高速公路桥梁现浇支架受力验算计算书

现浇支架受力验算计算书1、支架受力检算太平互通中桥箱梁断面较大，本方案计算以中桥左幅（互通匝道加宽）为例进行计算，右幅桥可参照执行。

太平互通中桥整幅为3×25m等截面预应力混凝土箱形连续梁，左幅箱梁为渐变宽20.709m～23.357m（斜角），右幅箱梁宽为12m；左幅箱梁为单箱四室截面，悬臂长2.31m，梁高1.5m等高，右幅箱梁为单箱双室截面，悬臂长2m，梁高1.5m等高；箱梁跨中底板厚25cm，靠支点段加厚到50cm，跨中顶板厚25cm，靠腹板段加厚到50cm，跨中腹板厚（左幅57.8cm，右幅50cm），靠支点段加厚到（左幅80.8cm，右幅70cm）。

箱梁顶宽从2607.5cm 渐变至2057.8cm。

左幅箱梁顶宽从2070.9cm渐变至2335.7cm。

对荷载进行计算及对其支架体系进行检算。

箱梁构造图见第2页“左幅梁体一般构造图”1.1荷载计算1.1.1荷载分析根据本桥现浇箱梁的结构特点，在施工过程中将涉及到以下荷载形式：⑴q1——箱梁自重荷载，新浇混凝土密度取2600kg/m3。

⑵q2——箱梁内模、底模、内模支撑及外模支撑荷载，按均布荷载计算，经计算取q2＝1.0kPa（偏于安全）。

⑶q3——施工人员、施工材料和机具荷载，按均布荷载计算，当计算模板及其下肋条时取2.5kPa；当计算肋条下的梁时取1.5kPa；当计算支架立柱及替他承载构件时取1.0kPa。

⑷q4——振捣混凝土产生的荷载，对底板取2.0kPa，对侧板取4.0kPa。

⑸q5——新浇混凝土对侧模的压力。

⑹q6——倾倒混凝土产生的水平荷载，取2.0kPa。

⑺q7——支架自重，经计算支架在不同布置形式时其自重如下表所示：左幅梁体一般构造图1.1.2荷载组合1.1.3荷载计算⑴箱梁自重——q1计算根据太平互通中桥现浇箱梁结构特点，我们取Ⅰ-Ⅰ截面、Ⅱ－Ⅱ截面、Ⅲ－Ⅲ截面（墩顶及横隔板梁）等三个代表截面进行箱梁自重计算，并对三个代表截面下的支架体系进行检算，首先分别进行自重计算。

①Ⅰ-Ⅰ截面处q1计算根据“左幅梁体一般构造图”Ⅰ-Ⅰ横断面图，则：q 1 ＝BW=BAc⨯γ＝()kPa＝76.26774.186.0683.34-5.1774.1826⨯⨯⨯⨯取1.2的安全系数，则q1＝26.76×1.2＝32.11kPa注：B—箱梁底宽，取18.774m。

②Ⅱ-Ⅱ截面处q1计算根据“左幅梁体一般构造图”Ⅱ-Ⅱ横断面图，则：q 1 ＝BW=BAc⨯γ＝()kPa＝00.39239.155.1239.1526⨯⨯取1.2的安全系数，则q1＝39.00×1.2＝46.8kPa 注：B—箱梁底宽，取15.239m。

③Ⅲ-Ⅲ截面处q1计算根据“左幅梁体一般构造图”Ⅲ-Ⅲ横断面图，则：q 1 ＝BW=BAc⨯γ＝()kPa＝19.19152.164077.35.1152.1626⨯-⨯⨯取1.2的安全系数，则q 1＝19.19×1.2＝23.03kPa 注：B —箱梁底宽，取16.152m 。

⑵ 新浇混凝土对侧模的压力——q 5计算因现浇箱梁采取水平分层以每层30cm 高度浇筑，在竖向上以V=1.2m/h 浇筑速度控制，砼入模温度T=28℃控制，因此新浇混凝土对侧模的最大压力q 5=h r K P m ⨯⨯=K 为外加剂修正系数，取掺缓凝外加剂K=1.2 混凝土容重r 取25KN/m 3 当V/t=1.2/28=0.043＞0.035 h=1.53+3.8V/t=1.69mq 5=KPa h r K P m 7.5069.1252.1=⨯⨯=⨯⨯= 1.2结构检算1.2.1碗扣式钢管支架立杆强度及稳定性验算碗扣式钢管脚手架与支撑和扣件式钢管脚手架与支架一样，同属于杆式结构，以立杆承受竖向荷载作用为主，但碗扣式由于立杆和横杆间为轴心相接，且横杆的“├”型插头被立杆的上、下碗扣紧固，对立杆受压后的侧向变形具有较强的约束能力，因而碗扣式钢管架稳定承载能力显著高于扣件架（一般都高出20%以上，甚至超过35%）。

本工程现浇箱梁支架立杆强度及稳定性验算，根据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》有关模板支架立杆的强度及稳定性计算公式进行分析计算（碗扣架用钢管规格为φ48×3.5mm）。

⑴Ⅲ－Ⅲ截面处跨中16.88m 范围内，碗扣式钢管支架体系采用90×90×120cm 的布置结构，如下图5.1－6。

①、立杆强度验算根据立杆的设计允许荷载，当横杆步距为120cm时，立杆可承受的最大允许竖直荷载为［N］＝30kN（参见公路桥涵施工手册中表13－5碗口式构件设计荷载）。

