支架计算

α为本段拱体的倾角。根据平衡条件有：
N G cos T0 N T G sin
图 1 拱体受力分析
上式中 T 为下滑力。
1
如 T T0 ，即 tg 则说明摩擦力不足以克服下滑力，所以拱体下滑，根据平衡条件有：
R T T0
而传给模板和支架的力为 T0 和 N,此二力在水平和竖向的合力为：
5
处理。而且斜杆在 5 个纵面内布置，且最外侧采用钢管支架进行布置，以利安装；其余分别 设置在第三、第五及第七纵面内；在高度方向上按节间布置即可，具体要求见设计文件。 二、受力分析 拱圈混凝土浇筑分段进行，其强度自然也分段达到设计要求。混凝土与模板间的摩擦力 主要有两部分组成，即粘结力和摩擦力。粘结力和摩擦力总是存在的，只是其值也相应增大 （到一定值后不再增加）。混凝土和模板间的摩擦系数可以取 0.47（参考文献 8P110），为 安全计这里取 0.27。 拱体受力如图 1 所示。 图中 T0 为拱体与模板之间的静摩擦力；R 为下段拱体对本段拱 体的支撑力；G 为本段混凝土自重；N 为模板对混凝土拱体的反力；
2 2 1 跨中弯矩 M 1 8 ql 8 15.5 0.6 0.70 kN m M 0.865kN m 1 剪力 Q 1 2 ql 2 15.5 0.6 4.7 kN Q 22.9 kN
5ql 4 5 15.5 600 4 0.49mm 1.5mm 挠度 f 384 EI 384 210000 264552
洛三高速公路 K49+750 许沟特大桥 施工支架设计计算说明书
第一章 设计依据与方案说明
第一节 设计依据及参考资料
1、《公路桥涵设计规范》(合订本) 2、《公路桥涵施工技术规范》JTJ041-89 3、《钢结构设计规范》GBJ17-88 4、《木结构设计规范》GBJ5-88 新编 5、《公路桥涵设计手册-基本资料》 6、《公路桥涵设计手册-拱桥》(上、下册) 7、《公路施工手册-基本作业》 8、《公路施工手册-桥涵》(上、下册) 9、《铁道兵连队抢修手册》(桥梁部分) 10、洛三高速公路第 4 合同段《两阶段施工图设计》(第二册第一分册)
重心轴以下面积对重心轴的面积矩 S 6.9 (55 10.64 ) 2 / 2 6788.9 mm3 故其抗剪承载能力为∶
Q bI / S 6.9 264552 85 / 6788.9 22854.9 N 22.9kN
三、设计计算 布置方式∶钢模板的长度方向与桥梁中心线方向一致，其支承于上方木之上(考虑到上方 木的整体性，在上方木之间设置纵木进行连接)；上方木方向与桥梁中心线垂直，其间距有两 种，即 60 厘米(拱脚两端附近)和 90 厘米，上方木支承于立柱托撑上。在纵向钢模板进行连 接成为一体。为安全计，这里钢模板为 60 厘米和 90 厘米的简支梁进行近似计算。 1、B-B 拱圈截面 ①荷载计算 钢模板自重∶ 05 . kN / m2 施工机具重∶ 2.5kN / m2 振捣混凝土荷载∶ 2kN / m2 混凝土自重∶ 13.36m 2 26 / cos 34 / 9 46.6kN / m 2 以上荷载合计为 51.6kN / m 2 ，取 30 厘米宽模板则有 q 51.6 0.3 15.5kN / m ②各项指标验算 此段钢模板跨度为近似取 60 厘米。

第二章 模板、上方木计算
第一节 钢模板计算
一、基本资料 钢模板的肋板厚度有三种标准，即 2.3mm，2.5mm，2.8mm 三种，从使用和安全角度出发 这里取最薄的一种计算，其断面尺寸 300×55 毫米，三个肋板厚度为 2.3mm。钢模板材料为 普通 A3 钢。 二、断面承载能力计算 根据规范规定，对于支架系统采用容许应力法计算。 断面面积 A 6.9 55 2.3 2931 . 1053.63mm2 重心位置 y (6.9 55 27.5 2.3 2931 . 115 . ) / 1053.63 10.64 mm
2 2 1 跨中弯矩 M 1 8 ql 8 8.6 0.9 0.87 kN m M 0.865kN m 1 剪力 Q 1 2 ql 2 8.6 0.9 3.9 kN Q 22.9 kN
挠度 f
5ql 4 5 8.6 900 4 1.3mm 1.5mm 384 EI 384 210000 264552
2、D-D 拱圈截面 ①荷载计算 钢模板自重∶ 05 . kN / m2 施工机具重∶ 2.5kN / m2
3
振捣混凝土荷载∶ 2kN / m2 混凝土自重∶ 7.66m 2 26 / cos 20 / 9 23.5kN / m 2 以上荷载合计为 28.5kN / m 2 ，取 30 厘米宽模板则有 q 28.5 0.3 8.6kN / m ②各项指标验算 此段钢模板跨度为 90 厘米。
第三章 碗扣式支架及下方木计算
第一节 计算说明
碗扣式支架置于上下方木之间，其顺桥向间距分别为 60 厘米和 90 厘米，其横桥向间距 为 120 厘米，竖向间距不大于 120 厘米。为方便说明，对每一个平台上的碗扣式支架进行编 号，从左到中间依次为 1～7 片碗扣式支架。 一、计算模型 根据碗扣式支架的构造特点，可将立杆按梁元处理（可承受剪力和弯矩），而由于碗扣 式支架试验结果知道， 其横杆受弯变形不满足要求， 故对水平杆、 斜杆等按杆元（仅受轴力）
2
惯性矩 I
1 1 6.9 553 6.9 55 (27.5 10.64 ) 2 2931 . 2.33 2931 . 2.3 9.49 2 12 12
