盘扣支架检算.doc

太行山高速公路邯郸段现浇支架检算报告

目录
第一章 工程简介 3
1.1 工程概况 3
1.2 现浇支架方案 3
第二章 参数确定 4
2.1 检算内容 4
2.2 参考资料 4
2.3 参数取值 4
2.3.1 材料参数 4
2.3.2 构件参数 4
第三章 结构的受力计算及验算 6
3.1 碗口支架检算 6
3.1.1 荷载计算 6
3.1.2立杆稳定性检算 10
3.2 门洞检算 12
3.2.1左门洞纵梁 12
3.2.2右门洞纵梁 15
3.2.3横梁检算 17
3.2.4立柱检算 20
3.2.5基础检算 21
3.2.6盘扣支架下地基检算 21
第四章 结论 22

第一章 工程简介
1.1 工程概况
太行山高速公路邯郸段现浇支架结构布置为：在桥梁纵向布置间距为在0#~7#截面块段为0.6m，其他区段为0.9m，水平间距根据位置改变，大致分布为，翼缘板处间距0.9m，腹板处（包括两侧腹板和中间腹板）间距为0.6m，底板处间距为0.9m，立杆步距设置均为1m。
1.2 现浇支架方案
结合工程概况，现浇支架方案如下图所示：

图1.1 纵断面示意图

第二章 参数确定
2.1 检算内容
太行山高速公路邯郸段现浇支架检算
2.2 参考资料
1、现浇梁支架指导性示意图；
2、《公路钢筋混凝土及预应力桥涵设计规范》（JTGD-062 2012）；
3、《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2004）；
4、《公路桥涵施工技术规范》（JTG-TF50-2011）；
5、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ-231-2001）；
6、《建筑结构荷载规范》（GB500009-2012）
7、现场提供的资料：施工图纸等资料。
2.3 参数取值
2.3.1 材料参数
A3钢(Q235)：（1）弹性模量E=206GPa；
（2）抗拉、抗压和抗弯强度设计值=205MPa；
（3）抗剪强度设计值=125MPa；
A3钢(Q345)：（1）弹性模量E=210GPa；
（2）抗拉、抗压和抗弯强度设计值=300MPa；
（3）抗剪强度设计值=180MPa。
2.3.2 构件参数
扣件式钢管支架参数见表2.1
表2.1 碗口支架参数表
外径
壁厚
截面积
截面惯性矩
截面模量
回转半径
48mm
3.2mm

1.59cm
第三章 结构的受力计算及验算
现浇支架检算包括盘口扣口支架稳定检算，门洞检算和基础检算。
3.1 碗口支架检算
对盘口支架检算时，仅对0#~7#截面腹板、底板、翼缘板下的立杆和其他区段腹板、底板、翼缘板下的立杆的进行验算。
3.1.1 荷载计算
（1）恒载
恒载；包含梁体，模板等（荷载分项系数取1.2）
①对0#~7#截面块计算时梁体重量按图3.1计算，对其他截面计算时梁体重量按图3.2计算，混凝土容重取26.

图3.1 0~7#梁体重量计算截面

图3.2 其他区段梁体重量计算截面截面

图3.3 左门洞梁体重量计算截面截面
②模板自重取3.
（2）活载
活载：包含倾倒混凝土拌合物时产生的冲击荷载，振捣混凝土时产生的荷载（荷载分项系数按1.4计）；
施工人员、机具、材料和其他临时荷载（荷载分项系数按1.4计）。
①施工人员、施工料具堆放和其他临时荷载：；
②振捣混凝土产生的荷载：；
③风荷载：按照《建筑施工承插型盘扣件钢管支架安全技术规程》JTJ231-2010可知。

