【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ⑴荷載分析 根據(jù)本橋現(xiàn)澆頂板的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，在施工過(guò)程中將涉及以下荷載形式： ① q1—— 頂板自重荷載，新澆混凝土密度取 2600kg/m3。 ② q2—— 頂板底模荷載，按均布荷載計(jì)算，經(jīng)計(jì)算取 q2＝ （偏于安全）。 ③ q3—— 施工人員、施工材料和機(jī)具荷載，按均布荷載計(jì)算，當(dāng)計(jì)算模板及土城頭路下穿通道模板支架施工方案 14 其下肋條時(shí)取 ；當(dāng)計(jì)算肋條下的梁時(shí)取 ；當(dāng)計(jì)算支架立柱及替他承載構(gòu)件時(shí)取 。 ④ q4—— 振搗混凝土產(chǎn)生的荷載，對(duì)底板取 ，對(duì)側(cè)板取 。 ⑤ q5—— 新澆混凝土對(duì)側(cè)模的壓力。 ⑥ q6—— 傾倒混凝土產(chǎn)生的水平荷載，取 。 ⑦ q7—— 支架自重，經(jīng)計(jì)算支架在不同布置形式時(shí)其自重如下表所示： 滿堂鋼管支架自重 立桿橫橋向間距立桿縱橋向間距橫桿步距 支架自重 q7的計(jì)算值 (kPa) 60cm 60cm 60cm（或 90cm） 60cm 60cm 120cm 60cm 90cm 120cm 90cm 90cm 120cm ⑵荷載組合 模板、支架設(shè)計(jì)計(jì)算荷載組合 模板結(jié)構(gòu)名稱 荷載組合 強(qiáng)度計(jì)算 剛度檢算 底模及支架系統(tǒng)計(jì)算 q1＋ q2＋ q3＋ q4＋ q7 q1＋ q2＋ q7 側(cè)模計(jì)算 q5＋ q6 q5 ⑶荷載計(jì)算 ① .頂板自重計(jì)算 —— q1 計(jì)算 頂板厚度為 的荷載計(jì)算： 土城頭路下穿通道模板支架施工方案 15 箱涵支撐架荷載計(jì)算單元 根據(jù) A 箱涵橫斷面圖，其頂板最大厚度為 ，則： q1=26 = 取 的安全系數(shù) , q1= = kpa ②新澆混凝土對(duì)側(cè)模的壓力 —— q5計(jì)算 因現(xiàn)澆箱涵采取水平以每層 30cm 高度澆注，在豎向上以 V=控制 ,砼入模溫度 T=20度 C 控 制，因此新澆混凝土對(duì)側(cè)模的壓力 q5= Pm=K r h⑤ q5—— 新澆混凝土對(duì)側(cè)模的壓力。 K 為外加劑修正系數(shù)，不取摻緩凝外加劑 K= 當(dāng) V/t=＞ h=+q5= K P ahrKP m ??????? ⑥ q6—— 傾倒混凝土產(chǎn)生的水平荷載，取 。 支架結(jié)構(gòu)驗(yàn)算 現(xiàn)澆箱涵頂板支架 結(jié)構(gòu)驗(yàn)算包括 立桿強(qiáng)度及穩(wěn)定性驗(yàn)算 。 根據(jù)《建筑施工碗扣式腳手架安全技術(shù)規(guī)范》和《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范 》有關(guān)模板支架立桿的強(qiáng)度及穩(wěn)定性計(jì)算公式 ， 進(jìn)行分析計(jì)算 如下 。 ⑴ 頂板厚度為 時(shí)碗扣式鋼管支架立桿強(qiáng)度及穩(wěn)定性驗(yàn)算 ① .立桿強(qiáng)度驗(yàn)算 土城頭路下穿通道模板支架施工方案 16 現(xiàn)澆箱涵 頂板厚度為 支架立桿范圍內(nèi)，碗扣式鋼管支架體系采用 60 90 120cm 的布置結(jié)構(gòu) 根據(jù)立桿的設(shè)計(jì)允許荷載，當(dāng)橫桿步距為 120cm 時(shí)，立桿可承受的最大允許豎直荷載為［ N］＝ 35kN（參見(jiàn)公路橋涵施工手冊(cè)中表 13－ 5碗扣 式構(gòu)件設(shè)計(jì)荷載）。 