框构桥碗扣支架计算书文档格式.docx
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沈阳南站施桥-07A）；
（2）《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规程》（JGJ130-2001）；
（3）《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）；
（4）《铁路桥涵施工规范》（TB10203-2002/J162-2002）；
（5）《建筑施工安全检查标准》（JGJ59-99）；
（6）《混凝土结构设计规范》GB50010-2002；
（7）《钢结构设计规范》（GB50017-2003）；
三.施工方案
本桥拟采用满堂碗扣式支架。
跨中部分支架竖杆顺桥向间距为0.9m，横桥向间距为0.6m；
梗肋部分支架采用顺桥向间距为0.6m，横桥向间距为0.6m。
立杆顶端设置可调托架。
托架顶采用150x150mm方木做为纵梁，纵梁上铺置100×
100mm方木，其上铺600*1500mm钢模板作为底模，方木净间距200mm，支点处净间距为100mm。
侧模板利用组合钢模板，钢管加固，拉筋采用∮16圆钢筋，间距＠1000*750mm。
四.支架强度、刚度、稳定性计算
（一）碗扣架参数
1.各种参数：
①碗扣布置
碗扣支架规格为φ48mm×
3.5mm焊管制成的定长杆配件，横杆与立杆连接采用独特碗扣接头。
由下碗扣承接横杆插头，上碗扣锁紧横杆插头。
纵向间距布置跨中段位0.9m，梗肋处为0.6m；
横向间距均为0.6m，脚手架上铺15×
15cm横向方木。
横向方木上铺10×
10cm纵向方木作，间距20cm。
碗扣架水平横杆步距为60cm。
②钢管相应参数
φ48mm*3.5mm钢管相应参数
外径（mm）
壁厚（mm）
截面积（cm2）
惯性矩（cm4）
截面模量（cm3）
回转半径（cm）
每米长质量（kg/m）
48
3.5
4.89
12.19
5.08
1.58
3.84
③立杆容许承载力
Nd=φAf＝0.437×
489×
205＝43807N=43.8KN
考虑结构抗力调整系数1.333，
则Nd=43.8/1.333=32.9KN
A—单根立杆的截面积，A取489mm2
f—钢材强度设计值，对Q235钢取205N/mm2
φ—轴心受压杆件的稳定系数，按λ=l0/i查表取值。
l0=kμh；
k取值1.155，μ取值1，h（步距）取0.6m。
l0=kμh=1.155×
1×
0.6=0.693m
模板支架立杆计算长度l0=h+2a
a—模板支架立杆伸出顶层横向水平杆中心线至模板支撑点的长度；
l0=h+2a=0.6+2×
0.2=1.0m
按较大的取值
λ=190/1.58=120.3，φ取0.437；
④支架单根立杆稳定承载力计算公式
（二）碗扣架计算
1荷载计算
①不组合风荷载
1-1现浇主梁自重所产生的荷载：
钢筋混凝土按26kN/m3计算
a主梁跨中均布荷载：
q1=1.2*1*26=31.2kN/m2；
b主梁梗肋处均布荷载：
q1=1.9*1.0*26=49.4kN/m2
②脚手架及其附件荷载
钢管:
38.4N/m
a主梁跨中
水平杆：
（0.9+0.6）×
38.4=57.6N（每步设置）
扣件：
14.6×
2=29.2N（每步2个旋转扣件）
8.0m高支架单根立杆自重合计：
q2=38.4×
8.0+（57.6+29.2）×
8.0/0.6=1.465kN
b梗肋处截面
（0.6+0.6）×
38.4=46.08N（每步设置）
8.0+（46.08+29.2）×
8.0/0.6=1.311kN
③施工人员、机具、材料和其他临时荷载：
q3=2.5Kpa
④倾倒砼拌合物时产生的冲击荷载：
q4=4.0Kpa
⑤振捣混凝土时产生的荷载：
q5=2.0Kpa
⑥模板系统荷载：
q6=2.5Kpa。
跨中截面每根立杆受力面积：
0.9×
0.6=0.54m2
梗肋处截面每根立杆受力面积：
0.6×
0.6=0.36m2
2计算公式
按概率极限承载力计算
即Sd（rgG;
rqΣQ）=1.2SG+1.4
SQ
式中SQ：
基本可变荷载产生的力学效应
SG：
永久荷载中结构重力产生的效应
Sd：
荷载效应函数
rg
：
永久荷载结构重力的安全系数
rq：
基本可变荷载的安全系数
强度满足的条件为：
Sd（rgG;
rqΣQ）≤rbRd
式中rb：
结构工作条件系数
Rd：
结构抗力系数
SQ
3荷载计算结果
支架布置参数信息
序号
支架部位
立柱高度（m）
立柱横桥向间距（m）
立柱顺桥向间距（m）
顶板厚度（m）
混凝土自重（KN/m2）
1
跨中
8.0
0.9
0.6
1.20
31.20
2
梗肋根部
1.90
49.40
支架布置荷载信息
单根立柱自重（KN）
