清石河特大桥边跨直线11#段支架计算书

新建铁路原州区至王洼线

清石河特大桥

连续梁边跨现浇直线段支架检算书

计算：

复核：

审核：

兰州交通大学土木工程学院

2012年2月

清石河特大桥连续梁 边跨直线段支架计算书

一、总体设计说明

采用WJ 碗扣为Φ48×3.5 mm 钢管。梁重分配原则：假定顶板和底板的重量之和仅由底板下的立杆承受，腹板的重量仅由腹板下的立杆承受，翼缘板的重量仅由翼缘板下的立杆承受。具体布置为：底板下的立杆布置为（纵距×横距）60cm ×60cm ；腹板下的立杆布置为（纵距×横距）60cm ×30cm ；翼缘板下的立杆布置为（纵距×横距）60cm ×60cm 。临时支架的详细布置见相关设计图。

图１ 清石河特大桥连续梁边跨直线段示意图（单位：cm ）

二、支架基本承载力与设计荷载

根据图的布置方案，采用满堂支架，对其刚度、强度、稳定性必须进行检算。钢管的内径Ф41mm 外径Ф48mm 、壁厚3.5mm 。

断面积22222893.44)1.48.4(14.34/)(cm d D A =÷-⨯=-=π 转动惯量44444187.1264)1.48.4(14.364/)(cm d D J =÷-⨯=-=π 回转半径cm J A i 58.1)/(2/1== 截面模量D d D W 32/)(44-=π

344078.5)8.432()]1.48.4(14.3[cm =⨯÷-⨯=

钢材弹性系数MPa E 51005.2⨯=

钢材容许应力MPa

f205

]

[

1、支架基本承载力

WJ碗扣为Φ48×3.5 mm钢管，立杆、横杆承载性能见表1。

表1 立杆、横杆承载性能

立杆横杆

步距（m）允许载荷（kN）横杆长度（m）允许集中荷载（kN）允许均布荷载（kN）

0.6 40 0.6 6.5 18

1.2 30 0.9 4.5 12

1.8 25 1.2 3.5 7

2.4 20 1.5 2.5 4.5

2、设计荷载

（1）箱梁自重，箱梁混凝土容重26kN/m3；

（2）模板荷载，按 5.0 kN/㎡计；

（3）施工荷载，按3.0 kN/㎡计；

（4）砼振捣荷载，按2.5 kN/㎡计；

（5）倾倒混凝土荷载，按3kN/㎡计；

（6）碗扣支架自重(按28m高度计算)

a、立杆自重（采用Ф48×3.5mm 钢管单位重量为3.84kg/m）

q

立

=0.0384KN/m×28m=1.0752（kN/根）

b、横杆自重

q

横

=0.0384KN/m×24×（0.6+0.6）=1.106（kN/根）

所以钢管支架自重: q

支= q

立

+ q

横

=1.0752+1.106=2.181（kN/根）

三、立杆竖向承载力验算

纵桥向根据11#段断面变化情况，代表截面面积为8.15㎡。如图所示：

具体计算过程如下：

1、11#段梁高3.75m ，底板下立杆荷载分析

碗扣立杆分布60cm ×60cm ，横杆层距(即立杆步距)120cm 。

底板处考虑底板加顶板面积为2.410㎡，2.410×26/2.90＝21.61kN /㎡， 施工恒载：（21.61+5）×0.6×0.6+2.181＝11.761（kN/根） 活荷载：（3+2.5+3）×0.6×0.6＝3.06（kN/根） 荷载组合：1.2×11.761+1.4×3.06＝18.397（kN/根）， 则单根立杆受力为：N ＝18.40kN ＜［ 40 kN ］（满足）。 2、11#段梁高3.75m ，腹板下立杆荷载分析

碗扣立杆分布60cm ×30cm ，横杆层距(即立杆步距)120cm 。 腹板处考虑腹板面积为2.2153㎡，2.2153×26/0.8＝72.0kN /㎡， 施工恒载：（72.0+5）×0.6×0.3+2.181＝16.041（kN/根） 活荷载：（3+2.5+3）×0.6×0.3＝1.53（kN/根） 荷载组合：1.2×16.041+1.4×1.53＝21.391（kN/根） 则单根立杆受力为：N ＝21.391kN ＜［ 40 kN ］（满足）。 3、11#段梁高3.75m ，翼缘板下立杆荷载分析

0.6525

2.2153

0.6249

0.5800

145

80

150

碗扣立杆分布60cm ×60cm ，横杆层距(即立杆步距)120cm 。 翼缘板处断面面积为0.6525㎡，0.6525×26/1.5＝11.31 kN /㎡， 施工恒载：（11.31+5）×0.6×0.6+2.181＝8.053（kN/根） 活荷载：（3+2.5+3）×0.6×0.6＝3.06（kN/根） 荷载组合：1.2×8.053+1.4×3.06＝13.95（kN/根） 则单根立杆受力为：N ＝13.95kN ＜［ 40 kN ］（满足）。 临时支架平面图见附图：

四、立杆稳定计算

1、风荷载效应

作用于碗扣支架上的水平风荷载标准值，应按下式计算：

w k =0.7×μz ×μs ×w 0

式中 w k ——风荷载标准值（kN/m 2）；

μz ——风压高度变化系数，查现行国家标准《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001），取2.09；

μs ——脚手架风荷载体型系数，查现行国家标准《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001），取0.8；

w 0——基本风压（kN/m 2），查现行国家标准《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001），按50年一遇取0.5；

则作用于碗扣支架上的水平风荷载标准值w k 为

w k =0.7×2.09×0.8×0.5＝0.59 kN/m 2

2、立柱稳定性分析

（1）不组合风荷载时的立柱稳定

利用公式：

f A N

≤ϕ

则21391/295＝72MPa ≤f ＝205MPa

（2）组合风荷载时的立柱稳定

利用公式：

w

M N f A W

ϕ+< 则21391/295+16057.44/5078=75.2MPa < f = 205MPa