现浇箱梁支架计算书 (midas计算稳定性)
现浇箱梁支架计算书
(m i d a s计算稳定性) -CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1
温州龙港大桥改建工程
满堂支架法现浇箱梁设计计算书
计算：
复核：
审核：
中铁上海工程局
温州龙港大桥改建工程项目经理部2015年12月30日
目录
1 编制依据、原则及范围 ·································错误!未定义书签。
编制依据·······················································错误!未定义书签。
编制原则·······················································错误!未定义书签。
编制范围·······················································错误!未定义书签。
2 设计构造·························································错误!未定义书签。
现浇连续箱梁设计构造································错误!未定义书签。
支架体系主要构造 ·······································错误!未定义书签。
3 满堂支架体系设计参数取值··························错误!未定义书签。
荷载组合·······················································错误!未定义书签。
强度、刚度标准 ···········································错误!未定义书签。
材料力学参数 ···············································错误!未定义书签。
4 计算·································································错误!未定义书签。
模板计算·······················································错误!未定义书签。
模板下上层方木计算 ···································错误!未定义书签。
顶托上纵向方木计算 ···································错误!未定义书签。
碗扣支架计算 ···············································错误!未定义书签。
地基承载力计算 ···········································错误!未定义书签。
温州龙港大桥改建工程
现浇连续梁模板支架计算书
1 编制依据、原则及范围
编制依据
设计文件
（1）《温州龙港大桥改建工程两阶段施工图设计》（2013年8月）。
（2）其它相关招投标文件、图纸及相关温州龙港大桥改建工程设计文件。
行业标准
（1）《公路桥涵施工技术规范》（JTG/T F50-2011）。
（2）《建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范》JGJ166-2008。
（3）《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》（JTJ 025-86）。
（4）《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011。
（5）《建筑结构荷载规范》GB50009-2001。
（6）《竹胶合板模板》（JG/T156-2004）。
（7）《建筑施工模板安全技术规范》（JGJ 162-2008）。
（8）《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）。
（9）《路桥施工计算手册》（2001年10月第1版）。
实际情况
（1）通过对施工现场的踏勘、施工调查所获取的资料。
（2）本单位现有技术能力、机械设备、施工管理水平以及多年来参加公路桥梁工程建设所积累的施工经验。
编制原则
（1）依据招标技术文件要求，施工方案涵盖技术文件所规定的内容。
（2）施工方案力求采用先进的、可靠的工艺、材料、设备、达到技术先进，力求工艺成熟，具有可操作性。
（3）根据温州龙港大桥设计文件，施工方案结合桥址的地质、水文、气象条件及工程规模、技术特点、工期要求、工程造价等多方面比选的基础上确定。
编制范围
适用于温州龙港大桥现浇连续梁模板支架法施工。
2 设计构造
现浇连续箱梁设计构造
现浇连续上部结构为16m跨径的钢筋混凝土等截面现浇连续箱梁，4跨连续箱梁为一联，共有3联，每联左右幅分开。
梁为单箱三室截面，梁高，左幅箱梁顶板宽，底板宽，挑臂长2m。右幅箱梁向内侧加宽，顶板宽，底板宽，挑臂长2m。端支点处梁高、，中支点处梁高。箱梁顶、底板厚度为25cm，腹板厚度为50cm。
箱梁的横梁为预应力横梁，横梁高度采用（即箱梁在支点横梁处局部加高为）。
连续箱梁下部采用无盖梁的桩柱式墩，每幅桥墩横向为2根桩柱，柱径，桩径。
支架体系主要构造
