现浇箱梁内模支架计算.doc

国道324线磊口大桥续建工程

现浇连续箱梁（50+85+50m）
内模满堂支架

计

算

书

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审核：

审批：

广州市方阵路桥工程技术有限公司
国道324线磊口大桥续建工程项目经理部

2016年9月11日
目 录
一、现浇箱梁满堂扣件支架布置及搭设要求 1
二、支架材料力学性能指标 1
1、钢管截面特性 1
2、竹胶板、木方 1
三、荷载分析计算 1
1、板自重荷载分析 2
2、其它荷载 2
三、荷载验算 2
1、底模验算 2
2、[10#槽钢主横梁验算 3
3、顺桥向顶部10×10cm方木分配梁验算 3
4、立杆受力计算 4
5、支架立杆稳定性验算 4
7、箱梁侧模验算 5

一、现浇箱梁满堂扣件支架布置及搭设要求
采用满堂支架，使用与立杆配套的横杆及立杆可调底座、立杆可调托撑。支架体系由支架基础、Φ48×3.5mm立杆横杆，立杆顶设两层支撑梁，10cm×10cm木方做顺桥向分配梁、间距35cm均匀布置；主横梁采用[10#槽钢间距同立杆间距75cm；模板系统由侧模、底模、端模等组成。
二、支架材料力学性能指标
1、钢管截面特性
外径d
（mm）
壁厚t
（mm）
截面积A
(mm²)
惯性矩
（mm）
抵抗矩W
（mm³）
回转半径
（mm）
48
3.5
4.89×10²
1.215×10
5.078×10³
15.78
2、竹胶板、木方
2.1、箱梁底模、侧模及内模均采用δ＝15 mm的竹胶板。竹胶板容许应力 ,弹性模量。
2.2、横桥向顶部主梁[10#槽钢截面参数和材料力学性能指标：
截面抵抗矩：W=39.7cm3
截面惯性矩：I=198cm4
截面积：A=12.7cm2
2.3、顺桥向顶部分配梁采用方木，截面尺寸为10x10cm。截面参数和材料力学性能指标：
截面抵抗矩：W=bh2/6=10×102/6=166.7cm3
截面惯性矩：I=bh3/12=10×103/6=833.3cm4
2.4、方木的力学性能指标按《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》（JTJ025-86）取值，则：
,
木头容重6kN/m3，折算成10cm×10cm木方为0.06kN/m3，木头最大横纹剪应力取[τ]=3.2～3.5Ｎ/mm2
三、荷载分析计算
碗扣式脚下手架满堂支架竖向力传递过程：箱梁钢筋砼和内模系统的自重及施工临时荷载能过底模传递到横梁上，横梁以集中荷载再传递给纵梁，纵梁以支座反力传递到每根立杆，立杆通过底托及方木传递至底板模板上。以下分别对支架的底模、横梁、纵梁、立杆、地基承载力进行验算。
1、板自重荷载分析：
1.1、根据箱梁纵、横桥向断面为变截面，以箱梁10#节段顶板砼荷载设计，钢筋混凝土自重取2.6t/m3，计算截面取值：
1.2、自重荷载
a、顶板与腹板过度70cm变截至30cm，面积为0.9m2，节段长度3.5m，故

b、顶板厚度30cm，面积为0.3 m2，节段长度3.5m，故

2、其它荷载：
2.1、施工荷载：参照《建筑施工碗扣式脚手架安全技术规范》因施工时面积分布广，需要人员及机械设备不多，
取人群、机具荷载：（施工中要严格控制其荷载量）
2.2、模板荷载：
2.3、水平模板的砼振捣荷载，取
三、荷载验算
1、底模验算：
底模采用δ＝15mm的竹胶板,竹胶板置于间距L=35cm的10×10cm横向分配梁方木上。
竹胶板（δ＝15mm、取截面宽度b为1m）截面参数及材料力学性能指标：
截面抵抗矩：W=bh2/6=100×1.52/6=37.5cm3；
截面惯性矩：I=bh3/12=100×1.53/12=28.13cm4；
竹胶板容许应力[σ]=80MPa,E=9x103MPa
取顶板与腹板交界范围为最不利荷载：
弯矩验算：
跨中最大弯矩：
符合要求。
剪力验算：
跨端最大剪力：

