现浇箱梁支架计算书.docx
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现浇箱梁支架计算书
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现浇箱梁支架计算书及相关图纸
1支模架施工荷载参数及门架参数
1.1支模架施工荷载取值：
1、模板支架设计时考虑的荷载标准值：
表1荷载标准值
恒载
（永久荷载）
①钢筋砼自重
钢筋砼比重取26KN/m3
②模板、支架自重
模板自重（底模、芯模及内支撑）：
取0.5KN/㎡
活荷载
（可变荷载）
③施工人员及设备荷载
当计算模板和直接支撑模板的小梁时，均布活荷载可取2.5KN/m2；当计算支架立柱及其它支撑结构构件时，均布活荷载标准值可取1.0KN/m2。
④振捣混凝土时产生的荷载
对水平模板可采用2.0KN/m2；对垂直面模板可采用4.0KN/m2。
2、模板支架的荷载分项系数：
永久荷载荷载分项系数：
1.35
可变荷载荷载分项系数：
1.4
验算强度、稳定性时：
采用荷载设计值：
分项系数×荷载标准值
验算挠度时采用：
采用荷载标准值且不组合③、④
表2Q235钢材的强度设计值与弹性模量（N/mm2）
抗拉、抗压强度设计值f
205
抗弯强度设计值fm
205
弹性模量E
2.06×106
表3木材强度设计值与弹性模量参考值（N/mm2）
名称
抗弯强度设计值fm
抗剪强度设计值fv
弹性模量E
方木
13
1.3
9000
胶合板
15
1.4
6000
注：
取值依据《建筑施工扣件式钢管模板支架技术规程》（DB33/1035-2006）。
1.2重型门式支架规格及性能指标
重型门式支架系HR100A可调重型门式支架，其尺寸为：
宽1.0m；高1.9m，并配HR201调节杆，HR301E、HR301J交叉支撑、HR601可调托座、HR602可调底座、HR211插销、HR701连接杆。
门架立杆为Φ57×2.5mm钢管，门架横杆、调节杆、扫地杆、横杆及剪刀撑杆选用Φ48×3.5mm（验算时按3.0mm）钢管。
根据JGJ128-2010《建筑施工门式钢管脚手架安全技术规范》（以下简称规范）5.2.1之规定，现计算一榀HR100A型重型门架稳定承载力设计值如下：
Nd----门架稳定承载力设计值
i-----门架立杆换算截面回转半径
I-----门架立杆换算截面惯性矩
h0----门架高度，ho=1900mm
I0、A1----分别为门架立杆的毛截面惯性矩与毛截面积
h1、I1----分别为门架加强杆的高度及毛截面惯性矩，h1=1700mm
A——门架立杆的毛截面积，A=2A1=2×428=856mm2
f——门架钢材强度设计值，Q235钢材用205N/mm2
D1、d1——分别为门架立杆的外径和内径D1=57mm，d1=52mm
D2、d2——分别为门架加强杆的外径和内径D2=27mm.d2=24mm
φ-------门架立杆稳定系数，按λ查规范表B.0.6
λ-------门架立杆在门架平面外的长细比λ=Kh0/i
K--------门架高度调整系数，查规范表5.2.15当支架高度≤30米时，K=1.13
I0=π（D14-d41）/64=15.92×104mm4
I1=π（D24-d42）/64=0.910×104mm4
I=I0+I1×h1/h0=15.92×104+0.910×104×1700/1900=16.10×104mm4
λ=Kh0/i=1.13×1900/19.8=108.43
按λ查规范表B.0.6，φ=0.53
N=φ×A×f=0.53×856×205=93KN
门架产品出厂允许最大承载力为75KN。
根据重型门架设计技术指标和出厂合格证，门架设计最大载量为：
Gmax＝93KN，基本与实际验算数值相当。
当验算满堂门式支架整体稳定载力时，可取HR可调重型门架的单榀容许整体稳定承载力〔G〕=75KN。
表12-4重型门式支架技术性能参数表
调节杆伸出长度（米）
0.6
0.9
1.2
1.5
调节杆在两个方向拉紧的允许荷载（KN）
37．5
37．5
33．7
30．5
可调托座允许荷载（KN）
37．5
可调低座允许荷载（KN）
37．5
门架允许荷载（KN）
75
2水平构件计算（底模板及支撑计算书）
2.1计算说明：
