1、目 录一、碗扣支架方案总体说明: 21、材料规格: .22、支架布置: .3二、碗扣支架现浇梁方案检算 31、已知条件 .32、最大截面部分碗扣式支架检算 .33、横桥向分配梁(方木)验算: 84、纵向分配梁(方木)验算: 105、模板验算: 126、I40a 工字钢纵梁计算 127、内模系统支撑体系检算 138、立杆地基承载力计算 142XXX 特大桥现浇连续梁支架检算书一、碗扣支架方案总体说明:1、材料规格:支架采用碗扣式钢管架,立杆主要采用 3.0m、2.4m、1.8m 几种,横杆采用 0.9m、0.6m、0.3m 三种规格。2、支架布置:第一跨和第三跨支架的纵向间距按 60cm 控制,
2、横向间距按60cm 控制,横向和纵向水平杆步距 1.2m,顶托上横向设置12cm15cm 方木分配梁,上铺 10cm10cm 方木做为纵向分配梁,间距 20cm,模板采用 1.4cm 厚竹胶板。 二、碗扣支架现浇梁方案检算1、已知条件 箱梁尺寸:顶面宽 4.9m,底板宽 3.2 m,梁高 2.85.0m,梁长 144m。根据设计图纸,梁总重 23670.8 kN。施工人员,机具、材料荷载:P 1=2.5kN/m2砼冲击及振捣砼时产生的荷载:P 2=2.5kN/m2梁体钢筋砼自重荷载:P 3=26.5kN/m3模板、支架自重荷载:P 4=1.5kN/m22、最大截面部分碗扣式支架检算 梁体钢筋砼
3、自重荷载(如图 1 所示):3490503207180图 1、箱梁横断面图(单位: cm)9.8712.424.791.872.4图 2、横断面砼荷载分布(单位:KN)a、翼缘板处:P31=12.47kN/m24b、腹板处:P32=91.87kN/m2c、底板处:P33=24.7kN/m2(2)两侧翼缘板处满堂支架受力检算两侧翼缘板处碗口式脚手架布置按顺桥向间距 60cm,横桥向间距 90cm,横杆步距 120cm。翼缘板处脚手架每一根立杆受力如下:施工人员、机具、材料荷载:NQ1p1A2.50.60.91.35kN砼冲击及振捣砼时产生的荷载:NQ2p2A2.50.60.91.35kN梁体钢筋
4、砼自重荷载:NG1p31A12.470.60.96.73kN模板、支架自重荷载:NG2p4A1.50.60.90.81kN按规范进行荷载组合有:N=(NQ1+NQ2)1.4+(NG1+NG2)1.212.83kN翼缘板处满堂支架单根立杆承受压力大小为:12.83kN该碗口式脚手架钢管为 483.5mm 钢管,A=489mm2钢管回转半径: mdI 8.1548221按强度验算:5=N/A=12830/489 26.24MPa210MPa,符合要求。 (杆件自重产生的应力很小,可以忽略不计)稳定性验算 值根据长细比 选取,计算长度:l 0=kh上式中 k计算长度附加系数,其值取 1.155。考虑
5、脚手架整体稳定因素的单杆计算长度系数,查表无此范围,纵横跨数较多,整体稳定性较好, 取 1. 2h立杆步距。模板支架立杆的计算长度 l0=1.1551.21.2=1.66m按稳定性计算立杆的受压应力(步距 120cm)长细比: 1.058.60Il则轴心受压件的稳定系数 =0.491=N/A=12830/(0.491*489)=53.44MPa210MPa,符合要求(3)腹板间的满堂支架受力检算腹板间的碗口式脚手架布置按照顺桥向间距 60cm,横桥向间距60cm,横杆步距 120cm。施工人员、机具、材料荷载:NQ1=p1A=2.50.60.60.9kN砼冲击及振捣砼时产生的荷载:NQ2=p2
6、A2.50.60.60.9kN梁体钢筋砼自重荷载:6NG1=p32A=91.870.60.633.07kN模板、支架自重荷载:NG2p4A1.50.60.60.54kN按规范进行荷载组合有:N=(NQ1+NQ2)1.4+(NG1+NG2)1.242.85kN翼缘板处满堂支架单根立杆承受压力大小为:42.85kN该碗口式脚手架钢管为 483.5mm 钢管,A=489mm2钢管回转半径: mdI 8.15484221按强度验算:=N/A=42850/48987.62MPa 210MPa,符合要求。 (杆件自重产生的应力很小,可以忽略不计)稳定性验算模板支架立杆的计算长度 l0=1.1551.21.