远小于木料最大横纹剪切应力[τ]=3.2～3.5N/mm2的要求，故剪应力合格。
挠度验算：
从竹胶板下方木背肋布置可知，竹胶板可看作简支梁，计算公式为：

符合要求
2、[10#槽钢主横梁验算：
横桥向[10#槽钢主横梁搁置于间距75cm钢管立杆上,计算最不利位置荷载：
弯矩验算：
跨中最大弯矩：
弯应力验算：
满足要求。
剪应力验算：
挠度验算：
挠度验算满足要求。
3、顺桥向顶部10×10cm方木分配梁验算：
顺桥向顶部主梁方木搁置于间距75cm的碗扣支架顶托上,顺桥向方木规格为10cm×10cm，间距35cm。
弯矩验算：
跨中最大弯矩：
满足要求
剪力验算：
跨端最大剪力：

远小于木料最大横纹剪切应力[τ]=3.2～3.5N/mm2的要求，故剪应力满足要求。
挠度验算：
　挠度验算满足要求。
4、立杆受力计算
4.1、在箱梁底、腹板位置，立杆竖向荷载：
立杆分布75cm×75cm，横杆层距(即立杆步距)54cm，杆高取1.6m，立杆3步；立杆自重为3.84kg/m，共计109.5m，纵桥向横杆7根，横桥向3根。
则单根立杆自重为：

单根立杆允许受力为：

单根立杆受力为：

5、支架立杆稳定性验算
碗扣式满堂支架是组装构件，一般单根碗扣立杆在承载允许范围内不会失稳，为此以轴心受压的单根立杆强度进行验算：
σ=F/A=32.78KN/489mm2=67.03MPa≤[σ]=170MPa
碗扣件采用外径48mm，壁厚3.5mm，A＝489mm2,I＝1219mm4 A3钢
回转半径λ=1.58cm，[ó]=205MPa，横杆上下排步距60cm。
立杆步距长细比λ＝L/λ=75/1.58=47.5取λ＝50；
查轴心受压杆件表：Φ＝0.828
立杆容许应力：[N]=0.828×489×215=87KN
对于箱梁顶、底板处立杆稳定计算：
σ=q/A≤φ[σ] =11.5KN/489mm2=23.5MPa≤0.893×170=151.81MPa 满足要求。
结论：支架立杆的稳定承载力满足稳定要求。
7、箱梁侧模验算
侧模采用δ＝15 mm的竹胶板,箱梁腹板水平内楞采用间距30cm的5x10cm方木,竖向外楞采用φ48mm、t=3.5mm钢管，顺桥向间距0.75m。
现浇箱梁采取水平分层以每层不大于30cm高度浇筑，在竖向上以V=0.3m/h浇筑速度控制,因此新浇砼对侧模的最大压力:
Pm=0.22γt0k0k1ν1/2或Pm=k0γh，取二式中较小值，则
Pm=0.22γt0k0k1ν1/2=0.22×26×200/(25+15)×1.2×1.15×0.31/2=21.62kPa=21.62kN/㎡
Pm=k0γh=1.2×26×0.52=16.22kPa=16.22kN/m2
式中:
P-新浇注砼对模板的最大侧压力，kN/m2。
γ-砼的容重，26kN/m2。
t0-砼初凝时间，当无资料时，按t0=200/(T+15)计算 ，T-砼的温度，取25℃。
υ-砼浇注速度，m/h，取0.3m/h。
h-有效压头高度，当V/T=0.3/26=0.012<0.035时，h=0.22+24.9V/t=0.52m。
k0-外加剂影响修正系数，不掺外加剂时取1，掺具有缓凝作用的外加剂时取1.2。
k1-砼坍落度修正系数，取1.15。
取结果较小者，即q=Pmin=16.22kPa=16.22kN/m2。
初步拟定该墙身拉杆采用直径18mm拉杆，对拉螺栓取横向750mm，竖向750mm，按最大侧压力计算，每根对拉杆承受的拉力为：N=16.22kN/m2×0.3m×0.75m=3.65kN
按拉杆直径为12，查表格得容许应力为12.9KN≥3.65KN，故拉杆直径及间距均能满足要求。
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