满堂支架计算书
海湖路桥箱梁断面较大,本方案计算以海湖路桥北幅为例进行计算,南幅计算与北幅相同。海湖路桥北幅为5×30m等截面预应力混凝土箱形连续梁〔标准段为单箱双室,箱梁高度1.7m,箱梁顶宽15.25m。对荷载进行计算及对其支架体系进行检算。
满堂支架的计算内容为：①碗扣式钢管支架立杆强度及稳定性验算②满堂支架整体抗倾覆验算③箱梁底模下横桥向方木验算④碗扣式支架立杆顶托上顺桥向方木验算⑤箱梁底模计算⑥立杆底座和地基承载力验算⑦支架门洞计算。
1 荷载分析
1.1 荷载分类
作用于模板支架上的荷载,可分为永久荷载〔恒荷载和可变荷载〔活荷载两类。
⑴模板支架的永久荷载,包括下列荷载。
①作用在模板支架上的结构荷载,包括：新浇筑混凝土、模板等自重。 ②组成模板支架结构的杆系自重,包括：立杆、纵向及横向水平杆、水平及垂直斜撑等自重。
③配件自重,根据工程实际情况定,包括：脚手板、栏杆、挡脚板、安全网等防护设施及附加构件的自重。
⑵模板支架的可变荷载,包括下列荷载。 ①施工人员及施工设备荷载。 ②振捣混凝土时产生的荷载。 ③风荷载、雪荷载。 1.2 荷载取值
〔1雪荷载
根据《建筑结构荷载规范》〔GB 50009-2012查附录D.5可知,雪的标准荷载按照50年一遇取XX市雪压为0.20kN/m2。根据《建筑结构荷载规范》〔GB50009-20127.1.1雪荷载计算公式如下式所示。
Sk=ur×so
式中：Sk——雪荷载标准值 1 / 18 . ur——顶面积雪分布系数； So——基本雪压 根据规《建筑结构荷载规范》〔GB 50009-20127.2.1规定,按照矩形分布的雪堆计算。由于角度为小于25°,因此μr取平均值为1.0,其计算过程如下所示。 Sk=ur×so=0.20×1=0.20kN/m2 〔2风荷载 根据《建筑结构荷载规范》〔GB 50009-2012查附录D.5可知,风的标准荷载按照50年一遇取XX市风压为0.35kN/m2根据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》〔JGJ 130-2011风荷载计算公式如下式所示。 W=0.7Uz×Us×WO 式中：W——风荷载强度〔kN/m2； WO——基本风压〔0.35KN/m2； Uz——风压高度计算系数,根据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术 规范》〔JGJ 130-2011附录D取1.0； Us——风荷载体型系数,根据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规 范》〔JGJ 130-2011条采用1.3。 风荷载强度W=0.7Uz×Us×WO=0.7×1.0×1.3×0.35=0.32KN/m2 〔3q1—— 箱梁自重荷载,按设计说明取值26KN/m3。 根据海湖路桥现浇箱梁结构特点,按照最不利荷载原则,每跨箱梁取Ⅰ-Ⅰ截面〔跨中、Ⅱ－Ⅱ截面〔墩柱两侧2.0～6.0m、Ⅲ－Ⅲ截面〔墩柱两侧2.0m等三个代表截面进行箱梁自重计算<截面选择区段内箱梁自重最大处截面>,并对三个代表截面下的支架体系进行检算,首先分别进行自重计算,单跨箱梁立面图见下图： 单跨箱梁立面图 1Ⅰ-Ⅰ截面处q1计算 图1.2-1 海湖路桥Ⅰ-Ⅰ截面 2 / 18 . 根据横断面图,则： WγAq1＝=c＝〔26×9.22/8.86=27.06 KN/m BB注：B—箱梁底宽,取8.86m,将箱梁全部重量平均到底宽范围内计算偏于安全。 γc—混凝土容重,取26KN/㎡。 A—箱梁横截面混凝土面积〔㎡。 