满堂支架验算.doc

现浇混凝土连续箱梁满堂碗扣型钢管支架及模板的施工验算摘要:运输便利、构造简单、安装方便的碗扣式钢管支架是目前现浇箱梁施工中最为常用的一种支架，尤以现浇连续箱梁应用最为广泛。现就碗扣型钢管支架稳定性及单根钢管支架立杆稳定性以及模板的强度进行验算。施工过程中支架立杆的纵距、横距及水平杆的步距要严格按照验算结果进行施作。施工；验算钢筋混凝土连续箱梁需支架进行现场浇筑，支架的支设是其中一项最重要，也是最为复杂的工作。支架的支设质量直接影响着现浇连续箱梁的质量，所以在支架的支设过程中要严格按照验算结果进行，且单根立杆的垂直度要求不大于1cm控制，以提高满堂支架的抗倾覆性能。现以西合高速公路SDN6合同段棣花互通式立交桥E匝道现浇箱梁的施工计算为例，介绍一下我们的施工应用。该桥梁总长146m，上部构造为20+4×25+20，箱梁顶宽15.50m，底宽10.5m，一箱两室，在桥梁两端向跨中方向39m处设置OVM-19联接器，该箱梁分为三段进行施工。为确保大体积混凝土的表面平整度，考虑到施工安装、搬运、拆卸方便，模板一般采用大面积刚度较好的竹胶板。一、满膛支架设计及计算1、支架及模板的设计支架设计采用满堂碗扣支架，支架主要包括立杆、横杆、可调底、顶托梁、剪力撑、横向分配方木、顺桥向分配方木和底模板。基底为丹江河道天然砂砾填筑路基（压实度达到95%以上，地基承载力＞400Kpa），考虑到砂砾表层的板结性能较差，引起支架整体的局部受力不均匀，产生沉降，在其上浇注20cm厚C20混凝土的补强调平层，以确保现浇连续箱梁的整体浇注质量。考虑到高空作业危险性，支架在支设时两侧各留出50cm的工作平台，外侧采用防护网进行防护。支架采用碗扣式支架，距桥墩中心3米范围内，顺桥方向立杆步距0.6m，其它位置顺桥向立杆步距0.9m，横桥向立杆步距均为0.9m；层高为1.2m，支架平均高度8m，大横杆采用12×12cm、小横杆采用10×10cm的落叶松方木。大横杆间距为0.9m，小横杆间距为0.3m。2、支架上部荷载组合荷载主要考虑模板、方木及碗扣支架自重；新浇筑砼自重；钢筋自重；施工人员及施工设备荷载；振捣砼时产生的荷载；倾倒砼时产生的荷载等。3、支架受力分析A、正常段受力计算（1）计算荷载①模板、方木、碗扣支架自重：模板由现场实际秤得：0.12KN/m²，全桥共用大横杆方木2940米，小横杆方木10136米，由建筑施工手册上查的东北落叶松为：6.5KN/m³，大横杆方木自重为：2940×0.12×0.12×6.5/(140×16.5)=0.119KN/m²；小横杆方木自重为：10136×0.1×0.1×6.5/(140×16.5)=0.285KN/m²；支架长140米，平均高度8，平均宽度16.5米，由建筑施工手册查得碗扣式钢管脚手架计算重量8×0.122＝0.976KN/m²合计模板、方木、碗扣支架自重为：0.12+0.119+0.285＋0.976=1.5KN/m²。②钢筋砼梁体自重，在计算时，小横杆传力给大横杆，大横杆按均布荷载传递给支架。所以支架按均布荷载计算，均布荷载受力具体计算如下：[10.5×1.3+（0.15+0.6）×2.5÷2×2-4.65×0.85×2+100×0.2+0.2×0.2]×25÷10.5×1〕=18.714KN/m²（最不利情况考虑钢筋砼按25KN/m3计算）。③人工及料材、机具行走堆放荷载：2.0KN/m2（由路桥施工计算手册查得）。④施工砼时的施工荷载及振岛砼时产生的荷载均按：2.0KN/m²（由路桥施工计算手册查得）。(2)受力计算大横杆验算大横杆受力计算：计算跨径：L=0.9m顺桥向作用在大横杆上的均布荷载：q=（0.285+0.12+18.714+2+2）×0.9=20.807KN/m跨中弯距：Mmax=qL2/8=20.807×0.92/8=2.107KN•m①验算抗弯强度10×10厘米方木截面模量：W=0.123/6=2.88×10-4m³σ＝Mmax/W＝2.107×1000/2.88×10-4=7.32MPa由建筑施工手册查得落叶松容许弯应力[σw]＝17Mpaσ＝7.32MPa＜[σw]＝17Mpa安全系数为；17÷7.32＝2.32所以：12×12厘米方木大横杆满足抗弯要求②验算刚度：Ix=0.124/12＝17.28×10-6m4E=1×104Mpa，L=0.9mf=5×ql4/（384EI）=5×20.807×103×0.94/384×1×104×17.28=1.03mm＜L/400=2.25mm所以刚度符合要求。（3）支架立杆计算：按48×3.5㎜计算①立杆承受由大横杆传递来的荷载：N=（0.119+0.285+0.12+18.714+2+2）×0.9×0.9=18.82KN②立杆截面特性：由路桥施