立桿實(shí)際承受的荷載為： N=（ NG1K+NG2K） + NQK（組合風(fēng)荷載時(shí)） NG1K— 支架結(jié)構(gòu)自重標(biāo)準(zhǔn) 值產(chǎn)生的軸向力； NG2K— 構(gòu)配件自重標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的軸向力 Σ NQK— 施工荷載標(biāo)準(zhǔn)值； 于是，有： NG1K= q1= = NG2K= q2= = Σ NQK= (q3+q4+q7)= (++)= 則 ： N=（ NG1K+NG2K） + NQK=（ +） + =＜［ N］＝ 35KN ， 強(qiáng)度滿足要求。 ② 單肢立桿承載力計(jì)算 根據(jù)立桿的設(shè)計(jì)允許荷載，當(dāng)橫桿步距為 120cm 時(shí)，立桿可承受的最大允許豎直荷載為［ N］＝ 30kN（參見(jiàn)公路橋涵施工手冊(cè)中表 13－ 5碗扣 式構(gòu)件設(shè)計(jì)荷載）。 N=[+(Q3+Q4)]LXLY+（依據(jù)《建筑施工碗扣式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》 JTJ1662020 中 ） N=[*1+(+)]**+**= KN ［ N］＝ 35KN ，強(qiáng)度滿足要求。 經(jīng)以上立桿強(qiáng)度驗(yàn)算現(xiàn)澆 箱涵 頂板厚度為 架體系采用 60 90 120cm 的布置結(jié)構(gòu)強(qiáng)度滿足要求。 ③立桿穩(wěn)定性驗(yàn)算 根據(jù)《建筑施工碗扣式腳手架安全技術(shù)規(guī)范》和《建筑施工扣件式鋼管腳手土城頭路下穿通道模板支架施工方案 17 架安全技術(shù)規(guī)范》有關(guān)模板支架立桿的穩(wěn)定性計(jì)算公式： N/Φ A+MW/W≤ f N— 鋼管所受的垂直荷載， N=（ NG1K+NG2K） + NQK（組合風(fēng)荷載時(shí)），同前計(jì)算所得； f— 鋼材的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值， f＝ 205N/mm2 參考《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》表 得。 A— 支架立桿的截面積 A＝ 489mm2(取φ 48mm 鋼管的截面積 ) Φ — 軸心受壓桿件的穩(wěn)定系數(shù)，根據(jù)長(zhǎng)細(xì)比λ查表即可求得Φ。 i— 截面的回轉(zhuǎn)半徑，查《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》附錄 B得 i＝ ㎜ 。 長(zhǎng)細(xì)比λ＝ L/i。 L=h+2a h 為立桿步距； a 為頂層水平桿長(zhǎng)度 L=+2*＝ 。 于是，λ＝ L/i＝ 114，參照《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》查附錄 C 得Φ＝ 。 MW— 計(jì)算立桿段有風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值產(chǎn)生的彎距； MW= WK La h2/10 WK= us w0 uz— 風(fēng)壓高度變化系數(shù)，參考〈〈建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范〉〉表 uz= us— 風(fēng)荷載腳手架體型系數(shù)，查〈〈建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范〉〉表 36 項(xiàng)得：us= w0— 基本風(fēng)壓，查〈〈建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范〉〉附表 w0=故 ： WK= us w0= =La— 立桿縱距 ； 土城頭路下穿通道模板支架施工方案 18 h— 立桿步距 故 ： MW= WK La h2/10= KNm W— 截面模量查表〈〈建筑施工扣件 式腳手架安全技術(shù)規(guī)范〉〉附表 B 得： W= 103mm3 則， N/Φ A+MW/W＝ 103/（ 489） + 106/（ 103）＝≤ f＝ 205N/mm2 計(jì)算結(jié)果說(shuō)明支架是安全穩(wěn)定的 。 ⑵立桿底座及地基承載力計(jì)算 60(90)cm 60(90）cm箱涵底板 ① 立桿承受荷載計(jì)算 碗扣式鋼管支架體系采用 60 90 120cm 的布置結(jié)構(gòu)。其每根立桿承受的荷載為最大荷載，每根立桿上荷載為： 立桿實(shí)際承受的荷載為： N=（ NG1K+NG2K） + NQK（組合風(fēng)荷載時(shí)） NG1K— 支架結(jié)構(gòu)自重標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的軸向力； NG2K— 構(gòu)配件自重標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的軸向力 Σ NQK— 施工荷載標(biāo)準(zhǔn)值； 于是，有： NG1K= q1= 26= NG2K= q2= = 土城頭路下穿通道模板支架施工方案 19 Σ NQK= (q3+q4+q7)= (++)= 則 ： N=（ NG1K+NG2K） + NQK=（ +） + = ②立桿底托驗(yàn)算 立桿底托驗(yàn)算： N≤ Rd 通過(guò)前面立桿承受荷載計(jì)算，每根立桿上荷載最大值為頂板厚度為 ，立桿布距為 60 90 120布置的立桿，即： N=（ NG1K+NG2K） + NQK=（ +） + = 底托承載力（抗壓）設(shè)計(jì)值，一般取 Rd =40KN。 ＜ 40KN， 因此立桿底托符合要求。 ③立桿地基承載力驗(yàn)算 因本工程滿堂支架坐落在已澆箱 涵 、擋土墻 底板上， 且 箱涵 、擋土墻底 板下地基 經(jīng)過(guò)地基處理，可以滿足要求， 故 不做地基承載力驗(yàn)算。 ⑶滿堂支架整體抗傾覆驗(yàn)算 依據(jù)《公路橋涵技術(shù)施工技術(shù)規(guī)范實(shí)施手冊(cè)》第 要求支架在自重和風(fēng)荷載作用下時(shí)，傾覆穩(wěn)定系數(shù)不得小于 。 K0=穩(wěn)定力矩 /傾覆力矩 =y Ni/Σ Mw 采用最小長(zhǎng)度單孔 驗(yàn)算支架抗傾覆能力： 單孔箱涵寬度 ，長(zhǎng)度 ，采用 90 90 120cm支架來(lái)驗(yàn)算全橋： 支架橫向 14排； 支架縱向 13排； 高度 ； 頂托 TC60 共需要 14 13=182個(gè)； 土城頭路下穿通道模板支架施工方案 20 立桿需要 14 13 =。 縱向橫桿需要 13 12=936m； 橫向橫桿需要 14 12=1008m； 故：鋼管總重（ +936+1008） =。 頂托 TC60 總重為： 182 =； 故 q= + =； 穩(wěn)定力矩 = y Ni=6 = 依據(jù)以上對(duì)風(fēng)荷載計(jì)算 WK= us w0= =單孔箱涵寬度 ，高度度 共受力為： q= 12=； 傾覆力矩 =q = = K0=穩(wěn)定力矩 /傾覆力矩 = 計(jì)算結(jié)果說(shuō)明本方案滿堂支架滿足抗傾覆要求 頂板模板及縱、橫梁驗(yàn)算 ⑴ .頂板底模下橫橋向布置方木驗(yàn)算 本施工方案中頂板底模底面下橫橋向布置采用 10 10cm 方木。頂板厚度，按跨度 L＝ 60cm 進(jìn)行受力計(jì)算。如下圖將方木簡(jiǎn)化為如圖的簡(jiǎn)支結(jié)構(gòu)（偏于安全），木材的容許應(yīng)力和 彈性模量的取值參照杉木進(jìn)行計(jì)算，實(shí)際施工時(shí)如油松、廣東松等力學(xué)性能優(yōu)于杉木的木材均可使用。 