天桥现浇满堂支架计算.doc

天桥现浇箱梁满堂支架设计计算书一、工程概况天桥上部构造为16m+2×20m+16m预应力混凝土箱梁，箱梁采用单箱室全宽7.5m，底宽3.6m，梁高1.15m二、支架设计要点1、支架地基处理首先对支架布设范围内的表土、杂物进行清除，用60cm厚砂砾进行基底处理，以防止局部松软下陷并要求压实度≥93%，达到要求后，再铺筑厚8cm的C20混凝土，养生后作为满堂支架的持力层，其上搭设满堂支架2、做好原地面排水，防止地基被水浸泡桥下地面整平并设2%的人字型横坡排水，同时在两侧设置排水沟，防止雨季积水使地基软化而引起支架不均匀下沉3、现浇箱梁满堂支架布置及搭设要求采用自锁式多功能脚手杆搭设，使用与立杆配套的横杆及立杆可调底座、立杆可调托撑立杆顶设二层方木，立杆顶托上纵向设15×15cm方木；纵向方木上设10×10cm的横向方木；横向方木底板处间距90cm，翼缘板底方木间距120cm，纵向方木底板处间距90cm；底模及翼缘板处模板采用150×100cm组合钢模板，腹板处采用1.5cm厚竹胶板加方木支撑钢管支架：底板采用立杆横桥向间距×纵桥向间距×横杆步距为90cm×90cm×120cm，翼缘板采用立杆横桥向间距×纵桥向间距×横杆步距为120cm×90cm×120cm。

预留宽4m门式支架搭设，立杆顶托上横向设15×15cm方木，横向间距60cm；在其横向方木上搭设纵向25b工字钢,底板处横向间距90cm，翼缘板处横向间距100cm；在其工字钢上搭设横向方木15×15cm方木，纵向搭设纵向方木10×10cm的方木，横向间距45cm钢管支架：底板采用立杆横桥向间距×纵桥向间距×横杆步距为60cm×60cm×120cm，翼缘板采用立杆横桥向间距×纵桥向间距×横杆步距为90cm×90cm×120cm支架纵横均按图示设置剪刀撑，其中横桥向斜撑每4.0m设一道，纵桥向斜撑沿横桥向共设4～6m道自锁式满堂支架及工字钢平台支架体系构造图见附图三、现浇箱梁支架验算㈠、荷载计算1、荷载分析根据本桥现浇箱梁的结构特点，在施工过程中将涉及到以下荷载形式：⑴ q1—— 箱梁自重荷载，新浇混凝土容重取26KN/m3⑵ q2—— 箱梁内模、底模、内模支撑及外模支撑荷载，按均布荷载计算，经计算取q2＝1.0kPa（偏于安全）⑶ q3—— 施工人员、施工材料和机具荷载，按均布荷载计算，当计算模板及其下肋条时取2.5kPa；当计算肋条下的梁时取1.5kPa；当计算支架立柱及替他承载构件时取1.0kPa。

⑷ q4—— 振捣混凝土产生的荷载，对底板取2.0kPa，对侧板取4.0kPa⑸ q5—— 新浇混凝土对侧模的压力⑹ q6—— 倾倒混凝土产生的水平荷载，取2.0kPa⑺ q7—— 支架自重，经计算支架在不同布置形式时其自重如下表所示：满堂钢管支架自重立杆横桥向间距×立杆纵桥向间距×横杆步距支架自重q7的计算值(kPa)60cm×60cm×120cm1.9690cm×90cm×120cm2.742、荷载组合模板、支架设计计算荷载组合模板结构名称荷载组合强度计算刚度检算底模及支架系统计算⑴＋⑵＋⑶＋⑷＋⑺⑴＋⑵＋⑺3、荷载计算⑴ 箱梁自重—q1计算根据横断面图，则：q1 ＝=＝取1.2的安全系数，则q1＝21.67×1.2＝26.004 KN/㎡注：B—箱梁底宽，取3.6m，将箱梁全部重量平均到底宽范围内计算偏于安全⑵ 1－1截面处模板、支架荷载验算2·1、模板验算q1-1=(21.67+2.5+2×2+1)×0.9=26.25KN/m受均布荷载截面最大弯矩Mmax=按集中力P=1.5KN计算时，Mmax=钢模板截面尺寸0.45×0.05mI=bh3/12=0.45×0.053/12=4.688×10-6m4 钢模板满足设计要求2·2、横向方木验算q1-2=(21.67+2.5+2×2+1)×0.45=13.13KN/m受集中荷载截面最大弯矩Mmax=方木截面尺寸10×10cmW=bh2/6=0.1×0.12/6 I木=bh3/12=0.1×0.13/12=8.333×10-6m4δ= Mmax/ W=1.33×103×6/0.001=7.98MPa＜0.9［δw］＝0.9×13=11.7MPa（符合要求）注：0.9为方木的不均匀折减系数。

