柳州至武宣公路工程K1700天橋現(xiàn)澆箱梁滿堂支架及門洞方案計算書目錄1編制依據(jù)12工程概況13現(xiàn)澆箱梁滿堂支架布置及搭設(shè)要求14現(xiàn)澆箱梁支架驗算141荷載計算2411荷載分析2412荷載組合2413荷載計算242結(jié)構(gòu)檢算4421扣件式鋼管支架立桿強度及穩(wěn)定性驗算4422箱梁底模下橫橋向方木驗算6423扣件式鋼管支架立桿頂托上順橋向方木驗算7424底模板計算8425跨中工字鋼平臺支架體系驗算9K1700天橋現(xiàn)澆箱梁模板及滿堂支架方案計算書1編制依據(jù)（1）國家及地方政府、相關(guān)部委的法律法規(guī)、規(guī)章制度，建設(shè)單位的相關(guān)規(guī)定和要求；（2）項目施工承包合同；（3）本項目采用的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、規(guī)程等相關(guān)技術(shù)要求；（4）我部對項目策劃和與本項目相關(guān)的管理規(guī)定；（5）我部對該項目的施工調(diào)查情況；（6）我公司現(xiàn)有或可協(xié)調(diào)、組織、解決的施工裝備和技術(shù)工藝。2工程概況K1700天橋，設(shè)計汽車荷載為公路II級。上部結(jié)構(gòu)為173417米預(yù)應(yīng)力砼連續(xù)梁，橋面凈寬7米，箱梁頂寬8米，底寬445米，梁高15米，采用滿堂支架施工；下構(gòu)橋臺均為柱式臺，鉆孔樁基礎(chǔ)；橋墩為實體方墩，鉆孔樁基礎(chǔ)。3現(xiàn)澆箱梁滿堂支架布置及搭設(shè)要求采用WDJ碗扣式多功能腳手桿搭設(shè)，使用與立桿配套的橫桿及立桿可調(diào)底座、立桿可調(diào)托撐。立桿頂設(shè)二層方木，立桿頂托上縱向設(shè)1015CM方木；縱向方木上設(shè)1010CM的橫向方木，其中在墩頂端橫梁和跨中橫隔梁下間距不大于025M（凈間距015M）、在跨中其他部位間距不大于03M（凈間距02M）。模板宜用厚15MM的優(yōu)質(zhì)竹膠合板，橫板邊角宜用4CM厚木板進(jìn)行加強，防止轉(zhuǎn)角漏漿或出現(xiàn)波浪形，影響外觀。底板腹板位置處采用立桿橫橋向間距縱橋向間距橫桿步距為60CM60CM90CM支架結(jié)構(gòu)體系；翼緣板位置處采用立桿橫橋向間距縱橋向間距橫桿步距為60CM60CM90CM支架結(jié)構(gòu)體系。支架縱橫均設(shè)置剪刀撐，其中橫橋向斜撐每18M設(shè)一道，縱橋向斜撐沿橫橋每18M設(shè)一道。門洞采用C30基礎(chǔ)，基礎(chǔ)形式為50CM50CM950CM，基礎(chǔ)頂預(yù)埋1CM厚鋼板與鋼管連接；基礎(chǔ)用4268MM鋼管作為立柱，鋼管間距為15米，鋼管柱頂焊接1CM后50CM50CM鋼板，鋼板上焊接雙拼I40B工字鋼作為橫梁；橫梁上采用I40B工字鋼作為縱梁，縱梁間距為60CM。4現(xiàn)澆箱梁支架驗算本計算書分別以跨中和跨端處為例，對荷載進(jìn)行計算，并對其支架和門洞體系進(jìn)行檢算。41荷載計算411荷載分析根據(jù)本橋現(xiàn)澆箱梁的結(jié)構(gòu)特點，在施工過程中將涉及到以下荷載形式Q1箱梁自重荷載，新澆混凝土密度取2600KG/M3。Q2箱梁內(nèi)模、底模、內(nèi)模支撐及外模支撐荷載，按均布荷載計算，經(jīng)計算取Q210KPA（偏于安全）。Q3施工人員、施工材料和機具荷載，按均布荷載計算，當(dāng)計算模板及其下肋條時取25KPA；當(dāng)計算肋條下的梁時取15KPA；當(dāng)計算支架立柱及替他承載構(gòu)件時取10KPA。Q4振搗混凝土產(chǎn)生的荷載，對底板取20KPA，對側(cè)板取40KPA。Q5新澆混凝土對側(cè)模的壓力。Q6傾倒混凝土產(chǎn)生的水平荷載，取20KPA。