满堂红支架计算单(自己算的供参考).doc

满堂支架计算单
一、计算依据
1、设计图纸；
2、《建筑施工手册》
3、【JGJ166-2016】《建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范》
4、【JGJ162-2008】《建筑施工模板安全技术规范》
5、【GB50017-2003】《钢结构设计规范》
6、【TB10203-2002】《木结构设计规范》
7、【GB50010-2010】《混凝土结构设计规范》
8、《路桥工程施工常用数据资料与计算手册》
二、工程概况
1、基本情况
140m箱梁共计4联，每孔跨度35m，满堂支架法施工。
2、地质情况
（1）、黏质黄土：分部于阶地地表，土层厚约为0.5～12m，浅黄色，具有孔隙及水平层理，土质疏松，硬塑，Ⅱ级普通土，б0=150KPa。
3、桥梁结构形式
上跨桥梁结构形式为34.92-35×2-34.92m，跨度为4×35m，截面类型为变截面箱梁，梁面宽度32.5m，梁底宽度22.8m，梁高2.8m。
盖梁混凝土标号为C50，混凝土4229.9m3，单孔约4230/4=1057.5m3。
三、 方案简述
顶层采用18mm竹胶板，纵横梁采用100×100mm东北落叶松方木，下设48mm脚手架钢管，还应说明扫地杆和斜撑的设置情况，参照【JGJ166-2016】规范补全，（基础C20,0.15m厚，换填1.5m碎石垫层，基础地质资料不清楚暂估）
四、 设计参数：
钢材弹性模量E=2.05×105MPa
Q235钢材抗拉、抗压设计控制强度f=205MPa，剪切强度fV=125MPa；
钢筋混凝土重度26kN/m3
结构安全系数K=1.3
分配梁容许挠度[w]=l/400
恒载系数1.2，活载系数1.4
施工人员及机械荷载3KN/m2，参照【JGJ166-2016】规范。
φ48×3.5mm钢管，钢管、顶托、底板均采用Q235A钢材。
碗扣钢管截面特性及力学参数表。
序
号
规格
（mm）
截面积A
（mm2）
惯性矩I
（cm4）
抵抗矩W
（cm3）
回转半径i（cm）
自重
（N/m）
抗拉、抗压和抗弯强度设计值（Mpa）
1
Φ48×3.5
489
12.15
5.078
1.578
38.4
205
五、 结构计算
结构恒载：
箱梁平均断面积为：A=V/L=1057.5/35=30.3m2
永久恒载q1=rcA=25.5×30.3=772.7KN/m；
模板荷载q2=0.45t/m3×（35m×35m×0.018m+0.1m×0.1m×35m×40根×118根）/35m=0.82KN/m；

支架结构恒载：q3=0.3KN/m；
施工人员及机械活载q4=3×32.5=98.4KN/m；
支架设计荷载q=1.2（q1+q2+q3）+1.4q4=1.2×（772.7+0.82+0.3）+1.4×98.4=1066.34KN/m
内力计算及结构计算
计算每排支架分担荷载
每排支架顺桥向布置间距0.9m，每排脚手架分担荷载：Q=0.9×1066.34=959.71KN

计算脚手杆支撑能力
支架高度约10m，横桥向宽度32.5m，不属于高宽比失调的支架，不进行高宽比失调折减。用局部承压能力代替整体承载能力。
水平杆步距按1.2m设计，横杆与立杆连接点视为铰接，顶托不大于0.6m，地脚杆不大于0.2m。最大受压段为1.2m，其长细比λ=L/i=120/1.578=76<100，属于短杆。折减系数ψ=0.714
则单根支撑柱的允许承载能力为：[R]=ψK1K2fA=0.714×0.8×0.7×205×489=40.1KN/根
公式中K1为重复使用的钢管折旧系数0.8；K2为使用变形及安装轴线偏差系数0.7；

计算横向脚手架的布置根数
在纵向上布置间距0.9的条件下，设横向n根，则n=KQ/[R]=1.3×959.71/40.1=24根，方案采用35m范围0.6间距，60根，受力主要集中在梁底22.8m范围39根立杆上，则F=Q/n=959.71/39=24.6KN，安全准备系数K=[R]/F=40.1/24.6=1.63，满足要求。

地基基础设计
浇筑C20混凝土150mm，支架地脚座板0.2×0.2m，按脆性材料45°角传递，传递至砼面与地基接触面则为A=0.5×0.5=0.25m2；应力为δ=F/A=24.6/0.25=98.4KPa，地基要求承载力不低于200KPa，安全传播系数1.97满足要求。缺少地质资料，若地质不好，建议基础考虑1.5m换填碎石，分层碾压。

顶层一次横梁方木材质选用TC17，规格采用100mm×100mm的方木。则有
E=10000MPa，[δ]=17MPa，I=bh3/12=10×103/12=833.33cm4；W=bh2/6=10×102/6=166.67cm3；

