满堂支架计算书

杜村槐河特大桥跨033省道连续梁

支架体系计算书

一、支架体系说明

杜村槐河特大桥249#—252#连续梁跨033省道（32m+48m+32m）为预应力砼连续箱梁，该连续梁采用碗扣式满堂支架现浇法施工。其中，跨033省道250#-251#段，采用梁柱式支架，详见《梁柱式支架设计图》。

二、碗扣式满堂支架检算

本连续梁在两边跨采用满堂式落地支架，该支架系统箱梁底板和内模板采用竹胶板，侧模采用定型钢模板，翼缘板模板采用挂篮模板。横向分配方木采用10×10cm 方木，腹板下方间距为15cm ，其它部位为30cm 。纵向主受力方木采用10×12cm 方木。碗扣立杆间距纵桥向全桥均为0.6m ，横桥向翼板下为0.9m ，腹板下为0.3m ，底板下为0.6m ，步距全桥统一为1.2m 。

1. 梁底模板验算

梁底部模板采用15mm 竹胶板。腹板底部为最不利位置，此处板底横向分配方木间距0.15m 。

模板计算荷载包括：模板及支架自重；新浇砼自重（含钢筋重量）；施工人员及施工设备荷载；新浇砼对模板侧压力、倾倒砼时产生的荷载及振捣产生的荷载。

模板、支架等自重：q 1=2KN /m 2； 新浇砼自重：q 2=26KN /m 3；

施工人员及运输机具荷载： q 3=2. 5KN /m 2 新浇砼对模板产生的侧压力按p =0. 22γt 0β1β2υ较小值。

倾倒混凝土时产生的竖向荷载：q 4=2. 0KN /m ； 振捣混凝土时产生的竖向荷载: q 5=2. 0KN /m

腹板处砼截面最大高度为4.05m ，则此处钢筋混凝土自重按最大计为：

22

和p =γH 计算，取二式中的

q =4.05⨯26=105. 3K N /m 2

腹板底部模板采用1220mm ×2440mm ×15mm 规格竹胶板，查《JG ／T156-2004竹胶合板模板》知其容许弯应力[σ]≥90MPa ，弹性模量E =6⨯106KPa 。其截面模量为：

b h 20. 3⨯0. 0152

W ===1. 125⨯10-5m 3，模板底铺10×10cm 方木，方木间距0.15m 。

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根据《路桥施工计算手册》，采用容许应力法进行结构检算时，所有荷载不乘以荷载分项系数，则设计荷载为：

q 0=q +q 3+q 4+q 5=10. 53+2. 5+2+2=11. 18KN /m 2 考虑到模板本身的连续性，将压力化为线布荷载：

g =q 0⨯0.3=111.8⨯0. 3=33. 54KN /m

此处模板按五跨连续梁检算，其计算模型如下：

查《路桥施工计算手册》P765得：

最大弯矩M =0. 105⨯ql 2=0. 105⨯33. 54⨯0. 152=0. 079KN ⋅m 则最大弯应力：σ=

M 0. 079

==7MPa

最大剪力：V =0. 606ql =0. 606⨯33. 54⨯0. 15=3. 05KN 最大剪应力：τ=最大挠度：

ql 433. 54⨯0. 1540. 15

f =0. 664⨯=0. 664⨯=0. 22mm

100EI 400100⨯6⨯10⨯8. 4375⨯10

3V 3⨯3. 05

==1. 02MPa ≤[τ]=1. 6MPa 2bh 2⨯0. 3⨯0. 015

模板检算合格。

2. 侧模板验算

侧膜板采用定型钢模板。

2.1荷载分析：

p =0. 22γt 0β1β2υ

=0. 22⨯26⨯

200

⨯1⨯1. 15⨯1=30. 6KN /m 2

T +15

P =γH =26⨯4. 05=105. 3KN /m 2

式中：

P-新浇注砼对模板的最大侧压力，KN/m2； γ-砼的容重，26 KN/m2；

t0-砼初凝时间，当无资料时，按t 0=υ-砼浇注速度，m/h，取1m/h；

H-砼侧压力计算位置处至砼顶面的总高度，H=4.05m；

β1-外加剂修正系数，不掺加外加剂时取1，掺具有缓凝使用的外加剂时取1.2； β2-砼坍落度修正系数，取1.15。 取上两式中结果较小者, 所以P=30.6KN/m2 倾倒砼对垂直面模板产生的水平荷载：

