现浇箱梁支架计算书.pdf
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1、温州龙港大桥改建工程满堂支架法现浇箱梁设计计算书设计：复核：审定：中铁上海工程局集团有限公司温州龙港大桥改建工程项目经理部2015年3月10日温州龙港大桥改建工程现浇箱梁支架计算书目 录1 编制依据、原则及范围 . - 1 - 1.1 编制依据 . - 1 - 1.1.1 设计文件 . - 1 - 1.1.2 行业标准 . - 1 - 1.1.3 实际情况 . - 1 - 1.2 编制原则 . - 1 - 1.3 编制范围 . - 2 - 2 设计构造 . - 2 - 2.1 主要技术标准 . - 2 - 2.2 总体设计构造 . - 2 - 2.3 现浇连续箱梁设计构造 . - 3 - 3
2、模板支架体系主要组成及主要构造形式. . - 3 - 3.1 模板支架体系主要组成 . - 3 - 3.2 模板支架体系主要构造形式 . - 3 - 4 模板支架体系设计参数取值 . - 4 - 4.1 模板支架荷载组合标准 . - 4 - 4.2 模板、支架刚度标准 . - 5 - 4.3 所用材料力学参数规定 . - 5 - 5 计算基本思路、流程、工况及假定 . - 6 - 5.1 计算基本思路 . - 6 - 5.2 计算基本流程 . - 6 - 5.3 计算基本工况 . - 7 - 5.4 计算基本假定 . - 7 - 6 模板支架体系设计计算 . - 7 - 6.1 主要结构形式选
3、择 . - 7 - 6.2 顶板下模板支架体系强度和刚度计算. . - 7 - 6.2.1 顶板下荷载分项取值 . - 8 - 温州龙港大桥改建工程现浇箱梁支架计算书6.2.2 顶板下计算荷载取值 . - 8 - 6.2.3 顶板下竹制胶合板强度和刚度计算. . - 8 - 6.2.4 顶板下方木分配梁强度和刚度计算. . - 9 - 6.2.5 顶板下方木主梁强度和刚度计算 . - 10 - 6.2.6 顶板下普通脚手架立杆强度和稳定性计算. . - 11 - 6.3 翼缘板下模板支架体系强度和刚度计算. - 12 - 6.3.1 翼缘板下荷载分项取值 . - 12 - 6.3.2 顶板下计
4、算荷载取值 . - 12 - 6.3.3 翼缘板下竹制胶合板强度和刚度计算. - 12 - 6.3.4 翼缘板下方木分配梁强度和刚度计算. - 13 - 6.3.5 翼缘板下方木主梁强度和刚度计算. . - 15 - 6.3.6 翼缘板下碗扣支架立杆强度和稳定性计算. . - 16 - 6.4 腹板下模板支架体系强度和刚度计算. . - 16 - 6.4.1 腹板下荷载分项取值 . - 16 - 6.4.2 腹板下计算荷载取值 . - 17 - 6.4.3 腹板下竹制胶合板强度和刚度计算. . - 17 - 6.4.4 腹板下方木分配梁强度和刚度计算. . - 18 - 6.4.5 腹板下方木
5、主梁强度和刚度计算 . - 19 - 6.4.6 腹板下碗扣支架立杆强度和稳定性计算. . - 20 - 6.5 底板桥墩支点加厚区下模板支架体系强度和刚度计算- 20 - 6.5.1 底板桥墩支点加厚区下荷载分项取值. - 21 - 6.5.2 底板桥墩支点加厚区下计算荷载取值. - 21 - 6.5.3 底板桥墩支点加厚区下竹制胶合板强度和刚度计算- 21 - 6.5.4 底板桥墩支点加厚区下方木分配梁强度和刚度计算- 22 - 6.5.5 底板桥墩支点加厚区下方木主梁强度和刚度计算. . - 23 - 6.5.6 底板桥墩支点加厚区下碗扣支架立杆强度和稳定性计算 - 24 - 6.6 底
6、板标准厚度区下模板支架体系强度、刚度、稳定性计算 - 温州龙港大桥改建工程现浇箱梁支架计算书25 - 6.6.1 底板标准厚度区下荷载分项取值 . - 25 - 6.6.2 底板标准厚度区下计算荷载取值 . - 25 - 6.6.3 底板标准厚度区下竹制胶合板强度和刚度计算. . - 26 - 6.6.4 底板标准厚度区下方木分配梁强度和刚度计算. . - 27 - 6.6.5 底板标准厚度区下方木主梁强度和刚度计算. . - 28 - 6.6.6 底板标准厚度区下碗扣支架立杆强度和稳定性计算- 29 - 6.7 腹板及横梁外侧模强度和刚度计算 . - 29 - 6.7.1 混凝土最大侧压力计
