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1、柿花大桥支架计算方案 目 录跨高速公路现浇箱梁支架计算方案目 录1、工程概述12、支架方案简述23、设计计算依据34、荷载选取45、满堂支架计算55.1 满堂支架概述55.2 支架计算与基础验算66、工字钢支架计算166.1 工字钢支架概述166.2 荷载分析计算17中交四航铜合高速公路工程总承包部一分部柿花大桥支架计算方案 第3页 共24页1、工程概述柿花大桥全桥共一联，分为3跨，每跨长45m，其中中间跨横跨渝遂高速公路，本桥上部构造采用3-45m预应力混凝土现浇箱梁。柿花大桥现浇箱梁布置图如下图所示。柿花大桥现浇箱梁断面图如下图所示。现浇箱梁全幅宽约36.7m，高2.4m；其中翼缘板以下高
2、1.8m。现浇箱梁非跨线部分(包括渝遂高速右幅车道)采用满堂支架，满堂支架高度约为6.5m；其余跨线部分采用钢管支架。钢管支架净高为5m，净宽为8m。2、支架方案简述本支架方案按承载能力极限状态进行设计。柿花大桥现浇箱梁分两次浇筑混凝土。第一次浇筑翼缘板以下的混凝土(1.8m高)，第二次浇筑顶板和翼缘板。现浇箱梁第一次浇筑现浇箱梁第二次浇筑除处于渝遂高速左幅的桥梁跨线部分采用工字钢支架进行现浇施工外，现浇箱梁其余部分均采用满堂支架进行现浇。柿花大桥支架纵断面示意图(单位：cm)本方案中，安全系数取为1.2。3、设计计算依据公路桥涵施工技术规范(JTG_TF50-2011)木结构设计规范(GB
3、50005-2003)混凝土结构设计规范(GB 50010-2010) 钢结构设计规范(GB 50017-2011) 建筑工程大模板技术规程(JGJ74-2003)建筑施工碗扣式脚手架安全技术规范(JGJ 166-2008)建筑施工门式钢管脚手架安全技术规程(JGJ128-2000)建筑地基基础设计规范(GB50007-2011)建筑结构荷载规范(GB500092001)扣件式钢管脚手架计算手册，王玉龙，2008年建筑施工计算手册，江正荣，2001年7月4、荷载选取支架选型完成后，其计算的思路和原则应从上至下进行。底模荷载模板自重荷载标准值木模为0.50KN/m2。钢筋混凝土密度取26 KN/
4、m3。施工人员及设备荷载标准值2.5KN/m2。倾倒混凝土时产生的竖向荷载经验值4.0KN/m2。振捣混凝土时对水平模板产生的荷载标准值为2.0KN/m2。荷载效应组合值及荷载分项系数荷载效应组合值：计算承载力时，参与组合的荷载项为；验算刚度时，参与组合的荷载项为。荷载分项系数：模板、支架、混凝土自重等恒载取1.2；其余活载取1.4。根据箱梁断面荷载作如下划分： 模板荷载效应组合：恒载1.2+活载1.4。（活载主要包括：施工人员荷载、施工机具荷载、倾倒混凝土荷载、振捣混凝土荷载。恒载主要包括：混凝土荷载、模板自重荷载）次楞模板次楞荷载取值与底模荷载相同。纵梁模板主楞荷载为模板次楞传递的集中荷载
5、。立杆（临时墩）立杆（临时墩）荷载为模板主楞下传的集中荷载。由于在模板计算荷载时已考虑了恒载和活载的组合效应，故模板主楞下传至立杆的荷载可直接计算立杆稳定性。地基荷载为立杆（临时墩）下传集中荷载。落地支架计算顺序：模板次楞主楞立杆（临时墩）地基。5、满堂支架计算5.1 满堂支架概述满堂式碗扣支架体系由支架基础（15cmC20砼垫层）、底托、483.5mm碗扣立杆、横杆、斜撑杆、可调节顶托等组成。经计算(详见下文)，本箱梁现浇满堂支架在箱梁下方非翼缘板处立杆布置为60cm60cm；在箱梁下方翼缘板处立杆布置为60cm90cm(纵桥向为60cm，横桥向为90cm)；支架横杆步距为120cm。满堂支
6、架在桥纵向每360cm间距设置剪刀撑；立杆顶部安装可调节顶托，立杆底部支立在底托上，以确保地基均衡受力。满堂支架上方箱梁非翼缘板处由间距为60cm的12cm12cm木方做主楞、间距为20cm的8cm8cm木方做次楞；12cm12cm木方主楞沿横桥向布置，直接铺设在支架顶部的可调节顶托上，箱梁底模板采用竹胶模板，后背8cm8cm木方做次楞，然后直接铺装主楞上进行连接固定；满堂支架上方箱梁翼缘板处由间距为90cm的80cm80cm木方做主楞、间距为30cm的8cm8cm木方做次楞；木方主楞沿纵桥向布置，直接铺设在支架顶部的可调节顶托上，箱梁底模板采用15mm厚高强度A类75型竹胶模板，后背8cm8
7、cm木方做次楞，然后直接铺装主楞上进行连接固定。箱梁模板系统由侧模、底模、芯模、端模等组成。5.2 支架计算与基础验算资料a.WJ碗扣为483.5 mm钢管；b.立杆、横杆承载性能如下表所示： 立杆、横杆承载性能表立 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底模、次楞、主楞荷载分析计算梁底木模实际是支架体系的一部分。对于小钢管满堂支架来说，木模面板的强度决定了模板次楞的间距，次楞的强度又决定了模板主楞的间距和立杆的横距，主楞的强度又决定了立杆