横向方木满足设计要求2·3、纵向方木验算q1-2=(21.67+2.5+2×2+1)×0.9=26.25KN/m受集中荷载截面最大弯矩Mmax=方木截面尺寸15×15cmW=bh2/6=0.15×0.152/6 I木=bh3/12=0.15×0.153/12=4.219×10-5m4δ= Mmax/ W=2.66×103×6/0.003375=4.73MPa＜0.9［δw］＝0.9×13=11.7MPa（符合要求） 纵向方木满足设计要求2·4、立杆强度及稳定性验算2·4·1、立杆强度验算根据立杆的设计允许荷载，当横杆步距为90cm时，立杆可承受的最大允许竖直荷载为［N］＝35kN（参见公路桥涵施工手册中表13－5）立杆实际承受的荷载为：N=1.2（q1+q2+q3+q4+q6+q7）×0.9×0.9N=1.2（q1+q2+q3+q4+q6+q7）×0.9×0.9 =1.2（21.67+1+2.5+2+2+2.74）×0.81=1.2×31.91×0.81=31.02 KN则：N=31.02 KN＜［N］＝35kN，强度满足要求2·4·2、立杆稳定性验算根据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》有关模板支架立杆的稳定性计算公式：N/ΦA+MW/W≤fN—钢管所受的垂直荷载，同前计算所得；f—钢材的抗压强度设计值，f＝215N/mm2=215 MPa参考《桥涵计算手册》A—φ48mm×3.5㎜钢管的截面积A＝489mm2。

Φ—轴心受压杆件的稳定系数，根据长细比λ查表即可求得Φi—截面的回转半径，查《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》附录B得i＝15.8㎜长细比λ＝L/iL—水平步距，L＝0.9m于是，λ＝L/i＝57，参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》查附录C得Φ＝0.829立杆段风荷载忽略不计La—立杆纵距0.9m；h—立杆步距1.2m，W— 截面模量查表〈〈建筑施工扣件式脚手架安全技术规范〉〉附表B得W=5.08则，N/ΦA+MW/W＝31.02*103/（0.829*489）＝76.52 MPa≤f＝215 MPa 计算结果说明1-1截面支架是安全稳定的⑶ 2－2截面处模板、工字钢、支架荷载验算3·1、模板、横向方木、纵向方木（工字钢上）验算同上计算可得3·2、25b工字钢强度验算3·2·1、25b工字钢间距计算q＝(q1+ q2+ q3+ q4)×B＝（21.67+1+2.5+2+2）×7.5=218.8kN/mM＝(1/8) qL2=(1/8)×218.8×42＝437.6kN·m查《桥涵计算手册》得I36b :Ix=5278cm4 Wx=422.2cm3 Sx=246.3cm3 =21.4cm则： n= M/( W×［δw］)=437.6/(0.0004222×145000×0.9)=7.94(取整数n＝8根)d＝B/(n-1)=7.5/7=1.07m注：0.9为安全提高系数。

