盖梁支架法计算书

附件5 支架法计算书
二道窝铺大桥最大的盖梁为C30钢筋砼，总方量为36.03m3，砼容重取25KN/m3。

采用Φ48×3.5mm钢管，碗扣式满堂支架进行盖梁现浇，立杆、纵杆间距60cm，横杆步距为100cm，布置结构如图所示：
1、荷载大小
⑴施工人员、机具、材料荷载取值：
P1=㎡
⑵混凝土冲击及振捣混凝土时产生的荷载取值：
P2=㎡
⑶盖梁钢筋混凝土自重荷载：
①变截面处：
P31=㎡
②均截面处：
P32=40KN/㎡
⑷模板支架自重荷载取值：
P4=㎡
2、均截面处满堂支架受力检算
底板均截面处碗扣式脚手架布置按顺平行盖梁方向间距60cm，垂直盖梁方向间距60cm，顺桥向排距60cm，顺桥向步距100cm，均截面处脚手架每根立杆受力如下：
①施工人员、机具、材料荷载：
N Q1= P1A=××=
②混凝土冲击及振捣混凝土时产生的荷载：
N Q2= P2A=××=
③钢筋混凝土自重荷载：
N G1= P32A=40××=
④模板、支架自重荷载：
N G2= P4A=××=
按规范进行荷载组合为：
N=(N G1+ N G2)×+(N Q1+ N Q2)×=+×++×=
则底板均截面处满堂支架单根立杆承受压力大小为：
支架为Φ48×钢管，A=489mm2
钢管回转半径为：I=4/)2
D =15.8mm
2
(d
⑤强度验算：
σ=N/A=20448/489=＜f（钢管强度值f=205 MPa），符合要求。

⑥稳定性验算：
立杆的受压应力（步距1000mm）
长细比：λ=l0/I=1000/=
查阅设计手册可得受压杆件的稳定系数ψ=
不组合风荷载时：
σ=N/Aψ=20448÷÷489= MPa＜f=205 MPa，符合要求。

组合风荷载时：
σ=N w/Aψ+M w/W
N w=(N G1+ N G2)×+(N Q1+ N Q2)××
M w=10
w k=μzμs w0
w0=V w2/1600
其中：N w——组合风荷载时的单根钢管竖向荷载；
M w——风荷载标准值产生的弯矩；
W——立杆截面模量，取；
l a——立杆纵距，取；
h——步距，取；
w k——风荷载标准值，KN/㎡；
w0——基本风压值，KN/㎡；
V w——风速，按平坦空旷地面，离地面10m高30年一遇10min平均最大风速，以10级大风计，取s；
μz——风压高度变化系数，取；
μs——风荷载体型系数，取；
N w=+×++××=
w0=1600=m2
w k=×××=m2
M w=×××12/10=（×489）+（×106）= MPa＜f=205 MPa，符合要求。

⑦地基承载力验算：
单根立杆的轴向压力为，立杆底托采用长60cm，截面积为10×15cm的方木，抗剪强度取，支架范围内的地基采用20cm厚的碎石土，并用小型打夯机进行夯实处理，其承载力范围为550~800 KPa，则P D=N/A=（×）=，故地基承载力满足施工要求。

3、变截面处满堂支架受力检算
变截面处的混凝土自重荷载P31=㎡＜P32（均截面处自重荷载为40 KN/㎡），而其他荷载与均截面处相同，且支架的布置间距均相同，故变截面处的支架强度、稳定性以及地基承载力也能满足施工要求。

4、钢管支架顶横梁受力检算
支架顶横梁按顺桥向布置，沿横桥向间距60cm，共23根，截面积10×10cm，每根长4.4m，横梁材料为红松方木，其抗剪强度f v取MPa，抗弯强度f m取54 MPa，抗弯强度模量E取7500 MPa，比重取5KN/m3，下面以单根横梁方木为例进行验算。

⑴荷载计算
①施工人员、机具、材料荷载：
q=P l=×=m
q2=P2l=×=m
③盖梁钢筋混凝土自重荷载：
q31=P31l=×=m；q32=P32l=40×=24KN/m
④模板、支架及横梁自重荷载
q4=P4l+ g k=×+=m
考虑分项系数，其中①②项为，③④项为，则均截面处的荷载为：
（+）×+（24+）×= KN/m
变截面处的荷载为：
（+）×+（+）×=m
根据弯矩、剪力计算公式：
M max= ql2/8=×8=；V max= ql/2=×2=
⑤应力及变形计算
方木的截面力学特性为：
A=10000mm2；I=×104mm4；W=×104mm3；E=×103MPa；
抗弯强度验算：
应力σ= M max /W= /（×104mm3）= MPa＜f m=54 MPa，符合要求。

抗剪强度验算：
剪力τ= 3V max/2A=3×KN /（2×）= MPa＜f v= MPa，符合要求。

挠度验算：
ω=5ql4/384EI=5×××1012/384×7500××104=＜[ω] =l/250=，符合要求。

现场实际施工过程中，横梁方木是两跨以上连续的，这样会降低其跨中的内力和挠度，故支架顶横梁方木的设计满足施工要求。

5、钢管支架顶纵梁验算
钢管顶纵梁方木按横桥向布置，沿顺桥向间距80cm，共3根，截面积10×15cm，每根长12m，纵梁材料为红松方木，其抗剪强度f v取MPa，抗弯强度f m取54 MPa，抗弯强度模量E取7500 MPa，比重取5KN/m3，下面以单根纵梁方木为例进行验算。

⑴荷载计算
①施工人员、机具、材料荷载：
q=P l=×=2KN/m
q2=P2l=×=2KN/m
③盖梁钢筋混凝土自重荷载：
q31=P31l=×=m；q32=P32l=40×=32KN/m
④模板、支架及横梁自重荷载
q4=P4l+ g k=×+=m
考虑分项系数，其中①②项为，③④项为，则均截面处的荷载为：
（+）×+（32+）×=m
变截面处的荷载为：
（+）×+（+）×=m
根据弯矩、剪力计算公式：
M max= ql2/8=×8=；V max= ql/2=×2=
⑤应力及变形计算
方木的截面力学特性为：
A=15000mm2；I=1250×104mm4；W=25×104mm3；E=×103MPa；
抗弯强度验算：
应力σ= M max /W= /（25×104mm3）= MPa＜f m=54 MPa，符合要求。

抗剪强度验算：
剪力τ= 3V max/2A=3×/（2×）= MPa＜f v= MPa，符合要求。

挠度验算：
ω=5ql4/384EI=5×××1012/384×7500×1250×104=＜[ω] =l/250=，符合要求。

现场实际施工过程中，纵梁方木是两跨以上连续的，这样会降低其跨中的内力和挠度，故支架顶纵梁方木的设计满足施工要求。

总结：经检算，二道卧铺大桥盖梁采用支架法满足施工要求，有一定的安全保障系数，可以按照此设计进行施工。