支架計算講義

1、動漫橋引橋現(xiàn)澆箱梁模板、支架方案計算書一、編制依據(jù)1、動漫橋設計圖紙、地勘報告及現(xiàn)場實際情況；2、國家有關的政策、法規(guī)、施工驗收規(guī)范和現(xiàn)行有關施工技術規(guī)范、標準等；3、建設單位、監(jiān)理單位對本工程施工的有關要求；4、我單位施工類似工程項目的能力和技術裝備水平；5、參考建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規(guī)范、混凝土工程模板與支架技術、路橋施工計算手冊。二、工程概述沈陽市渾河動漫橋引橋被主橋分為南北兩座，北岸引橋為一聯(lián)長5×35175m；南岸引橋為兩聯(lián)4×35+4×35280m，引橋總長455m，橋寬32m。引橋箱梁現(xiàn)澆支架采用碗扣式多功能腳手桿搭設，使用與立桿配套的橫桿

2、及立桿可調底座、立桿可調托撐，縱橋向步距1.2m布置，橫橋向肋板處間距0.6m，其余段間距1.2m。在箱梁底板處支架上方設兩層方木作支撐分配梁，下層采用12cm×12cm木方縱橋向布置，上層采用6cm×9cm方木橫橋向布置，間距為30cm。模板采用多層木膠板。在箱梁挑檐腹板的曲線段采用預制好木排架，多層木模板壓彎出曲線線型，坐于底板模板上，曲線模板按曲線的角度倒角，以保證底板與挑檐混凝土接縫處的混凝土線型。見下圖：圖3-1 支架橫向布置示意圖圖3-2 排架外側面布置示意圖圖3-3 支架縱向布置示意圖三、計算說明1、計算模板承載能力及變形；2、計算上層（橫橋向）木方載能力及變

3、形；3、計算下層（縱橋向）木方載能力及變形；4、計算碗扣式支架載能力及整體穩(wěn)定性；5、計算地基承載能力。四、荷載分析與計算引橋箱梁結構為雙幅單箱四室預應力混凝土結構，中間腹板厚1.8m，箱室處頂、底板厚度均為0.25m，單跨長35m，在距墩柱中心線4.5m處箱室內設變坡點，距墩柱中心線1m范圍內變?yōu)閷嶓w混凝土橫梁，厚度1.8m。本計算書按最不利荷載考慮進行計算，取箱梁混凝土厚度為1.8m。 鋼筋混凝土重度按：26KN/m3；1、永久恒載：砼荷載 26×1.8=46.8KN/；2、可變荷載：（1）澆注和振搗砼時產生的荷載采取4KN/（泵送）； （2）施工人員及設備荷載標準值采取：2KN

4、/； 3、安全系數(shù)：動荷載取1.4， 靜荷載取1.2，整體系數(shù)取0.9；4、故總荷載：Q=0.9×1.2×46.8+1.4×(4+2)=58.1KN/ 箱梁荷載示意圖五、計算模板、支架的剛度要求 1、驗算模板、支架的剛度時，其變形值不得超過下列數(shù)值： （1）結構表面外露的模板，撓度為模板構件跨度的L/400； （2）支架、縱梁收載后撓曲的桿件，其彈性撓度為相應結構的L/400。六、結構內力計算1、所需公式 (1)截面慣性矩(mm4)(2)彎矩(N·M)(簡支梁)(板)(3)截面抵抗拒(mm3)(4)撓度(mm)(簡支梁)(連續(xù)梁)(5) 容許彎應力(Mp

5、a)2、材料截面特性（1）模板采用15mm竹膠板，小肋（上層方木）為60×90mm方木，大肋（下層方木）為120×120mm方木，竹膠板取單位寬度（1cm）按三跨連續(xù)梁驗算，其中E=9×109pa，=80Mpa,W=bh2/6=10×152/6=375mm3；M=ql2/10；f=0.677×ql4/100EI；I=bh3/12=10×153/12=2.81×103mm4。（2）60×90mm方木（立方）其中E=9×109pa，=12Mpa, =1.2Mpa；W=bh2/6=60×902/6=0

6、.81×105mm3； I=bh3/12=60×903/12=3.65×106mm4。 （3）120×120mm方木（立方）其中E=9×109pa，=12Mpa，=1.2Mpa；W=bh2/6=120×1202/6=2.88×105 mm3 I=bh3/12=120×1203/12=17.28×106mm43、模板驗算小肋間距為30cm，計算時按三連跨連續(xù)梁考慮，其計算跨度L為30cm。（1）線荷載設計值為：q=58.1×0.01=0.581KN/m（2）強度驗算：彎矩：M=ql2/10=0.5

