满堂支架计算书-1

剑阁县店白公路和店柏公路复建工程TZKKQ-SG-05蒲家河大桥现浇板梁专项施工方案邵阳公路桥梁建设有限责任公司项目经理部编制1蒲家河大桥现浇板梁满堂支架专项施工方案一、工程概况桥梁上部构造采用普通钢筋混凝土连续板，混凝土强度为C40，连续板长160.0m，高1.0m，顶宽标准段7.5m，加宽段8.7m，底宽5.5m，翼缘板板边厚0.15m，根部厚0.40m，桥梁外侧悬臂长1.0m，内侧悬臂长标准段为1.0m，加宽段为2.20m。标准段和加宽段之间设25.0m的渐变段；标准段板梁为平坡，加宽段板梁为单向横坡，坡度5.0%，通过板梁绕线路中心线刚性旋转形成横坡，板底面支座处横坡通过梁底楔型块调平，渐变段板梁由平坡线形变化为5.0%的单向坡。板梁伸缩缝处支座采用YBZF4250×65mm四氟滑板式圆形橡胶支座，其余支座均采用YBZ300×55mm普通板式圆形橡胶支座，泄水管采用φ140mmPVC管，桥面为双向坡处两侧设排水管，桥面为单向坡处单侧设排水管，间距沿桥梁纵向每8.0m设一道。全桥共计10跨，五跨为一联，高度最高为19.0m，计算按19.0m。采用现浇法施工。板梁每跨混凝土为96.8m3（计算不扣除挖空部分），标准断面面积为6.05m2,变截面面积为8.05m2。二、设计依据1、本桥梁施工图纸2、《建筑施工钢管脚手架安全技术规范》JGJ166-20083、《建筑施工高处作业安全技术规范》JGJ80-19914、《建筑地基基础设计规范》GB50007-20025、《建筑地基处理技术规范》JGJ79-20026、《钢结构设计规范》GB50017-2003剑阁县店白公路和店柏公路复建工程TZKKQ-SG-05蒲家河大桥现浇板梁专项施工方案邵阳公路桥梁建设有限责任公司项目经理部编制27、《建筑施工扣件式钢管模板支架技术规范》DB33/1035-20068、《钢管满堂支架预压技术规范》JGJ/T194-2009等三、满堂支架的设计和计算参数3.1、计算参数3.1.1支架主要材料和性能参数施工时采用钢管式满堂钢管支架，支架的钢管为Q235，规格为φ48mm×3.5mm，其性能见下表1和表2：表1钢管截面特性规格截面积A（mm2）惯性矩I（mm4）抵抗矩W（mm3）回转半径I（mm）每米重量（kg/m）φ48×3.54.89×10212.19×1045.00×10315.783.84表2钢材的强度设计值与弹性模量抗拉、抗弯f（N/mm2）抗压fc（N/mm2）弹性模量E（KN/mm2）2052052.06×1023.1.2、支架设计布置支架顺桥向立杆间距布置为：2×0.4m+21×0.6m+2×0.4m支架横桥向立杆间距布置为：0.9+0.6+3×0.4+6×0.6+0.6+3×0.4+0.6+0.9水平杆步距为：1.20m。具体布置图见钢管式满堂钢管支架设计图。3.2、荷载计算3.2.1、板梁荷载：板梁钢筋砼自重：剑阁县店白公路和店柏公路复建工程TZKKQ-SG-05蒲家河大桥现浇板梁专项施工方案邵阳公路桥梁建设有限责任公司项目经理部编制3G=484m3×25KN/m3=12100KN（25KN/m3，取值依据《公路施工手册》下册第23页；偏安全考虑，取安全系数r=1.2，假设梁体全部重量仅作用于底板区域，计算单位面积压力：1、F1=G×r÷S=12100KN×1.2÷（6.0m×16×5）=30.25KN/m2注：6.0m为横桥向底板范围内两立杆间最大距离。2、施工荷载：取F2=1.0KN/m23、振捣混凝土产生荷载：取F3=2.0KN/m24、胶合板：取F5=0.11KN/m25、方木：取F6=7.0KN/m33.3底模强度计算板梁底模采用高强度竹胶板，板厚t=15mm，竹胶板方木背肋间距为100mm，所以验算模板强度采用宽b=100mm平面竹胶板。计算断面见下图。3.3.1模板力学性能（1）弹性模量E=0.1×105MPa。