7、2=1.66m按稳定性计算立杆的受压应力(步距 120cm)长细比: 1.058.60Il则轴心受压件的稳定系数 =0.491=N/A=42850/(0.491*489)=178.47MPa210MPa,符合要求。(4)底板处满堂支架受力检算底板处碗口式脚手架布置按顺桥向 60cm,横桥向 60cm,横杆步距 120cm。底板处每一根立杆受力如下:7施工人员、机具、材料荷载:NQ1p 1A2.50.60.60.9kN砼冲击及振捣砼时产生的荷载:NQ2p 2A2.50.60.60.9kN梁体钢筋砼自重荷载:NG1p33A24.70.60.68.89kN模板、支架自重荷载:NG2p4A1.50.6
8、0.60.54kN按规范进行荷载组合有:N=(NQ1+NQ2)1.4+(NG1+NG2)1.213.84kN翼缘板处满堂支架单根立杆承受压力大小为:13.84kN该碗口式脚手架钢管为 483.5mm 钢管,A=489mm2钢管回转半径:mdI 8.15484221按强度验算:=N/A=13840/48928.3MPa210MPa,符合要求。 (杆件自重产生的应力很小,可以忽略不计)稳定性验算模板支架立杆的计算长度 l0=1.1551.21.2=1.66m按稳定性计算立杆的受压应力(步距 120cm)长细比: 1.058.60Il则轴心受压件的稳定系数 =0.4918=N/A=13840/(0.
9、491*489)=57.64MPa210MPa,符合要求。3、横桥向分配梁(方木)验算:本施工方案中支架顶顶托上横桥向分配梁采用 12cm*15cm 方木,间距 0.3m。方木弹性模量 E(N/mm2):9500;方木抗弯强度设计值(N/mm 2):13;方木抗剪强度设计值(N/mm 2):1.4;方木的间隔距离(mm):300;方木的截面宽度(mm):120;方木的截面高度(mm):150;方木按照简支梁计算,其惯性矩 I 和截面抵抗矩 W 分别为W=1215*15/6=450cm3I=12153/12=3375cm4A=1215=180cm2则按照跨度为 0.3m 的简支梁进行计算;梁钢筋
10、砼自重 N1=91.870.31.0=27.56(KN)模板的荷载 N2=1.50.31.0=0.45(KN)人及机具活载 N62.50.31.0=0.75(KN)最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的弯矩和,计算公式如下:均布荷载:q=1.2(27.56+0.9+1.5)/0.3=35.95kN/m;最大弯距:M=ql2/8=35.950.32/8=0.40kN.m;最大剪力 Q= ql/2=35.590.3/2=5.39kN;9(1)抗弯承载能力检算:=M/w=0.4106/(450*103)= 0.88Mpa=13Mpa(2)抗剪承载能力检算:=3Q/(2A2)=35.3910
11、3/(2180*180)=0.25N/mm2=1.4 N/mm 2 (3)挠度检算:取挠度f=L/400 =300/400=0.75mmf1=5ql4/384EI=5*35.95*3004/(384*9500*3375*104)=0.12f 4、纵向分配梁(方木)验算:跨中梁体钢筋砼自重荷载:图 3、箱梁横断面图(单位: m)10图 4、横断面砼荷载分布(单位: KN)纵桥向方木采用 1010cm 方木,按间距 0.2m 布置在横向方木上。方木按照简支梁计算,其惯性矩 I 和截面抵抗矩 W 分别为:W=10102/6=166.67cm3I=10103/12=833.33cm4A=1010=10
12、0cm2则按照跨度为 0.6m 的简支梁进行计算;梁自重 N1=75.080.60.2=9.01(KN)模板的荷载 N2=1.50.60.2=0.18(KN)人及机具活载 N62.50.60.2=0.30(KN)最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的弯矩和,计算公式如下:均布荷载:q=1.2(9.01+0.18+0.30)/0.6=18.98kN/m;最大弯距:M=ql 2/8=18.980.62/8=0.85kN.m;最大剪力 Q= ql/2=18.980.6/2=5.69kN;(1)抗弯承载能力检算:=M/w=0.8510 6/(166.6710 3)= 5.10Mpa=13.0
13、 11Mpa(木材抗弯强度)则 10cm10cm 的方木间距按照 20cm 布置完全能满足要求。(2)抗剪承载能力检算:方木抗剪强度设计值T=1.400N/mm 2;T=3Q/(2A2)=35.69103/(2100100)=0.85N/mm2=1.4 N/mm2(木材抗剪强度)(3)挠度检算:取挠度f=L/400 =0.75mmf1=5ql4/384EI=5*18.98*6004/(384*9500*833.33*10 4)=0.40f5、模板验算:模板(面板自重忽略不计)面板采用胶合板,铺设在纵向间距0.2m 的方木上,按照最不利位置计算。 由前面计算得,最不利荷载为 q91.87Kpa
