支架计算书(最终版)DOC

广东省潮惠高速公路建设项目S356跨线桥现浇箱梁施工支架计算书计算：审核：签发：施工单位：中交二公局六公司潮惠高速TJ19合同段日期：二〇一四年四月一、工程概况S356跨线桥中心桩号为K226+908，起点桩号为K226+622.7，终点桩号为K227+193.3，桥梁全长570.6m（含耳墙），该桥平面位于直线段上，桥跨布置为9×25+(30+30)+(30+35+30)+(30+30)+5×25；第三、四、五联桥上部为现浇连续箱梁，跨径布置第三联为30+30m，箱梁梁高为1.9m，桥宽16.5m。第四联为30+35+30m，箱梁梁高为2.0m，桥宽16.5m。第五联为30+30m，箱梁梁高为1.9m，桥宽16.5m，桥墩中心线与路线设计线的交角10、15墩右偏108度、14～14号墩右偏125度，9、16号墩处为90度。箱梁均采用单箱三室截面形式，顶板宽16.5m，底板宽11.5m，两侧悬臂各2.5m，具体构造详见设计图纸；C50混凝土单幅为3200m3。现浇梁简介：现对S356跨线桥第三联左幅第一孔、第五联右幅第二孔预应力混凝土连续箱梁进行支架受力验算，其余类推。该跨钢管支架立杆的纵向间距采用90cm，横向径距2×0.9+3×0.6+2×0.9+3×0.6+2×0.9+3×0.6+2×0.9+3×0.6+2×0.9，在腹板处加密采用60cm，其余地方采用90cm，路线外侧采用120cm以便施工平台搭设。横杆竖向采用120cm步距，并用剪刀撑将整个支架连成整体，计算时采用最不利的横纵向间距均为90cm进行验算。支架下垫0.15×0.12cm长度4m的方木，0.15cm为承力面，横向通长布置。二、计算依据《两阶段施工图设计》《结构力学》、《材料力学》《钢结构设计规范》《建筑结构荷载规范》《公路桥涵施工技术规范》（JTJ/GF50-2011）《建筑施工碗扣式脚手架安全技术规范》（JGJ166-2008）《木结构设计规范》（GB5005-2003）《混凝土模板用胶合板》（GB/T17656-2008）《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTGD63-2007）《铁路混凝土梁支架法现浇施工技术规程》（TB10110-2011）三、满堂式碗扣件支架方案介绍满堂式碗扣支架体系由支架基础（压实度90以上回填土、厚30cm砂砾垫层、10cm混凝土面层）、12cm×15cm底垫木、可调节顶托、Φ48×3.5mm碗扣立杆、横杆、斜撑杆、可调节顶托、12cm×15cm纵向分配梁、10cm×10cm木方横向分配梁；模板系统由侧模、底模、芯模、端模等组成。12cm×15cm木方分配梁沿纵桥向布置，直接铺设在支架顶部的可调节顶托上，箱梁底模板采用定型大块竹胶模板，后背10cm×10cm木方，然后直接铺装在12cm×15cm木方分配梁上进行连接固定。根据箱梁施工技术要求、荷载重量、荷载分布状况、地基承载力情况等技术指标，通过计算确定，每孔支架立杆布置:纵桥向边支点和中支点处加密为0.6m，其余部位均为0.9m。横桥向立杆间距为：1.2+2×0.9+2×0.6+3×0.9+2×0.6+0.9+0.6+0.9+2×0.6+3×0.9+2×0.6+2×0.9（m），即腹板区为60cm，底板、翼缘板为90cm，支架立杆步距腹板和支点两侧处加密为60cm，其余为120cm，支架在桥纵向每4.5m间距设置剪刀撑；横向设置4排剪力撑；在支架顶部和底部设置水平剪力撑（图中均未示出），支架两端的纵、横杆系通过垫木牢固支撑在桥墩上；立杆顶部安装可调节顶托，立杆底部支立在底托上，底托安置在19cm×29cm×14cmC20预制块上。