（2）截面惯性矩：I=312bh=10×1.53/12=2.81cm4（3）截面抵抗矩：W=26bh=10×1.52/6=3.75cm3（4）截面积：A=bh=10×1.5=15.0cm23.3.2模板受力计算(方木布置见下图)剑阁县店白公路和店柏公路复建工程TZKKQ-SG-05蒲家河大桥现浇板梁专项施工方案邵阳公路桥梁建设有限责任公司项目经理部编制4（1）底模板均布荷载：F=F1+F2+F3=30.25+1+2.0=33.25KN/m2q=F×b=33.250×0.1=3.325KN/m（2）跨中最大弯矩：M=28ql=3.325×0.12/8=0.0042KN•m（3）弯拉应力：σ=MW=（0.0042×103）/（3.75×10-6）=0.112MPa＜［σ］=1MPa竹胶板板弯拉应力满足要求。3.3.3挠度：从竹胶板下方木背肋布置可知，竹胶板可看作为多跨等跨连续梁，按三等跨均布荷载作用连续梁进行计算。根据《建筑施工计算手册》，计算公式为：4100wqlfKEIf--挠度值；q--连续梁上均布荷载；l--跨度；E--弹性模量；I--截面惯性矩；wK--挠度系数，三等跨均布荷载作用连续梁按照活载最大，取值0.677。剑阁县店白公路和店柏公路复建工程TZKKQ-SG-05蒲家河大桥现浇板梁专项施工方案邵阳公路桥梁建设有限责任公司项目经理部编制5挠度计算：40.677100qlfEI=(0.677×3.325×0.14)/(100×0.1×108×2.81×10-8)=8×10-6m=0.008mm＜L/400=100/400=0.25mm竹胶板挠度满足要求。综上，竹胶板受力满足要求。3.4纵梁强度计算纵梁为5×8cm方木，净间距为0.1m，中部板梁标准截面跨径为0.1m按照跨径为0.1m进行计算，间距为0.1m。3.4.1方木（落叶松）的力学性能（方木断面图见下图）（1）落叶松容许抗弯应力［σ］=14.5MPa，弹性模量E=11×103MPa（2）截面抵抗矩：W=26bh=0.1×0.12/6=1.67×10-4m3（3）截面惯性矩：I=312bh=0.1×0.13/12=8.33×10-6m43.4.2方木受力计算（1）作用在纵梁上的均布荷载为：q=(F1+F2+F3+F4+F5)×0.3=（30.25+1+2+0.1+7.5）=40.85×0.1=4.085KN/m(2)跨中最大弯矩：计算简图见下图。剑阁县店白公路和店柏公路复建工程TZKKQ-SG-05蒲家河大桥现浇板梁专项施工方案邵阳公路桥梁建设有限责任公司项目经理部编制6M=28ql=4.085×0.12/8=0.051KN•m(3)纵梁弯拉应力：σ=MW=0.051×103/1.67×10-4=0.3051MPa＜［σ］=14.5MPa纵梁弯拉应力满足要求。3.4.3纵梁挠度：f==(5×4.085×103×104)/(384×11×109×8.33×10-6)=0.000058mm＜L/400=100/400=0.25mm纵梁弯曲挠度满足要求。综上，纵梁强度满足要求。3.5.纵梁强度计算纵梁为10×10cm方木，净间距为0.5m，墩身处端部跨径为0.2m，中部板梁标准截面跨径为0.6m按照跨径为0.5m进行计算，间距为0.5m。每一米上有6根5×8cm方木，其荷载为0.168KN/m23.5.1方木（落叶松）的力学性能（方木断面图见下图）45384qlEI剑阁县店白公路和店柏公路复建工程TZKKQ-SG-05蒲家河大桥现浇板梁专项施工方案邵阳公路桥梁建设有限责任公司项目经理部编制7（1）落叶松容许抗弯应力［σ］=14.5MPa，弹性模量E=11×103MPa（2）截面抵抗矩：W=26bh=0.1×0.12/6=1.67×10-4m3（3）截面惯性矩：I=312bh=0.1×0.13/12=8.33×10-6m43.5.2方木受力计算（1）作用在纵梁上的均布荷载为：q=(F1+F2+F3+F4+F5)×0.5=（30.25+1+2+0.1+7.5）=40.85×0.3=12.26KN/m(2)跨中最大弯矩：计算简图见下图。