8、的纵距。计算中取值：模板自重荷载标准值木模为0.50KN/m2。钢筋混凝土密度取26 KN/m3。施工人员及设备荷载标准值2.5KN/m2。倾倒混凝土时产生的竖向荷载经验值4.0KN/m2。振捣混凝土时对水平模板产生的荷载标准值为2.0KN/m2。底板和顶板混凝土胀模系数为1.05。计算底板时，施工人员荷载、设备荷载、木模自重荷载需要考虑箱内的影响。由于腹板下底模受力最大，对于箱梁除翼缘板以外的部分，以其作为控制计算。箱梁腹板计算高度取2.4m，其混凝土自重荷载为2.426=62.4KN/m2。 q1=（62.4+0.5）1.2+（2.5+4+2）1.4=87.38KN/m2（适应计算模板承载
9、能力） q2=（62.4+0.5）1.2=75.48KN/m2（用于验算模板刚度）非腹板处底板混凝土(后面简称为底板混凝土)自重荷载（0.47+0.5）1.0526=26.5KN/m2。 q3=（26.5+0.52）1.2+（2.52+4+2）1.4=48.4KN/m2（适应计算模板承载能力） q4=（26.5+0.52）1.2=33KN/m2（用于验算模板刚度）底模面板计算 以腹板下底模面板做控制计算。面板采用15mm厚竹胶板，模板次楞间距为0.2m，拟定次楞尺寸为8cm8cm，则底模实际跨距0.12m。根据竹胶合板模板（JGT156-2004）表5可知，在板宽方向静曲强度为=40MPa,A
10、类75型弹性模量为6000MPa。参照路桥施工计算手册表13-1,取模板宽d=0.1m，模板跨径L1=0.12m；则模板每延米长的线荷载为q=q10.1=8.738kN/m（适应计算模板承载能力）q=q20.1=7.548kN/m（适应计算模板刚度）考虑到模板具有连续性，跨中弯矩可按下式计算M=qL12/10=8.7380.2210=0.035kNm底模模板采用高强度竹胶板，其允许弯应力取w=40MPa，模板需要的截面模量W=M/(1.2w)=0.035(1.240103)=7.310-7 m3根据W、b得h为：h=(6W/b)0.5=(67.310-70.1)0.5=0.067m模板截面尺寸
11、仍采用0.015m0.1m核算其挠度，则有弹性模量 E=6000MPa I=bh3/12=0.10.015312=2.810-8 m4则挠度 f=0.677qL14/(100EI)=0.6777.5480.24(10061062.810-8)=4.810-4m f/L1=4.810-40.2=0.00241/400=0.0025故选用15mm厚的高强度竹胶板用作底模板。底模次楞，按简支梁计算次楞跨度L2=0.6m，横桥向间距为0.2m。腹板下面次楞荷载为q纵1=85.980.2=17.476kN/m（适应计算承载能力）。腹板下面次楞荷载为q纵2=75.480.2=15.096kN/m（适应计算
12、刚度）。底板下面次楞荷载为q纵3=48.40.2=9.68kN/m（适应计算承载能力）。跨中弯矩M= q纵1L22/8=17.4760.62/8 =0.786KNm需要的截面模量 W=M/(1.2w)=0.786(1.29.5103)=6.910-5 m3纵梁宽度b预设为0.08m，则有纵梁高度h=(6w/b)0.5=(66.910-50.08)0.5=0.072m初步取截面为0.08m0.08m，跨中剪力Q剪切力= 1.517.4760.620.0064103=1.2MPa=1.7 MPa,满足要求根据选定的截面尺寸核算其挠度，有 I=bh3/12=0.080.08312=3.4110-6
13、m4f=5q纵2L24/(384EI)=515.0960.64(3849.01063.4110-6)=8.310-4m f/L2=8.310-40.6=0.00141/400=0.0025故选用截面尺寸为0.08m0.08m，间距为0.2m，跨距为0.6m的木方能满足要求。底模主楞计算主楞荷载为次楞传递的集中力10.49kN（腹板下，荷载间距200mm，17.4760.6=10.49kN；底板下，荷载间距200mm，9.680.6=5.81kN），按腹板下纵梁计算。主楞选用120120mm方木。腹板下立杆纵向步距600mm，横向步距600mm；偏安全按简支梁计算。 主楞： 主楞截面面积A=0.120.12m2=0.0144m2主楞截面抵抗矩W=bh2/6=0.120.122/6m3=2.8810-4 m3主楞截面惯性矩I=bh3/12=0.120.123/12m4=1.7310-5 m4以腹板下面主楞做控制计算：跨中弯矩Mmax=10.491.50.3-10.490.2=2.62KNmw=Mmax/w=2620/(2.8810-4)9.1MPaw=9.5MPa 满足要求跨中剪力Q剪切力= 1.510.49320.018103=1.3106Pa=1.3MPa=1.7 MPa,满足要求挠度计算根据河海大学出版的材料力学教材第107页可知，受任意荷载的简支梁