2Ⅱ－Ⅱ截面处q1计算 图1.2-2 海湖路桥Ⅱ-Ⅱ截面 根据横断面图,则： WγAq1＝=c＝〔26×10.7/8.86=31.4 KN/m BB3Ⅲ－Ⅲ截面处q1计算 图1.2-3 海湖路桥Ⅲ-Ⅲ截面 根据横断面图,则： WγAq1＝=c＝〔26×18.3/8.86=53.7 KN/m BB〔4q2——模板自重荷载,根据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》〔JGJ 130-2011取0.75KN/ m2； 〔5q3—— 施工人员、施工材料和机具荷载,按均布荷载计算,根据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》〔JGJ 130-2011取1.0KN/ m2； 〔6q4—— 浇筑和振捣混凝土时产生的荷载,按均布荷载计算,根据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》〔JGJ 130-2011取2.0KN/ m2； 〔7q5—— 支架自重,根据《建筑施工碗扣式脚手架安全技术规范》〔GCJ-2011取0.75KN/m2。 1.3 荷载组合系数 为安全考虑,参照《建筑结构荷载规范》 GB50009-2012规定,计算结构强度的荷载设计值,取其标准值乘以下列相应的分项系数： 〔1永久荷载的分项系数,取1.2； 〔2可变荷载的分项系数,取1.4。 1.4 荷载组合 荷载组合按照《建筑施工碗扣式脚手架安全技术规范》表的规定,取值如下表所示。 3 / 18 . 表1.4.1 荷载效应组合 计算项目 立杆承载力计算 2.永久荷载+0.9〔可变荷载+风荷载 连墙件承载力计算 斜杆承载力和连接扣件〔抗滑承载力计算 风荷载+3.0kN 风荷载 荷载组合 1.永久荷载+可变荷载〔不包括风荷载 2 结构检算 2.1 碗扣式钢管支架立杆强度及稳定性验算 碗扣式满堂支架和扣件式满堂支架一样,同属于杆式结构,以立杆承受竖向荷载作用为主,但碗扣式由于立杆和横杆间为轴心相接,且横杆的\"├\"型插头被立杆的上、下碗扣紧固,对立杆受压后的侧向变形具有较强的约束能力,因而碗扣式钢管架稳定承载能力显著高于扣件架〔一般都高出20%以上,甚至超过35%。 本工程现浇箱梁支架立杆强度及稳定性验算,根据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》 JGJ 130-2011〔本节计算过程中简称为\"本规范\"立杆的强度及稳定性计算公式进行分析计算。 1、Ⅰ-Ⅰ截面 跨中18m范围内,碗扣式钢管支架体系采用90×90×120cm的布置结构,见图2.1-1。 〔1立杆强度验算 根据立杆的设计允许荷载,当横杆步距为120cm时,立杆可承受的最大允许竖直荷载为［N］＝33.6kN〔参见路桥施工计算手册表13－5钢管支架容许荷载。 立杆实际承受的荷载为：N=1.2×ΣNGK+0.9×1.4ΣNQK〔组合风荷载时 ΣNGK—永久荷载对立杆产生的轴向力标准值总和； ΣNQK—可变荷载对立杆产生的轴向力标准值总和； 将荷载取值结果带入计算公式： 图2.1-1：Ⅰ-Ⅰ截面支架布置图 ΣNGK=0.9×0.9×〔q1+q2+q5=0.81×<27.06+0.75+0.75>=23.13KN ΣNQK=0.9×0.9× 4 / 18 . ［N］＝33.6KN ,强度满足要求。 〔2立杆稳定性验算 立杆的稳定性计算公式：N/〔ΦA+MW/W≤f<组合风荷载时> N—计算立杆段的轴向荷载31.35KN； f—钢材的抗压强度设计值,f＝205N/mm2〔参考本规范表得； A—支架立杆的截面积A＝489mm2<参考路桥施工计算手册表13-4得>； Φ—轴心受压杆件的稳定系数,根据长细比λ由本规范附录A表取值； i—截面的回转半径i=15.78mm,<参考路桥施工计算手册表13-4得>； 长细比λ＝L/i。 L—水平步距,L＝1.2m。 