第四联双幅碗扣支架材料数量表(扣除门洞)名称规格横向/排纵向/排数量横杆0.6m99根94排180根23排13446根0.9m72根94排384根23排15600根1.2m8根94排752根立杆6.5m94排23排2162根四、支架计算与基础验算（一）、资料（1）WJ碗扣为Φ48×3.5mm钢管；（2）立杆、横杆承载性能：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）0.6400.94.5121.2301.23.571.8251.52.54.52.4201.82.03.0（3）根据《工程地质勘察报告》，本桥位处地基容许承载力在100Kpa以上。（二）、荷载分析计算（1）箱梁实体荷载：a、第三联、第五联纵桥向根据箱梁断面变化，q2按分段均布荷载考虑，其布置情况如下：第三联、第五联纵桥向荷载分布图b、第四联纵桥向根据箱梁断面变化，q2按分段均布荷载考虑，其布置情况如下：第四联纵桥向荷载分布图c、第三联、第五联横桥向各断面荷载分布如下：第三联、第五联横桥向荷载分布图d、第四联横桥向各断面荷载分布如下：第四联横桥向荷载分布图（2）模板荷载2q；a、内模（包括支撑架）：取212/2.1mKNq；b、外模（包括侧模支撑架）：取222/2.1mKNq；c、底模（包括背木）：取232/8.0mKNq；（3）施工荷载：因施工时面积分布广，需要人员及机械设备不多，取23/0.2mKNq（施工中要严格控制其荷载量）。（4）碗扣脚手架及分配梁荷载：按支架搭设高度≤10米计算：24/35.285.05.1mKNq（分配梁）（碗扣支架）（5）水平模板的砼振捣荷载，取25/2mKNq（三）、第三联、第五联碗扣立杆受力计算（1）在跨中断面腹板位置，最大分布荷载：2543321221/75.57235.228.02.14.49mKNqqqqqqq腹碗扣立杆分布横向60cm×纵向90cm，横杆层距(即立杆步距)60cm，则单根立杆受力为：KNNKNN40][2.3175.579.06.0（2）在跨中断面倒角位置，最大分布荷载2543321241/77.25235.228.02.142.17mKNqqqqqqq倒碗扣立杆分布90cm×90cm，横杆层距120cm，则单根立杆受力为：KNNKNN30][9.2077.259.09.0（3）在跨中断面底板位置，最大分布荷载2543321241/57.20235.228.02.122.12mKNqqqqqqq底碗扣立杆分布90cm×90cm，横杆层距120cm，则单根立杆受力为：KNNKNN30][7.1657.209.09.0(4)跨中翼缘板位置立杆计算：25432211/39.16235.222.184.8mKNqqqqqq底碗扣立杆分布为90cm×90cm，横杆层距120cm，单根立杆最大受力为：KNNKNN30][3.1339.169.09.0(5)在中支点断面底板位置立杆计算：25433221/55.56235.228.04.49mKNqqqqqq中底碗扣立杆分布为横向90cm×纵向60cm，横杆层距60cm，由单根立杆最大受力为：KNNKNN40][5.3055.566.09.0(6)在边支点断面底板位置立杆计算2543321231/07.40235.228.02.172.31mKNqqqqqqq边底碗扣立杆分布为横向90cm×纵向60cm，横杆层距60cm,则单根立杆受力为：KNNKNN40][6.2107.406.09.0经以上计算，立杆均满足受力要求。（四）、第四联碗扣立杆受力计算在腹板位置，最大分布荷载：2543321221max/35.60235.228.02.152mKNqqqqqqq腹碗扣立杆分布横向60cm×纵向90cm，横杆层距60cm，则单根立杆受力为：KNNKNN40][6.3235.609.06.0(2)在中支点断面底板位置立杆计算：25433221max/15.59235.228.052mKNqqqqqq底碗扣立杆分布为横向90cm×纵向60cm，横杆层距60cm，由单根立杆最大受力为：KNNKNN40][9.3115.596.09.0经以上计算，立杆均满足受力要求，其他位置同第三联、第五联。