H匝道3号桥现浇梁满堂支架计算书

海西高速公路网厦沙线三明段A10合同段H匝道3号桥现浇箱梁满堂支架计算书

编制：

复核：

审核:

中铁四局集团有限公司厦沙高速公路A10标项目经理部

二零一四年十一月

目录

1 工程概况 (1)

2 计算目标 (2)

3 计算依据 (2)

4 材料特性及参数取值 (2)

5 计算过程及结果分析 (3)

5.1荷载集度计算 (3)

5.2立杆承载力计算 (3)

5.3底模板计算 (5)

5.4纵向方木计算 (6)

5.5横向10#工字钢计算 (7)

5.6地基承载力计算 (8)

1 工程概况

（1）箱梁构造

H匝道3号桥起终点桩号为HK0+601.5～HK0+957，桥长355.5m，最大桥高约30m，桥面宽10.5m，上部现浇梁段采用（2×40+3×31）米等截面预应力混凝土现浇连续箱梁，全桥位于半径R=390m圆曲线及缓和曲线内，墩台基础均采用径向布置。

现浇箱梁为单箱两室形式，本计算书取第二跨现浇梁作支架结构检算。第二跨箱梁顶宽10.5m，底宽6.5m，悬臂2m，最大梁高2.3m。箱梁横截面尺寸如下图所示。

图1-1 箱梁横截面图

（2）支架构造

碗扣式满堂支架采用规格为Φ48×3.5的杆件，满堂支架自下往上布设为：水泥稳定碎石垫层+可调底座+立杆+可调顶托+横向10#工字钢+纵向10cm×10cm方木+1.5cm厚优质竹胶板。

立杆横向间距间距60cm，立杆纵向间距90cm。水平杆间距为90cm。纵向剪刀撑每5排设置一道，横向剪刀撑每4排设置一道。支架高度大于4.5m时，顶端和低部设置水平剪刀撑，中间水平剪刀撑设置间距小于 4.5m。距底部支撑点小于20cm高度内设置扫地杆。支架布设横截面图如下图所示。

图1-2 支架布设横断面图

2 计算目标

本计算书的计算目标为：

（1）验算竹胶板的强度和刚度是否满足要求；

（2）验算底模板下方木的强度和刚度是否满足要求；

（3）验算工字钢的强度和刚度是否满足要求；

（4）验算立杆的强度和稳定性是否满足要求；

（5）验算地基承载力是否满足要求。

3 计算依据

（1）《路桥施工计算手册》（人民交通出版社，2011）

（2）《建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ166-2008）（3）《建筑施工模板安全技术规范》（JGJ162-2008）

4 材料特性及参数取值

（1）材料特性

混凝土自重：26kN/m 3

10#工字钢：[σ]=205MPa [τ]=125MPa E=2.05×105MPa W=49cm 3

I=245cm 4

立杆：[σ]=205MPa

方木：[σ]=17MPa E=104MPa

地基容许应力：[σ]=140kPa

竹胶板：[σ]=50MPa E=4000MPa

（2）参数取值

1）竹胶板自重：取0.15kN/m 2

2）10cm ×10cm 方木每米自重：8×0.1×0.1×1=0.08kN/m ，按间距20cm 考

虑，则每平方米自重为0.08×5=0.4kN/m 2

3）10#工字钢：11.2kg/m ，按间距90cm 考虑，则每平方米自重为

4）内模板（含支架）自重：取2kN/m 2

5）混凝土振捣产生荷载：取2kN/m 2

6）施工活载：取2.5kN/m 2

7）计算构件强度时，永久荷载分项系数取1.2，可变荷载分项系数取1.4；

计算构件变形时各类分项系数均取1.0。

5 计算过程及结果分析

5.1荷载集度计算

翼缘板区自重集度：q 1=0.3×26=7.8kN/m 2

腹板区自重集度：q 2=2.3×26=59.8kN/m 2

箱室区自重集度：q 3=0.5×26=13kN/m 2

模板自重集度：q 4=0.15+0.4+0.13=0.7kN/m 2

内模板自重集度：q 5=2kN/m 2

混凝土振捣荷载集度：q 6=2kN/m 2

施工活载集度：q 7=2.5kN/m23210010.5100.13/m 9011.2kN -⨯

⨯⨯= 5.2立杆承载力计算

（1）荷载计算

无风荷载时，单肢立杆轴向力计算公式：

N=[1.2（N1+N2）+1.4(N3+N4)]LxLy

式中：N 1——混凝土自重标准值，kN/m 2；

N 2——模板支架荷载标准值，kN/m 2；

N 3——混凝土振捣荷载标准值，kN/m 2；

N 4——施工活载标准值，kN/m 2；

Lx 、Ly ——单肢立杆纵横向间距，m 。

翼缘板区：N 1=[1.2×(7.8+0.7)+1.4(2+2.5)]×0.9×0.6=9.0kN

腹板区：N 2=[1.2×(59.8+0.7)+1.4(2+2.5)]×0.9×0.6=42.6kN

箱室区：N 3=[1.2×(13+0.7+2)+1.4(2+2.5)]×0.9×0.6=13.7kN

通过以上计算可知，计算最大应力时取腹板区荷载42.6kN ，以下计算均以

腹板区作为验算区域。

（2）立杆力学参数

碗扣式脚手架采用Φ48×3.5立杆，外径D=48mm ，内径d=41mm ，内外径

之比α=d/D=0.854

截面抗弯刚度：

()()3

3

4343.1448110.8543235078.62D W mm πα⨯===-- 截面惯性矩：

()()4

444

43.1448110.8546461218847.9D I mm πα⨯⨯=-==- 截面面积：

()()222223.14484144

489m A D m d π

=⨯==-- 截面回转半径：

15.78mm i === （3）立杆强度及稳定性验算

立杆强度验算： []3

42.61087.1=205a 489

MPa MP N A σσ⨯===＜