于是,λ＝L/i＝76,参照本规范附录A表得Φ＝0.744; MW—计算立杆段有风荷载设计值产生的弯距,按本规范式〔计算； MW=0.9×1.4×MWK=0.9×1.4*0.32=0.47KN.m2； W—抵抗矩W=5.08×103mm3<参考路桥施工计算手册表13-4得>； 则,N/<ΦA>+MW/W＝31.35×103/〔0.744×489+0.47×106/〔5.08×103 ＝178.70KN/mm≤f＝205KN/mm 计算结果说明支架立杆稳定性满足要求。 2、Ⅱ-Ⅱ截面 桥墩旁2m～6m范围内,碗扣式钢管支架体系采用60×90×120cm的布置结构,见图2.1-2： 模板斜撑立杆大横杆2 2 图2.1-2：Ⅱ-Ⅱ截面支架布置图 〔1立杆强度验算 根据立杆的设计允许荷载,当横杆步距为120cm时,立杆可承受的最大允许竖直荷载为［N］＝33.6kN〔参见路桥施工计算手册表13－5钢管支架容许荷载。 纵 向立杆实际承受的荷载为：N=1.2×ΣNGK+0.9×1.4ΣNQK〔组合风荷载时 模板斜撑立杆ΣNGK—永久荷载对立杆产生的轴向力标准值总和； ΣNQK—可变荷载对立杆产生的轴向力标准值总和； 将荷载取值结果带入计算公式： 小横杆ΣNGK=0.9×0.6×〔q1+q2+q5=0.54×<31.4+0.75+0.75>=17.77KN 单位：m横 向5 / 18 . ΣNQK=0.9×0.6× 〔2立杆稳定性验算 立杆的稳定性计算公式：N/〔ΦA+MW/W≤f<组合风荷载时> N—计算立杆段的轴向荷载23.72KN； f—钢材的抗压强度设计值,f＝205N/mm2〔参考本规范表得； A—支架立杆的截面积A＝489mm2<参考路桥施工计算手册表13-4得>； Φ—轴心受压杆件的稳定系数,根据长细比λ由本规范附录A表取值； i—截面的回转半径i=15.78mm,<参考路桥施工计算手册表13-4得>； 长细比λ＝L/i。 L—水平步距,L＝1.2m。 于是,λ＝L/i＝76,参照本规范附录A表得Φ＝0.744; MW—计算立杆段有风荷载设计值产生的弯距,按本规范式〔计算； MW=0.9×1.4×MWK=0.9×1.4*0.32=0.47KN/m2； W—抵抗矩W=5.08×10mm<参考路桥施工计算手册表13-4得>； 则,N/<ΦA>+MW/W＝23.72×103/〔0.744×489+0.47×106/〔5.08×103 ＝157.72KN/mm2≤f＝205KN/mm2 计算结果说明支架立杆稳定性满足要求。 3、Ⅲ-Ⅲ截面 在桥墩旁两侧各2m范围内,碗扣式钢管支架体系采用60×60×120cm的布置结构,见图2.1-3： 3 3 6 / 18 . 模板斜撑立杆大横杆纵 向模板斜撑立杆小横杆横 向图2.1-3：Ⅲ-Ⅲ截面支架布置图 〔1立杆强度验算 单位：m根据立杆的设计允许荷载,当横杆步距为120cm时,立杆可承受的最大允许竖直荷载为［N］＝33.6kN〔参见路桥施工计算手册表13－5钢管支架容许荷载。 立杆实际承受的荷载为：N=1.2×ΣNGK+0.9×1.4ΣNQK〔组合风荷载时 ΣNGK—永久荷载对立杆产生的轴向力标准值总和； ΣNQK—可变荷载对立杆产生的轴向力标准值总和； 将荷载取值结果带入计算公式： ΣNGK=0.6×0.6×〔q1+q2+q5=0.36×<53.7+0.75+0.75>=19.87KN ΣNQK=0.6×0.6× 〔2立杆稳定性验算 立杆的稳定性计算公式：N/〔ΦA+MW/W≤f<组合风荷载时> N—计算立杆段的轴向荷载25.44KN； f—钢材的抗压强度设计值,f＝205N/mm2〔参考本规范表得； A—支架立杆的截面积A＝489mm2<参考路桥施工计算手册表13-4得>； Φ—轴心受压杆件的稳定系数,根据长细比λ由本规范附录A表取值； 7 / 18 . i—截面的回转半径i=15.78mm,<参考路桥施工计算手册表13-4得>； 长细比λ＝L/i。 L—水平步距,L＝1.2m。 