（五）、地基受力计算由工程地质勘察报告，设计提供的地质勘探资料表明，地表土质为压粉质黏土，地基的承载力最小为100kpa，无软弱下卧层。各部位受力如下表：箱梁部位受力面积（m2)支架受力(Kpa)底托受力（KN）跨中腹板0.6*0.960.432.6跨中底板0.9*0.920.616.7跨中翼缘板0.9*0.916.413.3边支点底板0.9*0.640.0721.6中支点底板0.9*0.659.232.0立杆地基承载力验算：dAN≤K·fk式中：N——为脚手架立杆传至基础顶面轴心力设计值；Ad——为立杆底座面积22251515cmAd按照最不利荷载考虑（箱梁腹板处立杆受力最大），立杆底拖下砼(C20)预制块承载力：KPaKPaANfcdd200009.14480225.06.32＝＜，混凝土垫块强度满足要求底拖下砼预制块承载力满足要求。底托坐落在19×29×14cm预制块上，按照力传递面积45度扩散角计算，假设持力层厚度为x（换填石渣厚度+10cm混凝土调平层厚度）)19.0452()29.0452(tgxtgxAK为调整系数，混凝土基础系数为1.0按照最不利荷载考虑：dANKPafKk1000.1][，根据一元二次方程求解得mx166.0；即当地基承载力达到100KPa时，需换填6.6cm石渣就能满足要求，方案采用换填10cm石渣。（六）、支架立杆稳定性验算碗扣式满堂支架是组装构件，一般单根碗扣在承载允许范围内就不会失稳，为此以轴心受压的单根立杆进行验算：公式：N≤[N]=ΦA[ó]碗扣件采用外径48mm，壁厚3.5mm，A＝489mm2,A3钢，441078.10mmI则，回转半径cmAIi48.12,跨中底板位置：h=120cm，横梁底板位置步距h=120cm。由于立杆步距为120cm，则：长细比81150][1.8148.1120取il此类钢管为b类，轴心受压杆件，查表Φ＝0.744（跨中底板处），[ó]=205MPa[N]=ΦA[ó]=0.744×489×205=74582.28N=74.6KN支架立杆步距120cm中受最大荷载的立杆位于跨中断面倒角处处，其N＝20.9KN（见前碗扣件受力验算）由上可知：N＝20.9KN≤[N]=74.6KNn＝[N]/N＝74.6/20.9＝3.6＞2结论：支架立杆的稳定承载力满足稳定要求。（七）、沉降量估算（1）地基沉降量估算：假设条件：E0在整个地层中变化不大，计算地层按一层进行考虑。按照弹性理论方法计算沉降量：0)21(EpbSS——地基土最终沉降量；p——基础顶面的平均压力；按最大取值P＝60.4Kpab——矩形基础的宽度；0.19mμ、E0——分布为土的泊松比和变形模量；μ=0.2ω——沉降影响系数，取1.121)21(20sEEEs=10.05MpaE0=9.045最终沉降量S＝60.4×10-3×0.19×1.12×(1-0.22)/9.045=1.4mm（2）支架变形量值F的计算4321ffffF①1f为支架在荷载作用下的弹性变形量由上计算每根钢管最大受力为32.6KN，φ48mm×3.5㎜钢管的截面积为489mm2。于是Elf/1б＝32.6/489×103＝66.7N/mm2，则mmf27.2)1006.2/(77.6651。②f2为支架在荷载作用下的非弹性变形量支架在荷载作用下的非弹性变形2f包括杆件接头的挤压压缩1和方木对方木压缩2两部分，分别取经验值为2mm、3mm，即mmf5212③3f为支架基底受荷载后的非弹性