M=28ql=12.26×0.52/8=0.383KN•m(3)纵梁弯拉应力：σ=MW=0.383×103/1.67×10-4=2.29MPa＜［σ］=14.5MPa纵梁弯拉应力满足要求。3.5.3纵梁挠度：f=45384qlEI=(5×12.26×103×0.54)/(384×11×109×8.33×10-6)=0.94mm＜L/400=500/400=1.25mm纵梁弯曲挠度满足要求。综上，纵梁强度满足要求。3.6支架受力计算3.6.1钢管支架稳定承载的计算剑阁县店白公路和店柏公路复建工程TZKKQ-SG-05蒲家河大桥现浇板梁专项施工方案邵阳公路桥梁建设有限责任公司项目经理部编制8由基本单元“钢管杆件”组成的钢管式支架属于节点约束性能较为复杂的多层多跨空间结构，但组成支架的基本单元“杆件”属于单根钢管构件，且该杆件以受轴心压力为主，故可将对支架的整体结构稳定计算简化单根杆件在其轴向上的刚度、强度及稳定性计算。3.6.2钢管式支架稳定承载力的计算：单根立杆的稳定承载力设计值：Nb=φ×A×fΦ-轴心受压杆件稳定系数，由λ=h0/i查表得，Φ48壁厚3.5mm的钢管其回转半径i=回转半径计算：i=0.352dD=0.35×（48+41）÷2=15.575mmh0=实际长度×系数，h0=1.2+0.3×2=1.8m长细比λ计算：λ=Li=1800/15.575=114查Q235A钢轴心受压构件的稳定系数φ=0.489，A-立杆钢管的截面积：A=22()4Dd=22(4841)4=489mm2f-材料强度设计值，f=205MPa，Nb=φ×A×f=0.489×489×205=49.02kN，则钢管式支架单根稳定承载能力为49.02kN3.6.3模板支撑架立杆承载力计算板梁高度为1.0m，计算不扣挖空部分，顺桥纵向每延米混凝土为6.05m3。剑阁县店白公路和店柏公路复建工程TZKKQ-SG-05蒲家河大桥现浇板梁专项施工方案邵阳公路桥梁建设有限责任公司项目经理部编制9每跨钢筋混凝土自重N1=6.05m3×16×25KN/m3=2420KN每跨楞木及模板自重N2=（7.5×16×0.15+0.05×0.08×16×40+0.1×0.1×8.8×28）7KN/m3=161.17KN每跨支架自重N3=532×19×0.135KN/m=1364.6KN每跨施工人员及设备重量N4=16×7.5×1KN/m2=120KN每跨混凝土振捣产生荷载N5=16×7.5×2KN/m2=240KNN=1.2×（N1+N2+N3）+1.4（N4+N5）=1.2×（2420+161.2+1364.6）+1.4×（120+240）=5239KN每跨板下由共计26×17=442根杆件，即每根杆件承载力为：σ=5239/442=11.85KN＜49.02KN满足设计要求。3.6.4支架抗风荷载计算本地区受风力影响较小，可不考虑风荷载。3.6.5立杆地基承载力计算1）一个支柱荷载分配的受力为11.85KN（其中已经包括支柱自重）在下铺设10×10方木再次分散力。采用C20混凝土硬化15cm，地基承载力满足设计要求。剑阁县店白公路和店柏公路复建工程TZKKQ-SG-05蒲家河大桥现浇板梁专项施工方案邵阳公路桥梁建设有限责任公司项目经理部编制103.7.36b工字钢强度计算3.7.1渡河计算蒲家河大桥6#～7#需采用简易便桥搭设，便桥净跨为4.5m，上面采用36b工字钢，工字钢长为6.0m。36b工字钢容许抗弯应力［σ］=145MPa，弹性模量E=2.1×105MPa截面抵抗矩：W=9.208×105mm3，截面惯性矩：I=16.574×107mm4，腹板厚度σ=12mmn，半截面面积S=5.412×105mm33.7.2工字钢受力计算（1）作用在纵梁上的均布荷载为：根据上面计算已知每根立杆的作用力为11.85KN，每片工字钢上有1