7、算 . - 29 - 6.7.2 腹板及横梁外侧模胶合板强度和刚度计算. . - 30 - 6.7.3 腹板及横梁外侧模方木分配梁强度和刚度计算. . - 31 - 6.7.4 腹板及横梁外侧模方木主梁强度和刚度计算. . - 32 - 6.7.5 腹板及横梁外侧模防涨模拉杆强度计算. . - 33 - 6.8 地基承载力计算 . - 33 - 7 计算结论 . - 34 - 温州龙港大桥改建工程现浇箱梁支架计算书- 1 - 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1.1 编制依据1.1.1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） 。（
8、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。1.1.2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
9、施工计算手册（2001年10月第1版） 。1.1.3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。1.2 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。温州龙港大桥改建工程现浇箱梁支架计算书- 2 - （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。1.3 编制范围适用于温
10、州龙港大桥现浇连续梁模板支架法施工。2 设计构造2.1 主要技术标准主要技术标准：公路等级：一级公路兼顾城市道路功能；设计速度： 60km/h；桥梁宽度： 36.3m，其中左右幅桥各宽 15.75m；汽车荷载等级：公路 -级；设计洪水频率：桥涵 1/100；路基1/50；地震：地震动峰值加速度 0.05g区，桥梁工程度抗震措施；通航：航道等级为内河五级航道兼300t级海轮，桥梁通航孔净宽范围内设计梁底标高不低于11.74m（设计最高通航水位3.24m，85国家工程） ，净高不小于 8.6m，净宽不小于 80m。2.2 总体设计构造温州龙港大桥改建工程起点位于浙江省温州市苍南县龙港镇龙金大道温州
11、礼品城附近， 起点桩号为 K-1+760，主线与沿江西路(沿湖路 )相交，设龙港大桥 (830m103.56m230m1216m)跨鳌江，跨规划滨江大道，经埭头新村，终点位于平阳县鳌江镇原龙港大桥平阳侧接线与104国道交叉口处，终点桩号为K0+878.466，主线全长 1118.466m。沿线主要城镇有；苍南县龙港镇、平阳县鳌江镇。温州龙港大桥改建工程位于鳌江口鳌江潮位站上游3.76km温州龙港大桥改建工程现浇箱梁支架计算书- 3 - 处。新建龙港大桥位于老龙港大桥上游14m处，桥址区鳌江水面宽度约为 200m。主桥采用钢管混凝土系杆拱； 引桥采用装配式预应力混凝土T梁和现浇连续箱梁；基础采用
12、钻孔灌注桩基础。2.3 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 1.2m，左幅箱梁顶板宽 15.75m，底板宽11.75m，挑臂长 2m。右幅箱梁向内侧加宽，顶板宽17.25m，底板宽13.25m，挑臂长2m。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1.5m（即箱梁在支点横梁处局部加高为 1.5m） 。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 1.3m，桩径1.5m。3 模板支架体系主要组成及主要构造形式3.1 模
13、板支架体系主要组成模板支架体系主要由地基硬化、碗扣支架系统、顶板底模系统、翼缘板底模系统、顶板底模系统、端头模系统、检查孔模、人孔模板系统、爬梯、安全防护等组成。3.2 模板支架体系主要构造形式（1）硬化地基（2）碗扣支架系统（3）顶板底模系统（4）翼缘板底模系统（5）顶板底模系统（6）端头模系统（7）检查孔模温州龙港大桥改建工程现浇箱梁支架计算书- 4 - （8）人孔模板系统（9）爬梯（10）安全防护4 模板支架体系设计参数取值4.1 模板支架荷载组合标准依据公路桥涵施工技术规范(JTG/T F502011）P21页的相关规定，模板、支架设计应按照下列方式进行荷载组合：（1）模板、支架自重；
