课件：现浇箱梁支架设计

横桥向断面布置
立面布置 跨中间距为90cm间距，中横梁和端横梁处间距60cm间距。
2.4结构验算 （1）模板、主、次龙骨的强度、刚度； （2）立杆稳定承载力。 （3）架体抗倾覆能力。 （4）地基承载力
2.5绘制施工图以及编制计算书 （1）如果2.4验算合格，则方案确定，绘制最终施工图以及编制 计算书； （2）如果2.4验算不合格，修改方案，重新进行验算，直至验算 合格。方案确定，绘制最终施工图以及编制计算书；
μs-- 风荷载体型系数：取值为0.2。 μs=μst*（1-ηn）/（1-η）=1.52 挡风系数ψ0=A1/A0=（48*1200+48*900）/（1200*900）=0.093，η=0.97 单排架体型系数μst=1.2ψ0=0.1
2、模板验算 模板采用12mm厚竹胶板。（抗弯强度设计值fm=15MPa，弹性模量 E=9*103MPa），直接搁置在100*100mm方木上，方木中到中间距为 20cm。 ①强度计算 可取受力计算简图为三跨连续梁受均布荷载作用。取1m宽度进行计算。 M=0.1ql²=0.1*71.2*0.2²=0.28 kN·m σ=M/W=0.28*106/37500=7.5MPa 板的强度为抗弯控制，一般无需进行抗剪验算，强度满足要求。 ②刚度验算 f=0.667ql4/100EI=0.667*59*2004/（100*9000*281250）=0.25mm＜ L/400=0.5mm 满足要求
现浇箱梁支架方案设计简述
马晓平
目录 一、支架的作用、分类及相关基础知识 二、满堂支架的设计步骤 三、满堂支架的设计案例
一、支架的作用、分类及相关基础知识 1.1支架的作用
（1）传递主要竖向荷载至可靠地地基或永久结构表面
主要竖向荷载包括箱梁结构自重、模板荷载、施工人员、施工机具、雪荷载 等；有时候为了节约成本，会将支架落于承台上。
3.2布置架体并绘制初步方案图 腹板位置厚度2.2m，砼荷载2.2*25=55kN/㎡ 箱体顶底板位置砼厚度0.25+0.25=0.5m，砼荷载0.5*25=12.5 kN/㎡ 翼缘板位置砼平均厚度0.315m，没平方米砼重量0.315*25=7.9 55kN/㎡ 依据经验，所有荷载设计值暂按照1.4倍砼重估计，则 各部位总荷载设计值初步估算为： 腹板位置：1.4*55=77 kN/㎡ 箱体顶底板位置：1.4*12.5=17.5 kN/㎡ 翼缘板位置：1.4*7.9=11.1 kN/㎡
立杆稳定承载力满足要求
6、架体倾覆验算 《建筑施工脚手架安全技术统一标准》GB51210-2016
脚手架抗倾覆承载力郏县状态设计，应满足下列要求：
γ0M0=14.3 KN·M ≤133.5KN·M
取一排架体为研究对象，则：
M0=1.4*ωkLy*H²/2=1.4*0.21*0.9*10²/2=13KN·M Mr=0.5GB=0.5*21.6*12.3=186KN·m
Q5=4*44*h/Lx*w*Ly*h=4*4*tan45°*0.21*0.9*1.2=3.6KN 不组合风荷载时单肢立杆轴向力：
N=[1.2*(Q1+Q2)+1.4(Q3+Q4)]*Lx*Ly=71.2*0.3*0.9=19.2KN＜33.6KN 组合风荷载时单肢立杆轴向力：
N=[1.2*(Q1+Q2)+0.9*1.4(Q3+Q4)]*Lx*Ly+Q5=70.9*0.3*0.9+3.6=22.7K N＜33.6KN
满堂架立杆纵距拟按照0.9m等间距排列，布距1.2m，则 根据荷载大小，各部位立杆横桥向间距布置为：
腹板位置不超过30/77/0.9=0.43m 箱梁顶底板位置不超过30/17.5/0.9=1.9m 翼缘板位置不超过30/11.1/0.9=2.7m
3.3结构验算
1、荷载计算
（1）模板系以及支撑架自重标准值：模板系（含龙骨）重量可偏不 利的取2kN/㎡，规范规定10m以下支撑架可不计算架体自重，另外立杆 受力不利位置为顶部。因此本项目构件验算时不计架体自重。 模板以及支撑架自重标准值：Q1= 2kN/㎡。
（2）新浇筑砼自重标准值 腹板处（2.2m高），Q2= 2.2*25=55kN/㎡。 箱梁顶底板处（0.5m高），Q2= 0.5*25=12.5kN/㎡。 （3）施工人员及设备荷载标准值：Q3=1kN/㎡。 （4）浇筑和振捣砼荷载标准值：Q4=1kN/㎡。
3.3结构验算
1、荷载计算
（5）箱梁竖向荷载设计值及标准值： 腹板处荷载标准值Qk=Q1+Q2+Q3+Q4=59kPa 腹板处荷载设计值Qd=1.2（Q1+Q2）+1.4（Q3+Q4）=71.2kPa 箱体顶底板处荷载标准值Qk=Q1+Q2+Q3+Q4=16.5kPa 箱体顶荷载设计值Qd=1.2（Q1+Q2）+1.4（Q3+Q4）=20.2kPa
1.3.1碗扣式支架
立杆节点间距为0.6m的倍数 横杆长度为0.3m的倍数，长度一 般为0.3-1.5m之间 横杆长度为0.3m的倍数