2.1.1计算模型及参数设定
根据对各联梁体各部位的荷载分析及考虑支架的搭设方便，对等高度连续箱梁（高2.6m），以及变截面连续箱梁（最大高3.8m）分别进行验算，计算时将支架分为四部分按各部分的最大荷载分别计算：
①翼板处，②箱室空腹处（底板加厚段），③腹板处，④桥墩处横梁。
各部位荷载断面范围如下图所示：
连续箱梁施工时分2次浇筑，第1次先浇筑底板和腹板混凝土，第2次浇筑顶板混凝土。
考虑到本工程支架较高，为简化计算、确保安全，计算时假定2次混凝土同时施工，并且第1次混凝土不分担第2次混凝土的部分荷载；并假定箱梁纵向为一均布荷载。
表5支架上各受力部位计算模型一览表
工程部位
受力部位
规格
计算模型
荷载
箱梁
底模
15mm胶合板
三等跨连续梁
均布
主分配梁
90×90方木
均布
变截面横梁
主分配梁
［10号槽钢
三不等跨连续梁
均布
交通门洞
横梁
I50a工字钢
简支梁
均布
1、简支梁计算模型对应的最大弯矩、剪力和挠度：
（1）、最大弯矩及弯曲应力发生在跨中，最大弯矩Mmax＝0.125ql2
（2）、最大剪力发生在支点处，最大剪力Qmax＝0.50ql
（3）、跨中点挠度最大，最大挠度：
fmax＝5ql4/（384EI）
2、三等跨连续梁计算模型对应的最大弯矩、剪力和挠度：
（1）、最大弯矩及弯曲应力发生在跨中，最大弯矩Mmax＝0.10ql2
（2）、最大剪力发生在支点处，最大剪力Qmax＝0.60ql
（3）、跨中点挠度最大，最大挠度：
fmax＝0.677ql4/（100EI）
3、三、四不等跨连续梁计算模型对应的最大弯矩、剪力和挠度：
采用《路桥施工计算手册》中表列数值；或采用清华大学结构力学求解器的计算结果。
2.1.2荷载分析
1、混凝土自重产生的恒载q1；混凝土容重按γ=26KN/m3计；
2、模板自重按q2=0.5KN/m2计；
3、施工活载按q3=2.5KN/m2计；
4、混凝土倾倒、振捣产生的冲击力q4=2.0KN/m2计；
2.1.3材料说明
1、15mm厚光面胶合板技术指标：
E=6000N/mm2；〔fm〕=15N/mm2；〔fv〕=1.4N/mm2；〔v〕=l/400；
每延米宽（即b=100cm）=100×1.52/6=37.5cm3；
=100×1.53/12=28.125cm4；
2、90mm（b）×90mm（h）方木的技术指标：
E=9000N/mm2；〔fm〕=13N/mm2；〔fv〕=1.3N/mm2；〔v〕=l/400
3、单根［槽钢的技术指标：
W=39.4cm3；I=198cm4；E=2.06×105N/mm2；〔fm〕=205N/mm2；A=12.74cm2
2.2等高度连续箱梁底模板及支撑计算
2.2.1翼板处
1、底模板计算：
底模板采用1.5cm厚竹胶板，翼板处底模板下为横向布置方木（8.5×8.5cm），纵向平均间距30cm布设；按3跨（l=0.30m，纵向总长L=3×0.30=0.9m）连续梁计算纵向每延米长度的模板强度及挠度。
翼板端部组合荷载：
Q＝1.35*（q1+q2）+1.4*（q3+q4）=1.35×（0.2×26+0.5）+1.4×（2.5+2.0）=13.995KN/㎡
翼板根部组合荷载：
Q＝1.35*（q1+q2）+1.4（q3+q4）=1.35×（0.55×26+0.5）+1.4×（2.5+2.0）=26.28KN/㎡
由于翼板厚度不一，端部厚20cm，根部厚55cm；考虑到胶合板整体传力特点，计算时可取近似取截面厚度平均值37.5cm，则有该处混凝土自重恒载q1=γ×0.375=9.75KN/m2；其余荷载按上述取值，并取模板横向计算宽度为B=1m，则该段模板在纵向每延米长度的检算荷载为：
木模板承受组合荷载：
Q＝1.35（q1+q2）+1.4（q3+q4）=1.35×（9.75+0.5）+1.4×（2.5+2.0）=20.138KN/㎡
即线荷载为：
q=20.138KN/m。
1）剪应力强度验算
最大剪力Qmax＝0.60ql＝0.60×20.138KN/m×0.3m＝3.625KN
最大剪应力тmax=3Qmax/（2bh）=3×3625/（2×1000×15）=0.36N/mm2<〔fv〕=1.4N/mm2
木模板的最大剪应力为0.36N/mm2小于1.4N/mm2，故能满足要求!
