1、满堂支架设计计算（157#墩161#台）沙湖中心沟特大桥目录一、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52、立杆扣件式钢管强度计算63、纵横向水平钢管承载力64、地基承载力的检算65、底模、分配梁计算76、预拱度计算12一、设计依据1.武汉城市圈环线高速公路仙桃段第03合同段施工图2.公路钢筋砼及预应力砼桥涵设计规范JTJ023-853.公路桥涵施工技术规范JTJ041-20004.扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJ130-20015.公路桥涵钢结构及木结构设计规范JTJ025-866.简明施工计算手册二、地2、基容许承载力根据本桥实际施工地质柱状图，地表覆盖层主要以淤泥质土为主，地基承载力较差。 为了保证地基承载力不小于4.5t/，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0.8m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。再浇筑20cm厚的C20混凝土。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，现浇箱梁单重为681t。墩顶实心段砼由设于墩顶的底模直接传递给3、墩身，此部分不予检算。对于空心段箱梁，根据157#墩-161#台沙湖中心沟25米跨现浇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=0.9m。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60cm、90cm两种形式，横向间距为120cm+460cm+490cm+260cm+590cm+260cm+2120cm。根据钢管支架立杆所处的位置分为四个受力区，详见157#墩-161#台沙湖中心沟25米跨现浇箱梁满堂支架施工总体布置图。各受力区钢管支架立杆4、所承受钢筋砼自重荷载详见下表：（纵向间距90cm）分区号ABCD钢管间距（cm）120609060截面面积（m2）0.931.162.131.58立杆钢管数（根）2353单根钢管承重（t）1.110.931.021.26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1.26t。 四、模板、支架、枕木等自重及施工荷载本桥箱梁底模、内外模均采用=12mm厚竹胶板。底模通过纵横向带木支撑在钢管支架顶托上，支架采用48mm3.5mm钢管，通过顶托调整高度，支架底部通过底托分配传力于地基。1、底模、外模面积共:（16.93+1.22）25=483.25m2 共重：483.5、250.0120.85=4.93t2、内模面积共:20.44625=511.15m2 共重：511.150.0120.85=5.214t3、模板底层横向带木采用100mm100mm方木（间距按0.3m布置） 共重：（25/0.3）16.930.10.10.65=9.17t4、模板底层纵向带木采用120mm100mm方木 共重：25200.120.10.65=3.9t5、外模木肋采用50mm100mm方木（间距按0.3m布置） 共重：（25/0.3）3.6420.10.050.65=1.98t6、内模木肋采用50mm100mm方木（间距按0.3m布置） 共重：（25/0.3）20.4460.106、.050.65=5.54t7、钢管支架钢管支架采用48mm3.5mm规格，单重为3.841kg/m。立杆纵横向布置为2026排，立杆长度为6m，数量为520根。共重：52063.841/1000=11.98t水平杆步距为41.2m+11.1m，共5步6层。纵向水平杆：长度有22.5m、19.8m两种，数量分别为102根、18根。共重：（10222.5+1819.8）3.841/1000=10.19t横向水平杆：长度有16.5m、4.2m、2.4m、1.2m四种，数量分别为132根、48根、24根、24根。共重：（13216.5+484.2+242.4+241.2）3.841/1000=9.477、t纵横向剪刀撑：按每4档布置一道，长度有4m、7m、7.5m、8.0m四种，数量分别为20根、20根、20根、70根。共重：（204+207+207.5+708）3.841/1000=3.57t钢管支架共重：11.98+10.19+9.47+3.57=35.21t8、施工荷载按0.25t/m2考虑以上荷载共计： 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1.26t。单根钢管所承受的模板、支架自重以及施工荷载为0.41t/ m2，N2=0.90.60.41=0.222t。单根钢管实际最大受力（8、考虑受力不均匀系数1.2）：Nmax=（1.26+0.222）1.2=1.78t483.5mm钢管支架截面特性为：A=4.89cm2，E=2.06108KPa，i=1.58cm，=1，L=1.5m。，查表得=0.552故N=A=0.5524.8910-4215102=5.80tNmax=1.78tN=5.80t，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，48*3.5mm对接钢管容许荷载N=3.03t。 