midas标准满堂支架计算书

⑴“XX桥”相关施工图纸；

⑵《公路桥涵施工技术规范》（JTG/ F50-2011）；

⑶《钢结构设计规范》(GB50017-2003)；

⑷《木结构设计规范》（GB50005－2003）；

⑸《建筑施工模板安全技术规范》（JGJ162-2008）；

⑹《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2011)；

⑺《建筑施工碗扣式脚手架安全技术规范》(JGJ166-2008)；

⑻《路桥施工计算手册》（人民交通出版社2001.5）；

⑼《Midas Civil 2012 有限元分析软件》；

⑽《建筑地基基础设计规范》（GB 50007-2011）。

2工程概况

项目工程概况

现浇梁概况（文字+梁截面构造图）

3支架布置形式

支架正面、侧面、平面布置图。

翼板下横向设置100mm×100mm的方木，轴间距600mm；纵向设置150×150mm的方木，轴间距600mm；碗扣式支架横向间距600mm，纵向间距900mm，横杆水平步距1200mm。

底腹板下横向设置100mm×100mm的方木，轴间距400mm；纵向设置150×150mm的方木，腹板区间距600mm，顶底板区间距900mm；碗扣式支架纵向间距900mm，腹板区横向间距600mm，顶底板区横向间距900mm，横杆水平步距1200mm。

基础采用60cm厚C20素混凝土+30cm厚37灰土换填压实。

所有模板均为15mm厚优质竹胶板。

满堂支架其余布置，如天杆、扫地杆、水平剪刀撑、竖向剪刀撑等参考《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2011)、《建筑施工碗扣式脚手架安全技术规范》(JGJ166-2008)。

4设计参数及材料强度

4.1 设计参数

表4.1-1  材料设计参数表

表4.2-1 钢材设计强度值（N/mm2）

5.1荷载类型

①模板、背带自重

②新浇筑混凝土自重（取26kN/m3）

③施工人员、材料及机具等施工荷载（2.5kPa）

④倾倒混凝土产生的冲击荷载（2kPa）

⑤振捣混凝土产生的荷载（2kPa）

⑥新浇筑混凝土对侧面模板的压力标准值

混凝土侧压力按下列两公式计算，并取其中的较小者：

F = 0.22γct0β1β2  (5.1-1)

F = γcH                    (5.1-2)

式中：F──新浇筑混凝土对模板的最大侧压力(kPa)；

h──为有效压头高度(m)；

υ──混凝土的浇筑速度(m/h)，可按实测确定(暂定为2m/h)；

t0──新浇混凝土的初凝时间(h)，可按实测确定(暂定为6小时),当缺乏试验资料时，可采用t0=200/（T+15）计算；

T──混凝土的温度（℃）；

γc──混凝土的容重(kN/m3)；

β1──外加剂影响修正系数，不掺外加剂时取1.0，掺缓凝作用的2.8外加剂时取1.2；

β2──混凝土坍落度影响修正系数，当坍落度小于30mm时，取0.85；50～90mm时，取1.0；110～150mm时，取1.15。

5.2荷载组合

5.2.1箱梁顶底板、翼板计算

⑴荷载组合I（用于强度计算）：

⑵荷载组合II（用于刚度计算）：

5.2.2箱梁侧模计算

⑴荷载组合III（用于强度计算）

⑵荷载组合Ⅳ（用于刚度计算）

5.3荷载计算

根据梁截面分析，翼板最厚0.5m，顶底板区最厚0.44m，腹板区最厚1.6m。（腹板区考虑内侧模及一排内模支架荷载2kN/m2，顶底板区考虑内模支架及顶板模型荷载4.5kN/m2）。