模板系统（KN/m2）
砼施工倾倒（KN/m2）
砼施工振捣（KN/m2）
施工机具人员（KN/m2）
1.465
2.5
4
1.311
荷载组合信息
分项组合
组合值（KN）
允许值（KN）
判断是否满足强度条要求
恒载1.2（KN）
活载1.4（KN）
23.60
6.43
30.02
32.9
满足
23.99
4.28
28.28
以上表格可以看出，各处立杆受力均小于32.9KN。
满足相关规范要求
4组合风荷载情况下支架强度计算
由风荷载设计值产生的立杆段弯矩可按下式计算
按照跨中和梗肋处分别验算
①跨中处截面验算
uz：
地面粗糙度按B类，支架高度8.0m时取1.0。
uz=1.0
us取值：
us=ustw=ust×
（1-ηn）/（1-η）
φ=An/A
An—杆件和节点挡风的净投影面积
A=L×
b支架的轮廓面积
An=（8.0+0.9×
14+1.08×
6）×
0.048=1.300m2
A=8.0×
0.9=7.20m2
φ=An/A=0.181
b/h=0.9/0.6=1.5＜2
查《建筑结构荷载规范》表7.3.1—32η=0.899
ust=φus
uzw0d2=1.0×
0.4×
0.0482=0.0009216
H/d=0.6/0.048=12.5
查《建筑结构荷载规范》表7.3.1—36b取不利值
us=0.922
ust=φus1=0.181×
0.922=0.167
us=ustw=ust×
=0.167×
（1-0.8993）/（1-0.899）
=0.452
w0=0.4kPa
wk=0.7uzusw0=0.7×
1.00×
0.452×
0.4=0.1266kPa
MWk=wklah2/10=0.1266×
0.62/10=0.004102KN·
m
Mw=0.85×
1.4MWk=0.85×
1.4×
0.004102=0.00459KN·
φAMw/W=0.437×
4.89×
10-4×
0.00459/（5.08×
10-6）=0.193KN
N=1.2∑NGK+0.85×
1.4∑NQK+0.119
=23.6+6.43×
0.85+0.193
=29.26KN＜Nd＝32.9KN
②梗肋处截面验算
us=ustw=ust×
φ=An/A
An—杆件和节点挡风的净投影面积
An=（8.0+0.6×
14+0.85×
0.048=1.032m2
0.6=4.80m2
φ=An/A=0.215
b/h=0.6/0.6=1
查《建筑结构荷载规范》表7.3.1—32η=0.822
uzw0d2=1.0×
us=0.922
ust=φus1=0.215×
0.922=0.198
=0.198×
（1-0.8223）/（1-0.822）
=0.495
wk=0.7uzusw0=0.7×
0.495×
0.4=0.1386kPa
MWk=wklah2/10=0.1386×
0.62/10=0.00299KN·
0.00299=0.00356KN·
0.00356/（5.08×
10-6）=0.149KN
1.4∑NQK+0.149
=23.99+4.28×
0.85+0.149
=27.78KN＜Nd＝32.9KN
5刚度计算
已知钢管∅48×
3.5，I=1.22×
105mm4，A=489.3mm2。
按照以上计算钢管最大应力为：
σ=N/An=30.02×
1000/489.3=61.35（N/mm2）≤f=205（N/mm2）
已知钢管截面应力σ=61.35（N/mm2），钢管长度取L=8.0m，弹模E=2.0x105MPa。
钢管竖向弹性变形量ΔL=σL/E=61.35x8.0/2.0x105=2.45mm
6屈服强度计算
10mm4，弹模E=2.0x105MPa，中间立杆间距0.6m，考虑脚手架整体稳定因素的单杆计算长度系数，μ=1.55。
则屈服强度Pcr=π2EI/（μl0）2=113.14kN>
30.02kN
屈服强度符合要求。
7稳定性计算
已知采用∅48×
3.5，i=1.58cm，长度附加系数值取1.0，钢管的步距为0.6m。
则
l。
=1.0×
0.6=0.6m
λ=0.6×
100/1.58=37.97
轴心受压构件的稳定系数ψ=0.946
N/（ψA）=σ/ψ=61.35/0.946=64.85（N/mm2）≤f=205（N/mm2）
稳定性符合要求。
（三）模板计算
1.钢模板强度计算：
（取1m宽板，跨度0.3m）
面板截面抗弯系数为：
W=bh2/6=1.0×
0.0032/6=1.5×
10-6m3
b-板宽，h-厚度
惯性矩：
I=bh3/12=1.0×
0.0033/12=2.25×
10-9m4
板跨中弯矩M=qL2/8=74.18×
0.32/8=0.834kN•m
（q=1.2SG+1.4SQ=（1.2x（P1+P2）+1.4x（P3+P4+P5））x1=74.18kN/m，按照梗肋处计算）
