现浇连续梁盘扣支架、门洞支架验算报告Word文件下载.doc
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施工方法如下：
原地表压实处理，换填30cm厚8%灰土层，浇筑20cm厚C25混凝土硬化，在混凝土硬化上搭设满堂盘扣支架。
支架安装完成后进行预压。
预压完成后，根据预压成果及设计预拱度，计算立模标高，调整模板。
安装钢筋、预应力管道。
安装外侧模。
按设计分段要求进行箱梁混凝土分段浇筑施工。
①立杆：
横桥向：
间距全部为3×
1.2m+3×
0.6m+0.9m+2×
1.2m+0.9m+3×
0.6m+3×
1.2m。
纵桥向：
从梁远端为起点：
分别为1.2m，0.9m，0.6m。
步距：
均为1.5m。
②底模：
采用20mm竹胶板。
次龙骨采用100mm*150mm方木方木横桥向20cm间隔布置
主龙骨采用单根（14工字钢），横桥方向布置。
③翼板：
主龙骨采用单根（14工字钢），纵桥向布置。
次龙骨横向布置，采用100mm*100mm方木，间距30cm。
边跨现浇段支架横桥向步距：
1.2m+1.5m+1.2m+3*0.6m+1.5m+0.9m+1.5m+3*0.6m+1.2m+1.5m+1.2m
边跨现浇段支架纵桥向步距：
3*0.9m+3*1.5m
3、材料特性
根据钢结构设计规范要求，Q345钢材抗拉强度设计值[σ]=310Mpa、抗剪强度设计值[τ］=180Mpa；
Q235钢材抗拉强度设计值[σ]=215Mpa、抗剪强度设计值[τ］=125Mpa。
4、荷载计算
4.1施工各项荷载计算
（1）钢筋混凝土自重：
26kN/m³
（2）模板及次龙骨取：
1.5kN/m2
（3）施工人员及设备荷载取：
4kN/m2
（4）振捣荷载：
2.0kN/m2
4.2结构特性
1.盘扣支架特性
主架：
Q345B，=300N/mm2，E=2.06×
105N/mm2
横斜杆：
Q235，=200N/mm2，E=2.06×
图2-1盘扣支架截面图
2.盘扣支架尺寸
主架：
φ60.2mm×
t:
3.2mm横杆：
φ48.2mm×
2.5mm
斜杆：
2.75mm
材料特性一览表
材料名称
材质
截面尺寸（mm）
壁厚（mm）
强度fm（N/mm2）
弹性模量E（N/mm2）
惯性矩I（mm4）
抵抗矩W（mm3）
回转半径i（mm）
立杆
Q345B
60.2
3.2
300
2.06×
105
2.31×
7.7×
103
20.10
水平杆
Q235B
48.2
2.5
200
9.28×
104
3.86×
1.61
竖向斜杆
Q235
2.75
竹胶板
20
13
顺纹6000
666667
66667
I14
方木
100×
100
9000
8333333.3
240000
150
28125000
4.3设计工况及荷载组合
4.3.1分项系数
本项目盘扣支架计算按照基本组合，各荷载组合系数取值如下：
（1）结构自重，分项系数1.2；
（2）施工人员机具荷载、风荷载、振捣荷载，分项系数1.4；
4.3.2荷载组合
（1）强度荷载组合
1.2×
混凝土自重＋1.2×
支架与模板系统自重＋1.4（施工人员及机具+振捣混凝土荷载+风荷载）。
（2）刚度荷载组合
1.0×
混凝土自重＋1.0×
支架与模板系统自重＋1.0×
风荷载。
4.3.3箱梁荷载计算
混凝土箱梁荷载表
控制截面
区域
面积（m2）
容重（KN/m3）
截面荷载荷载（KN/m2）
B-B
翼缘
1.23
26.00
32.06
腹板
1.8
47.80
顶底板
4.9
126.854
D-D
4.2
108.95
5.7
147.446
E-E
32.06
5.8
150.86
6.2
161.798
3、风荷载计算：
根据《建筑施工承插型盘扣件钢管支架安全技术规程》（JGJ231-2010）第4.2.2条规定，作用在脚手架及模板支撑架上的水平风荷载标准值按下式计算：
式中：
为风荷载标准值（KN/m2）；
为风压高度变化系数，按现行国家标准《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012）采用；
为风荷载体型系数，取0.8；
为基本风压，按现行国家标准《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012）采用。
按《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012）第8.2.1条规定地面粗糙度为B类，查阅表8.2.1条可以得到风压高度变化系数为1.39。
河北地区50年一遇基本风压根据《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012）附录E可以得到为0.5KN/m2，所以风荷载标准值为:
4.2荷载组合
表2荷载组合系数表
荷载工况
分项系数
自重（ST）
1.2
现浇箱梁湿重（ST）
施工人员、施工材料及运输堆放荷载（ST）
1.4
振捣混凝土产生的荷载（ST）
风荷载
5、模型建立
依据委托方提供的支架设计图纸和地质等参数，进行结构建模计算。
5.1建立模型
结构采用大型结构有限元计算分析软件Midascivil进行整体空间受力分析，计算模型均采用梁单元进行模拟.