根据有关规范的规定，倾倒砼对腹板模板产生的水平荷载为2KN/m2。

振捣荷载q ，对水平面每平方米按2.0Kpa 计算，对垂直面每平方米按4.0Kpa 计算。

200

计算 ,T-砼的温度，取28℃； T +15

2.2侧模面板计算

按双向板计算，选用区格中三面简支，一面固结的最不利情况进行计算，区格Lx=300mm，Ly=300mm,其力学计算模型如下：

查《路桥施工计算手册》得：

最大弯矩M =0. 0839⨯ql 2=0. 0839⨯10. 98⨯0. 32=0. 083KN ⋅m 抗弯模量：W =

121

bh =⨯0. 3⨯0. 0052=1. 25⨯10-6m 3 66

弯应力：σ=最大挠度：

M 0. 083==66400KPa =66. 4MPa

ql 4Eh 32. 06⨯108⨯0. 0053⨯计算公式: f =0. 00285，其中K ===2. 36 K 12(1-v 2) 12⨯(1-0. 32) ql 410. 98⨯0. 34

f =0. 00285⨯=0. 00285⨯=1. 07⨯10-4m =0. 107mm

K 2. 36

值）

2.3背杠及对拉杆检算：

腹板背杠为双拼槽钢（10号），间距60cm ，拉杆按间距80cm 布置。 考虑倾倒和振捣混凝土对腹板模板的冲击力，双拼槽钢上线性荷载：

q =(30. 6+4+2)⨯0. 6=21. 96KN /m 双拼槽钢背杠力学计算模型如下图：

经计算双拼槽钢跨中最大弯矩及挠度如下：

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M max =ql 2=⨯21960⨯0. 82=1756. 8N /m

88M 1756. 8σ=max ==22. 3MPa

W 7. 88⨯10-55ql 45⨯21960⨯0. 840. 8

[]f max ===0. 14m m

384EI 384⨯2. 1⨯10⨯3. 966⨯10400

满足要求。 拉杆检算：

拉杆采用φ16钢筋，其所受拉应力为：

P =

F

=30600⨯0. 6⨯0. 8÷π÷0. 0082=73MPa

腹板背杠及对拉杆检算合格。

3．分配方木及主受力方木检算

3.1分配方木检算

分配横梁采用10×10cm 方木，腹板底沿桥向间距15cm 搭设，底板及翼板底沿桥向间距30cm 搭设。

腹板底部为最不利布载处，检算此处方木横梁。按三跨连续梁检算，也可按近似公式计算：

ql 2

≤[σ] 弯曲强度：σ=10W ql 4

≤[f ]； 抗弯刚度：f =

150EI

式中[σ]=12MP a 为木材抗弯强度极限值 ｌ——计算跨径，取0.3m q ——方木均布荷载值，取

q =0. 15⨯(q 0+q 1+q 3+q 4+q 5) =0. 15⨯(105. 3+2+2. 5+2+2) =17. 07KN /m

bh 20. 1⨯0. 12

==1. 67⨯10-4m 3 W ——杆件截面抵抗矩，W =66bh 30. 1⨯0. 13

==8. 33⨯10-6m 3 I ——惯性矩，I =1212

E ——弹性模量，查《路桥施工计算手册》，取9⨯103MP a

[f ]——容许挠度值，[f ]=

代入公式计算：

l

400

ql 217. 07⨯0. 32

σ===2. 19MP a ≤[σ]=12MPa

10W 10⨯1. 67⨯10-4

最大剪力：V =0. 6ql =0. 6⨯17. 07⨯0. 3=3. 07KN 最大剪应力：τ=

3V 3⨯3. 07

==0. 46MPa ≤[τ]=1. 7MPa 满足。 2bh 2⨯0. 1⨯0. 1

ql 417. 07⨯0. 34l -5-4

[]f ===1. 2⨯10m ≤f ==7. 5⨯10m

150EI 150⨯9⨯106⨯8. 33⨯10-6400

满足。

3.2主受力方木检算

方木截面尺寸为12cm ×10cm ，布置方式见支架布置图。取受力最大处即最大截面腹板下方方木，按三跨连续梁受集中荷载检算其强度和刚度。下图分别为纵横向方木布置简图和纵向分配方木受力图。