2）弯曲应力强度验算
最大弯矩Mmax＝0.10ql2＝0.10×20.138×0.32＝0.181KN.m
截面抵抗矩：
W=3.75×104mm3
最大弯曲应力σmax＝Mmax/W＝0.181×106/3.75×104
＝4.83N/mm2<〔fm〕＝15N/mm2
木模板的最大弯曲应力为4.83N/mm2小于15N/mm2，故能满足要求!
3）挠度验算
挠度验算时荷载组合为：
Q＝q1+q2=9.75+0.5=10.25KN/㎡；
即线荷载为：
q=10.25KN/m。
最大挠度：
fmax＝0.677ql4/（100EI）
＝0.677×10.25×3004/（100×6000×2.81×105）
＝0.33mm<〔f〕＝300/400＝0.75mm
木模板的最大挠度为0.33mm小于0.75mm，故能满足要求!
2、底模下方木计算：
翼板处底模板下为横向方木（8.5×8.5cm），方木下面为纵向布置的［10槽钢分配梁，根据门架的横向布置情况,按3跨（l=1.2m）连续梁计算单根方木的强度及挠度。
根据等高截面标准横断面，翼板处截面积为Sy=（0.2+0.55）×0.5×3.9=1.46m2，对应的门架榀距宽度为B=1.0m；翼板长度为3.9m，则该处混凝土自重恒载（线载）q1=γ×Sy=26×1.46/3.9=9.73KN/m；
q1=9.73KN/m×0.3=2.92KN/m
q2=0.5KN/㎡×0.3m=0.15KN/m
q3=2.5KN/㎡×0.3m=0.75KN/m
q4=2.0KN/㎡×0.3m=0.6KN/m
方木自重：
6KN/m3，0.06KN/m
方木承受组合荷载：
Q＝1.35×（q1+q2+0.06）+1.4×（q3+q4）=1.35×（2.92+0.15+0.06）+1.4×（0.75+0.6）=6.116KN/m
即线荷载为：
q=6.116KN/m
1）剪应力强度验算
最大剪力Qmax＝0.60ql＝0.60×6.116KN/m×1.2m＝4.404KN
最大剪应力тmax=3Qmax/（2bh）=3×4404/（2×100*100）=0.66N/mm2<〔fv〕=1.3N/mm2
方木的最大剪应力为0.66N/mm2小于1.3N/mm2，故能满足要求!
2）弯曲应力强度验算
最大弯矩Mmax＝0.10ql2＝0.10×6.116×1.22＝0.881KN.m
最大弯曲应力σmax＝Mmax/W＝0.881×106/1.67×105
＝5.2N/mm2<〔fm〕＝13N/mm2
方木的最大弯曲应力为5.2N/mm2小于13N/mm2，能满足要求!
