沙河沟中桥支架计算书讲解

附件：DK636+380（6+16+6m）
箱型桥支架计算书
一、计算依据及总体布设
1.1计算依据
1.1.1 《设计图纸》
1.1.2 《铁路桥涵施工规范》（TB10203-2002）
1.1.3 《铁路混凝土工程施工技术指南》（TZ210-2005）
1.1.4 《实用土木工程手册》（第三版）
1.1.5 《结构设计原理》（下册）（中国铁道出版社）
1.1.6 《铁路混凝土与砌体工程施工规范》（TB10210-2001）
1.1.7 《路桥施工计算手册》（人民交通出版社）
1.1.8 《桥涵》下册（人民交通出版社）
1.1.9 《混凝土模板用胶合板》GB/T17656-1999
1.2总体布设
1.2.1 支架采用碗扣支架搭设，腹板下立杆间距为60×60cm（横向×纵向），横杆步距为90cm。

模板均采用18mm厚胶合板。

1.2.2砼恒载：根据图纸提供数据，梁体的总重量为2216.2T。

1.2.3 模板、型钢、方木的重量
二、支架系统模板计算
2.1荷载分析
根据图纸分析，为偏于安全，阶段一取梁高为2.05m的截面为例进行分析，
如上图。

砼密度：2.6KN/m3。

ⅠⅠ截面
底板处集中荷载：F=26*0.95=24.7Kpa 施工荷载Kpa P 5.2=施 振捣荷载Kpa P 2=振
其他临时设施构件（胶合板、方木、顶板支架等）Kpa P 1=其。

控制最不利荷载进行组合，则：
计算腹板下用荷载组合为：Kpa P P P F q 46.71)(4.1)(2.1=+++=∑
2.2顶板下胶合板强度计算
2.2.1 弹性模量，静弯强度根据《混凝土模板胶合板》GB/T17656-1999
竹胶合板：Mpa E 3105⨯=竹 M p a 24][= σ 取1mm 宽板条作为计算单元，竹合板mm 15=δ 竹合板：
43325.281151121
121mm bh I =⨯⨯==
3225.371516
1
61mm bh W =⨯⨯==
2.2.2 按照底板下荷载作用力计算，竹胶合板的分配梁计算跨度设为150mm （净间距）（如下图），则
m KN q /1046.713-⨯=
m KN ql M ⋅⨯=⨯⨯⨯==
--4232107146.010.01046.7110
1
101 MPa MPa W M 24][91.110
5.371010714
6.09
3
4=<=⨯⨯⨯==--σσ )(25.0400
100][067.01025.281105384101.01046.715384512
93434 mm mm EI ql ==≤=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯==--δδ 查《实用土木工程手册》P 185表
为了保证整体稳定性，翼缘板下也按此方式布置。

2.3 顶板下分配梁强度计算 2.3.1 横向分配梁强度计算
腹板下横向分配梁间距按照20cm （中心间距）布设，其跨度按L=0.3米计算。

（如下图）
m KN q /292.142.046.71=⨯= m KN qL M ⋅=⨯⨯==
16.03.0292.148
1
8122
3
6
34.1310
0.121016.0][cm M
W w =⨯⨯==σ 选用10×10cm 的方木作为横向分配梁，则：
43833101012
1
cm I =⨯⨯=
3216710106
1
cm W =⨯⨯=
)(0.12][96.010167/1016.03
63 MPa MPa m m N W M w =<=⨯⨯==-σσ ][02.010833109384103.010292.14538458
93
434δδ<=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯==-mm EI qL )(75.0400
300
][可mm ==
δ 查《实用土木工程手册》P 185表 2.3.2 纵向分配梁强度检算
跨度L=60cm ，间距30cm
KN m m m N A q P 29.43.02.0/1046.7123=⨯⨯⨯=⋅=
m KN l P n n M ⋅=⨯⨯⨯+=⋅⨯+=07.16.029.43
8138122
选用10cm ×15cm 的方木作为纵向分配梁，则：
435.2812151012
1
cm I =⨯⨯=
3237515106
1
cm W =⨯⨯=
)(12][85.21075.3.1007.13
43 MPa MPa m m N W M w =<=⨯⨯==-σσ
)
(5.1400
600
][15.010
6.01029.4108125.21093384132353841253
335
93243324 m m m m Pl EI n n n ==<=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯+⨯+⨯=++=-δδ
每根杆件最大支反力为KN NP R 87.1229.43=⨯== 查《实用土木工程手册》P 185表 2.4碗扣支架的间距选择和杆件计算 2.4.1 碗扣支架的间距选择
通过以上计算可知，底板、腹板和翼板下的碗扣布置及纵横向分配梁的选用： 1） 支架碗扣布置分别为：底板下为（横向×纵向）60×60cm 。