式中；——风荷载标准值（）
——风压高度变化系数，取值1.0
——支架风荷载体型系数，取值1.3
——基本风压值，取值0.3
则
（3）荷载组合
根据《建筑施工承插型盘扣件钢管支架安全技术规程》JTJ231-2010，对立杆稳定进行验算时，荷载组合分为两类
①永久荷载+施工均布荷载；
②永久荷载+0.9（施工均布荷载+风荷载）。
（4）荷载计算
①0~7#截面腹板下的立杆
ⅰ荷载计算
梁体重量：6.8×26×0.6×0.6÷1.95=32.64
模板重量：3×0.6×0.6=1..08
施工荷载：3×0. 6×0.6=1.08
混凝土振捣：2×0.6×0.6=0.72
风荷载：0.39×0.6×0.6=0.14
ⅱ荷载组合
不组合风荷载：
组合风荷载：
②0~7#底板下的立杆
ⅰ荷载计算
梁体重量：5.92×26×0.6×0.9÷3.53=23.55
模板重量：3×0.6×0.9=1.62
施工荷载：3×0. 6×0.9=1.62
混凝土振捣：2×0.6×0.9=1.08
风荷载：0.39×0.6×0.9=0.21
ⅱ荷载组合
不组合风荷载：
组合风荷载：
③其他腹板下的立杆
ⅰ荷载计算
梁体重量：4.79×26×0.6×0.9÷1.95=34.49
模板重量：3×0.6×0.9=1.62
施工荷载：3×0. 6×0.9=1.62
混凝土振捣：2×0.6×0.9=1.08
风荷载：0.39×0.6×0.9=0.21
ⅱ荷载组合
不组合风荷载：
组合风荷载：
④其他底板下的立杆
ⅰ荷载计算
梁体重量：4.71×26×0.9×0.9÷3.53=28.10
模板重量：3×0.9×0.9=2.43
施工荷载：3×0. 9×0.9=2.43
混凝土振捣：2×0.9×0.9=1.62
风荷载：0.39×0.9×0.9=0.32
ⅱ荷载组合
不组合风荷载：
组合风荷载：
⑤翼缘板下的立杆ⅰ荷载计算
梁体重量：1.44×26×0.9×0.9÷3.6=8.42
模板重量：3×0.9×0.9=2.43
施工荷载：3×0. 9×0.9=2.43
混凝土振捣：2×0.9×0.9=1.62
风荷载：0.39×0.9×0.9=0.32
ⅱ荷载组合
不组合风荷载：
组合风荷载：
3.1.2立杆稳定性检算
根据《建筑施工承插型盘扣件钢管支架安全技术规程》JTJ231-2010的规定，模板立杆的计算长度取下面中的较大值；

式中；——支架立杆计算长度（m）；
——支架可调托座支撑点至顶层水平杆中心线的距离；
——支架立杆中间层水平杆最大竖向步距；
——支架立杆顶层水平杆步距（m），宜比最大步距减少一个盘扣的距离；
——支架立杆计算长度修正系数，水平杆步距为0.5m或1m时，取1.60，水平杆步距为1.5m时，取值1.20；
——悬臂端计算长度折减系数取值0.7。
本次检算中取。取值0.5m；取值1m；取值0.5m；取值1.60；取值0.7。

综上，本次检算中取
检算时，根据《建筑施工承插型盘扣件钢管支架安全技术规程》JTJ231-2010的规定，检算分为；
不组合风荷载时：
组合风荷载时：
式中：——计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩，按照式计算，式中为立杆纵距；
——钢材的抗拉，抗压，抗弯强度设计值；
——轴心受压构件的稳定系数；
——立杆截面模量；
——立杆的截面积；
本次检算中，取
根据，确定
查上述规范附录D，
由以上计算可知：
不组合风荷载时的最大值
组合风荷载时的最大值为
不组合风荷载：