检算最不利布载情况，此时P 为横向分配方木传递的力, 箱梁重按最大梁高4.05m 计算。

P =g ⨯0. 3=17. 07⨯0. 3=5. 12KN

纵梁为松木，其容许弯应力[σ]=12MPa 。选用方木截面为12cm ×10cm, 其截面模量

bh 2

=2. 4⨯10-4m 3>W =1. 3⨯10-4m 3

为：W =6

剪应力图

位移图

分配梁最大弯应力：σmax =4. 9MPa

f max =0. 25⨯10-3m

l 0. 6==1. 5⨯10-3m 分配梁检算合格。 400400

4．碗扣支架立杆检算

4.1翼板根部立杆检算

此处支架布置方式为60cm ×90cm ，水平杆步距为1.2m ，砼自重荷载

q =0. 62⨯26=16. 12KN m 2

总荷载

Q =q +q 1+q 3+q 4+q 5=16. 12+2+2. 5+2+2=24. 62KN m 2

单根立杆受力N =0. 6⨯0. 9⨯Q =0. 6⨯0. 9⨯24. 62=13. 3KN

4.2腹板底部立杆检算

此处支架布置方式为30㎝×60㎝，砼自重荷载q =4. 05⨯26=105. 3KN m 2 总荷载

Q =q +q 1+q 3+q 4+q 5=105. 3+2+2. 5+2+2=113. 8KN m 2

单根立杆受力N =0. 3⨯0. 6⨯Q =0. 3⨯0. 6⨯113. 8=20. 48KN

4.3底板中部立杆检算

此处支架布置方式为60cm ×60cm ，箱梁荷载 q =1. 2⨯26=31. 2KN m 2 总荷载

Q =q +q 1+q 3+q 4+q 5=31. 2+2+2. 5+2+2=39. 7KN m 2

单根立杆受力N =0. 6⨯0. 6⨯Q =0. 6⨯0. 6⨯39. 7=14. 29KN

支架立杆检算合格。

5．碗扣式支架地基承载力计算

单根立杆最大受力为20.48KN 基础底地基最大受力为p =

N 20. 48==113. 8KPa S 0. 18

基底承载力必须大于113.8KPa ，基底必须密实以防止加载过程中下沉，因基底承载力不足而换填的地基必须碾压密实，同时必须防止水渗漏和冲涮造成地基下沉。

三、梁柱式支架检算

1 说明

本连续梁中跨跨033省道，采用梁柱式支架体系。下部梁柱体系采用Φ600mm ×10mm 钢管立柱、Ⅰ63b 工字钢(下层) 、Ⅰ36b 工字钢(上层) 搭设，梁柱体系上部为碗扣式钢管支架（布置方式与边跨一样），详见《梁柱式支架设计图》。上部碗扣钢管支架前面已经检算过，这里只对下部梁柱体系进行检算。

2工字钢验算

2.1、顺桥向Ⅰ36b 工字钢验算

此处工字钢受到上层碗扣支架立杆传递的集中荷载，这里对最不利处（腹板下方）Ⅰ36b 工字钢进行检算。

位移图

正应力图

剪应力图

由以上结果可知：Ⅰ36b 工字钢最大弯应力σmax =118. 7MPa

w =0. 0068m

6. 5

=0. 01625m ，满足刚度要求。

400

支反力图

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正应力图

剪应力图

位移图

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由以上结果可知：Ⅰ63b 工字钢最大弯应力σmax =135MPa

w =0. 00m 3

6. 5

=0. 0162m 5，满足。 400

3钢管柱检算

由上一步计算结果可知Ⅰ63b 工字钢最大支反力N=1346.5KN，该力亦即钢管柱所受最大力。

钢管柱为一端固结，一端铰接轴心受压构件，根据钢结构设计规范（GB50017-2003）进行强度和稳定性检算。

φ600×10mm 钢管柱取计算长度l 0=0.7×4.5=3.15m ，f=175Mpa，检算如下： 净截面积A =π(R 2-r 2) =3. 14⨯(0. 32-0. 292) =0. 018526m 2 回转半径i =长细比λ=

D 2+d 20. 62+0. 582

==0. 2086 44

l 03. 15==15. 1，查钢结构设计规范（GB50017-2003）附录C 表得稳i 0. 2086

定系数φ=0.96。 强度验算：

设计强度值N （不考虑自重）:N=1346.5KN 允许强度值[N]=A×f=0.018526×106×175=3242KN N=1346.5KN

立柱稳定性验算必须满足以下公式：

N 1346.5=⨯10-3=75. 71Mpa

4. 地基承载力计算

钢管柱底部基础计算面积：1×6.5=6.5m2 基础受力为1346.5KN

故基础设计强度为1346.5/6.5=207.2Kpa，则要求下部地基承载力不得低于207.2Kpa ，二级公路砼路面承载力远高于基础设计强度，能够满足要求，不需进行特殊处理。

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