现浇箱梁支架验算指导书.docx

1、现浇箱梁支架验算指导书一、支架受力检算 1.1满堂脚手架验算 东连接线A0#A2#、B0#B5#采用满堂支架形式现浇施工。针对上述7孔现浇梁，以最宽、最重梁A0#A2#断面进行检算，以此作为施工指导。 1.1.1 A0#A2#A0#A3#箱梁钢筋总重122.8t、C50混凝土866m3。A0#A2#箱梁梁宽12.4m、高2.25m为变截面，钢筋重81.8t、砼量577.4m3。采用碗扣脚手满堂支架现浇，竹胶合板作底模和侧模。 1.1.1.1荷载计算 1）砼自重：A0#A2#箱梁砼总重(砼自重取2.6t/m3 箱梁方量为642m3)共计6422.6=1669.2t 2）施工荷载（模板、机具、作业

2、人员）按0.3t/m2计，共计为：6012.40.3=223.2t总荷载1669.2+223.2=1892.4t。1.1.1.2支架设计计算 二、支架设计 根据设计图纸和荷载情况，初步设计碗扣支架布置为：中横梁和端横梁支架纵、横方向、腹板下方立杆的间距均为6060，箱梁翼缘板部位立杆间距按照60cm90cm梅花型布置，平杆层间距120cm，横桥向布置393共15列（中横梁和端横梁布置3133共19列），纵桥向两墩28m之间布置（6196）31 排、两墩30m之间布置（6276）39 排，立杆上下采用可调丝杆上托和下托，丝杆上顶托内顺桥向放置一根1515cm方木，纵向方木上横向摆放1010cm方

3、木，方木中心间距为28cm，在方木上钉15mm厚的竹胶板作为现浇箱梁底模。HB碗扣为483.5mm钢管。立杆、横杆承载性能如下表：立杆横杆步距（m）允许载荷（KN）横杆长度（m）允许集中荷载（KN）允许均布荷载（KN）0.6400.94.5121.2301.23.571.8251.52.54.52.4201.82.03.01、荷载分析计算1）模板荷载：（1）内模（包括支撑架）：按q=1.2KN/m2考虑。（2）外模（包括侧模支撑架）：按q=1.2KN/m2考虑。2）施工荷载：因施工时面积分布广，需要人员及机械设备不多，按q=1.0KN/m2考虑。3）碗扣脚手架及分配梁荷载：按2#墩最高位置且分

4、布间距为60cm60cm考虑，q=3.77KN/m2。三、模板受力计算1）荷载计算（1）箱梁荷载：砼自重G=577.426=15013KN，偏安全考虑，取安全系数r=1.2，以全部重量作用于底板上计算单位面积压力=150131.2(8.460)=35.75KN/m2（2）施工荷载：F2=3KN/m2；（3）振捣混凝土产生的荷载：F3=2KN/m2；（4）箱梁芯模：F4=1.5KN/m2；（5）竹胶板：F5=0.1KN/m2；（6）方木：F6=7.5KN/m2；2）底模强度计算箱梁底模采用高强竹胶板，板厚t=15mm，竹胶板方木背楞间距为280mm，所以验算模板强度采用宽b=280mm平面竹胶板

5、。（1）模板力学性能弹性模量E=0.1105MPa；截面惯性矩：I=bh3/12=281.53/12=7.875cm4；截面抵抗矩：W= bh2/6=251.52/6=10.6cm3；截面积：A=bh=281.5=42cm2。（2）模板受力计算F=F1+F2+F3+F4 =35.75+3+2+1.5 =42.25KN/m2q=Fb=42.250.28=11.83KN/m（3）跨中最大弯矩：M=qL2/8=11.830.282/8=0.116KNm（4）弯拉应力：=M/W=0.116103/10.610-6=10.95MPa=11MPa竹胶板板弯应力满足要求。（5）挠度：从竹胶板下方木背楞布置可

6、知，竹胶板可看做多跨等跨连续梁，按三等跨均布荷载作用连续梁进行计算，计算公式为：f=0.677qL4/100EI =(0.67711.830.284)/(1000.11058.4410-8) =0.58mmL/400=0.7mm竹胶板挠度满足要求。综上，竹胶板受力满足要求。3）横梁强度计算横梁为1010cm方木，跨径为0.6m，中对中间距为0.28m。截面抵抗矩：W=bh2/6=0.10.12/6=1.6710-4m3截面惯性矩：=bh3/12=0.10.13/12=8.3310-6m4作用在横梁上的均布荷载为：q=(F1+F2+F3+F4+F5)0.28=(35.75+3+2+1.5+0.1