14、（2）新浇筑混凝土、钢筋、预应力筋或其他圬工结构物的重力；（3）施工人员及施工设备、施工材料等荷载；（4）振捣混凝土时产生的振动荷载；（5）新浇筑混凝土对模板侧面的压力；（6）混凝土入模时产生的水平方向的冲击荷载；（7） 设于水中的支架所承受的水流压力、波浪力、流冰压力、船只及其他漂浮物的撞击力；（8）其他可能产生的荷载，如风荷载、雪荷载、冬季保温设施荷载等。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模板、支架结构类别荷载组合强度计算刚度计算梁、板的底模板以及支撑板、支架等(1)+(2)+(3)+(4)+ (7)+(8) (1)+(2)+(7)+(8) 缘石、人行道、栏
15、杆、柱、梁、板等的侧模板(4)+(5) （5）基础、墩台等厚大结构物的侧模板(5)+(6) （5）温州龙港大桥改建工程现浇箱梁支架计算书- 5 - 4.2 模板、支架刚度标准依据公路桥涵施工技术规范(JTG/T F502011）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 1.5mm，钢棱和柱箍变形为 L/500和B/500（其中L为计
16、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。4.3 所用材料力学参数规定（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 02586） P24页的相关规定， Q235钢允许应力为 : 轴向应力 =140MPa；弯曲应力 w=145MPa；剪应力 =85MPa。（2）圆钢筋允许应力规定圆钢筋材质为 Q235材质。轴向应力 =140MPa。（3）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 483.5mm，为Q235材质。当步距为 600mm 时，立杆允许荷载为 40kN/
17、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/温州龙港大桥改建工程现浇箱梁支架计算书- 6 - 根；顶托和底座允许荷载为50kN/根。（4）方木允许力学参数规定方木容许顺纹弯应力 w=9.5MPa,弹性模量 E=8.5103MPa(8.5109Pa)(选用针叶林 ,木材应力等级为 A-5,为较低等级)。（5）胶合板力学参数采用竹制胶合板，胶合板静曲强度=30MPa,弹性模量E=0.5104MPa(5109Pa)。（6）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
18、02586）P3页的相关规定，钢材弹性模量为：E=2.1105 MPa。5 计算基本思路、流程、工况及假定5.1 计算基本思路（1） 采用允许应力法计算模板支架体系强度、刚度、稳定性。（2） 统一按照强度计算荷载组合进行模板支架体强度、刚度、稳定性计算。（3）内模板计算时挠度取为模板构件跨度的1/250，其它部位计算时挠度取为模板构件跨度的1/400。（4）箱梁混凝土按照 2次浇筑成型， 第1次浇筑至翼缘板与腹板倒角，第 2次浇筑剩余部分，而模板支架体系按照1次浇筑成型工况配置构件。5.2 计算基本流程计算基本流程：（1）梁段截面、荷载分析。（2）计算模板支架体系强度、刚度、稳定性。（3）列出
19、模板支架体系在梁段自重荷载下的荷载挠度表。（4）编制整理计算资料，绘制模板支架体系施工图。温州龙港大桥改建工程现浇箱梁支架计算书- 7 - 5.3 计算基本工况（1）工况1：混凝土浇筑时，计算模板支架体系强度、刚度、稳定性。（2）工况 2、混凝土浇筑前，计算风力作用下模板体系的稳定性。5.4 计算基本假定计算基本假定：（1）碗扣支架立杆按照轴心受压构件计算，碗口支架横杆按照零杆考虑。（2）由于碗扣支架体系高度较低，忽略碗扣支架体系的自重影响。（3） 第一次浇筑成型的槽型梁不作为第二次浇筑混凝土的承载构件。6 模板支架体系设计计算6.1 主要结构形式选择（1）支架体系选择碗口支架，并配备顶托、底