于是,λ＝L/i＝76,参照本规范附录A表得Φ＝0.744; MW—计算立杆段有风荷载设计值产生的弯距,按本规范式〔计算； MW=0.9×1.4×MWK=0.9×1.4*0.32=0.47KN/m2； W—抵抗矩W=5.08×103mm3<参考路桥施工计算手册表13-4得>； 则,N/<ΦA>+MW/W＝25.44×103/〔0.744×489+0.47×106/〔5.08×103 ＝162.45KN/mm2≤f＝205KN/mm2 计算结果说明支架立杆稳定性满足要求。 2.2 满堂支架抗倾覆验算 依据《公路桥涵技术施工技术规范实施手册》第要求支架在自重和风荷栽作用下时,倾覆稳定系数不得小于1.3。 K0=稳定力矩/倾覆力矩=y×Ni/ΣMw 按海湖路桥北幅150m长度验算支架抗倾覆能力： 桥梁宽度15.25m,长150m采用90×90×120cm跨中支架来验算全桥： 支架横向18排； 支架纵向168排； 平均高度5.9m； 顶托TC60共需要168×18=3024个； 立杆需要168×18×5.9=17842m； 纵向横杆需要168×5.9/1.2×18=14868m； 横向横杆需要18×5.9/1.2×150=13275m； 故：钢管总重〔17842+14868+13275×3.84=176.58t; 顶托TC60总重为：3025×7.2=21.77t； 故支架重力N1=176.58×9.8+21.77×9.8=1943.83KN； 稳定力矩= y×Ni=5.9× 依据以上对风荷载计算WK=0.32KN/ m2 海湖路桥左幅150m共受力为：q=0.32×5.9×150=283.2KN； 8 / 18 . 倾覆力矩=q×3=283.2× K0=稳定力矩/倾覆力矩=11468.6/849.6=13.2>1.3 计算结果说明本方案满堂支架满足抗倾覆要求。 2.3 横桥向方木〔底模背肋验算 本施工方案中箱梁底模底面横桥向采用10×10cm方木,方木横桥向跨度在跨中截面〔Ⅰ-Ⅰ截面处按L＝90cm进行受力计算,在桥墩顶横梁截面及横隔板梁处、桥墩顶及墩旁各6m范围内〔II- II、Ⅲ-Ⅲ截面处按L＝60cm进行受力计算,实际布置跨距均不超过上述两值。如下图将方木简化为如图的简支结构〔偏于安全,木材的容许应力和弹性模量的取值参照杉木进行计算,实际施工时如油松、XX松等力学性能优于杉木的木材均可使用。横桥向方木受力结构图见下图： ⑴Ⅰ－Ⅰ截面处 按桥每跨中Ⅰ－Ⅰ截面处18.0m范围内进行受力分析,按方木横桥向跨度L＝90cm进行验算。 ① 方木间距计算 q＝ 则： n= M/< W×［δw］>=56.15/<0.000167×11000×0.9>=33.96<取整 数n＝34根> d＝B/ 注：0.9为方木的不均匀折减系数。 经计算,方木间距小于0.54m均可满足要求,实际施工中为满足底模板受力要求,方木间距d取0.3m,则n＝18/0.4＝61根。 ② 每根方木挠度计算 方木的惯性矩I= fmax=<5/384>×［ 106×8.333×10-6>］=0.35×10-3m＜l/400=0.9/400=2.25×10-3m <挠度满足要求>。 9 / 18 2 2 . ③ 方木抗剪计算 Sm= τ= 0.1>=1.22MPa<0.9×［τ］=0.9×1.7MPa=1.53MPa〔抗剪强度满足要求 ⑵Ⅱ－Ⅱ截面处 按桥墩旁Ⅱ-Ⅱ截面处8.0m范围内进行受力分析,按方木横桥向跨度L＝90cm进行验算。 ① 方木间距计算 q＝ 则： n= M/< W×［δw］>=28.47/<0.000167×11000×0.9>=17.2<取整 数n＝18根> d＝B/ 注：0.9为方木的不均匀折减系数。 经计算,方木间距小于0.47m均可满足要求,实际施工中为满足底模板受力要求,方木间距d取0.3m,则n＝8/0.3＝27根。 ② 每根方木挠度计算 方木的惯性矩I= fmax=<5/384>×［ ×8.333×10-6>］=0.40×10-3m＜l/400=0.9/400=2.25×10-3m <挠度满足要求>。 ③ 每根方木抗剪计算 Sm= τ= 0.1>=1.41MPa<0.9×［τ］=0.9×1.7MPa=1.53MPa〔抗剪强度满足要求 〔3Ⅲ－Ⅲ截面处 按桥墩旁Ⅲ－Ⅲ截面处4.0m范围内进行受力分析,按方木横桥向跨度L＝ 10 / 18 . 60cm进行验算。 ① 方木间距计算 q＝ 则： n= M/< W×［δw］>=22.86/<0.000167×11000×0.9>=14<取整数 n＝14根> d＝B/ 注：0.9为方木的不均匀折减系数。 经计算,方木间距小于0.31m均可满足要求,实际施工中为满足底模板受力要求,方木间距d取0.2m,则n＝4/0.2＝21根。 ② 每根方木挠度计算 方木的惯性矩I= fmax=<5/384>×［ ×8.333×10>］=0.41×10m＜l/400=0.9/400=2.25×10m <挠度满足要求>。 ③ 每根方木抗剪计算 Sm= τ= 0.1>=1.15MPa<0.9×［τ］=0.9×1.7MPa=1.53MPa〔抗剪强度满足要求2.4 纵桥向方木〔主梁验算 -6 -3 -3 2 2 本施工方案中碗扣架顶托上顺桥向采用10×15cm方木作为纵向分配梁。顺桥向方木的跨距,根据立杆布置间距,在箱梁跨中18m范围内〔Ⅰ-Ⅰ截面按L＝90cm〔横向间隔l＝90cm进行验算,桥墩旁2m～6m范围内〔Ⅱ-Ⅱ截面按L＝90cm〔横向间隔l＝60cm进行验算,桥墩两侧2m范围内〔Ⅲ-Ⅲ截面按L＝60cm〔横向间隔l＝60cm进行验算。将方木简化为如图的简支结构〔偏于安全。木材的容许应力和弹性模量的取值参照杉木进行计算,实际施工时如油松、XX松等力学性能优于杉木的木材均可使用。 11 / 18 . 备注：因横桥向方木布置较密〔净间距0.1～0.2m,故顺桥向方木按均布荷载考虑。 ⑴Ⅰ－Ⅰ截面处 跨中截面立杆顶托上顺桥向采用10×15cm规格的方木,顺桥向方木跨距90cm,横桥向间隔90cm布置,根据前受力布置图进行方木受力分析计算如下： ①每根方木抗弯计算 q＝ 则：δ= Mmax/ W=2.808/<3.75×10-4>=7.49MPa＜0.9［δw］＝9.9MPa〔符 合要求 注：0.9为方木的不均匀折减系数。 ② 每根方木抗剪计算 QSmqlSm27.7290.92.8125104则：τ=［τ］=0.91.25 MPa＜0.9×5Imb2Imb22.8125100.1×1.7MPa=1.53MPa 符合要求。 ③ 每根方木挠度计算 方木的惯性矩I= fmax=<5/384>×［ 2.8125×10-5>］=8.257×10-4m＜l/400=0.9/400=2.25×10-3m 故,挠度满足要求。 ⑵Ⅱ－Ⅱ截面处 墩旁2～6m范围内立杆顶托上顺桥向采用10×15cm规格的方木,顺桥向方木跨距90cm,横桥向间隔60cm布置,根据前受力布置图进行方木受力分析计算如下： ①每根方木抗弯计算 q＝ 12 / 18 . W= 则：δ= Mmax/ W=2.13/<3.75×10-4>=5.63MPa＜0.9［δw］＝9.9MPa〔符 合要求 注：0.9为方木的不均匀折减系数。 ② 每根方木抗剪计算 22-43 QSmqlSm21.090.92.8125104则：τ=［τ］=0.90.949 MPa＜0.9×5Imb2Imb22.8125100.1×1.7MPa=1.53MPa 符合要求。 ③ 每根方木挠度计算 方木的惯性矩I= fmax=<5/384>×［ 2.8125×10-5>］=7.117×10-4m＜l/400=0.9/400=2.25×10-3m 故,挠度满足要求。 ⑶Ⅲ－Ⅲ梁截面处 墩顶实心段〔墩顶两侧2m范围内截面立杆顶托上顺桥向采用10×15cm规格的方木,顺桥向方木跨距60cm,横桥向间隔60cm布置,根据前受力布置图进行方木受力分析计算如下： ①每根方木抗弯计算 q＝ 则：δ= Mmax/ W=1.551/<3.75×10-4>=4.204MPa＜0.9［δw］＝9.9MPa〔符 合要求。 