抗拉应力为：
σ=M/W=0.834/1.5×
10-6=55.6MPa<
205MPa
故符合要求。
（四）横向方木计算
（横向方木间距0.3m，跨度0.6m）
截面抗弯系数为：
W=bh2/6=0.1×
0.12/6=1.67×
10-4m3
b-截面宽，h-截面高度
I=bh3/12=0.1×
0.13/12=8.33×
10-6
m4
跨中弯矩M=qL2/8=22.25×
0.62/8=1.001
kN•m
（q=1.2SG+1.4SQ=（1.2x（P1+P2）+1.4x（P3+P4+P5））x0.3=22.25kN/m）
σ=M/W=1.001/1.67×
10-4=5.59MPa<
60MPa
2.横向方木挠度计算
fmax=5qL4/384EI=5×
22.25x1000×
0.64/（384×
1.1×
1010×
8.33×
10-6）=0.92mm<
l/400=2.25mm
（q=1.2SG+1.4SQ=（1.2x（P1+P2）+1.4x（P3+P4+P5））x0.3=22.25kN/m）
（五）纵向方木计算
（纵向方木间距0.6m，跨度0.6m）
W=bh2/6=0.15×
0.152/6=5.625×
I=bh3/12=0.15×
0.153/12=4.22×
10-5m4
跨中弯矩M=qL2/8=44.51×
0.62/8=2.003kN•m
（q=1.2SG+1.4SQ=（1.2x（P1+P2）+1.4x（P3+P4+P5））x0.6=
44.51kN/m）
σ=M/
=2.003/5.625×
10-4=3.56MPa<
60MPa
2.纵向方木挠度计算
47.32x1000×
4.22×
10-5）=0.45mm<
l/400＝2.25mm
44.51kN/m）
故符合要求
五.设置剪刀撑
横向、纵向剪刀撑采用普通钢管脚手架通过扣件与碗扣架的立杆相连，当支架高度在10m以上时，每隔一排立杆设置一道横向剪刀撑，每跨设置2道纵向剪刀撑；
10m以下每隔二排立杆设置一道横向剪刀撑，每跨设置2道纵向剪刀撑。
六.施工注意事项
（一）支架预压
支架拼立好后采用超载预压工艺，支架预压采用袋装黄砂堆积法，用水准仪测出各断面点在堆载前、堆载后、卸去箱梁自重的50%重量后及全部卸载后支架的标高变化，以之为依据调整托座。
支架预压前将全部碗扣用铁锤打紧。
考虑梁体自重、地面下沉及支架的弹性和非弹性变形等因素影响，粗略调整好底模标高后进行配载预压，配载可以用砂袋或水袋，或二者相结合，加载重量不得小于梁体自重。
预压时间根据地质情况、梁体重量、支架类型等进行现场预压试验后确定，以支架不再出现沉降为度,一般要求预压时间为2～3d。
支架的变形及地基压缩量主要考虑以下因素：
δ=δ1+δ2+δ3+δ4+δ5
δ1——箱梁自重产生的弹性变形量；
δ2——支架弹性压缩量；
δ3——支架与方木、方木与模板、支架与枕木之间的非弹性压缩量；
δ4——支架基础地基的弹性压缩量；
δ5——支架基础地基的非弹性压缩量。
通过预压施工，可以消除δ3、δ5的影响，则在底模安装时，其预拱度的设置按Δ=δ1+δ2+δ4计算，在模板的高程控制时加入预拱度数值。
对于预应力钢筋混凝土连续箱梁，考虑到张拉时起拱,
预拱度的设置要适当减小或不设预拱度。
（二）混凝土浇筑
混凝土浇筑应尽量采用分层浇筑，避免从一侧向另外一侧依次浇筑施工。
混凝土的振捣用插入式振捣棒，振捣时间要适当掌握不要漏振也不要过振。
振捣棒不得撞击各种预埋件，避免其跑位。
钢筋较密处可以用小直径振捣棒振捣，小直径振捣棒功率低、作用半径小，注意适当延长振捣时间、加强振捣。
振捣顶、底板及翼缘板砼时要在棒头上作好振捣深度标记，严格控制好振捣深度，避免振捣棒触及模板。
混凝土浇注完后，马上用蓬布和塑料膜盖起来，根据气候情况，12小时内洒水养生，养护期不少于7天，在此时间内要保持砼面处于湿润状态。
（三）其他注意事项
1搭设前对碗扣件进行检查，检查碗扣件有无弯曲、接头开焊、断裂现象，否则要进行处理，无误后可实施支架搭设。
2事前要控制支架基础的高程，使得底座、上托悬出高度≯40cm。
3支架立杆位置放样需用全站仪放出主梁中心线，然后用钢尺放出底座十字线，并标示清楚。
4底座按设计的间距安放后必须用水准仪将底座螺栓调至同一水平面，安装第一层所有立杆和横杆，检查立杆的垂直度，符合要求后方可进行上一层搭设。
5现浇支架最关键的一点是支架的稳定，支架往往因为发生失稳壤成大祸，造成经济损失并产生不良的影响。
在保证碗扣扣紧的情况下，当支架高度在10m以上时，每隔一排立杆设置一道横向剪刀撑，每跨设置2道纵向剪刀撑；
10m以下每隔二排立杆设置一道横向剪刀撑，每跨设置2道纵向剪刀撑，并用脚手架钢管将桥墩周围的碗扣架与桥墩连接起来，保证支架的稳定。
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