翼板区恒载；       翼板区活载。

顶底板区恒载；顶底板区活载。

腹板区恒载；   腹板区活载。

混凝土侧压力标准值

由式（5.1-1）得F＝0.22×26×6.0×1.2×1.15×＝67kPa

由式（5.1-2）得F＝26×1.6＝41.6kPa

按取最小值，最大侧压力为41.6kPa，有效压头高度

h=

故有效压头为1.6m。

6结构计算

6.1翼板模型计算

6.1.1翼板下15mm竹胶板计算

6.1.1.1计算模型

图6.1.1-1  翼板模型面板计算模型

取1m板宽进行受力分析。

强度计算：，L=0.60m

刚度计算：，L=0.60m

6.1.1.2计算结果

⑴强度

   满足要求。

   满足要求。

6.1.2翼板下10cm×10cm方木小愣计算

翼板模型面板下面10cm*10cm方木计算时按三跨连续梁考虑。 

6.1.2.1计算模型

图6.1.2-1  翼板10cm*10cm方木小楞计算模型

强度计算：q= 19.5×0.6=11.7kN/m，L=0.6m

刚度计算：q= 13×0.6=7.8kN/m，L=0.6m

6.1.2.2计算结果

⑴强度

   满足要求。

   满足要求。

6.1.3翼板下15cm×15cm方木大楞计算

15cm×15cm方木分配梁计算时按三跨连续梁考虑。由于小楞方木的布置具有一定的随机性，因此检算应力时应按产生最大应力布载模式进行计算。

6.1.3.1计算模型

图6.1.3-1  15cm*15cm方木大楞计算模型

10cm×10cm方木小楞传递给15cm×15cm方木分配梁的集中力为

强度计算：P=11.7×0.6＝7.02kN

刚度计算：P=7.8×0.6＝4.68kN

6.1.3.2计算结果

⑴强度

组合应力图如下：

图6.1.3-2  15cm*15cm方木大楞组合应力图

由以上组合应力图可知：

 满足要求。

⑵刚度

位移图如下

图6.1.3-3  15cm*15cm方木大楞位移变形图

由以上位移图可知：

   满足要求。

6.2底板下模型计算

6.2.1底板下15mm竹胶板计算

6.2.1.1计算模型

图6.2.1-1  腹板下模型面板计算模型

取1m板宽进行受力分析。

强度计算：，L=0.4m

刚度计算：，L=0.4m

6.2.1.2计算结果

⑴强度

   满足要求。 

6.2.2底板下10cm×10cm方木小愣计算

底模面板下面10cm×10cm方木计算时按连续梁考虑。 

6.2.2.1计算模型

图6.2.2-1  底模10cm×10cm方木小楞计算模型

由于底腹板属于对称结构，因此取一半进行计算。

腹板下：

强度计算：q=50.1×0.4＝20.04kN/m

刚度计算：q=43.6×0.4＝17.44kN/m

顶底板下：

强度计算：q= 22.5×0.4＝9kN/m

刚度计算：q= 16×0.4＝6.4kN/m

翼板下：

强度计算：q= 19.5×0.4＝7.8kN/m

刚度计算：q= 13×0.4＝5.2kN/m

6.2.2.2计算结果

⑴强度

组合应力图如下：

图6.2.2-2  10cm×10cm方木小楞组合应力图

由以上组合应力图可知：

 满足要求。

⑵刚度

位移图如下

图6.2.2-3  10cm*10cm方木小楞位移变形图

由以上位移图可知：

   满足要求。

⑶支点反力

图6.2.2-4  10cm*10cm方木小楞支点反力图一

图6.2.2-5  10cm*10cm方木小楞支点反力图二

6.2.3底板下15cm×15cm方木大愣计算

底模面板下面15cm×15cm方木大楞计算时按三跨连续梁考虑。 

6.2.3.1计算模型

图6.2.3-1  底模15cm×15cm方木大楞计算模型

方木小楞传递给方木大愣的集中力。强度计算时P分别为6kN、13.2kN、8.4kN、6.9kN、10.8kN。刚度计算时P分别为4.8kN、11.1kN、5.9kN、5kN、9.3kN。计算时按最大荷载等效换算成均布荷载进行计算。