20、座以及483.5mm普通钢管剪刀撑。（2）模板体系选择 16mm厚竹制胶合板， 以及15cm10cm方木主梁和 10cm7.5cm方木分配梁。（3）采用 15cm厚度硬化混凝土和 30cm厚度10%灰土，以分散碗扣支架体系立杆传递过来的应力，从而降低原状地基应力。（4）支架除内腔内采用普通钢管脚手架外，其余部分采用碗口脚手架。6.2 顶板下模板支架体系强度和刚度计算除顶板水平倒角厚度为 45cm外，其余部位顶板厚度为25cm，荷载计算时统一按照 45cm厚度计算。顶板底模采用竹胶合板和方木组合模板。面板采用为 16mm厚竹胶板；分配梁采用 10cm7.5cm方木，温州龙港大桥改建工程现浇箱梁支
21、架计算书- 8 - 横桥向布置，间距 30cm；主梁采用 15cm10cm方木，顺桥向布置，间距 90cm；普通钢管支架平面布置采用90cm90cm，步距采用60cm。6.2.1顶板下荷载分项取值荷载分项取值：顶板钢筋混凝土自重：荷载取值为11925N/m2,(26500N/m30.45m)。竹胶板自重： 底模面板采用为 16mm厚竹胶板，竹胶板容重取8000N/m3，合128N/m2，忽略不计。方木自重：底模分配梁采用10cm7.5cm方木，主梁采用15cm10cm方木，容重取 8000N/m3，分配梁合 60N/m，主梁合120N/m，忽略不计。施工荷载 :2500N/m2，含人员、施工机
22、具等。振捣荷载： 2000N/m2。6.2.2顶板下计算荷载取值取1.0m宽度计算，则计算荷载 Q：Q=（11925+0+0+2500+2000 ）1.0 =16425N/m 6.2.3顶板下竹制胶合板强度和刚度计算竹胶合板厚 16mm，支垫间距 30cm。取1m宽胶合板作为梁单元计算，简化为三跨连续梁计算，偏于安全。1m宽竹胶合板截面特征参数：截面面积： A=0.016m2截面惯性矩 : 733x1041.312016.0112bhIm4 截面抵抗矩 : 522x1027.46016.016bhWm3计算荷载： Q=16425N/m。温州龙港大桥改建工程现浇箱梁支架计算书- 9 - Q计算简
23、图（单位 m）最大弯距 Mmax：MNqlM26.1183.01642508.008.022max传递给方木分配梁的荷载F：NqlF25.54203.0164251.11 .1最大弯曲应力 W：MPaWMxw77.21027.426.1185max=30MPa 满足要求。最大挠度 fmax：mEIqlf47-944max102 .51041.31051003.016425667.0100667.0最大相对挠度 f：250157713 .0102.54-f满足要求。6.2.4顶板下方木分配梁强度和刚度计算分配梁采用 10cm7.5cm方木，布置间距 30cm，支垫间距90cm。简化为三跨连续梁计
24、算，偏于安全。单根10cm7.5cm方木分配梁截面特征参数：截面面积 A=0.0075m2截面惯性矩 :633x1025.6121.0075.012bhIm4截面抵抗矩 :422x1025.161.0075.06bhWm3计算荷载： Q=5420.25N/m。温州龙港大桥改建工程现浇箱梁支架计算书- 10 - Q计算简图（单位 m）最大弯距 Mmax：MNqlM23.3519.025.542008.008.022max传递给方木主梁的荷载 F：NqlF05.53669.025.54201.11.1最大弯曲应力 W：MPaWMxw81.21025.123.3514max=9.5MPa 满足要求。
25、最大挠度 fmax：mEIqlf46-944max1046.41025.6105 .81009.025.5420667.0100667.0最大相对挠度 f：2501201719.01046.44-f满足要求。6.2.5顶板下方木主梁强度和刚度计算主梁采用 15cm10cm方木，布置间距 90cm，支垫间距 90cm。简化为三跨连续梁计算，偏于安全。单根15cm10cm方木截面特征参数：截面面积： A=0.015m2截面惯性矩 :533x108125.21215.01.012bhIm4截面抵抗矩 :422x1075.3615.01.06bhWm3由于方木分配梁布置间距 30cm，较密，按照均布荷
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