Nmax=1.78tN=3.03t，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9、范，砼倾倒所产生的水平荷载按0.2 t/m2考虑纵横向水平钢管由于立杆间距1.052m，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、地基承载力的检算检算中腹板处地基承载力 157#墩-161#台沙湖中心沟25米跨现浇箱梁满堂支架施工总体布置图中截面D区)钢管传力为1.78t。地基应力为：1.78/(0.90.6)=3.3t/m24.5t/m2,满足要求。其它范围地基应力均满足要求。5、底模、分配梁计算(1)面板计算底模采用=12mm厚竹胶板,按单向板计算,箱梁横隔板处的模板受力最不利，按两跨等跨连续梁计算。取板宽1cm进行计算，过10、程如下：自重，上方模板、木肋，施工荷载为：上方砼荷载为：q2=1.652.6=4.29t/m2 q=（q1+ q2）b=（0.32+4.29）100.01=0.461kN/m。其截面特性为：受力简图如下，图中尺寸以mm计： 0.461KN/m参照简明施工计算手册 江正荣编著 P54中表2-13“两跨等跨连续梁”查表得KM=0.125，KV=0.625，Kf0.521 最大弯矩Mmax=KMql2=0.1250.4610.32=5.2010-3 KNm最大剪力Vmax=KVql=0.6250.4610.3=0.087KNm最大挠度0.75mm变形满足要求。，满足要求=1.3MPa，满足要求 (211、)横桥向100mm100mm带木计算横桥向带木按间距0.3m布置，箱梁横隔板处带木受力最不利。自重，上方模板、木肋，施工荷载共：上方砼荷载为：q2=1.652.6=4.29t/m2 其截面特性为：计算原理：取纵桥向0.3米范围箱梁内作为计算对象，q=（q1+ q2）b=（0.32+4.29）100.3=13.83kN/m。荷载分布见下图，图中尺寸以mm计。 13.83KN/m参照简明施工计算手册 江正荣编著 P54中表2-13“两跨等跨连续梁”查表得KM=0.125，KV=0.625，Kf0.521 最大弯矩Mmax=KMql2=0.12513.830.92=1.4KNm最大剪力Vmax=KV12、ql=0.62513.830.9=7.78KNm最大挠度900/400=2.25mm变形满足要求。w=11Mpa，满足要求 (3)纵桥向120mm100mm带木计算空心段箱梁腹板等厚段纵向带木受力最不利，对此段范围内纵木进行计算，其所受集中力为上方横向带木对应的支点反力。先计算上方横向带木支点反力，反力计算单位：力(默认),力矩(默认),角度(默认)约束反力值 ( 乘子 = 1)- 结点约束反力 合力 支 座- - 结 点 水平 竖直 力矩 大小 角度 力矩- 1 0.00000000 5892.72342 0.00000000 5892.72342 90.0000000 0.0000000013、 2 0.00000000 13108.5531 0.00000000 13108.5531 90.0000000 0.00000000 3 0.00000000 5892.72342 -0.00000000 5892.72342 90.0000000 -0.00000000-由电算结果可知：纵木所受最大集中力Fmax =13.2KN。纵木按三跨连续梁计算，荷载分布见下图，图中尺寸以cm计。纵桥向带木的截面特性为：其截面特性为：内力计算单位：力(默认),力矩(默认)- 杆端 1 杆端 2 - - 单元码 轴力 剪力 弯矩 轴力 剪力 弯矩- 1 0.00000000 18689.1732 -014、.00000000 0.00000000 18689.1732 2803.37598 2 0.00000000 5489.17322 2803.37598 0.00000000 5489.17322 4450.12795 3 0.00000000 -7710.82677 2550.12795 0.00000000 -7710.82677 2136.87992 4 0.00000000 -20910.8267 2136.87992 0.00000000 -20910.8267 -999.744094 5 0.00000000 20910.8267 -999.744094 0.00000000 215、0910.8267 2136.87992 6 0.00000000 7710.82677 2136.87992 0.00000000 7710.82677 2550.12795 7 0.00000000 -5489.17322 4450.12795 0.00000000 -5489.17322 2803.37598 8 0.00000000 -18689.1732 2803.37598 0.00000000 -18689.1732 0.00000000电算结果为：Mmax=2.55KNm，Vmax=20.91KN，fmax/L=3.708mm/1200mm=1/324w=11Mpa，满足要求 6、预拱度计算(1)预拱度设置考虑以下因素a、卸架后上部构造本身及活载所产生的竖向挠度11=0.8cm(应由设计提供)b、卵石垫层沉陷22=0.5cmc、满堂支架接缝下沉33=1.2cmd、美观预拱度44=1.0cm合计 总=1+2+3+4=0.8+0.5+1.2+1.0=3.5cm(2)预拱度设置总为预拱度的最高值，应设置在梁的跨径中点，其它各点的预拱度应以中间点为最高值，以梁的两端为零，按二次抛物线进行分配。x离墩中心距离；yx点处的预拱度；L跨长。(3)预拱度的实际设置以上预拱度的设置为理论值，最终的设置以预压力的结构作为参照，结合理论值作适当的调整。