注：0.9为方木的不均匀折减系数。 ② 每根方木抗剪计算 QSmqlSm34.470.62.8125104则：τ=［τ］=0.91.033 MPa＜0.9×Imb2Imb22.81251050.113 / 18 . ×1.7MPa=1.53MPa 符合要求。 ③ 每根方木挠度计算 方木的惯性矩I= fmax=<5/384>×［ 2.8125×10-5>］=2.298×10-4m＜l/400=0.6/400=1.5×10-3m 故,挠度满足要求。 2.5 箱梁底模板计算 箱梁底模采用优质竹胶板,铺设在支架立杆顶托上顺桥向方木上的横桥向方木上。其中Ⅰ-Ⅰ、II- II截面范围内横桥向方木按0.3m间距布置,其余部分横桥向方木按0.2m间距布置。取各种布置情况下最不利位置进行受力分析,并对受力结构进行简化〔偏于安全。 通过前面分析计算及布置方案,在桥墩两侧2～6m处,横桥向方木布置间距为0.3m〔净距0.2m时,为底模板荷载最不利位置,则有： 竹胶板弹性模量E＝7500MPa 每米竹胶板的惯性矩I= q=< q1+ q2+ q3+ q4>l=<31.4+0.75+1.0+2.0>×0.3=10.545kN/m ql210.5450.32则：Mmax=0.119KNm 88模板需要的截面模量：W= M0.119-52 2.210m3[W]0.90.96.010模板的宽度为1.0m,根据W、b得h为： 6W62.2105 h=0.0113m11.3mm b1因此,模板采用15mm厚规格的竹胶板。 〔2模板刚度验算 ql410.5450.34-4-4fmax=＜0.9×0.3/400m=6.75×10m 6.210m128EI12851061.4410714 / 18 . 故,挠度满足要求。 2.6 支架底座承载力计算 ⑴ 立杆承受荷载计算 Ⅰ－Ⅰ截面处：跨中18m范围内,间距为90×90cm布置立杆时,每根立杆上荷载为： N＝a×b×q＝a×b× ＝ 0.9×0.9×<27.06+0.75+1.0+2.0+0.75>=25.56kN Ⅱ－Ⅱ截面处：桥墩两侧2～6m范围内,间距为60×90cm布置立杆时,每根立杆上荷载为： N＝a×b×q＝a×b× ＝ 0.6×0.9×<31.4+0.75+1.0+2.0+0.75>=19.386kN Ⅲ－Ⅲ截面处：在桥墩旁两侧各2m范围内,间距为60×60cm布置立杆时,每根立杆上荷载为： N＝a×b×q＝a×b× ＝ 0.6×0.6×<53.7+0.75+1.0+2.0+0.75>=20.952kN ⑵ 立杆底托验算 立杆底托验算： N≤Rd 通过前面立杆承受荷载计算,每根立杆上荷载最大值为跨中截面Ⅰ－Ⅰ横截面处间距90×90cm布置的立杆,即： N＝a×b×q＝ a×b× ＝ 0.9×0.9×<27.06+0.75+1.0+2.0+0.75>=25.56kN 底托承载力〔抗压设计值,一般取Rd =40KN; 得：25.56KN＜40KN ,立杆底托符合要求。 〔3 立杆地基承载力验算 表1：标准贯入试验粘质土地基容许承载力〔Kpa 试验锤击数<击/30>cm 3 105 5 145 7 190 9 235 11 280 13 325 15 370 17 435 19 515 fk 根据经验及试验,将地面整平〔斜坡地段做成台阶并采用重型压路机碾压密 15 / 18 . 实<压实度≥90%>,达到要求后,再填筑50cm厚的隧道弃渣,并分层填筑,分层碾压,使压实度达到95％以上后,地基承载力可达到 [fk]= 190～250Kpa〔参考《建筑施工计算手册》。 立杆地基承载力验算： N≤K·fAdk 式中： N——为脚手架立杆传至基础顶面轴心力设计值； Ad——为立杆底座面积Ad=15cm×15cm=225cm2； 按照最不利荷载考虑,立杆底拖下砼基础承载力： N25.561136KPa＜Ad0.0225fcd＝5800KPa,底托下砼基础承载力满足要 求。 