Q7支架自重，經(jīng)計算支架在不同布置形式時其自重如下表所示滿堂鋼管支架自重立桿橫橋向間距立桿縱橋向間距橫桿步距支架自重Q7的計算值KPA60CM60CM90CM338412荷載組合模板、支架設(shè)計計算荷載組合荷載組合模板結(jié)構(gòu)名稱強度計算剛度檢算底模及支架系統(tǒng)計算側(cè)模計算413荷載計算箱梁自重Q1計算根據(jù)設(shè)計圖紙取跨中和跨端兩個代表截面進(jìn)行箱梁自重計算，并對兩個代表截面下的支架體系進(jìn)行檢算，首先分別進(jìn)行自重計算?？缰薪孛嫣嶲1計算根據(jù)橫斷面圖，用CAD算得該處梁體截面積A4299M2則Q1BWACKPA1254926取12的安全系數(shù)，則Q12512123014KPA注B箱梁底寬，取445M，將箱梁全部重量平均到底寬范圍內(nèi)計算偏于安全。跨端截面處Q1計算根據(jù)橫斷面圖，用CAD算得梁體截面積A8098M2則Q1BWAC4731KPA509826取12的安全系數(shù)，則PA注B箱梁底寬，取445M，將箱梁全部重量平均到底寬范圍內(nèi)計算偏于安全。42結(jié)構(gòu)檢算421扣件式鋼管支架立桿強度及穩(wěn)定性驗算碗扣式鋼管腳手架與支撐和扣件式鋼管腳手架與支架一樣，同屬于桿式結(jié)構(gòu)，以立桿承受豎向荷載作用為主，但碗扣式由于立桿和橫桿間為軸心相接，且橫桿的“”型插頭被立桿的上、下碗扣緊固，對立桿受壓后的側(cè)向變形具有較強的約束能力，因而碗扣式鋼管架穩(wěn)定承載能力顯著高于扣件架（一般都高出20以上，甚至超過35）。本工程現(xiàn)澆箱梁支架按4835MM鋼管扣件架進(jìn)行立桿內(nèi)力計算，計算結(jié)果同樣也使用于WDJ多功能碗扣架（偏于安全）。梁底截面處在中支點橫隔板，鋼管扣件式支架體系采用606090CM的布置結(jié)構(gòu)，如圖因為跨中處荷載小于跨端處，因此只需對跨端處進(jìn)行驗算。、立桿強度驗算根據(jù)立桿的設(shè)計允許荷載，當(dāng)橫桿步距為90CM，立桿可承受的最大允許豎直荷載向向向向向向向向向向單位M為N35KN（參見公路橋涵施工手冊中表135碗口式構(gòu)件設(shè)計荷載N35KN、路橋施工計算手冊中表135鋼管支架容許荷載N357KN）。立桿實際承受的荷載為N12（NG1KNG2K）08514NQK（組合風(fēng)荷載時）NG1K支架結(jié)構(gòu)自重標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的軸向力；NG2K構(gòu)配件自重標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的軸向力NQK施工荷載標(biāo)準(zhǔn)值；于是，有NG1K0606Q1060656772044KNNG2K0606Q2060610036KNNQK060606Q3Q4Q703610203382296KN則N12（NG1KNG2K）08514NQK12（2044036）0851422962769KNN35KN，強度滿足要求。、立桿穩(wěn)定性驗算根據(jù)建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范有關(guān)模板支架立桿的穩(wěn)定性計算公式N/AMW/WFN鋼管所受的垂直荷載，N12（NG1KNG2K）08514NQK（組合風(fēng)荷載時），同前計算所得；F鋼材的抗壓強度設(shè)計值，F(xiàn)205N/MM2參考建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范表516得。A48MM35鋼管的截面積A489MM2。軸心受壓桿件的穩(wěn)定系數(shù)，根據(jù)長細(xì)比查表即可求得。I截面的回轉(zhuǎn)半徑，查建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范附錄B得I158。長細(xì)比L/I。L水平步距，L09M。