3）挠度验算
挠度验算时荷载组合为：
q＝q1+q2+0.06=2.92+0.15+0.06=3.13,
最大挠度：
fmax＝0.677ql4/（100EI）
＝0.677×3.13×12004/（100×9000×8.33×106）
＝0.59mm<〔v〕＝1200/400＝3mm
方木的最大挠度为0.59mm小于3mm，故能满足要求!
3、方木下［10槽钢横梁计算：
翼板处方木下为［10槽钢为纵向布置，间距与门架横向间距相同为1.2m，根据门架横向布设情况，按3跨（l=1.0m）连续梁计算单根分配梁的强度及挠度。
翼板端部厚度0.2m，根部厚度为0.55m，翼板处截面厚度平均值为0.375m；则该处每根［10槽钢的混凝土自重恒载（线载）q1=γ×Ly=26×0.375=9.75KN/m2；
方木自重：
0.10×0.10×（1/0.3）×6=0.2KN/m2
10槽钢自重：
10×9.8×10-3=0.098KN/m2
模板自重：
0.5×1×1=0.5KN/m2
可变荷载：
2.5+2.0=4.5KN/m2
荷载组合：
Q＝1.35×（9.75+0.2+0.098+0.5）+1.4×4.5＝20.54KN/m2
每延米线荷载为：
q=20.54KN/m
1）剪应力强度验算
最大剪力Qmax＝0.60ql＝0.60×20.54KN/m×1.0m＝12.324KN
最大剪应力тmax＝3Qmax/（2*A）＝3×12324/（2×12.74×102）
＝14.51N/mm2<〔fv〕＝120N/mm2
槽钢的最大剪应力为14.51N/mm2<120N/mm2，故能满足要求!
2）弯曲应力强度验算
最大弯矩Mmax＝0.10ql2＝0.10×20.54×12＝2.054KN.m
截面抵抗矩W＝39.7cm3
最大弯曲应力σmax＝Mmax/W＝2.054×106/（39.7×103）
＝51.7N/mm2<〔fm〕＝205N/mm2
槽钢的最大弯曲应力为51.7N/mm2小于205N/mm2，故能满足要求!
3）挠度验算
挠度验算时荷载组合为：
Q＝9.75+0.2+0.098+0.5=10.548
槽钢截面惯性矩：
I＝198cm4
最大挠度：
fmax＝0.677ql4/（100EI）
＝0.677×10.548×10004/（100×2.1×105×198×104）
＝0.2mm<〔v〕＝1000/400＝2.5mm
所以，1根槽钢作横梁转递上部荷载满足要求。
2.2.2箱室空腹处
1、底模板计算：
底模板采用1.5cm厚胶合板，箱室处底模板下为横向布置方木（8.5×8.5cm），模板下方木纵向间距30cm布设。
根据箱室模板受力特点，可按3跨连续梁计算横向每延米长度的模板强度及挠度。
为简化计算和偏安全考虑，取底板最厚处（底板厚45cm）截面计算，箱梁腹板处的总截面积S=1.725m2；混凝土自重恒载（面载）分布在B=2.5m范围内，q1=γ×S/B=26×1.725/2.5=17.94KN/m2；其余荷载按上述取值，并取模板横向长度为L=1m。
木模板承受组合荷载：
Q＝1.35（q1+q2）+1.4（q3+q4）=1.35×（17.94+0.5）+1.4×（2.5+2.0）=31.194KN/㎡
即线荷载为：
q=31.194×1.0m=31.194KN/m。
1）剪应力强度验算
最大剪力Qmax＝0.60ql＝0.60×31.194KN/m×0.3m＝5.615KN
最大剪应力тmax=3Qmax/（2bh）=3×5615/（2×1000×15）=0.56N/mm2<〔fv〕=1.4N/mm2
木模板的最大剪应力为0.56N/mm2小于1.4N/mm2，故能满足要求!