横向方木最大跨度为0.6m，方木按简支梁计算，则
线性荷载q=959.71/35=27.4KN/m
M=ql2/8=1/8×27.4×1000×0.6×0.6=1233N.m
σ=M/W=1233/（166.67×10-6）=7.4MPa＜[σ]=17MPa强度满足要求,
fmax=5ql4/384EI=5×27.4×1000×0.64/（384×10000×106×833.33×10-8）=0.00055m＜l/400=600/400=1.5mm 挠度满足要求。

纵向方木选用TC17，规格采用100mm×100mm的方木。则有
E=10000MPa，[δ]=17MPa，I=bh3/12=10×103/12=833.33cm4；W=bh2/6=10×102/6=166.67cm3；
纵向二次分配梁方木最大跨度为0.9m，方木按简支梁计算，则
线性荷载q=959.71KN/35m×0.6m/0.9m=18.3KN
M=ql2/8=1/8×18.3×1000×0.9×0.9=1853N.m
σ=M/W=1853/（166.67×10-6）=11.12MPa＜[σ]=17MPa强度满足要求,
fmax=5ql4/384EI=5×18.3×1000×0.94/（384×10000×106×833.33×10-8）=0.001876m＜l/400=900/400=2.25mm 挠度满足要求。

模板检算：
竹胶板规格采用2.44m×1.22m×18mm，考虑竹胶板处于湿状，由《桥路工程常用数据资料与计算手册》查得
竹胶板力学性能指标取[σ]=24MPa。取300mm宽竹胶板为单元体，则
I=bh3/12=300×183/12=145800mm4；W=bh2/6=300×182/6=16200mm3；
纵向二次分配梁方木间距采用300mm，方木净距为200mm，为安全考虑，采用200mm简支梁计算，则
q=（959.71KN/0.9m×0.3m）/35m=9.14KN/m
M=ql2/8=1/8×9140×0.22=45.7N.m
σ=M/W=45.7/（16200×10-9）=2.8MPa＜[σ]=24MPa强度满足要求,
fmax=5ql4/384EI=5×9140×0.24/384×5000×106×145800×10-12=0.000261m＜l/400=300/400=0.75mm。施工时纵向木方净距不得大于250mm

连段实体段2.5m×35m范围应加密支护，纵横向间距0.6m，荷载增加到混凝土断面面积为72.25m2，其他条件不变。
支架设计荷载q=1.2（q1+q2+q3）+1.4q4=1.2×（1842+0.82+0.3）+1.4×98.4=2350KN/m，则0.6m的荷载为Q=2350×0.6m=1410KN，受力主要集中在梁底22.8m范围39根立杆上，则F=Q/n=1410/39=36.2KN，安全准备系数K=[R]/F=40.1/36.2=1.11
横向方木最大跨度为0.6m，方木按简支梁计算，则
线性荷载q=1410/35=40.3KN/m
M=ql2/8=1/8×40.3×1000×0.6×0.6=1814N.m
σ=M/W=1814/（166.67×10-6）=11MPa＜[σ]=17MPa强度满足要求,
fmax=5ql4/384EI=5×40.3×1000×0.64/（384×10000×106×833.33×10-8）=0.00082m＜l/400=600/400=1.5mm 挠度满足要求。

纵向方木选用TC17，规格采用100mm×100mm的方木。则有
E=10000MPa，[δ]=17MPa，I=bh3/12=10×103/12=833.33cm4；W=bh2/6=10×102/6=166.67cm3；
纵向二次分配梁方木最大跨度为0.6m，方木按简支梁计算，则
线性荷载q=1410KN/35m×0.6m/0.6m=40.3KN
M=ql2/8=1/8×40.3×1000×0.6×0.6=1814N.m
σ=M/W=1814/（166.67×10-6）=11MPa＜[σ]=17MPa强度满足要求,
fmax=5ql4/384EI=5×40.3×1000×0.64/（384×10000×106×833.33×10-8）=0.00082m＜l/400=600/400=1.5mm 挠度满足要求。

模板检算：
竹胶板规格采用2.44m×1.22m×18mm，考虑竹胶板处于湿状，由《桥路工程常用数据资料与计算手册》查得
竹胶板力学性能指标取[σ]=24MPa。取300mm宽竹胶板为单元体，则
I=bh3/12=300×183/12=145800mm4；W=bh2/6=300×182/6=16200mm3；
纵向二次分配梁方木间距采用300mm，方木净距为200mm，为安全考虑，采用200mm简支梁计算，则
q=（1410KN/0.6m×0.3m）/35m=20.14KN/m
M=ql2/8=1/8×20140×0.22=100.7N.m
σ=M/W=100.7/（16200×10-9）=6.2MPa＜[σ]=24MPa强度满足要求,
fmax=5ql4/384EI=5×20140×0.24/384×5000×106×145800×10-12=0.000576m＜l/400=300/400=0.75mm。施工时纵向木方净距不得大于210mm
采用此方案满堂脚手架周转用量太多，搭设及基础硬化费工，成本加大，工期慢，建议采用落地钢管+工字钢+贝雷片+方木支架现浇施工。

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