5.2模型说明
为了真实模拟支架受力情况，构件之间的空间位置按照真实情况模拟，构件之间的连接采用弹性连接之中的刚性连接，以保证结构整体受力的一致性。
5.3支架计算结果
5.3.1支架刚度结果
在考虑分项系数的荷载组合作用下，盘扣支架的Z向位移如下所示：
支架盘扣Z向位移图
支架I14工字钢Z向位移
支架盘扣Y向位移图
支架I14工字钢Y向位移
由以上结果可知，支架结构最大竖向位移为5.413mm，最大横向位移为7.51mm。
I14工钢相对位移为1.61mm，则有容许位移L/400=1200/400=3mm，所以I14工钢Z方向位移也满足规范要求。
5.3.2支架强度分析
考虑分项系数的荷载组合作用，支架各构件组合应力如下：
盘扣支架应力图
支架I14工字钢应力图
支架竖杆应力图
由上图可知：
支架各构件最大组合应力表
编号
构件类型
材料
拉应力（兆帕）
压应力
（兆帕）
容许应力
冗余度
1
盘扣支架竖杆
Q345
58
-234.1
21.9%
2
盘扣支架横杆
-32.5
215
73%
3
I14工字钢
52.1
-67.2
68.7%
考虑分项系数的荷载组合作用，支架各构件剪应力如下：
盘扣支架竖杆剪力图
盘扣支架横杆剪力图
盘扣支架I14工字钢剪力图
各构件最大剪应力表
最大剪应力
最小剪应力
容许剪应力
9.76
-4.52
180
94.6%
0.11
-0.11
125
99.9%
57.8
-58.2
53.4%
通过对支架结构进行强度分析结果可知，在组合荷载作用下，结构组合应力及剪应力均满足规范要求。
5.3.3支架稳定分析
对支架结构进行屈曲分析，定义自重荷载常量，其他全部结构荷载为变量，得到其临界稳定系数，从而判断其整体稳定性。
支架屈曲分析设置
本计算报告取一阶的模态进行判定，结果图形如下：
支架第一阶模态
由上图及模型分析可知支架稳定系数10.2，大于规范规定的失稳系数4~5的限值，故支架稳定性方面满足规范要求。
5.4局部受力分析
1.立杆稳定性计算
不考虑风荷载时，立杆的稳定性计算公式：
其中 ：
N—立杆的轴心压力设计值，N =48736N
φ—轴心受压立杆的稳定系数，由长细比 l0/i查表得到0.55。
i—计算立杆的截面回转半径 （cm）；
i=2.01
A—立杆净截面面积 （mm2）；
A=571
σ=48736/（0.55×
571）
=155.2N/mm2≤300N/mm2
稳定性满足要求。
考虑风荷载时立杆的稳定性计算公式：
Mw—计算立杆段由风荷载设计值的弯矩（KN·
m），可按《建筑施工承插型盘扣式钢管支架安全技术规程》公式5.4.2计算。
Mw=0.9×
MWk=（0.9×
1.4wk×
La×
h2）/10=187790N·
mm。
f—钢材抗拉、抗压和抗弯强度设计值，f=300N/mm2
φ—轴心受压立杆的稳定系数，由长细比 l0/i查表得到0.55。
W—立杆截面模量（7700mm3）
A-立杆截面积（571mm2）
σ=155.2+24.4=179.6≤300N/mm2
5.5方木和竹胶板验算
（1）竹胶板验算
最不利截面在A-A截面腹板处，梁高6.635m，竹胶板20mm厚计算，因腹板位置10cm×
15cm方木间距200mm，所以竹胶板最大跨度为100mm。
竹胶板去1000mm板宽计算：
截面抗弯模量：
W=1/6×
bh2=1/6×
1000×
202=66666.7mm3
截面惯性矩：
I=1/12×
bh3=1/12×
203=666666.7mm4
