.4支架立桿強(qiáng)度驗算考慮到支架立桿搭設(shè)時垂直度可能存在不足，假定立桿120cm步距范圍內(nèi)偏斜量y取為0.5cm。偏斜量是按照建筑施工碗扣式腳 手架安全技術(shù)規(guī)范容許傾斜度來取值，如下圖5-5所示。按單向壓彎桿件驗算，產(chǎn)生的偏斜彎矩，其計算過程如下所示。N圖5-5立桿變形圖 單位：mmM1 = NXy= 35.348X 0.005 CT.67kN.m（5-7）根據(jù)建筑施工碗扣式腳手架安全技術(shù)規(guī)范（JGJ166-2008 5.3.2 可知，風(fēng)荷載對立桿產(chǎn)生的彎矩計算公式如下式5-8所示。M w =1.4 a l2 Wk/10（ 5-8）式中：Mw單肢立桿彎矩（kN.m）；a立桿縱距（m）;I。立桿計算長度（m）;wk 風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值（kN/m2）。根據(jù)公式5-8風(fēng)荷載對立桿產(chǎn)生的彎矩計算如下