于是，L/I57，參照建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范查附錄C得0829。MW計算立桿段有風(fēng)荷載設(shè)計值產(chǎn)生的彎距；MW08514WKLAH2/10WK07UZUSW0UZ風(fēng)壓高度變化系數(shù)，參考建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范表721得UZ138US風(fēng)荷載腳手架體型系數(shù)，查建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范表631第36項得US12W0基本風(fēng)壓，查建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范附表D4W008KN/M2故WK07UZUSW00713812080927KNLA立桿縱距06M；H立桿步距09M，故MW08514WKLAH2/1000536KNW截面模量查表建筑施工扣件式腳手架安全技術(shù)規(guī)范附表B得W508103MM3則，N/AMW/W2769103/（0829489）00536106/（508103）78857KN/MM2F205KN/MM2計算結(jié)果說明支架是安全穩(wěn)定的。422箱梁底模下橫橋向方木驗算本施工方案中箱梁底模底面橫橋向采用1010CM方木，方木橫橋向跨端截面處按L60CM進(jìn)行受力計算，實際布置跨距均不超過上述兩值。如下圖將方木簡化為如圖的簡支結(jié)構(gòu)（偏于安全），木材的容許應(yīng)力和彈性模量的取值參照杉木進(jìn)行計算，實際施工時如油松、廣東松等力學(xué)性能優(yōu)于杉木的木材均可使用。342M105810SM4632I按跨端處3米范圍內(nèi)進(jìn)行受力分析，按方木橫橋向跨度L60CM進(jìn)行驗算。方木間距計算Q（Q1Q2Q3Q4）（473110252）315843KN/MQKN/底模下橫橋向方木受力簡圖方木材質(zhì)為杉木，W1MPA7E90尺寸單位CMQKN/MM1/8QL21/81584306271KNMWBH2/601012/60000167M3則NM/WW71/0000167110000943取整數(shù)N5根DB/N13/4075M注09為方木的不均勻折減系數(shù)。經(jīng)計算，方木間距小于075M均可滿足要求，實際施工中為滿足底模板受力要求，方木間距D取03M，則N3/0310。每根方木撓度計算方木的慣性矩IBH3/1201013/12833106M4則方木最大撓度FMAX5/384QL4/EI5/38415843064/1291068331060933104ML/40006/40015103M撓度滿足要求每根方木抗剪計算MPA17MPA6091083215654BI2QLSNIQ4M符合要求。423扣件式鋼管支架立桿頂托上順橋向方木驗算本施工方案中WDJ多功能碗扣架頂托上順橋向采用1015CM方木，方木在順橋向的跨距在箱梁跨中按L60CM（橫向間隔L60CM布置）進(jìn)行驗算，橫橋向方木順橋向布置間距在中支點橋墩兩側(cè)均按025M（中對中間距）布設(shè)，在箱梁跨中部位均按30CM布設(shè)，如下圖布置，將方木簡化為如圖的簡支結(jié)構(gòu)（偏于安全）。木材的容許應(yīng)力和彈性模量的取值參照杉木進(jìn)行計算，實際施工時如油松、廣東松等力學(xué)性能優(yōu)于杉木的木材均可使用。方木抗彎計算Q56771455063868KN/MMMAX3868062/817KNMWBH2/6010152/6375104M3MMAX/W17/375104453MPA09W99MPA（符合要求）注09為方木的不均勻折減系數(shù)。方木抗剪計算跨端最大剪力MAXQL/2/A386806/2/01015KN/M2073N/MM2遠(yuǎn)小于木料最大橫紋剪切應(yīng)力3235N/MM2的要求，故剪應(yīng)力合格。