稳定安全系数：
组合风荷载：

稳定安全系数：经检算可知，立杆稳定性满足要求。
3.2 门洞检算
门洞检算分为左门洞（5.2m）和右门洞（7.6m），分别用MADIS CIVIL2012建模对其中的纵梁，横梁和立柱进行检算。
3.2.1左门洞纵梁
（1）荷载计算
将45c工字钢改为双拼45c工字钢。
ⅰ荷载计算
梁体重量：6.17×26×0.6×0.9÷1.95=44.42
模板重量：3×0.6×0.9=1.62
施工荷载：3×0. 6×0.9=1.62
混凝土振捣：2×0.6×0.9=1.08
风荷载：0.39×0.6×0.9=0.21
ⅱ荷载组合
不组合风荷载：
组合风荷载：
纵梁荷载按照最大值59.03施加。
（2）计算模型
图3.3 纵梁计算模型（左）
（3）计算结果

a图 正应力图

b图 剪应力图

d图 变形图

e图 反力图
图3.4 左门洞计算结果
通过计算可知：
纵梁工字钢最大组合应力：，
组合应力安全系数：；
纵梁工字钢最大剪应力：，
剪应力安全系数：；
纵梁工字钢最大变形：；
结论：纵梁工字钢在最不利荷载作用下的组合应力、剪应力以及变形均满足规范要求。
3.2.2右门洞纵梁
（1）荷载计算
纵梁荷载按照下面截面腹板下的最大值（47.1）施加，横梁按照纵梁的反力施加荷载。（将工字钢型号改为双拼50c工字钢）
（2）计算模型

图3.5 纵梁计算模型（右）
（3）计算结果

a图 正应力图

b图 剪应力图

c图 变形图

d图 反力图
图3.6 右门洞计算结果
通过计算可知：
纵梁工字钢最大组合应力：，
组合应力安全系数：；
纵梁工字钢最大剪应力：，
剪应力安全系数：；
纵梁工字钢最大变形：；
结论：纵梁工字钢在最不利荷载作用下的组合应力、剪应力以及变形均满足规范要求。
3.2.3横梁检算
与右门洞相比，左门洞横梁承受的荷载较大，故检算只检算左门洞横梁。
（1）荷载计算
横梁所受的荷载由纵梁传递，故只需将纵梁的反力（306.2）施加到横梁上即可。（横梁截面修改为双拼45a工字钢）
（2）计算模型

图3.7 横梁计算模型
（3）计算结果

a图 正应力图

b图 剪应力图

c图 变形图

d图 反力图
图3.8 横梁计算结果
通过计算可知：
纵梁工字钢最大组合应力：，
组合应力安全系数：；
纵梁工字钢最大剪应力：，
剪应力安全系数：；
纵梁工字钢最大变形：；
结论：横梁工字钢在最不利荷载作用下的组合应力、剪应力以及变形均满足规范要求。
3.2.4立柱检算
（1）荷载计算
立柱承受的荷载由横梁传递，计算时将横梁的最大反力（1064.6）施加到立柱上。
（2）计算模型
图3.9 立柱计算模型
（3）计算结果

图3.10 立柱计算结果
通过计算可知：
立柱最大组合应力：，
组合应力安全系数：；
结论：立柱在最不利荷载作用下的组合应力满足规范
3.2.5基础检算
由上述计算可知，钢管受到最大压力为47.1KN，该力直接作用于混凝土上，考虑局部承压可能造成破坏，需要对混凝土基础的局部承压进行验算，根据《公路桥涵设计通用规范》，素混凝土局部承压计算公式为：

式中：——条形基础混凝土标号，这里取C30，其抗压设计强度20.1MPa；
——混凝土局部承压提高系数，其值通常大于1；
——混凝土局部承压面积，；
则混凝土基础局部承压的最小容许承载力为：
，则；
结论：混凝土基础局部承压满足规范要求。
3.2.6盘扣支架下地基检算
竖向力在混凝土中按照角扩散，假定混凝土基础厚度为30cm，则在地基表面的受力面积（50+2×300）×（50+2×300）=422500
地基表面的压力为

实测地基承载力大于200kPa时，可以满足施工要求。
第四章 结论
1、立杆稳定性满足规范要求；
2、左门洞纵梁满足规范要求；
3、右门洞纵梁满足规范要求；
4、横梁满足规范要求；
5、立柱稳定性满足规范要求；
6、混凝土基础局部承压满足规范要求：
7、基础检算满足规范要求。

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