经计算，25b工字钢间距小于1.05m均可满足要求，实际施工时为工字钢按间距d取0.9m，则n＝7.5/0.9＝8.3（取9根）3·2·2、单根工字钢强度检算单位长度上的荷载为：25b工字钢自重42.04kg/m查《桥涵计算手册》q自=42.04×9.8N/1000=0.412 KN/m工字钢横向间距0.9m布置，截面受均布荷载q＝(q1+ q2+ q3+ q4)×bq＝(q1+ q2+ q3+ q4)×b＝(21.67+1+2.5+2+2)×0.9=26.253kN/mq合＝q + q自＝26.253+0.412=26.67kN/m跨中最大弯距为：Mmax=支点处最大剪力设计值：Vmax=弯距正应力为（临时结构，取1.3的容许应力增加值）支点处剪力为：Qx=53.34KN为腹板板厚度=13mm查《桥涵计算手册》 max=32.82Mpa<1.3×85=110.5Mpa(1.3为容许应力增大值)跨中挠度验算25b工字钢强度满足设计要求3·3、支架强度验算3·3·1、支架上横向方木15×15cm强度验算横向方木截面上承受荷载q=（q1+q2+q3+q4+q6+q工+q木）×L工字钢q工=0.44 KN/㎡15×15cm方木q木=2m/㎡×0.15×0.15×8 kN/m3=0.36 kN/㎡q=（q1+q2+q3+q4+q6+q工+q木）×L = (21.67+2.5+2×2+1+0.44+0.36)×0.6=17.982 kN/m跨中最大弯距为：Mmax=弯曲正应力为：δ= Mmax/ W=1.821×103×6/0.003375=3.24MPa＜0.9［δw］＝0.9×13=11.7MPa（符合要求）跨中挠度验算为： 纵向方木满足设计要求3·4、立杆强度及稳定性验算3·4·1、立杆强度验算根据立杆的设计允许荷载，当横杆步距为60cm时，立杆可承受的最大允许竖直荷载为［N］＝40kN（参见公路桥涵施工手册中表13－5）。

立杆实际承受的荷载为：N=1.2（q1+q2+q3+q4+q6+q7）×0.6×0.6N=1.2（q1+q2+q3+q4+q6+q7）×0.36 =1.2（21.67+1+2.5+2+2+1.96+0.44+0.36）×0.36=1.2×31.93×0.36=13.8 KN则：N=13.8KN＜［N］＝40kN，强度满足要求3·4·2、立杆稳定性验算根据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》有关模板支架立杆的稳定性计算公式：N/ΦA+MW/W≤f立杆段风荷载忽略不计La—立杆纵距0.6m；h—立杆步距1.2m，W— 截面模量查表〈〈建筑施工扣件式脚手架安全技术规范〉〉附表B得W=5.08则，N/ΦA+MW/W＝13.8*103/（0.829*489）＝34.04MPa≤f＝215 MPa 计算结果说明2-2截面支架是安全稳定的⑶ 立杆底托验算立杆底托验算： N≤Rd通过前面立杆承受荷载计算，每根立杆上荷载最大值为1－1截面处支架横截面处间距90×90cm布置的立杆，即：N＝a×b×q＝ a×b×(q1+q2+q3+q4+q7)＝ 0.9×0.9×(21.67+1+2.5+2+2+2.74)=25.85kN底托承载力（抗压）设计值，一般取Rd =40KN。

得：25.85KN＜40KN 立杆底托符合要求⑷ 立杆地基承载力验算根据设计图纸地质情况为湿陷性黄土，对地基处理进行填筑60cm厚砂砾垫层处理，压实度达到93％以上后，根据经验及试验，要求地基承载力达到[fk]=200～250Kpa（参考《桥涵施工计算手册》立杆地基承载力验算：≤K·k式中： N—为脚手架立杆传至基础顶面轴心力设计值；Ad—为立杆底座面积Ad=15cm×15cm=225cm2；按照最不利荷载考虑，立杆底拖下砼基础承载力：，底拖。