2）弯曲应力强度验算
最大弯矩Mmax＝0.10ql2＝0.10×31.194×0.32＝0.281KN.m
截面抵抗矩：
W=1/6bh2=1/6×1000×152=3.75×104mm3
最大弯曲应力σmax＝Mmax/W＝0.281×106/3.75×104
＝7.5N/mm2<〔fm〕＝15N/mm2
木模板的最大弯曲应力为7.5N/mm2小于15N/mm2，故能满足要求!
3）挠度验算
挠度验算时荷载组合为：
q＝（q1+q2）=（17.94+0.5）=18.44
截面惯性矩：
I=1/12bh3=1/12×1000×153=2.81×105mm4
最大挠度：
fmax＝0.677ql4/（100EI）
＝0.677×18.44×3004/（100×6000×2.81×105）
＝0.6mm<〔f〕＝300/400＝0.75mm
木模板的最大挠度为0.6mm小于0.75mm，故能满足要求!
2、底模下方木计算：
底模板下为横向方木（8.5×8.5cm），纵向间距30cm，横向方木下为纵向布置的分配梁，分配梁间距与门架横向间距相同，横向间距为90cm，计算时取3跨连续梁计算模型L=100m。
箱室处模板下方木纵向间距为30cm，即单根方木承担的荷载（面载）纵向范围为B=0.3m；方木纵向空腹处混凝土自重恒载（面载）q1=17.94KN/m2，其余荷载按上述取值，则纵向每延米长度的检算荷载为：
q1=17.94KN/㎡×0.3m=5.382KN/m
q2=0.5KN/㎡×0.3m=0.15KN/m
q3=2.5KN/㎡×0.3m=0.75KN/m
q4=2.0KN/㎡×0.3m=0.6KN/m
方木自重：
6KN/m3，0.06KN/m
方木承受组合荷载：
Q＝1.35（q1+q2+0.06）+1.4（q3+q4）=1.35×（5.382+0.15+0.06）+1.4×（0.75+0.6）=9.372KN/m
即线荷载为：
q=9.372KN/m
1）剪应力强度验算
最大剪力Qmax＝0.60ql＝0.60×9.372KN/m×0.9m＝5.06KN
最大剪应力тmax=3Qmax/（2bh）=3×5060/（2×100*100）=0.76N/mm2<〔fv〕=1.3N/mm2
方木的最大剪应力为0.76N/mm2小于1.3N/mm2，故能满足要求!
2）弯曲应力强度验算
最大弯矩Mmax＝0.10ql2＝0.10×9.372×0.92＝0.759KN.m
最大弯曲应力σmax＝Mmax/W＝0.759×106/1.67×105
＝4.5N/mm2<〔fm〕＝13N/mm2
方木的最大弯曲应力为4.5N/mm2小于13N/mm2，能满足要求!
3）挠度验算
挠度验算时荷载组合为：
q＝（q1+q2+0.06）=（5.382+0.15+0.06）=5.59
最大挠度：
fmax＝0.677ql4/（100EI）
＝0.677×5.58.5×8.5004/（100×9000×8.33×106）
＝0.33mm<〔v〕＝900/400＝2.25mm
方木的最大挠度为0.33mm小于2.25mm，故能满足要求!
3、方木下分配梁计算：
腹板处横向方木下为纵向布置的分配梁，采用［10槽钢。
间距与门架横向间距相同，门架横向间距为90cm，分配梁下门架纵向间距按100cm跨径计算。
即每根［10槽钢分配梁承担的荷载（面载）横向范围为L=0.9m，则有：
腹板处混凝土自重恒载（面载）q1=17.94KN/m2，其余荷载按上述取值，则横向每延米长度的检算荷载为：
方木自重：
0.10×0.10×（1/0.3）×6=0.2KN/m2
分配梁槽钢自重：
10×9.8×10-3=0.098KN/m2
荷载组合：
Q＝1.35×（17.94+0.2+0.5+0.098）+1.4×（2.5+2.0）＝31.596KN/m2
线荷载为：
q=31.596×0.9=28.436KN/m
1）剪应力强度验算:
最大剪力Qmax＝0.60ql＝0.60×28.436KN/m×1m＝17062N
最大剪应力тmax＝3Qmax/（2A）＝3×17062/（2×12.74×102）
＝20.1N/mm2<〔fv〕＝120N/mm2
槽钢的最大剪应力为20.1N/mm2<120N/mm2，故能满足要求!