7、)0.28=11.858KN/m跨中最大弯矩：M=qL2/8=11.8580.62/8=0.53KNm落叶松容许抗弯应力：=14.5MPa，弹性模量E=11103MPa。横梁弯拉应力：=M/W=0.53103/1.6710-4=3.4MPa=14.5MPa横梁弯拉应力满足要求。横梁挠度：f=5qL4/384EI=(511.8580.64)/(384111068.3310-6)=0.2mmL/400=1.5mm横梁挠度满足要求。综上，横梁强度满足要求。4）纵梁强度计算 纵梁为1515cm方木，跨径为0.6m，间距为0.6m。截面抵抗矩：W=bh2/6=0.150.152/6=5.6310-4m3

8、截面惯性矩：=bh3/12=0.150.153/12=4.2210-5m40.6m长纵梁上承担2根横梁的重量为：0.10.10.67.52=0.09KN横梁施加在纵梁上的均布荷载为：0.090.6=0.15KN/m作用在纵梁上的均布荷载为q=(F1+F2+F3+F4+F5)0.6+0.15=(35.75+3+2+1.5+0.1)0.6+0.15=25.56KN/m跨中最大弯矩：M=qL2/8=25.560.6 2/8=1.16KNm落叶松容许抗弯应力：=14.5MPa，弹性模量E=11103MPa。纵梁弯拉应力：=M/W=1.16103/5.6310-4=2.07MPa=14.5MPa纵梁弯拉

9、应力满足要求。纵梁挠度：f=5qL4/384EI=(525.560.64)/(384111064.2210-5)=0.09mmL/400=1.5mm纵梁挠度满足要求。综上，纵梁强度满足要求。四、碗扣立杆受力计算1）在AA断面底腹板位置，分布荷载q=54.36+1.2+1.2+1.0+3.77=61.53KN/m2碗扣立杆分布按60cm60cm，横杆层距按120cm考虑，则单根立杆受力为：N0.60.661.53=22.2KNN=30KN2）在BB断面腹板位置，分布荷载q=58.76+1.2+1.2+1.0+3.77=65.93KN/m2碗扣立杆分布按60cm60cm，横杆层距按120cm考虑，

10、则单根立杆受力为：N0.60.665.93=23.84KNN=30KN在BB断面底板和顶板位置，分布荷载q=13.27+1.2+1.2+1.0+3.77=20.44KN/m2碗扣立杆分布按120cm120cm梅花错格加密，横杆层距按120cm考虑，则单根立杆受力为：N0.840.8420.44=14.5KNN=30KN3）在CC断面腹板位置，分布荷载q=58.5+1.2+1.2+1.0+3.77=65.67KN/m2碗扣立杆分布按60cm60cm，横杆层距按120cm考虑，则单根立杆受力为：N0.60.665.67=23.65KNN=30KN在CC断面底板和顶板位置，分布荷载q=26.39+1

11、.2+1.2+1.0+3.77=33.56KN/m2碗扣立杆分布按120cm120cm梅花错格加密，横杆层距按120cm考虑，则单根立杆受力为：N0.840.8433.56=23.68KNN=30KN4）翼缘板位置立杆计算荷载分布：q=7.8+1.2+1.2+1.0+3.77=14.97KN/m2碗扣立杆分布为120cm120cm，横杆层距按120cm考虑，则单根立杆受力为：N1.21.214.97=21.56KNN=30 KN经以上计算，立杆均满足受力要求。五、地基受力计算由工程地质勘察报告，地基容许承载力N=100KN1）墩顶横隔板位置：因墩顶横隔板位于盖梁和墩两侧承台处，钢管支撑直接传递

12、与承台承受，地基是可以满足受力要求的。2）墩顶腹板加厚段：按BB断面计算由上计算可知，单根立杆承载力为N23.84KN，分布地基受力面积为0.6m0.6m，则：地基应力66.3Kpa=100 Kpa3）标准断面段：按BB断面计算由上计算可知，单根立杆承载力为N14.5KN，分布地基受力面积为0.8m0.8m，则：地基应力22.7Kpa=100 Kpa4）翼缘板位置：由上计算可知，单根立杆承载力为N21.56KN，分布地基受力面积为0.8m0.8m，则：地基应力33.7Kpa=100 Kpa六、脚手架部分支架预留沉落量计算塑性变形：脚手架塑性变形主要发生在结点处的缝隙压缩值，本脚手架各接缝间接缝