2） 底板下采用10×10cm 方木作为横向分配梁，采用10×15cm 方木作为纵向分配梁。

2.4.2 杆件计算 1、横杆间距的选择
查《桥涵》（下册）P10表13-5立杆容许荷载，选横杆步距L=60cm ，每根立杆设计容许荷载KN P 40][=；选横杆步距L=120cm ，每根立杆设计容许荷载KN P 30][=。

根据以上计算：底板下每根杆件的最大受力KN R 87.12=。

根据规范要求，选择横杆步距为：底板下横杆步距为1.2m ，腹板下横杆步距为1.2m ，翼板下横杆步距为1.2m.
三、侧模板验算 3.1混凝土侧压力计算
侧模高度采用H=2.05m 为设计数据。

一般采用内部振动器，混凝土灌筑速度取2m/h ，砼入模温度取为10℃。

新浇筑混凝土作用于模板的最大侧压力，
可按下列公式计算，并取值作计算依据。

2/121022.0νββγt F c = （A.0.2-1） 式中F —新浇筑混凝土对模板的最大侧压力（KN/m 2）； c γ--混凝土的重力密度（KN/m 3）
； 0t --新浇筑混凝土的初凝时间（h ），按8小时计算。

ν--混凝土的浇筑速度（m/h ）
； H --混凝土侧压力计算位置处至新浇筑混凝土顶面的总高度（m ）；
1β--外加剂影响修正系数，不掺外加剂时取1.0；掺具有缓凝作用的外加剂
时取1.2；
2β--混凝土坍落度影响修正系数，当坍落度小于100mm 时，取1.10；不小于100mm 时，取1.15。

混凝土侧压力的分布可见图A.0.2：其中，按有效压力高度y h ，可按下列公式计算：
H F c ⋅=γ （A.0.2-3）
解：取2.11=β，15.12=β，由式（A.0.2-1）计算时： 图A.0.2混凝土
2
/31.89215.12.182622.0m KN F =⨯⨯⨯⨯⨯=
2/3.7905.326m KN H F c =⨯=⋅=γ
二者取最小值，新浇筑混凝土对模板的最大侧压力为：79.3KN/m 2 检验强度时荷载设计值为：21/76.1000.44.13.792.1m KN F =⨯+⨯= 检验挠度时荷载标准值为：22/3.79m KN F = 3.2模板设计
设计模板的面板采用厚度为15mm 的竹胶板；贴面板竖肋用5×10方木，
净间距100mm ；背楞为15×15ｃｍ方木，拉杆为Φ20对拉螺栓，拉杆纵向间距每0.9m 设一道，竖向间距每0.6m 设一道。