2）弯曲应力强度验算
最大弯矩Mmax＝0.10ql2＝0.10×28.436×12＝2.84KN.m
截面抵抗矩W＝39.7cm3
最大弯曲应力σmax＝Mmax/W＝2.84×106/（39.7×103）
＝71.54N/mm2<〔fm〕＝205N/mm2
槽钢的最大弯曲应力为71.54N/mm2小于205N/mm2，故能满足要求!
3）挠度验算
挠度验算时荷载组合为：
q＝（17.94+0.2+0.5+0.115）×1=18.755KN/m
槽钢截面惯性矩：
I＝198cm4
最大挠度：
fmax＝0.677ql4/（100EI）
＝0.677×18.755×10004/（100×2.1×105×198×104）
＝0.3mm<〔v〕＝1000/400＝2.5mm
所以，1根槽钢作分配梁槽钢纵梁转递上部荷载满足要求。
2.2.3腹板处
等高截面梁腹板标准段0.45m宽，最宽处0.65m；考虑的底板与腹板连接处的斜板加厚段影响，腹板下布置门架时按0.6m宽范围加密考虑，因腹板为实心，其他参数采用与横梁处相同参数，具体见下节：
2.2.4横梁处。
2.2.4横梁处
1、底模板计算：
底模板采用1.5cm厚胶合板，箱室处及暗梁段底模板下为横向布置方木（8.5×8.5cm），按纵向间距20cm布设。
根据横梁段模板受力特点，方木间距20cm，按3跨连续梁计算纵向每延米长度的模板强度及挠度，箱梁横梁段为实心段，横向截面高度H=2.6m；则横梁处混凝土自重恒载（面载）q1=γ×H=26×2.6=67.6KN/m2；其余荷载按上述取值，并取模板横向长度为L=1m。
木模板承受组合荷载：
Q＝1.35（q1+q2）+1.4（q3+q4）=1.35×（67.6+0.5）+1.4×（2.5+2.0）=98.2KN/㎡
即线荷载为：
q=98.2KN/m。
1）剪应力强度验算
最大剪力Qmax＝0.60ql＝0.60×98.2KN/m×0.2m＝11784N
最大剪应力тmax=3Qmax/（2bh）=3×9261/（2×1000×15）=1.18N/mm2<〔fv〕=1.4N/mm2
木模板的最大剪应力为1.18N/mm2小于1.4N/mm2，故能满足要求!
2）弯曲应力强度验算
最大弯矩Mmax＝0.10ql2＝0.10×98.2×0.202＝0.393KN.m
截面抵抗矩：
W=1/6bh2=1/6×1000×152=3.75×104mm3
最大弯曲应力σmax＝Mmax/W＝0.393×106/3.75×104
＝10.5N/mm2<〔fm〕＝15N/mm2
木模板的最大弯曲应力为10.5N/mm2小于15N/mm2，故能满足要求!
3）挠度验算
q＝q1+q2=67.6+0.5=68.1
最大挠度：
fmax＝0.677ql4/（100EI）
＝0.677×68.1×2004/（100×6000×2.81×105）
＝0.39mm<〔f〕＝200/400＝0.5mm
木模板的最大挠度为0.39mm小于0.5mm，故能满足要求!
2、底模下方木计算：
横梁处底模板下为横向方木（8.5×8.5cm），横向间距20cm，横向方木下为纵向布置的分配梁，间距与门架横距相同（横梁处门架间距布置按60cm）。
根据箱梁横梁段模板下方木受力特点，可按三跨（0.6+0.6+0.6m）连续梁计算横向每延米长度的方木强度及挠度，横梁处模板下方木纵向间距为20cm，即单根方木承担的荷载（面载）横向范围为B=20cm，则有：
横梁处混凝土自重恒载（面载）q1=67.6
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