(1)支架立杆为φ48×钢管。
(2)满堂支架立杆纵向间距为60cm；支架横向间距为：在箱室下及翼缘板下为90cm及120cm、在横隔梁及腹板下间距均为60cm、部分特殊部位横线间距为30cm，详见支架平面图。
(3)满堂支架横杆步距为：在腹板、横隔板和横梁下为60cm、箱室和翼板下均为120cm。
(4)底模及侧模均为15mm厚竹胶模板，采用10cm×10cm方木作为横向分配梁，按照中心间距30cm布置，采用10cm×10cm方木作为纵向向分配梁。
(5)支架底托下垫10cm×10cm方木。下垫方木以上30cm位置安装一层扫地杆,纵向及横向每隔5m布置一道扫地杆。
(6)满堂支架搭设按照规范要求必须设置横向、纵向及水平方向剪刀撑，横向及纵向剪刀撑每隔5m布置一道,剪刀撑倾斜角度为45°-60°。
(7)采用20cm厚度硬化混凝土和30cm厚度宕渣，以分散碗扣支架体系立杆传递过来的压力，从而保证地基承载的稳定。
根据现场采用轻便触探检测到原状土地基承载力为70kPa。
图左幅桥墩处满堂支架横断面图
- 3 -
图左幅箱室下满堂支架横断面图
- 4 -
- 5 -
图满堂支架纵断面图
图右幅桥墩处满堂支架横断面图
- 6 -
3 满堂支架体系设计参数取值
荷载组合
计算模板、支架所要考虑的荷载如下：
依据《公路桥涵施工技术规范》(JTG/T F50—2011）的相关规定，模板、支架设计应按照下列方式进行荷载组合：
模板、支架设计计算的荷载组合见下表。
模板、支架设计计算的荷载组合表
强度、刚度标准
依据《公路桥涵施工技术规范》(JTG/T F50—2011）P22页的相关规定，验算模板、支架的刚度时，其最大变形值不得超过下列允许数值：（1）结构表面外露的模板，挠度为模板构件跨度的1/400。
（2）结构表面隐蔽的模板，挠度为模板构件跨度的1/250。
（3）支架受载后挠曲的杆件（横梁、纵梁），其弹性挠度为相应结构计算跨度的1/400。
（4）钢模板的面板变形为，钢棱和柱箍变形为L/500和B/500（其中L为计算跨径，B为柱宽）。
外模板计算时挠度取为模板构件跨度的1/400；内模板计算时挠度取为模板构件跨度的1/250。
材料力学参数
本次计算采用的是容许应力法，不考虑荷载的分项系数，但是考虑容许应力提高系数。
(1)钢材允许应力规定
所用型钢材质为Q235材质。
依据《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》(JTJ 025—86）P24页的相关规定，Q235钢允许应力为:
①轴向应力［σ］=140MPa ； ②弯曲应力［σw ］=145MPa ； ③剪应力［τ］=85MPa 。 容许应力提高系数为。
(2)碗扣脚手架和普通脚手架允许应力规定 碗扣脚手架截面为φ48×，为Q235材质。
当步距为600mm 时，立杆允许荷载为40kN/根；步距为1200mm 时，立杆允许荷载为30kN/根；步距为1800mm 时，立杆允许荷载为25kN/根；步距为2400mm 时，立杆允许荷载为20kN/根；顶托和底座允许荷载为50kN/根。
(3)方木允许力学参数规定
方木容许顺纹弯应力［бw ］=,弹性模量E=×103MPa ×109Pa)(选用针叶林,木材应力等级为A-5,为较低等级)。
(4)胶合板力学参数
采用竹制胶合板，胶合板静曲强度［б］=30MPa,弹性模量E=×104MPa(5×109Pa)。
(5)钢材弹性模量规定
依据《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》(JTJ 025—86）P3页的相关规定，钢材弹性模量为：E=×105 MPa 。
4 计算 模板计算
模板下方木中心间距为30cm ，方木间净距为20cm 。取11#桥墩上端支点横梁下模板进行计算，此处为现浇箱梁梁高最大处，为，计算时按照三跨连续梁考虑。
由于混凝土浇筑厚度为，新浇筑的混凝土结构自重为：
2.112654.6/P kN m =??=
强度验算荷载为：
54.6(0.7 2.522)61.8/q kN m =++++= 刚度验算荷载为：
54.60.755.3/q kN m =+=
截面参数：
22
5310.015 3.751066
bh w m -?===?
336410.0150.281101212
bh I m -?===? 计算结果： 强度：
22max
61.80.20.2471010
ql M kN m ?===? max 530.247 6.587303.7510M kN m MPa MPa w m
σ-?=
==
434max
9655.3100.2200
0.4920.51281285100.28110400
ql f mm mm EI -??===<=???? 符合要求。
模板下上层方木计算
(1)跨度60cm ，间距30cm ，方木为10×10cm
本工况下取11#桥墩上端支点横梁下方木进行计算，梁高，方木中心间距为30cm ，方木间净跨为60cm ，计算时按照三跨连续梁考虑。
新浇筑的混凝土结构自重为：
2.10.32616.38/P kN m =??=
强度验算荷载为：
16.38(0.7 2.522)0.318.54/q kN m =++++?= 刚度验算荷载为：
16.380.70.316.59/q kN m =+?= 截面参数：
22
430.10.1 1.671066
bh w m -?===?