底托坐落在砼基础上〔按照10cm厚计算,按照力传递面积计算： A=<2×0.1×tg450+0.15>2=0.1225m2 fk=σ0=220 KPa K调整系数；混凝土基础系数为1.0 按照最不利荷载考虑： N=25.56KN/0.1225m2 =208≤K·[fk]=1.0×220KPa A经过计算,基底整平压实后采用标准贯入试验检测地基承载力。基础处理时填土石混渣或建筑拆迁废渣,并用压路机压实后,检测压实度达到,如压实度达到95%以上,则同理地基承载力满足要求。如巨粒土以及含有砖头、砼块、块石等的粘质土,不适应做标准贯入试验或对检测结果尚有疑问时,则应再做平板荷载试验。确认地基承载力符合设计要求后,才能开始放样,摆放脚手架,在其上开始搭设脚手架。 2.7 支架预留门洞计算 门洞临时墩采用加密脚手架结构,与现状海湖路行车方向平行,上设工字钢承重结构,临时墩脚手架搭设在C25砼上。按最不利荷载位置及简支梁体系进行结构验算。 本施工方案临时墩采用Φ48×3.5 16 / 18 . 偏心受压杆件计算,横杆不予考虑。 ⑴ 立杆计算〔按细长杆计算： 立杆的稳定性计算公式：N/〔ΦA+MW/W≤f<组合风荷载时> q= 留门洞位于跨中位置,按Ⅰ-Ⅰ截面进行何在计算。 N－立杆轴向力计算值〔KN,由于立杆间距为0.3×0.6,则单根钢管 受力N=31.56×0.3×0.6=5.7KN。 f—钢材的抗压强度设计值,f＝205N/mm2〔参考本规范表得； A—支架立杆的截面积A＝489mm2<参考路桥施工计算手册表13-4得>； Φ—轴心受压杆件的稳定系数,根据长细比λ由本规范附录A表取值； i—截面的回转半径i=15.78mm,<参考路桥施工计算手册表13-4得>； 长细比λ＝L/i。 L—水平步距,L＝0.6m。 于是,λ＝L/i＝38,参照本规范附录A表得Φ＝0.893; MW—计算立杆段有风荷载设计值产生的弯距,按本规范式〔计算； MW=0.9×1.4×MWK=0.9×1.4*0.32=0.47KN/m； W—抵抗矩W=5.08×103mm3<参考路桥施工计算手册表13-4得>； 则,N/<ΦA>+MW/W＝5.7×103/〔0.893×489+0.47×106/〔5.08×103 ＝105.57KN/mm2≤f＝205KN/mm2 计算结果说明支架立杆稳定性满足要求。 结论：立杆布局按30×60㎝布置,受力要求满足。 ⑵横杆计算： 由于大横杆和小横杆受力与纵杆变形产生的弯矩有关,纵杆主要为轴心受压构件,一般情况不会产生弯矩。故不作横杆受力计算。 ⑶工字钢验算 工字钢延横桥向按0.6m布置,既有海湖路门洞宽度为 7.0m,受力结构为简支体系。上铺设10×10cm横桥向方木,间距20cm。按简支体系进行验算,拟采用的工字钢型号为I40a型,由前面计算得面荷载为q=30.56KN。 ①荷载计算：I40a自重为0.8KN/m<查五金手册> 17 / 18 2 . 施工荷载自重：q1=31.56×0.6=18.936KN/m 工字钢自重：q2=0.8KN/m q= q1+ q2=19.736KN/m 跨中最大弯矩为：maxql219.7367.02120.883KNm 88支点处最大剪力设计值：ql19.7367.069.076KN 22②结构验算：查I40a型工字钢的弯曲应力为[w]=145Mpa 梁所需要的截面抵抗矩为： 查《建筑结构荷载规范》得I40a: Ix=21720cm4 Wx=1090cm3=1.09×106 ㎜3>0.808106mm3,现场使用I40工字钢作为纵向主梁满足要求。 ③工字钢跨中挠度验算：按简支梁计算 挠度满足要求。 通过以上计算,I40a型刚度满足要求,可使用60㎝间距I40a型工字钢。 18 / 18 因篇幅问题不能全部显示，请点此查看更多更全内容