按照最不利位置腹板处计算
作用于20mm竹胶板的最大荷载：
a、钢筋及砼自重取26kN/m3×
6.635m（梁高）=172.5kN/m2
b、施工人员及设备荷载取4kN/m2
c、振捣荷载取2kN/m2
荷载组合：
恒荷载分项系数取1.2，活荷载分项系数取1.4。
取1m宽的板为计算单元。
则q1=（a+b+c）×
1=（172.5+4+2）=178.5kN/m
q2=[1.2×
a+1.4×
（b+c）]×
1=215.4kN/m
q
受力计算简图
面板按三跨连续梁计算，支撑跨径取L=100mm。
Mmax=1/10×
qmaxl2=1/10*215.4*1002=215400N·
mm
强度验算：
最大弯矩为σmax=Mmax/W=215400/66666.7=3.23N/mm2<
fm=13N/mm2故强度满足要求。
挠度验算：
最大挠度ωmax=0.677q14/100EI=0.677*178.5*1004/（100*9000*666666.7）
=0.02mm<
[ω]=L/200=100/200=0.5mm满足
20mm厚竹胶板验算满足要求。
（2）方木验算
①腹板处方木验算
最不利截面在A-A截面腹板处，梁高6.635m，方木采用10cm×
15cm尺寸，腹板处顺桥向布置，间距20cm，最大跨度60cm。
150mm木方截面抗弯模量W=1/6×
1502=375000mm3，截面惯性矩I=1/12×
1503=28125000mm4。
按照最不利位置腹板处计算梁高6.4m。
跨径按600mm，各荷载如下：
a、钢筋及砼自重取:
26kN/m3×
6.635m=172.5kN/m2
b、模板及次龙骨取:
c、施工人员及设备荷载取:
d、振捣荷载:
腹板处次龙骨木方布置间距200mm,计算取0.2m，恒荷载分项系数取
1.2，活荷载分项系数取1.4。
则q1=（a+b+c+d）×
0.2=36kN/m；
q2=[1.2×
（a+b）+1.4×
（c+d）]×
0.2=43.44kN/m；
则最大弯矩为Mmax＝1/10×
qmaxl2＝43.44N/mm×
6002/10=1563840N·
最大弯应力σmax=Mmax/W＝1563840/375000＝4.17Mpa<
[δ]=13Mpa
强度满足。
方木按三跨连续梁计算，调整系数φ为0.677，最大支撑为900mm.
最大挠度ωmax=0.677ql4/100EI
=0.677*36*6004/（100*9000*28125000）
=0.125mm<
[ω]=600/400=1.5mm满足。
故次龙骨100×
150mm木方验算满足要求。
②翼缘板方木验算
翼缘板方木采用10cm×
10cm尺寸，横桥向布置，纵桥向间距30cm，最大跨度120cm。
100mm木方截面抗弯模量W=1/6×
1002=166666.7mm3，截面惯性矩I=1/12×
1003=8333333.3mm4。
按照最厚位置翼缘板处计算梁高0.66m。
跨径按900mm，各荷载如下：
0.66m=17.2kN/m2
翼缘板处次龙骨木方布置间距300mm,计算取0.3m，恒荷载分项系数取
0.3=7.4kN/m；
0.3=9.3kN/m；
qmaxl2＝9.38N/mm×
9002/10=759780N·
最大弯应力σmax=Mmax/W＝759780/166666.7＝4.56Mpa<
方木按三跨连续梁计算，调整系数φ为0.677，最大支撑为1200mm.