7、81×0.242/10=3.35N·m截面抵抗拒：W=bh2/6=10×152/6=375mm3；則：= M/W =3350/375=8.93Mpa=80Mp強度滿足要求。 （3）撓度驗算:截面慣性矩：I=bh3/12=10×153/12=2.81×103mm4。f=0.677qL4/100EI=0.677×0.581×2404/（100×9×103×2.81×103）=0.515mmL/400=240/400=0.6mm。符合要求。4、小肋驗算小肋（6×9cm方木）間距30

8、cm，大肋（12×12cm方木）間距為60cm，支點間距為60cm，計算時按三跨連續(xù)梁考慮，其中（1）線荷載設計值為：q=58.1×0.3=17.43KN/m（2）強度驗算：彎矩：M=ql2/10=17.43×0.62/10=627.5N·m截面抵抗拒：W=bh2/6=60×902/6=81000mm3；則：= M/W =627500/81000=7.75Mpa=12Mp強度滿足要求。 （3）抗剪驗算：參照路橋施工計算手冊查表得KV=0.6最大剪力Q=0.6ql=0.6×17.43×0.6=6.275KNS=（60×

9、;90/2）×90/6=40500mm3=QS/Ib=6.275×103×40500/3.65×106×60=1.16Mpa=1.2Mpa；強度滿足要求。（4）撓度驗算:截面慣性矩：I=bh3/12=60×903/12=3.65×106mm4。f=0.677qL4/100EI=0.677×17.43×6004/（100×9×103×3.65×106）=0.47mmL/400=600/400=1.5mm。滿足要求。5、大肋驗算大肋（12×12cm方木）間距為

10、60cm，底部支架間距60cm，支點間距為60cm，計算時按三跨連續(xù)梁考慮，其中（1）線荷載設計值為：q=58.1×0.6=34.86KN/m（2）強度驗算：彎矩：M=ql2/10=34.86×0.62/10=1255.05N·m截面抵抗拒：W=bh2/6=120×1202/6=288000mm3；則：= M/W =1255050/288000=4.36Mpa=12Mp強度滿足要求。 （3）抗剪驗算：參照路橋施工計算手冊查表得KV=0.6最大剪力Q=0.6ql=0.6×34.86×0.6=12.55KNS=（120×120/

11、2）×120/6=144000mm3=QS/Ib=12.55×103×144000/17.28×106×120=0.871Mpa=1.2Mpa；強度滿足要求。（4）撓度驗算:截面慣性矩：I=bh3/12=120×1203/12=17.28×106mm4。f=0.677qL4/100EI=0.677×34.86×6004/（100×9×103×17.28×106）=0.197mmL/400=600/400=1.5mm。滿足要求。6、碗扣式滿堂支架驗算 碗扣式滿堂支架是

12、組裝構件，單根碗扣在承載力允許范圍內不會失穩(wěn)，因此以軸力受壓的單根立桿進行驗算，計算公式：鋼材強度設計值和彈性模量（N/mm2）Q235A級鋼材抗拉、抗壓和抗彎強度設計值f205彈性模量2.06×105鋼管截面特性外徑（mm）壁厚t（mm）截面積A（cm2）截面慣性矩I（cm4）截面模量W（cm3）回轉半徑i(cm)483.54.8912.195.081.58橫桿步距為60cm，立桿計算長度l=h+2a=120+2×40=200cm，其中a為立桿伸出頂層、底層水平桿長度。鋼管長細比=l/i=200/1.58=126.6=230,取=127；軸心受壓構件的穩(wěn)定系數(shù)：=3000

13、/2=3000/1272=0.186。 立桿承受荷載計算支架立桿布置間距為60×60cm，每根立桿上荷載為： Na×b×Q 0.6×0.6×0.9×1.2×46.8+1.4×(4+2)=20.9kN單肢立桿最大軸向力，N=20.9KN20.9×103/0.186×489=230Mpa1.2=1.2×205=246Mpa立桿穩(wěn)定性滿足要求。7、立桿底座驗算由N=20.9KNRd=40KNRd為底座（抗壓）承載力，一般取為40KN。承載力滿足要求。8、地基承載力驗算箱梁地基處理方法：將表層松散層清除，并填筑50cm厚山皮石，碾壓，整平。在山皮石上層鋪裝20cm厚，20cm寬C20混凝土條形基礎。立桿地基承載力驗算： K·k式中：N為腳手架立桿傳至基礎頂面軸心力設計值；Ad為立桿底座面積Ad=15cm×15cm=225cm2；按照最不利荷載考慮，立桿底托下砼基礎承載力：=20.9/0.0225=929Kpa底托下砼基礎承載力滿足要求。動漫橋現(xiàn)場地基承載力試驗結果匯總序號位 置錘擊數(shù)地基承載力（Kpa）備 注1P8P9之間，距南側板樁12m，距西側板樁邊緣15m。31228碎石土2P8P9之間，距南側板樁25m，距西側板樁邊緣22m。50380碎石土3P6P