立杆实际承受的荷载为：N=1.2（NG1K +NG2K）+0.85×1.4ΣNQK（组合风荷载时）NG1K—支架结构自重标准值产生的轴向力；NG2K—构配件自重标准值产生的轴向力ΣNQK—施工荷载标准值；于是，有：NG1K =0.9×0.9×q1=0.9×0.9×23.03=18.65KNN G2K =0.9×0.9×q2=0.9×0.9×1.0=0.81KNΣNQK =0.9×0.9×(q3+q4+q7)=0.81×(1.0+2.0+1.84)=3.92KN则：N=1.2（NG1K +NG2K）+0.85×1.4ΣNQK=1.2×（18.65+0.81）+0.85×1.4×3.92=28.02KN＜［N］＝30KN，强度满足要求。

②、立杆稳定性验算根据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》有关模板支架立杆的稳定性计算公式：N/ΦA+MW/W≤fN—钢管所受的垂直荷载，N=1.2（NG1K +NG2K）+0.85×1.4ΣNQK（组合风荷载单位：m 图2.2.3.2.1-1 脚手架90×90×120cm布置图时），同前计算所得；f—钢材的抗压强度设计值，f＝205N/mm2参考《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》表5.1.6得。

A—支架立杆的截面积A＝489mm2(取φ48mm×3.5mm钢管的截面积)。

Φ—轴心受压杆件的稳定系数，根据长细比λ查表即可求得Φ。

i—截面的回转半径，查《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》附录B得i＝15.8㎜。

长细比λ＝L/i。

L—水平步距，L＝1.2m。

于是，λ＝L/i＝76，参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》查附录C得Φ＝0.744。

MW—计算立杆段有风荷载设计值产生的弯距；M W =0.85×1.4×WK×La×h2/10W K =0.7uz×us×wu z —风压高度变化系数，参考〈〈建筑结构荷载规范〉〉表7.2.1得uz=1.38us—风荷载脚手架体型系数，查〈〈建筑结构荷载规范〉〉表6.3.1第36项得：us=1.2w 0—基本风压，查〈〈建筑结构荷载规范〉〉附表D.4 w=0.8KN/m2故：WK =0.7uz×us×w=0.7×1.38×1.2×0.8=0.927KN/ m2La—立杆纵距0.9m；h—立杆步距1.2；W—截面模量查表〈〈建筑施工扣件式脚手架安全技术规范〉〉附表B得：W=5.08×103mm3则，N/ΦA+MW/W＝28.02×103/（0.744×489）+0.143×106/（5.08×103）＝105.167KN/mm2≤f＝205KN/mm2计算结果说明支架是安全稳定的。

⑵Ⅱ－Ⅱ截面处桥墩旁0.87m～2.89m范围内，碗扣式钢管支架体系采用60×90×120cm的布置结构，如下图。

①、立杆强度验算根据立杆的设计允许荷载，当横杆步距为120cm 时，立杆可承受的最大允许竖直荷载为［N ］＝30kN （参见公路桥涵施工手册中表13－5碗口式构件设计荷载）。

立杆实际承受的荷载为：N=1.2（N G1K +N G2K ）+0.85×1.4ΣN QK （组合风荷载时）N G1K —支架结构自重标准值产生的轴向力； N G2K —构配件自重标准值产生的轴向力 ΣN QK —施工荷载标准值；于是，有：N G1K =0.6×0.9×q 1=0.6×0.9×32.11=17.34KNN G2K =0.6×0.9×q 2=0.6×0.9×1.0=0.54KNΣN QK =0.6×0.9×(q 3+q 4+q 7)=0.54×(1.0+2.0+2.21)=2.813KN则：N=1.2（N G1K +N G2K ）+0.85×1.4ΣN QK =1.2×（17.34+0.54）+0.85×1.4×2.813=24.80KN ＜［N ］＝30KN ，强度满足要求。

②、立杆稳定性验算根据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》有关模板支架立杆的稳定性计算公式：N/ΦA+M W /W ≤fN —钢管所受的垂直荷载，N=1.2（N G1K +N G2K ）+0.85×1.4ΣN QK （组合风荷载时），同前计算所得；单位：m图 2.2.3.2.1-2 脚手架60×90×120cmf—钢材的抗压强度设计值，f＝205N/mm2参考《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》表5.1.6得。

A—支架立杆的截面积A＝489mm2(取φ48mm×3.5mm钢管的截面积)Φ—轴心受压杆件的稳定系数，根据长细比λ查表即可求得Φ。

i—截面的回转半径，查《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》附录B得i＝15.8㎜。

长细比λ＝L/i。

L—水平步距，L＝1.2m。

于是，λ＝L/i＝76，参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》查附录C得Φ＝0.744。

MW—计算立杆段有风荷载设计值产生的弯距；M W =0.85×1.4×WK×La×h2/10W K =0.7uz×us×wu z —风压高度变化系数，参考〈〈建筑结构荷载规范〉〉表7.2.1得uz=1.38us—风荷载脚手架体型系数，查〈〈建筑结构荷载规范〉〉表6.3.1第36项得：us=1.2w 0—基本风压，查〈〈建筑结构荷载规范〉〉附表D.4 w=0.8KN/m2故：WK =0.7uz×us×w=0.7×1.38×1.2×0.8=0.927KN/ m2La—立杆纵距0.9m；h—立杆步距1.2；W—截面模量查表〈〈建筑施工扣件式脚手架安全技术规范〉〉附表B得：W=5.08×103mm3则，N/ΦA+MW/W＝24.80×103/（0.744×489）+0.143×106/（5.08×103）＝96.316KN/mm2≤f＝205KN/mm2计算结果说明支架是安全稳定的。