3.3面板的检算
面板支承于横肋和竖肋之间，横肋间距60cm ；竖肋间距为10cm ； 竹胶合板：Mpa E 3105⨯=竹 M p a 24][=竹σ 取1mm 宽板条作为计算单元，竹合板mm 15=δ
433281151121
121mm bh I =⨯⨯==
3225.371516
1
61mm bh W =⨯⨯==
竹胶合板的分配梁间距设为100mm （如下图），则
m KN ql M ⋅⨯=⨯⨯⨯==
--42321001.11.01076.10010
1
101 MPa MPa W M 24][69.2105.37101001.19
3
4=<=⨯⨯⨯==--σσ
)(25.0400
100
][09.0102811053841010.076.10053845129344可行mm mm EI ql ==≤=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯==-δδ
3.4竖肋强度计算
由以上计算可知，竖肋的中心间距为150mm ，其跨度按L=0.6米计算（如下图）
m KN q /114.1515.076.100=⨯=
m KN ql M ⋅=⨯⨯⨯==68.060.0114.158
1
8122
3
6
367.6610
0.121068.0][cm M
W w =⨯⨯==σ需 选用5×10cm 方木作为分配梁，则：
4341710512
1
cm I =⨯⨯=
32831056
1
cm W =⨯⨯=
)(0.12][10.810831068.03
63可MPa MPa m m N W M w =<=⨯⋅⨯==-σσ ][68.010417109384106.010114.15538458
93
434δδ<=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯==-mm EI qL )(5.1400
600
][可mm ==
δ 查《实用土木工程手册》P 184表 3.5横肋强度检算
跨度cm L 90=
KN m m m N A q P 07.99.015.0/1076.10023=⨯⨯⨯=⋅=
m KN l P n M ⋅=⨯⨯=⋅⨯=
13.69.007.98
6
8 选用15×15ｃｍ方木作为分配梁。

参数,
4375.4218151512
1
cm I =⨯⨯=
325.56215156
1
cm W =⨯⨯=
)(12][88.1010625.5/1013.63
43可MPa MPa m m N W M w =<=⨯⨯==-σσ
)
(25.2400
900
][33.1109.01007.91022.41096384465384453
335
9232可m m m m Pl nEI n ==<=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯-⨯=-=-δδ
查《实用土木工程手册》P 184表 3.6拉杆螺栓检算
模板对拉杆的计算公式：A F P ⨯= 式中：P —模板拉杆承受的拉力（N ）；
F —混凝土的侧压力（N/m 2）；
A —模板拉杆分担的受荷面积（m 2），其值为b a ⨯=A ； a —模板拉杆的横向间距（m ）； b —模板拉杆的纵向间距（m ）；
T N m m m N P 00.308.616.293819.06.0/4.544102==⨯⨯=
根据《路桥施工计算手册》，对拉杆选择M22的拉杆。

四、地基承载力验算
地基处理采用20cmC20砼+80cm 三七灰土。

6.1砼表面应力计算
支架下砼表面接触应力：
)20(20][35.21
.01.048.23最大抗压强度砼C MPa MPa KN
A P w =<=⨯==
σσ 6.2三七灰土顶面应力计算
查阅《公路路面基层施工技术规范》（JTJ034-2000），三七灰土抗压强度大于0.5Mpa ，取砼刚性扩散角为35°
三七灰土顶面计算宽度：
m a H b b 38.035tan 2.021.0tan 200=⨯⨯+=+= 三七灰土顶面应力：
KPa KPa H p 500][1682.025)38.038.0/(48.23=<=⨯+⨯=+=σγσ
6.3三七灰土底面应力计算
三七灰土的应力扩散角取20°，查阅地质资料，三七灰土底原状土为粉质黏土，地基承载力为100Kpa 。

三七灰土底面计算宽度：
m a H a H b b 82.020tan 6.0235tan 2.021.0tan 2tan 2100=⨯⨯+⨯⨯+=++= 三七灰土底面应力：
KPa KPa H p 100][4.436.014)82.082.0/(48.23=<=⨯+⨯=+=σγσ 承载力满足要求。

6.4地基处理
由上述验算可知，地基处理方式采用清除地表原状土至硬面后，经整平碾压后，铺设20cmC20砼和大于80cm 三七灰土，再进行支架的搭设。