强度计算：P=13.2kN换算成均布荷载，即k=34.2kN/m；

刚度计算：P=11.1kN换算成均布荷载，即k=28.8kN/m。

6.2.3.2计算结果

⑴强度

组合应力图如下：

图6.2.3-1  底模15cm×15cm方木大楞组合应力图

由以上组合应力图可知：

  满足要求。

⑵刚度

位移图如下：

图6.2.3-1  底模15cm×15cm方木大楞位移变形图

由以上位移图可知：

   满足要求。

6.3侧模计算

6.3.1侧模面板计算

6.3.1.1计算模型

图6.3.1-1  侧模面板计算模型

强度计算：q= 43.6kN/m，L=0.4m

刚度计算：q= 41.6kN/m，L=0.4m

6.3.1.2计算结果

⑴强度

   满足要求。

   满足要求。

6.3.2侧模面板10cm×10cm方木小愣计算   

侧模面板外侧10cm×10cm方木计算时按三跨连续梁考虑。 

6.3.2.1计算模型

图6.3.2-1  侧模10cm×10cm方木小楞计算模型

强度计算：q= 17.4kN/m，L=0.6m

刚度计算：q= 16.6kN/m，L=0.6m

6.3.2.2计算结果

⑴强度

   满足要求。

   满足要求。

6.3.3 2φ48钢管背带计算

侧模2φ48钢管背带计算时按三跨连续梁考虑。由于小楞方木的布置具有一定的随机性，因此检算应力时应按产生最大应力布载模式进行计算。

6.3.3.1计算模型

图6.3.3-1  2φ48钢管背带计算模型

10cm×10cm方木小楞传递给2φ48钢管背带的集中力为

强度计算：P=17.4×0.6＝10.44kN

刚度计算：P=16.6×0.6＝9.96kN

6.3.3.2计算结果

⑴强度

组合应力图如下：

图6.3.3-2  2φ48钢管背带组合应力图

由以上组合应力图可知：

  满足要求。

⑵刚度

位移图如下

图6.3.3-3  2φ48钢管背带位移变形图

由以上位移图可知：

   满足要求。

6.3.4 拉杆受力检算

图6.3.4-1  2φ48钢管背带受力图

根据双拼钢管背带的支反力图可知，拉杆受最大的拉力为16.5kN，设计采用φ14圆钢拉杆，套16的螺母（有效直径φ14mm，设计强度210MPa）。

F＝16.5kN＜[σ]A＝210×153.8/1000=32.3KN  满足要求。

6.4碗扣支架计算

6.4.1计算参数

支架搭设最大高度13.4m，碗扣支架步距120cm，计算得出步数为12步。

6.4.2计算荷载

恒重荷载：

翼板处：N1=13×0.6×0.9=7.02kN

腹板处：N1=43.6×0.6×0.9=23.54kN

顶底板处：N1=16×0.9×0.9=12.96kN

经比较腹板处支架受力最不利，计算采用此处。

其他荷载主要考虑模板支架、倾倒、振捣荷载及施工荷载：

N2=(2+2+2.5)×0.6×0.9=3.51kN

则单根立杆最大轴力：N=N1+N2=23.54+3.51=27.05kN

6.4.3立杆稳定性计算

根据公式 

长细比λ=l0/i=1.2/(1.594×10-2)=75.3，查表得=0.72

计算得 

立杆稳定性满足要求。

6.5地基计算

碗扣支架立杆下部采用底托，施工前在地基表面先换填30cm厚拌3:7灰土，再浇注60cm厚C20砼进行硬化，砼抗压强度fc＝9.6MPa。

钢管支架立杆立在底托上，底托为10cm×10cm，立杆受力按45度角对混凝土进行扩散。

根据前面计算结果，单根立杆承受的最大荷载为P=N=27.05kN

底托下混凝土受力为：

混凝土下灰土受力为：灰土压实后的地基承载力

灰土下天热土层受力为：天然土地基承载力

由上计算可得，地基承载力满足要求。