a、在均布荷載情況下的受力簡(jiǎn)圖 b、在集中荷載情況下的受力簡(jiǎn)圖 q ( KN/m)方木材質(zhì)為杉木，［ δ w ］ =11 M Pa［ δτ ］ =1 7 MPa E = 90 00 MPa尺寸單位： cmq ( KN/m) 底模下橫橋向方木受力簡(jiǎn)圖土城頭路下穿通道模板支架施工方案 21 q (2 .5 KN)底模下橫橋向方木受力簡(jiǎn)圖方木材質(zhì)為杉木，［ δ w ］ =1 1 MPa［ δτ ］ =1 7 M Pa E = 9 0 00 M Pa尺寸單位： cmq ( 2 .5 KN) ① 頂板 ，跨度按 L＝ 60cm進(jìn)行受力驗(yàn)算，計(jì)算時(shí)荷載按頂板厚 的荷載進(jìn)行驗(yàn)算 a. 方木間距計(jì)算 q＝ (q1+ q2+ q3+ q4) B＝ ( +++2) 12=M＝ (1/8) qL2=(1/8) ＝ m W=(bh2)/6= 104m3 則 ： n= M/( W［ δ w］ )= ( 104 11000 )= 根 ， 取整數(shù) n＝ 15根 d＝ B/(n1)=12/14= 注： 為方木的不均勻折減系數(shù)。 經(jīng)計(jì)算，方木間距小于 均可滿足要求，實(shí)際施工中為滿足底模板受力要求，方木間距 d 取 ，則 n＝ 12/＝ 40根。 b、 每根方木撓度計(jì)算 方木的慣性矩 I=(bh3)/12=( )/12= 106m4 則方木最大撓度： fmax=(5/384)［ (qL4)/(EI)］ =(5/384)［ ( )/(40 9 106 106)］ = 104m＜ L/400= 103m 撓度滿足要求 c、 每根方木抗剪計(jì)算 (按五跨連續(xù)計(jì)算 ) Sm= *104 m3 土城頭路下穿通道模板支架施工方案 22 Im= 106m4 Q== = kN τ = QS＝bnIQS 6－4－mmmm ???? ???? MPa ＜ ［ τ ］ = = 符合要求。 ⑵碗扣式支架立桿頂托上順橋向方木驗(yàn)算 本施工方案中 WDJ多功能碗扣架頂托上順橋向采用 12 15cm規(guī)格的方木。順橋向方木的跨距根據(jù)立桿布置間距，按 L＝ 90cm 進(jìn)行驗(yàn)算。將方木簡(jiǎn)化為如圖的簡(jiǎn)支結(jié)構(gòu)（偏于安全）。木材的容許應(yīng)力和彈性模量的取值參照杉木進(jìn)行計(jì)算，實(shí)際施工時(shí)如油松、廣東松等力學(xué)性能優(yōu)于杉木的木材均可使用。 順橋向方木跨距 90cm 布置，立桿頂托上橫橋向采用 12 15cm 規(guī)格的方木，根據(jù)前受力布置圖進(jìn)行方木受力分析計(jì)算如下： ①方木順橋向布置，跨度按 L＝ 60cm 進(jìn)行受力驗(yàn)算，計(jì)算時(shí)荷載按 頂板 的荷載進(jìn)行驗(yàn)算 a、順橋每根方木抗彎計(jì)算 q＝ (q1+ q2+ q3+ q4) B＝ ( +++2) =M＝ (1/8) qL2=(1/8) ＝ m W=(bh2)/6=( )/6= 104m3 q ( KN/m)立桿頂托上順橋向方木受力簡(jiǎn)圖方木材質(zhì)為杉木，［ δ w ］=11MPa［ δτ ］ =1 7 M Pa E = 9 0 00 M Pa尺寸單位： cm15q ( KN/m)12備注：因其上橫橋向方木布置較密，故順橋向方木受力按均布荷載考慮。90土城頭路下穿通道模板支架施工方案 23 則 ： δ = Mmax/ W=( 104)=＜ ［ δ w］＝ 求 注 ： 為方木的不均勻折減系數(shù)。 b、順橋每根方木抗剪計(jì)算 (按四跨連續(xù)計(jì)算 ) 342m ＝S m－??? 453m ＝I m???? Q== = 則 ： τ = ＝bIQS 5－4－mmmm ??? ??? MPa＜ ［ τ ］ = = 符合要求。 c、順橋每根方木撓度計(jì)算 方木的慣性矩 I=(bh3)/12=( )/12= 105m4則方木最大撓度： fmax=(5/384)［ (qL4)/(EI)］ =(5/38