=0.677*7.4*12004/（100*9000*8333333.3）
=1.39mm<
[ω]=1200/400=3mm满足。
100mm木方验算满足要求。
5.6地基承载力验算
5.6.1支架间距为0.6m*0.9m
刚度组合作用下，支架纵横向间距为0.6m*0.9m时，最大反力46.9KN：
刚度荷载组合下支架间距0.6m*0.9m的反力图
支架最不利反力状态下地基承载力为：
P=N/A（最不利面积）=[46.9+（0.15×
0.15+0.55×
0.55）/2×
0.2×
26]/（0.55×
0.55）＝157.8kPa<
160kPa。
混凝土压力扩散线与垂直线的夹角（45°
）
可知地基承载力要求满足160kpa。
换填土承载力分析：
根据《建筑地基基础设计规范》GB-50007-20115.2.7计算
pz—相应于作用的标准组合时，软弱下卧层顶面处的附加压力值（kPa）
Pcz—软弱下卧层顶面处土的自重压力值（kPa）
pcz=[（0.55×
0.55+0.6×
0.9）×
0.3÷
2×
18]/（0.6×
0.9）=4.2kpa
faz—软弱下卧层顶面处经深度修正后的地基承载力特征值（kPa）
b—矩形基础或条形基础底边的宽度（m）
Pk—基础底面的压力
pk=p=157.8kpa
l—矩形基础底边的长度（m）
pc—基础底面处土的自重压力值（kPa）
pc=（0.15×
26=0.85kpa
z—基础底面至软弱下卧层顶面的距离（m）
θ—地基压力扩散线与垂直线的夹角（45°
=87.95kpa
Pz+pcz=87.95+4.2=92.2kpa≤faz=120kpa
所以，30cm的8%灰土换填，可满足承载力要求。
5.6.2支架间距为0.6m*0.6m
刚度组合作用下，支架纵横向间距为0.6m*0.6m时，最大反力37.6KN：
刚度荷载组合下支架间距0.6m*0.6m的反力图
P=N/A（最不利面积）=[37.6+（0.15×
0.55）＝127.1kPa<
0.6）×
0.6）=5kpa
pk=p=127.1kpa
=106.1kpa
Pz+pcz=106.1+5=111.1kpa≤faz=120kpa
6、边跨现浇段支架计算
6.1建立模型
结构采用大型结构有限元计算分析软件Midascivil进行整体空间受力分析，计算模型均采用梁单元进行模拟。
6.2模型说明
本模型是对边梁现浇段支架进行验算。
6.3支架计算结果
6.3.1支架刚度结果
由以上结果可知，支架结构最大竖向位移为6.29mm，最大横向位移为1.48mm。
I14工钢相对Z向位移为0.6mm，则有容许位移L/400=900/400=2.25mm，所以I14工钢Z方向位移也满足规范要求。
6.3.2支架强度分析
盘扣支架竖杆应力图
盘扣支架横杆应力图
盘扣支架斜杆应力图
支架I14应力图
最大拉压应力（兆帕）
291.6
2.8%
76.9
64.2%
盘扣支架斜杆
58.3
72.9%
4
130.1
39.5%
盘扣支架斜杆剪力图
剪应力绝对值
12.4
175
92.9%
4.6
96.3%
0.19
99.8%
78.1
37.5%
6.3.3方木和竹胶板验算
最不利截面在截面腹板处，梁高3.835m，竹胶板20mm厚计算，因腹板位置10cm×
3.835m（梁高）=99.7kN/m2
恒荷载分项系数取1.2，活荷载分
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