33
640.10.18.33101212
bh I m -?===? 计算结果： 强度：
22max
18.540.60.6671010
ql M kN m ?===? max 430.667 3.9949.51.6710M kN m MPa MPa w m
σ-?=
==
434max
9616.59100.6600
0.237 1.51281288.5108.3310400
ql f mm mm EI -??===<=????
符合要求。
(2)跨度120cm ，间距30cm ，方木为10×10cm
本工况下取箱室下方木进行计算，梁厚，方木中心间距为30cm ，方木间净跨为120cm ，计算时按照三跨连续梁考虑。
新浇筑的混凝土结构自重为：
0.50.326 3.9/P kN m =??=
强度验算荷载为：
3.9(0.7 2.522)0.3 6.06/q kN m =++++?= 刚度验算荷载为：
3.90.70.3
4.11/q kN m =+?= 截面参数：
22
430.10.1 1.671066bh w m -?===?
33
640.10.18.33101212
bh I m -?===? 计算结果： 强度：
22max
3.9 1.20.5621010
ql M kN m ?===? max 430.562 3.3659.51.6710M kN m MPa MPa w m
σ-?=
==
434max
966.0610 1.21200
1.38731281288.5108.3310400
ql f mm mm EI -??===<=???? 符合要求。
顶托上纵向方木计算
(1)跨度60cm ，间距60cm ，方木为10×10cm
本工况下取11#桥墩上端支点横梁下方木进行计算，梁高，方木中心间距为60cm ，方木间净跨为60cm ，计算时按照三跨连续梁考虑。
新浇筑的混凝土结构自重为：
2.10.62632.76/P kN m =??=
强度验算荷载为：
32.76(0.7 2.522)0.637.08/q kN m =++++?= 刚度验算荷载为：
32.760.70.633.18/q kN m =+?= 截面参数：
22
430.10.1 1.671066bh w m -?===?
33
640.10.18.33101212
bh I m -?===? 计算结果： 强度：
22max
37.080.6 1.3341010
ql M kN m ?===? max 43
1.3347.9889.51.6710M kN m MPa MPa w m σ-?=
==
434max
9633.18100.6600
0.474 1.51281288.5108.3310400
ql f mm mm EI -??===<=???? 符合要求。
(2)跨度60cm ，间距120cm ，方木为10×10cm
本工况下取箱室下方木进行计算，梁厚，方木中心间距为120cm ，方木间净跨为60cm ，计算时按照三跨连续梁考虑。
新浇筑的混凝土结构自重为：
0.5 1.22615.6/P kN m =??=
强度验算荷载为：
15.6(0.7 2.522) 1.224.24/q kN m =++++?= 刚度验算荷载为：
15.60.7 1.216.44/q kN m =+?= 截面参数：
22
430.10.1 1.671066bh w m -?===?
33
640.10.18.33101212
bh I m -?===? 计算结果： 强度：
22max
24.240.60.8731010
ql M kN m ?===? max 430.873 5.2289.51.6710M kN m MPa MPa w m
σ-?=
==
434max
9616.44100.6600
0.235 1.51281288.5108.3310400
ql f mm mm EI -??===<=????
符合要求。
碗扣支架计算
(2)碗扣支架立杆横向受力计算如下：
本次计算中支架高度按照5m、支架长度按照16m、支架宽度按照计算。
横桥向风荷载：
151690kN
??=
纵桥向风荷载：
??=
0.7519.267.2kN
(3)碗扣支架建模计算
采用midas civil建模进行计算，释放横杆两端约束，取相对值。
组合应力结果输出：
由图可以看出立杆最大应力为：
max 61.5140
MPa f MPa
σ=<=故碗扣钢管强度设计满足安全要求。
位移结果输出：
由图可以看出满堂支架最大变形为：
f mm
4
整体稳定性计算结果输出：
由图可以看出满堂支架整体稳定性安全系数大于，满足规范要求。
地基承载力计算
计算反力输出结果：
根据上述计算结果，最大的单根立杆传递的压力F=。 根据现场采用轻便触探检测到原状土地基承载力为70kPa 。 地基处理采用20cm 厚C20混凝土，30cm 厚度宕渣。 底座与硬化混凝土的接触面积为15cm ×15cm 。
硬化混凝土地基按刚性基础考虑，底座承受最大荷载以刚性角45度传递至硬化混凝土底，再以刚性角30度传递至宕渣层底部，则扩散后的尺寸为：L=15+20×2+×2=。
传递到硬化混凝土基底后的应力σ：
kPa A F 8.28896
.0896.023110=?==
σ 满足要求。