满堂支架施工、预压计算.docx

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时间：2021年x月x日

书山有路勤为径，学海无涯苦作舟
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满堂支架施工、预压计算

二、满堂支架施工计算
1、计算依据：
a、支架钢管： ，截面积，截面惯性矩
,，回转半径:。
b、方木采用红松：单重，顺纹压应力，顺
纹弯应力，横纹弯应力，顺纹剪应力，弯曲剪应力，弹性模量。
c、型钢采用钢，轴向应力，弯曲应力，
剪应力。
2、现浇混凝土箱梁支架及模板计算:
计算分两部分:一为箱梁中横隔板实体部分，木横梁间距20cm，立杆布置间距为60cm×60cm；二为箱梁中腹板实体部分，木横梁间距20cm，立杆布置间距为90cm×90cm.
①竹胶板底模计算
底模采用1.5cm竹胶板，设计强度取E=9200MPa，。木横梁采用方木，跨间宽度，净距。按箱梁纵向置于中腹板处的最不利位置计算，取1m为计算长度，按单向板计算：

底模板 q1=97.5N/m2×1m=0.0975KN/m
砼重 q2=26N/m3×1.5m×1m=39KN/m
砼重1.2倍冲击系数：q2=39N/m×1.2=46.8KN/m
振捣砼 q3=2kpa×1m=2KN/m
施工人群 q4=1.5kpa×1m=1.5KN/m
总计荷载 ∑q= q1+ q2+ q3++ q4=50.3975 KN/m
强度: ql2/10=［σ］×bh2/6
h=√（ql2×6/（10×［σ］×b））
=0.004823m=4.823mm
刚度: ql4/128EI= l/400
I=bh3/12
h=3√（ql3×400×12/（E×128×l））
=5.88mm
在箱梁实体段位置，横梁间距10cm，1.5cm厚竹胶板可满足,按照横梁间距20cm, 竹胶板在其余部位也可满足要求。
② 箱梁中横隔板实体部分计算
a木横梁
中横隔板全部为实体砼,砼计算高度为1.5m。
底模板 q1=97.5N/m2×0.2m=0.0195KN/m
梁体砼重 q2=26N/m3×1.5m×0.2m=7.8KN/m
砼重1.2倍冲击系数： q2=7.8N/m×1.2=9.36KN/m
振捣砼 q3=2kpa×0.2m=0.4KN/m
施工人群 q4=1.5kpa×0.2m=0.3KN/m
总计荷载 ∑q= q1+ q2+ q3++ q4=10.0795 KN/m

以2跨连续梁计算：

最大支反力 Rmax=1.143ql=1.143×10.0795×0.6=6.9114 KN/m
最大剪力 Qmax=0.607ql=0.607×10.0795×0.6=3.67037 KN
最大弯矩 Mmax=0.077ql2=0.077×10.0795×0.62=0.28 KN.m
最大挠度 fmax=0.0632ql4/EI=12×0.0632×10079.5×0.64/(9×109×0.1×0.13)=1.1mm

