100米连续梁0#段支架检算书

一、计算资料

1.1工程概况

鞍辽特大桥60+100+60m连续梁，设计采用挂篮悬臂灌注施工。梁体为单箱单室、变高度、变截面结构，箱梁顶宽12m，底宽6.7m，顶板厚度40-65cm，底板厚度40-120cm，腹板厚度60-100cm，中心梁高由4.85m渐变到7.85m。

0#段现浇段节段长14m，中心梁高7.85m，梁底宽为7.9m,梁顶板宽12m，顶板厚40㎝，腹板厚100㎝，底板厚120㎝。

1.2 0#段现浇支架方案

支架采用φ3.5×48mm碗扣钢管搭设，立杆纵、横间距均为60cm，纵、横向水平杆竖向间距为120cm，每隔3.0m设置一道45度的十字剪刀撑，剪刀撑采用φ3.5×48mm普通钢管搭设。腹板下立杆间距加密，延桥横向间距30cm，纵向间距60cm，竖向间距120cm。外模采用预制钢模，底模采用1.8cm优质胶合板，内模采用组合钢模或木模，并采用φ48×3.5mm普通钢管搭设支撑架

支架具体结构尺寸详见附图。

1.3 材料参数

胶合板：[σ]=18MPa  ， E=4×109 Pa

油松、落叶松、云南松、马尾松：

[σ]=12MPa(顺纹抗压、抗弯) 

[τ]=3.14MPa(横纹抗剪)   E=9*103 MPa

I36b:  A=83.5cm2，Ix=16530cm4，Wx=919cm3，Sx=541cm3，d=1.2 cm，65.6kg/m。

C35混凝土：[σc]=9.4MPa，[σt]=2.25MPa

二、底模板受力检算

2.1计算荷载

0#块混凝土一次浇注。荷载计算梁高取7.85m，顶板厚度0.40m，底板厚度1.2-1.107m，腹板宽1.0m，翼缘板根部厚0.65m，边缘厚0.2m。

腹板钢筋混凝土荷载：q1=26KN/m3×7.85m=204.1kN/m2

施工人员及机具荷载：q2=2.5 kN/m2

泵送砼冲击荷载：q3=3.5 kN/m2

振捣砼产生荷载：q4=2 kN/m2

腹板处内、外模型荷载：q5=22 kN/m2

每延米翼缘板混凝土重：g1=30.2 KN/M

每延米外模及桁架重：g2=15 KN/M

荷载分项系数砼、模型自重荷载取1.2，其他取1.4。

2.2底模验算

作用在腹板处底模上荷载最大，取该处荷载进行验算：

q= 1.2*（q1+ q5）+1.4*（q2+q3+ q4）= 1.2*（204.1+22）+1.4*（2.5+3.5+ 2）=282.52 kN/m2

胶合板厚1.8cm,板下垫10×10cm肋木，肋木间距20cm，则胶合板净跨距为10cm。

取单位宽（1m）胶合板，按一跨简支梁进行验算，如下图所示：

图1 模板计算简图

荷载：q =282.52kN/m

截面抵抗矩：W=bh2/6=1*0.0182/6=0.000054m3

截面惯性矩：I= bh3/12=1*0.0183/12=4.86*10-7 m4

跨中弯矩：M=ql2/8=282.52*0.12/8=0.353kN.m

故跨中最大应力：

σ= M/W=0.353/0.000054=6537.03kPa=6.54MPa < [σ]=18MPa

强度满足要求。

挠度：

f=5ql4/384EI=5*282.52*1000*0.14/(384*4*109*4.86*10-7)=0.1mm < l/400=0. 25mm挠度满足要求。

2.3 底模背肋验算（10*10cm方木）

腹板下荷载最大，取腹板下的模板肋木进行验算。

胶木板下采用10×10cm肋木，肋木间距20cm，肋木下为20×14cm 承重方木，间距30 cm，故10×10cm肋木跨度为30cm，对其按两跨连续梁进行验算，如下图所示：

图2 模板肋木计算简图

作用在肋木上的荷载为：q =282.52*0.2=56.504 kN/m

截面抵抗矩：W=bh2/6=0.1*0.12/6=1.7*10-4m3

截面惯性矩：I= bh3/12=0.1*0.13/12=8.3*10-6 m4

最大弯矩：M=0.125ql2=0.125*56.504*0.32=0.635 kN.m

故最大弯曲应力：

σ= M/W=0.635/(1.7*10-4)=3.74MPa < [σ]=12MPa

最大剪力：V=0.625 ql=0.625*56.504*0.3=10.59 kN

τ=3V/2A=3*10.59/(2*0.01)=1.59 MPa < [τ]=3.14MPa

强度满足要求。

最大挠度：f=0.521 ql4/100EI=0.521*56.504*1000*0.34/(100*9*109 *8.3*10-6)

=0.032mm < l/400=0. 75mm

挠度满足要求。

2.4 20*14承重方木验算：

20×14cm承重方木主要承受来自10×10cm方木传来的集中力作用。集中力大小取10×10cm方木验算中的最大支反力R=2V=21.18kN。

20×14cm承重方木支点距取0.6m。按简支梁对20×14cm方木进行验算，计算简图如下：

图3  20×14cm方木计算简图

荷载：F=21.18 kN

截面抵抗矩：W=bh2/6=0.14*0.22/6=0.00093m3

截面惯性矩：I= bh3/12=0.14*0.23/12=0.000093 m4

最大弯矩：M= F l/3=21.18*0.6/3=4.236 kN.m

故跨中最大应力：

σ = M/W=4.236/0.00093=2632kPa=4.55MPa < [σ]=12MPa

最大剪力：V=21.18kN

τ=3V/2A=3*21.18/(2*0.028) = 1.134 MPa < [τ]=3.14MPa

强度满足要求。

最大挠度：f=23 Fl3/8EI=23*21.18*1000*0.63/(8*9*109 *9.3*10-5)

=0.194mm < l/400=1. 5mm

挠度满足要求。

三、支架系统受力检算

3.1碗扣式钢管验算

腹板下碗扣式支架纵向步距60cm，横向步距30cm，竖向步距120cm。

每杆所受竖向荷载为  P=q*a*b=282.52*0.3*0.6=50.85 kN

钢材轴向应力：

，容许应力提高系数1.3 

而当竖向步距为120cm时，故计算长度L＝1200mm，长细比λ＝L/i＝76，查《路桥施工计算手册》附录三得φ＝0.676，单根钢管的允许承载力

[N]＝φA[σ]＝0.676×4.×102×182＝60162.6N＝60.2KN

P= 50.85 kN < [P]= 67.2 kN

承载力符合要求。

3.2地基承载力检算

钢管立柱通过地托支承在14×20cm方木上，地基采用C20砼进行硬化处理，砼厚20cm。支架基础的地基处理要达到以下承载力：σ＝N/A=50.85x103/(0.3x0.6)＝0.1x106Pa＝0.1MPa。故基础硬化处理前，要求地基的承载力不小于0.1MPa，施工时按照0.2MPa控制。

地托尺寸10×10cm，则方木局部应力

σ= P/A=50.85 /0.01=5.08Mpa < [σ]=12Mpa

符合要求。

方木宽20cm，立杆间距60cm。

故方木传递给砼面的应力：σ= P/A=50.85/（0.2*0.6）=423.75kPa=0.42 Mpa < [σ]=5.4Mpa

符合要求。