14、则每米上荷载为 q 线91.870.2=18.37KN/m如图所示跨中最大弯矩 M=ql2/8=18.370.22/8=0.092kN.m临时方木结构采用 A4 材,其容许弯应力 w=13Mpa。则有模板需要的截面模量:W=M/ w=92*103/11=8.36103按照保守考虑假定模板的宽度为 0.9m,根据 W、b 得 h 为:h=(6W/b)= (6*8.36*10 3/200)=15.8mm经计算得,模板的最小厚度为 18mm。126、I40a 工字钢纵梁计算门洞横梁采用 I40a 工字钢,间距 0.3m,W=1085.7cm3 I=21714cm4A=86.07cm2则按照跨度为 5
15、m 的简支梁进行计算;梁自重 N1=75.0850.3=112.62(KN)模板的荷载 N2=1.50.35=2.25(KN)人及机具活载 N62.50.35=3.75(KN)最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的弯矩和,计算公式如下:均布荷载:q=1.2(112.62+2.25+3.75)/4=35.59kN/m;最大弯距:M=ql 2/8=35.5952/8=111.22kN.m;最大剪力 Q= ql/2=35.595/2=88.98kN;(1)抗弯承载能力检算:=M/w=111.2210 6/(1085.710 3)=102.44Mpa=145Mpa(2)抗剪承载能力检算:=3
16、Q/(2A)=388.98103/(28607)=15.5N/mm2=85 N/mm 2 (3)挠度检算:取挠度f=L/400 =12.5mm13f1=5ql4/384EI=5*35.59*50004/(384*2.6*10 5*21714*104)=8.21f7、内模系统支撑体系检算以 0#块为支撑最不利块(0#块 2-2 断面)进行检算。(1)内模支撑主要承受荷载静荷载:箱顶板自重 q=10.30 kN/顶板有效面积 S=0.8548混凝土单位立方重量 26.5 kN/m顶板有效长度 2.2mq1.2=0.854826.5q=10.30 kN/动荷载施工人员,机具、材料荷载:P 1=2.5
17、kN/m2砼冲击及振捣砼时产生的荷载:P 2=2.5kN/m2(2)内模系统支撑体系检算假定内模支撑支架顺桥向间距 1m,横桥向间距 1m,步距 1m。施工人员、机具、材料荷载:NQ1p1A2.50.60.91.35kN砼冲击及振捣砼时产生的荷载:NQ2p2A2.50.60.91.35kN梁体钢筋砼自重荷载:NGp31A10.30.60.95.56kNN=(NQ1+NQ2)1.4+NG1.210.45kN回转半径 I=15.8mm强度验算=N/A=10450/48921.37MPa210MPa,符合要求。14稳定性验算立杆的计算长度 l0=1.1551.21=1.386m稳定性计算立杆的受压应
18、力长细比: 72.8.15360Il则轴心受压件的稳定系数 =0.491=N/A=10450/(0.491*489)25.09MPa210MPa,符合要求。故内模系统经过检算,能满足要求。8、立杆地基承载力计算(1)碗口式钢管脚手架,杆件自重 Pk,根据中国建筑工业出版社出版的施工结构计算与设计手册 ,脚手架立杆验算截面承受的构架自重荷载:G k=aH0(gk1+gk2+gk3)式中:H 0立杆高度,取 10m;a立杆纵距,取 0.6m;gk1基本构架杆部件的平均自重荷载,取 0.18kPa;gk2配件平均自重荷载,取 0.1kPa; gk3局部件平均自重荷载,取 0.1kPa。则 Gk=0.
19、610(0.18+0.15+0.1)2.58kN。杆件自重传给地基的均布荷载 Pk1.5P GkkPa,17.60.582kGSP取 Pk1.5P Gk1.57.1710.76kPa。(2)箱梁自重、内外模重量以及施工振捣、机具等合计均布荷载:15P=(91.87+2.5+2.5+1.5)1.5147.56kPa(3)地基承载力计算均布荷载PD=P+Pk147.56+10.76158.32kPa施工前对支架地基原地面进行换填碎石垫层处理,碎石垫层要求采用压路机逐层碾压,其压实度要求达 95以上,分层厚度不超过 30cm, ,以增加地基的承载力。碎石垫层填筑完成后浇注 25cm 厚C25 混凝土。地基处理好后,采用轻型触探仪检测地基承载力,确保支架施工的安全。