木横梁的强度及刚度检算：
支撑处方木横放的局部承压：σab=R/A
局部受压: σab=R/A=6.9114×103/(0.1×0.2×0.6)
=0.576Mpa<2.6Mpa
弯应力:σab=M/W=M/(ab2)/6=6×028×103/(0.1×0.12)
=1.68 Mpa<12Mpa
剪应力:τmax=3Q/(2bh)=3×3.67037×103/(2×0.1×0.1)
=0.55 Mpa<1.9Mpa
刚度: f/L =1.1/600=0.001833<0.0025
木横梁采用10cm×10cm方木，间距20cm可满足要求。
b木纵梁
木纵梁选用12cm×15cm的方木置于钢管立柱的托盘上，直接承受木横梁传递的荷载，按简支梁计算，计算跨径取立柱间距60cm。
支反力 R=10.3866 KN ，Qmax= 12.61 KN
最大弯矩 Mmax=0.96 KN.m
最大挠度 fmax=0.933mm
弯应力:σmax=M/W=M/(ab2)/6=2.133 Mpa<12Mpa
剪应力:τmax=3Q/(2bh) =1.051 Mpa<1.9Mpa
刚度: f/L =0.933/600=0.001555<0.0025
木横梁采用12cm×15cm方木，间距20cm可满足要求。
③箱梁中腹板实体部分计算
a木横梁
木横梁采用方木直接承受底模传下的荷载，横梁在实体段间距20cm，木横梁置于的木纵梁上，木纵梁按60cm布置.
木横梁置于箱底横隔板处的荷载：
底模板 q1=97.5N/m2×0.2m=0.0195KN/m
振捣砼 q3=2kpa×0.2m=0.4KN/m
施工人群 q4=1.5kpa×0.2m=0.3KN/m
砼荷载一：砼高1.5m,
梁体砼重 q2=26N/m3×1.5m×0.2m=7.8KN/m
砼重1.2倍冲击系数： q2=7.8N/m×1.2=9.36KN/m
总计荷载 ∑q= q1+ q2+ q3++ q4=10.0795 KN/m
砼荷载二：砼高0.85m,
梁体砼重 q2=26N/m3×0.85m×0.2m=4.42KN/m
砼重1.2倍冲击系数： q2=4.42KN/m×1.2=5.304KN/m
总计荷载 ∑q= q1+ q2+ q3++ q4=6.0235 KN/m
砼荷载三：砼高0.6m,
梁体砼重 q2=26N/m3×0.6m×0.2m=3.12KN/m
砼重1.2倍冲击系数： q2=3.12N/m×1.2=3.744KN/m
总计荷载 ∑q= q1+ q2+ q3++ q4=4.4635 KN/m
砼荷载四：砼高0.55m,
梁体砼重 q2=26N/m3×0.55m×0.2m=2.86KN/m
砼重1.2倍冲击系数： q2=2.86N/m×1.2=3.432KN/m
总计荷载 ∑q= q1+ q2+ q3++ q4=4.1515 KN/m
按简支梁计算
为计算方便按以下算：
支座反力 RA=RC=1.0608KN , RB=6.1535KN
剪力 QA=QC=1.0608KN , QB=1/2RB=3.0768KN
弯矩 Mmax=0.279KN.m
挠度 fmax=0.2718mm
木横梁的强度及刚度检算：
支撑处方木横放的局部承压：σab=R/A
简支梁，支坐处承受两个方木，以2R计算。
局部受压: σab=2R/A =2×6.1535/(0.1×0.2×0.6)
=1.0256Mpa<2.6Mpa 可
弯应力:σmax=M/W=M/(ab2)/6=1.674Mpa<12Mpa
剪应力:τmax=3Q/(2bh) =0.46152Mpa<1.9Mpa
刚度 f/L =0.2718/600=0.000453<0.0025
木横梁采用10cm×10cm方木，间距20cm可满足要求。
b木纵梁
木纵梁选用12cm×15cm的方木置于钢管立柱的托盘上，直接承受木横梁传递的荷载，按简支梁计算，计算跨径取立柱间距60cm。
支座反力 R =15.413KN
剪力 Qmax=15.413KN
弯矩 Mmax=2.136KN.m
挠度 fmax=0.85mm
强度及刚度检算：
弯应力:σmax=M/W=M/(ab2)/6=4.75Mpa<12Mpa
剪应力:τmax=3Q/(2bh) =1.28Mpa<1.9Mpa
刚度 f/L =0.85/600=0.00142<0.0025
木纵梁选用12cm×15cm的方木, 立柱间距60cm合适。
④ 碗扣支架计算
钢管立柱采用φ4.8cm×3.5mm钢管碗扣支架，按两端铰接受压杆件计算，计算长度以横杆步距120cm，立杆高度以8m计。
立杆竖向荷载=纵梁＋钢管自重
钢管自重:
10根3.0m立杆，17.31kg×3=51.9kg=0.5193KN
立杆承担相连横杆和纵杆重量的1/2 ,横杆和纵杆各有7根，
横杆和纵杆重量：4kg×7×2×2÷2=56kg=0.56KN
端部上托: 0.06KN
纵梁支点处的反力：
箱梁中横隔板实体部分:N=10.3866KN
碗扣底部立杆承载：
N=2R+G=2×10.3866+1.1393=21.9125KN<33.1KN 可
箱梁中腹板实体部分: N=15.413KN
N=2R+G=2×15.413+1.1393=31.965KN<33.1KN 可
三、支架预压计算
为避免在砼施工时，支架不均匀下沉，消除支架和地基的非弹性变形， 准确测出支架和地基的弹性变形量，为预留拱度提供依据，事先对支架进行预压。支架搭设完成及外侧模板铺设到位后，选一跨具有代表性的的满堂支架进行预压，预压前，分别在底模板跨中、端部、四分之一跨处布设观测点，以获取有效数据，指导后续施工。预压采用注水预压法。预压重量按照浇筑重量的120%施加，预压时间为48小时。
1、加载顺序：分三级加载，第一、二次分别加载总重的30%，第三次加载总重的40%。
2、预压观测：观测位置设在每跨的L/2，L/4处及墩部处，每组分左、中、右三个点。在点位处固定观测杆，以便于沉降观测。采用水准仪进行沉降观测，布设好观测杆后，加载前测定出其杆顶标高。沉降观测过程中，每一次观测均找测量监理工程师抽检，并将观测结果报监理工程师认可同意。第一次加载后，每2个小时观测一次，连续两次观测沉降量不超过3mm，且沉降量为零时，进行第二次加载，按此步骤，直至第三次加载完毕。第三次加载沉降稳定后，经监理工程师同意，可进行卸载。
3、卸载：人工配合吊车吊运砂袋均匀卸载，卸载的同时继续观测。卸载完成后记录好观测值以便计算支架及地基综合变形。根据观测记录，整理出预压沉降结果，调整碗扣支架顶托的标高来控制箱梁底板及悬臂的预拱高度。

满堂支架搭设简图右幅、左幅如下：

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