每根方木撓度計算截面慣性矩IBH3/1201X3375X103/12281X105M4；撓度驗算F5QL4/384EI53868064/3849103281X105MM03MMF0600/40015MM撓度驗算合格424底模板計算箱梁底模采用竹膠板，取各種布置情況下最不利位置進(jìn)行受力分析，并對受力結(jié)構(gòu)進(jìn)行簡化（偏于安全）如下圖通過前面計算，橫橋向方木布置間距分別為03M和025M時最不利位置，則有竹膠板彈性模量E5000MPA方木的慣性矩IBH3/121000153/1228125107M455截面處底模板計算模板厚度計算25（或30）（30）25尺寸單位CMQKN/M底模驗算簡圖底模及支撐系統(tǒng)簡圖10C橫橋向方木QKN/竹膠板QQ1Q2Q3Q4L5677102520251557KN/M則MMAXMKNL120857模板需要的截面模量WM253106069WM模板的寬度為10M，根據(jù)W、B得H為H611265因此模板采用1220244015MM規(guī)格的竹膠板。模板剛度驗算FMAX06025/400M375104MMEIQL476441038125051278故，撓度滿足要求425跨中工字鋼平臺支架體系驗算門洞搭設(shè)在34米的跨中位置，門洞形式為455米。門洞采用C30基礎(chǔ)，基礎(chǔ)形式為50CM50CM950CM，基礎(chǔ)頂預(yù)埋1CM厚鋼板與鋼管連接；基礎(chǔ)用4268MM鋼管作為立柱長度41米，鋼管間距為2米，鋼管柱頂焊接1CM厚50CM50CM鋼板，鋼板上焊接雙拼I40B工字鋼作為橫梁；橫梁上采用I40B工字鋼作為縱梁，縱梁間距為60CM。（1）工字鋼縱梁計算根據(jù)設(shè)計圖紙，門洞處現(xiàn)澆箱梁每延米混凝土方量為4299M3，鋼筋混凝土重度取26KN/M3，模板、施工人員設(shè)備及混凝土振搗產(chǎn)生的荷載值每延米取45KN,因此門洞支架上方每延米荷載值為4299261245141971KN,門洞縱梁長為45M,門洞上方荷載總值為19714588695KN縱梁受力驗算門洞縱梁整體受力的有15根，梁自重為0738KN/M,縱梁跨徑為45M縱梁單位長度上的荷載值為Q88695/（1545）0738139KN/M受力簡圖如下梁跨中最大彎矩為MMAX1/8QL21/813945352KNM支座處最大剪力值為QMAX1/2QL1/213945313KNI40B型工字鋼截面慣性矩IX22781CM4,截面地抗拒WX1139CM3,半截面面積SX6712CM3,腹板厚度D125MM縱梁所受的彎曲應(yīng)力為MAXMMAX/WX（352/1139）10309MPAW145MPA抗彎強度滿足要求?？v梁所受的剪應(yīng)力為MAXQMAXSX/IXD313671210/2278112574MPA85MPA抗剪強度滿足要求。跨中撓度驗算FMAX4500/400M1125M容許值MEIQL61027813845954剛度滿足要求（2）鋼結(jié)構(gòu)門架橫梁I40B工字鋼計算受力簡圖計算跨徑取2M，因橫梁為I40B工字鋼,為簡化計算將工字鋼上的荷載化為均布線荷載，按簡支梁計算。荷載計算P1（8869545150738）/246838KN則每排工字鋼集中力為P246838/15313KN跨中最大彎矩QMAX3131286402KNFW查工具書,得到厚度大于1640的抗剪強度FV120N/MM2抗拉、抗壓和抗彎F205N/MM2破壞時荷載FWFV抗剪強度A截面積205N/MM29407CM219284KN剛度驗算按四等跨連續(xù)梁撓度系數(shù)計算在均布荷載作用下M系數(shù)QL2，Q系數(shù)QL，F(xiàn)系數(shù)QL4/100EI在集中荷載作用下M系數(shù)QL，Q系數(shù)P，F(xiàn)系數(shù)QL3/100EI只考慮集中荷載作用下?lián)隙菷1079PL/（100EI）L/4005MM容許值）單根40B滿足要求M03127801537945未考慮連續(xù)對力和彎矩的分配,計算時取最不利情況驗算（