连接前
连接后
1.3.3盘扣式支架
特点：三种支撑架中承载力最大； 立杆为60mm*3.2mm Q345材质，立杆节点模数为 0.5m，横杆模数为0.3m。 产品表面经热镀锌处理，有效的 保证了保证了产品不因生锈而降 低承载力，产品质量高。
3、次龙骨验算 ①强度验算 按照三跨连续梁计算，跨度0.9m，腹板位置次龙骨方木间距0.2m： M=0.1ql²=0.1*（71.2*0.2）*0.9²=1.15kN·m 剪力V=0.6ql=0.6*（71.2*0.2）*0.9=7.7KN 弯应力σ=M/W=1.15*106/166666.7=6.9MPa 剪应力τ=1.5V/A=1.5*7.7*1000/100²=1.2Mpa＜1.4MPa 强度满足要求 ②刚度验算，剪刀撑竖向 f=0.667ql4/100EI=0.667*59*0.2*9004/（100*9000*0.08333*108） =0.7mm＜L/400=2.25mm 刚度满足要求
4、主龙骨验算 仍按照三跨连续梁计算，拟采用型钢工10，计算方法参考次龙骨，过程略， 结果如下：
强度及刚度均满足要求。
5、立杆稳定承载力验算 单根立杆稳定性按下式计算 N=φAf=0.386*424*205=33.6KN A——立杆横截面积；按照ψ48*3,424mm2； φ——轴心受压杆件的稳定系数，由长细比λ查《GB50017-2017钢结构 设计规范》附录D得到，φ=386 f——材料抗压强度设计值，f=205MPa。 立杆长度计算L0=h+2a=1.2+2*0.45=2.1m 长细比λ= L0/ i=210/1.58=132.9 风荷载产生的附加轴向力： 单个节点h/Lx*w*Ly*h，剪刀撑竖向共2层，角度45°，架体每5个纵距 布置一道横向剪刀撑。
（6）风荷载计算 （4.3.1条）
Wk=0.7μzμsWo=0.7×1.00×1.52×0.2=0.21kN/m2； 其中
w0-- 基本风压(kN/m2)，按照《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012)取 0.3kN/m2；
μz-- 风荷载高度变化系数，按照《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012) 取 1.00；
（1）所浇筑的梁体高度；（2）现有的材料；（3）本地区的特 殊性；（4）施工进度；（5）经济性。
支架种类 扣件 碗扣 盘扣
一般情况适用梁高 1.5m以下 2.5m以下 6m以下
施工速度 最慢
最快
经济成本 最高
2.3布置架体并绘制初步方案图 （1）计算浇筑梁体时支撑架受到的荷载，初步估算时，总的荷载设 计值可以取1.4倍的砼重量； （2）初步布置架体，确定纵距横距。可以根据经验确定，一般情况， 满堂架单支立杆负担的设计荷载最大值不要超过：对于盘扣架，6-8 吨，对于碗扣架，3吨左右，对于扣件架，1-1.2吨左右。 （3）布置架体时为搭设方便，对于同种梁体，满堂架立杆间距沿横 桥向间距不同（腹板处较密），沿顺桥向间距相同为宜。
三、满堂支架设计案例 3.1项目概况 3.2布置架体并绘制初步方案图 3.3结构验算
3.1项目概况
某工程等截面连续梁桥，单跨跨度35m，箱梁截面尺寸如下图， 下方为粘土，压实后地基承载力特征值可达100kPa，梁底至地面高度 为10m，桥下无通行要求，经讨论拟选用碗扣架，模板拟采用1.5cm 厚竹胶板，项目地点位于云南，周围房屋比较稀疏。
（2）承受次要的水平荷载，如风荷载、水流力。
1.2支架的分类
支架
满堂架 少支架 悬空支架
扣件式 碗扣式 盘扣式
1.3满堂支架介绍 1.3.1扣件式支架
横距：相邻的立杆横桥向间距 纵距：相邻的立杆纵桥向间距 布距：相邻水平杆竖向间距 扣件式杆件间距通常为0.3m倍 数，剪刀撑设置密度通常为4-5 跨设置一道，剪刀撑角度一般 为45°-60°之间
1.4少支架介绍
受力体系为 钢管立柱+贝雷梁； 一般情况下等截面箱 梁无需采用上部满堂 支撑架，当梁体为变 截面梁，为了调整标 高，卸载方便，才会 在少支架上设置满堂 支架；少支架钢管通 常为630或820或更 大型号，贝雷梁跨度 一般情况下选择6m、 9m、12m或15m。
脚手管 分配梁 贝雷梁 主横梁 桩间联系 钢管桩
当箱梁为等截面，少支架上部没有设置满堂架的情况下，需要考虑设置卸荷装置，卸荷装置一 般有砂桶、落梁支座、楔形块等。
砂桶实物
落梁支座实物
条形混凝土扩大基础
振埋钢管桩基础
混凝土桩基础 根据地质条件也可选择碎石桩，CFG桩等
1.5 悬空支架
二、满堂支架的设计步骤
2.1 熟悉主桥图纸以及现场情况 2.2 选择支架的结构体系 2.3 布置架体并绘制初步方案图 2.4 结构验算 2.5 绘制施工图以及编制计算书