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1、K1603+943.5通道涵碗扣式脚手架满堂支架设计计算1 工程概况1.1 总概况平兴高速公路平远互通立交K1603+943.5通道涵位于平远立交主线与EM道交叉处，场地地形较起伏，通道所在处为E匝道高填方路段。通道下穿主线，设计起点EK1+131.2,设计终点EK1+172.6,全长41.4m,结构为封闭矩形双孔框架结构，施工方案中确定对于通道结构顶板考虑采用碗扣式脚手架搭设满堂作为支架体系。1.2 K1603+943.5通道涵右半幅顶板考虑到施工缝的设置，现仅以通道涵右半幅顶板为例，顶板长度为30.43m，宽度为20.7m，斜交角度为70.6?，高度为1m,共有C40&594.1m3,钢筋
2、重量130.6t。2 支架初步设计2.1 立杆及横杆的初步设计根据经验及初略计算，来选定立杆间距。由于钢筋混凝土配筋率2%，所以钢筋混凝土自重取26KN/m,由顶板高度为1m则顶板重Q1=26KN/m单根立杆允许承载力保守取N=40KN。每平方米需要立杆根数：1.2Q1/N=0.78；取安全系数1.3，则为1.014。所以选定立杆纵横向间距为：0.6X0.6=0.36m22%所以钢筋混凝土自重取26KN/m,以通道涵右幅顶板为例，结构顶板混凝土体积为594.1m3,按照最不利工况，将涵洞墙身顶部分的顶板混凝土重量也折算到地板上，混凝土的自重如下计算：3F1=VT+V=594.1X26+(594
3、.1-55.9)=28.7KN/m式中：V为整右幅结构顶板混凝土体积；丫为钢筋混凝土的容重，取26KN/m；V为除去涵洞墙身顶部分顶板的混凝土体积。通道涵顶板结构混凝土高度取hi=im故混凝土自重为：F1a=F1xh1=28.7kPa竹胶板厚度为2.0cm,容重取y=7.5KN/m3,则模板自重为F2=0.02X1X1X7.5=0.15kPa纵横梁方木荷载：横梁方木：g1=0.1mx0.1mxT+0.3m=0.25kPa纵梁方木：g2=0.1mx0.1mxT+0.6m=0.125kPa式中：T按橡木、落叶松质木材取7.5KN/m3内模及支撑荷载，取3kPa：F3=3kPa临时荷载施工人员及机具
4、：G1=2.5kPa振捣荷载：G2=2.0kPa则临时荷载为：G=4.5kPa3.1.2 水平荷载计算混凝土振捣时对侧模的荷载取：4kPa新浇混凝土对侧模的最大侧压力：P1=h=261=26kPaP2=kch=1.2261.05=32.76kPa式中：k-外加剂影响修正系数，取1.2v-混凝土浇注速度，取0.5m/hh-有效压头高度，h=0.22+24.9v/T=0.22+24.9父0.5/15=1.05mT-混凝土入模温度，取15则有：Pmax=36.76kPa一般应计算风载，但是由于浇筑涵洞结构顶板时，有结构墙身的遮挡作用，故可以不考虑风载。3.2 底模验算A、竹胶板板的力学性能（取10c
5、ms度模板进行计算）弹性模量E=9X103MPa截面惯性矩I=bh3/12=0.1X0.023/12=6.67X10-8m截面抵抗矩W=bK/6=0.1X0.022/6=6.67X10-6品底模下的横梁间距30c项可以把底模简化为三跨连续梁进行计算。强度检算荷载组合为：+；刚度检算荷载组合为：+模强度检算q=F1aX1.2+F2义1.2+F3义1.2+G义1.4=44.56kPaq=qx0.1m=44.56x0.1=4.46kN/mMmax=1/10ql2=0.04014kN-m（T=Mmax/W=6.02MPa=12MPa,满足要求。本支架各部件（除去立杆）均为受弯构件，仅需要检算弯矩，下同
6、不再赘述。模刚度验算q=F1aX1.2+F2乂1.2+F3乂1.2=38.256kPaq=qX0.1m=38.17X0.1=3.8256kN/mf=0.677Xql4/100EI=0.35mmf=0.3/400=0.75mm,满足要求。3.3 横梁检算A.横梁力学性能弹性模量E=10X103Mpa截面惯性矩I=bh3/12=0.1X0.13/12=8.33X10-6请截面抵抗矩W=bK/6=0.1X0.12/6=0.167X10-3mB、横梁受力计算横梁间距0.3cm,可以把横梁简化为三跨连续梁进行计算。强度检算荷载组合为：短短+；刚度检算荷载组合为：+I=丁梁强度验算q=F1aX1.2+F2
7、义1.2+F3义1.2+G义1.4=44.556kPaq=qx0.3m+g=13.4418KN/m式中g为方木自重，g=7.5KN/mfx0.1mX0.1m=0.075KN/mMmax=1/10ql2=0.484KN-m(T=Mmax/W=2.9MPa=12MPa，满足要求。最大支座反力R=11ql/10=11X13.4418X0.6/10=8.87KN梁刚度验算q=F1aX1.2+F2乂1.2+F3乂1.2=38.256kPaq=q义0.3m+g=57.87X0.25+0.075=11.5518kN/m式中g为方木自重，g=7.5KN/m3X0.1mX0.1m=0.075KN/mf=0.67
8、7ql4/100EI=0.12mm1.3,满足要求。式中：安全系数k至1.3；支架钢管设计抗压强度M=175MPq钢管有效截面积A=4.89X10-4吊。B、立杆稳定性检算入=75.94,查钢结构设计规范(GBJ17-88)得稳定系数为6=0.76(y=F/A(|)=19.17/(4.89X104X0.76)=51.58MPab=175MPa,满足要求。3.6 地基承载力检算地基处理应根据现场的地基情况确定，本计算中，碗扣支架系统支承在结构底板上，故承载力能满足要求。3.7 结论通过以上计算，可知本支架设计通过验算，能满足规范及施工要求。4 结束语以上设计及计算方法得出的结论与现场施工实际结果基本吻合，希望能给今后类似工程提供参考与借鉴。
