满堂支架设计计算实例详解

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满堂支架设计计算(一)

(0#台—1#墩)出京线

目录

一、设计依据 (1)

二、地基容许承载力 (1)

三、箱梁砼自重荷载分布 (1)

四、模板、支架、枕木等自重及施工荷载 (2)

五、支架受力计算

1、立杆稳定计算 (5)

2、立杆扣件式钢管强度计算 (6)

3、纵横向水平钢管承载力 (6)

4、地基承载力的检算 (6)

5、底模、分配梁计算 (7)

6、预拱度计算 (12)

一、设计依据1.《京承高速公路—陡子峪大桥工程施工图》

2.《公路钢筋砼及预应力砼桥涵设计规范》JTJ023-85

3.《公路桥涵施工技术规范》JTJ041-2000

4.《扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2001

5.《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》JTJ025-86

6.《简明施工计算手册》

二、地基容许承载力

根据本桥实际施工地质柱状图,地表覆盖层主要以亚粘素填土为主,地基承载力较好。为了保证地基承载力不小于12t/㎡,需要进行地基处理。地基表皮层进行土层换填,换填如下:开挖标高见图纸,底层填0.5m中砂,经过三次浇水、分层碾压(平板震动器)夯实,地基面应平整,夯实后铺设5cm石子,继续压实,并进行承载力检测。整平地基时应注意做好排水设施系统,防止雨水浸泡地基,导致地基承载力下降、基础发生沉降。钢管支架和模板铺设好后,按120%设计荷载进行预压,避免不均匀沉降。

三、箱梁砼自重荷载分布

根据设计图纸,箱梁单重为819t。

墩顶实心段砼由设于墩顶的底模直接传递给墩身,此部分不予检算。对于空心段箱梁,根据《0#台-1#墩出京线30米跨箱梁满堂支架施工总体布置图》,综合考虑箱梁横截面面积和钢管支架立杆纵向间距,空心段箱梁腹板等厚段下方,纵桥向间距最大的立杆受力最不利。根据立杆纵桥向布置,受力最不利立杆纵向间距取为d=(+)/2=。本计算书主要检算该范围箱梁和支架受力。

钢管支架立杆纵向间距为30cm、60cm、90cm、120cm四种形式,横向间距为120cm+3×60cm+3×90cm+60cm+3×90cm+3×60cm+120cm。根据钢管支架立杆所处的位置分为四个受力区,详见《0#台-1#墩出京线30米跨箱梁满堂支架施工总体布置图(二)》。各受力区钢管支架立杆所承受钢筋砼自重荷载详见下表:

根据上表,位于中腹板处间距60cm的立杆受力最大,单根钢管承受最大钢筋砼荷载为。

四、模板、支架、枕木等自重及施工荷载

本桥箱梁底模、外模均采用δ=12mm厚竹胶板,内模采用δ=30mm厚木板。底模通过纵横向带木支撑在钢管支架顶托上,支架采用Φ48mm×钢管,通过顶托调整高度,支架底部通过垫块1或垫块2分配传力于地基。垫块1:45cm×45cm×7cm新制砼块。垫块2:当立杆纵桥向间距≤60cm时,在立杆下方纵桥向布设25cm宽方木;当立杆纵桥向间距≥90cm时,在立杆下方纵桥向布设20cm宽方木。采用方木垫块时,方木应沿纵桥向连续布设,方木断开位置应加设一层方木垫块,以保证立杆荷载均匀传至地基。

1、底模、外模面积共:×30=454.80m2

共重:××=

2、内模面积共:×=337.68m2

共重:××=

3、模板底层横向带木采用100mm×100mm方木(间距按0.3m布置)

共重:(30/)××××=

4、模板底层纵向带木采用150mm×100mm方木

共重:30×20×××=

5、外模木肋采用100mm×100mm方木(间距按0.3m布置)

共重:(30/)××××=

6、内模木肋采用100mm×100mm方木(间距按0.3m布置)

共重:()××××=

7、钢管支架

钢管支架采用Φ48mm×规格,单重为m。

①立杆纵横向布置为16×33排,立杆长度有4m、、7m三种,数量分别为176根、192根、160根。

共重:(176×4+192×+160×7)×1000=

②水平杆步距为2×+3×,共5步6层。

纵向水平杆:长度有、、三种,数量分别为72根、16根、16根。

共重:(72×+16×+16×)×1000=

横向水平杆:长度有、两种,数量分别为164根、132根。

共重:(164×+132×)×1000=

③纵横向剪刀撑:按每4档布置一道,长度有、、三种,数量分别为54根、54根、44根。

共重:(54×+54×+44×)×1000= 钢管支架共重:++= 8、施工荷载按m 2考虑 以上荷载共计:

4 4.64 6.58 5.92 5.8

5 4.437.3222.26q 0.251330++++++=+

⨯ 257.00

0.250.40t /m 1330

=+=⨯

五、支架受力计算

1、立杆稳定计算

根据各受力区钢管支架立杆所承受钢筋砼自重荷载表,位于箱梁中腹板处间距60cm 的立杆受力最大,单根钢管承受最大荷载为。单根钢管所承受的模板、支架自重以及施工荷载为 m 2,N 2=××=。

单根钢管实际最大受力(考虑受力不均匀系数): N max =(+)×=

φ48×钢管支架截面特性为:

A=4.89cm 2,E=×108KPa ,i=1.58cm ,μ=1,L=1.5m 。

2

1 1.5

951.5810

L

i μλ-⨯=

=

=⨯,查表得φ= 故[N]=φA[σ]=××10-4×215×102= N max =<[N]=,满足立杆稳定要求。 2、立杆扣件式钢管强度计算

扣件式钢管立杆容许荷载,查《简明施工计算手册》表8-18(P440),当横杆间距(步距)为150cm 时,φ48*对接钢管容许荷载[N]=。 N max =<[N]=,满足钢管强度要求。 3、纵横向水平钢管承载力

根据施工技术规范,砼倾倒所产生的水平荷载按 t/m 2考虑

纵横向水平钢管由于立杆间距<×2m ,横向水平杆间距≤1m 。满足不需计算的条件,故可不对纵向、横向水平杆进行抗弯强度、抗弯刚度及扣件抗滑移计算。 4、地基承载力的检算

(1)采用垫块1,即45cm ×45cm ×7cm 新制砼块。

检算中腹板处地基承载力 (《0#台-1#墩出京线30米跨箱梁满堂支架施工总体布置图

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