13、压缩值： 木木结点：1.5mm 木木结点：1.5mm 木钢结点：1mm 钢钢结点：1mm 钢钢结点：1mm 钢木结点：1mm 木土结点：1mm，结点压缩总值=1.5+1.5+1+1+1+1+1=8mm地基沉降量：地基沉降与地基土密实程度、及土基含水率、及土的天然空隙及土的性质有关，因该桥处地质情况没有详细资料，故只能估算其值为2mm，以连续3天无明显沉降作为地基沉降完成的标志，完成后不反弹，属塑性变形。压杆弹性变形：压杆按照最大受力计算，则N=30KN取冲击系数1.05，E=2.1105MpaA=（0.0482-0.0412）/4=4.910-4m2该项目可略去不计。梁体挠度值：设计未要求设置

14、挠度值。支架抬高值应由下式计算：脚手架塑性变形地基沉降量梁体挠度值6.1钢管贝雷梁支架验算东引桥S0#S7#、X0#X7#、A9#(B12#)A12#(B15#)、东连接线A2#A9#、B5#B12#采用钢管桩立柱与贝雷梁组合的支架体系进行现浇施工。针对上述梁跨形式，分别对S线、X线、A匝道、B匝道的现浇梁进行受力分析，具体如下：6.2.1单层现浇梁1、支架总体布置单层采用单箱三室结构，现浇梁采用少支架法施工，贝雷梁柱式支架的总体布置见下图所示。 钢管贝雷梁支架结构主要由钢管立柱、工字钢横梁、贝雷片纵梁、分配梁组成。支架结构传力途径为:模板-方木-横梁分配梁-贝雷片纵梁-工字钢横梁-钢管立柱-

15、岩石地基。2、荷载计算箱梁标准截面梁高2.25m，底板宽11.25m，顶板宽15.25m。考虑到支架最高达30m，为简化计算，确保安全，假定箱梁纵向为一均布荷载，跨中横隔梁按集中荷载考虑。施工荷载主要由钢筋混凝土自重q1，模板自重q2，贝雷片自重q3，施工荷载q4构成。钢筋混凝土密度采用26kN/m3，冲击系数取1.1，箱梁标准截面面积11.14m2。截面均布荷载q1=1.12611.14=318.604KN/m；跨中横隔梁混凝土体积为10m3，集中荷载P=1.12610=260KN；模板自重包括竹胶板、方木（内模及支架、外膜）合计取q=2.4KN/m2，截面均布荷载q2=2.4(15.25+

16、2.42)=47.52KN/m；贝雷片每片每延米取1KN/m(包括支撑架等附属物),贝雷片按18排布置, 截面均布荷载q3=118=18KN/m。施工荷载取4KN/m2，顶板宽度15.25m，则截面均布荷载q4=415.25=61 KN/m。支架承受的截面总荷载q=q1+q2+q3+q4=445.124KN/m。3、贝雷梁的布置与验算贝雷片采用国产“321”公路钢桥桁架,纵向根据箱梁跨度分5跨布置，44.5m跨度按10.5m+4m+10.6m+4m+10.5m(盖梁宽3.4m)布置。横向截面布置根据箱梁具体结构布置，每个腹板下采用间距为450mm双排单层贝雷片，每个底板下采用间距为900mm双

17、排单层贝雷片,两侧翼板下采用间距为900mm双排单层贝雷片，见下图所示。贝雷片纵向每3m上下都用10号槽钢作为横向联系，用U形卡扣扣住,把贝雷片联成整体，使每排贝雷片受力较为均衡。考虑到截面横向的不均匀,每一排贝雷片受力情况也不一样, 两侧翼板下的贝雷片受力相对较小。经过分析,翼板下贝雷片受力大约为底板下贝雷片所受力的一半,考虑模板、方木以及横向联系能起到一部分分散荷载作用,所以只取16排贝雷片进行验算, 并且要求满足安全系数在1.3以上,贝雷片整体能承受的最大弯矩M=788.216/1.3=9700.9kNm，最大剪力Q=248.216/1.3=3054.8kN。用力矩分配法可计算出最大弯矩Mmax=4438.32KNm，位置在B、C支座处；最大剪力Qmax=2992.9KN，位置在B支座左侧和E支座右侧，由于MmaxM，QmaxQ，贝雷片强度满足要求。因贝雷片每节结构形式相同，可看作匀质梁，并以简支梁模型验算，最大挠度为：上式中：0.7m为贝雷梁的半高度，即上下弦杆中心距离的一半。贝雷梁挠度满足要求。