264552 mm4
故其抗弯承载能力为(不计临时结构的应力提高系数)∶
. kN m M I w / y 264552 145 / (55 10.64) 864744 N mm 0865
H N sin T0 cos G cos (sin cos ) V N cos T0 sin G cos (cos sin )
. kN / m2 钢模板自重∶ 05
施工机具重∶ 2.5kN / m2
4
振捣混凝土荷载∶ 2kN / m2 混凝土自重∶ 46.6kN / m 2 上方木自重∶ 015 . kN / m 故上方木承受的荷载为∶ q 51.6 0.6 0.15 31.11kN / m 跨中弯矩 M ql 2 / 8 31.11 1.2 2 / 8 5.6kN m M 8.2kN m 支点剪力 Q ql / 2 31.11 1.2 / 2 18.7 kN Q 32.4kN 5ql 4 5 31.11 1200 4 1.7 mm l / 400 3mm 挠度 f 384 EI 384 9000 54613333 2、90 厘米间距布置时 钢模板自重∶ 05 . kN / m2 施工机具重∶ 2.5kN / m2 振捣混凝土荷载∶ 2kN / m2 混凝土自重∶ 23.5kN / m 2 上方木自重∶ 015 . kN / m 故上方木承受的荷载为∶ q 28.5 0.9 0.15 25.8kN / m 跨中弯矩 M ql 2 / 8 25.8 1.2 2 / 8 4.6kN m M 8.2kN m 支点剪力 Q ql / 2 25.8 1.2 / 2 15.5kN Q 32.4kN 5ql 4 5 25.8 1200 4 1.5mm l / 400 3mm 挠度 f 384 EI 384 9000 54613333 三、结论 根据上述计算，上方木满足要求。并且由于上方木的连续性布置，所以其所受荷载没有 计算中的大，自然其挠度也没有那么大。如按实际情况进行计算，其挠度至多 0.8mm 左右。
1
弯曲应力 w 145 MPa 轴向应力 140 MPa 剪应力 85 MPa 弹性模量 E 210GPa 2、木材(针叶材 A-3 类红松) 顺纹受压及承压应力 a 12 MPa 顺纹弯曲应力 w 12 MPa 顺纹剪应力 j 1.3 MPa 弯曲剪应力 1.9 MPa 横纹承压应力(全面积、局部表面、垫板下) ah 18 . ,2.6,3.6 MPa 弹性模量 E 9 103 MPa 3、混凝土 容重 26kN / m3 (现浇混凝土) 4、地基承载力 卵石土基本承载能力 0 800kPa (取自资料 10 的地质资料) 5、风速 最大风速为 20m/s，风向为 NW(取自资料 10) 其他资料未说明参数见计算说明书中。
第二节 上方木计算
上方木置于钢模板下方，沿桥轴方向每 60 厘米(拱脚附近)和 90 厘米布置一根，其承受 的荷载为本范围内的荷载。在垂直桥轴方向上，碗扣式支架按 120 厘米进行布置，故上方木 可偏安全地按计算跨度为 1.2 米的简支梁进行计算。 一、上方木的承载能力计算 上方木断面尺寸为 16cm(宽)×16cm(最小高度)，不计三角部分。 其 w bh 2 / 6 1603 / 6 682667 mm3 ，取针叶松 A-3 类红松，则其顺纹受弯承载力为∶ 抗弯∶ M w 682667 12 8192000 N mm 8.2 kN m
. 160 160 1.9 / 15 . 32427 N 32.4 kN 抗剪∶ Q A / 15 . 46080 N 461 . kN Q 承压∶ P A ah 160 160 18
Fra Baidu bibliotek二、强度计算 1、60 厘米间距布置时
如按两跨连续进行计算，显然弯矩为 1 8 / 12 0.58kN m M 0.865kN m 3、结论 通过以上计算，说明钢模板强度用的比较足，其应力水平较高，所以应通过措施将其应 力水平降低。实际上施工中措施有二，第一在上方木之间设置纵木，起到支承钢模板作用； 第二浇筑混凝土采用分层，这样浇筑第二次混凝土时第一层混凝土已起作用，所以钢模板不 会承受如此大的荷载。因此认为钢模板的布置是可行的。
第二节 方案与计算说明
既有设计根据有关专家建议和意见，进行了修改形成了施工设计图(见 AMG 系列图纸)。 该方案采用制式器材组拼整个支架，碗扣式支架形成拱弧兼卸落设备。具体说明如下∶因军 用器材数量限制，拱脚两端 34 米范围内采用万能杆件组拼支架；中间大部分采用铁路六五式 军用墩组立支墩，两支墩墩顶设置铁路军用梁，支墩之间设置万能杆件纵系梁两道。在军用 梁和万能杆件支架上面依次布置下方木、碗扣式支架、上方木、模板等，形成整个现浇支架。 整个支架组立于混凝土或片石混凝土临时墩上，将荷载传于地基。 本次计算的有关结构参数取值依据 AMG 系列图纸，混凝土浇筑方案根据施工组织设计中 的顺序，拱脚两端万能杆件支架上部分两段，每个军用墩顶留有混凝土湿接头，即全拱圈分 11 段对称分层浇筑合拢。为安全起，计算中按一次浇筑不分层合拢计算。 由于经过前面的两次计算，支架布置设计基本确定，因此本次设计计算基本上是进行检 算，所以文中不再按设计步骤进行，而采用直接检算的形式。 计算的有关材料取值如下∶ 1、钢材(Q235 或 A3 钢)