【導(dǎo)讀】標(biāo)第四冊(cè)第四分冊(cè)》；③《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》；④《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土設(shè)計(jì)規(guī)范》；⑤《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》；⑥《建筑施工碗扣式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》（JGJ166-2021，

　　

【正文】 00= 1 m m = 2 m m4 0 0 4 0 0L?? ?? 支點(diǎn)最大反力： F=4P+qL=4 + = 中鐵十五局集團(tuán)德商高速路橋二標(biāo)項(xiàng)目經(jīng)理部 MRK82+ 中鐵十五局集團(tuán)第一工程有限公司 第 32頁(yè) /共 50頁(yè) 脊梁在工況二時(shí)計(jì)算結(jié)果如下： 位置 變形 彎矩 剪力 (m) (mm) () (kN)0 0 0 1 1 0 0 1 0 1 0 0 最大變形(+) x=最大變形() 0mm x=0最大彎矩(+) x=0最大彎矩() x=最大剪力(+) x=最大剪力() x=0脊梁受力計(jì)算（10*10cm）工況二 內(nèi)模頂模 脊梁受力圖示 ? ?61 . 2= 7 . 2 a = 1 2 a1 6 6 . 6 7 1 0M M P M PW?????? 中鐵十五局集團(tuán)德商高速路橋二標(biāo)項(xiàng)目經(jīng)理部 MRK82+ 中鐵十五局集團(tuán)第一工程有限公司 第 33頁(yè) /共 50頁(yè) ? ?3 3 5 . 8= 0 . 8 7 a = 1 . 9 a2 2 0 . 1 0 . 1Q M P M PA??????? ? ? 800= 1 . 1 m m = 2 m m4 0 0 4 0 0L?? ?? 支點(diǎn)最大反力： 4 q 4 P L? ? ? ? ? ?= 通過(guò)以上計(jì)算結(jié)果表明， 背肋的強(qiáng)度、剛度均滿足使用的要求。 、 拉桿 計(jì)算 側(cè)模采用的鋼筋做拉桿平衡混凝土等的側(cè)壓力， 本工程 采用 Q235直徑為 16mm 的鋼筋做拉桿 ，計(jì)算時(shí)按最不利荷載位置進(jìn)行計(jì)算（橫隔板處） 。 豎直方向間距為 50cm，延既有線的垂直方向間距為 50cm，拉桿布置圖如下圖 38 所示 。 圖 38 拉桿布置示意圖 單位： m 根據(jù) 、 節(jié)計(jì)算可知， 拉桿所受最大拉力 maxN ＝中鐵十五局集團(tuán)德商高速路橋二標(biāo)項(xiàng)目經(jīng)理部 MRK82+ 中鐵十五局集團(tuán)第一工程有限公司 第 34頁(yè) /共 50頁(yè) 考慮拉桿的螺絲口減小鋼筋的受力面積，螺絲口的面積考慮為鋼筋截面的 80%，則拉桿應(yīng)力計(jì)算如下所示 ： 331 22 0 01 5 . 9 8 5 1 0 1 5 . 9 8 5 1 0= = =rFA? ?????（ 8 8 0 ）= 則最大應(yīng)力σ＝ 215MPa，其中 215MPa 是根據(jù)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》為直徑 16mmQ235 鋼筋容許應(yīng)力。則拉桿的強(qiáng)度滿足施工的要求。 四 、 支架計(jì)算 、 支架布置情況 、 立桿和橫桿的布置 支架采用φ 48 鋼管，橫、縱橋向間距均為 60cm,支架橫桿豎向步距為 120cm，支架頂層橫桿步距宜比最大步距減少一個(gè)碗扣的距離，本工程為 60cm。底層縱、橫向水平桿作為掃地桿，距地面高度等于 35cm。 縱向每隔 10m 設(shè)置 3 步豎向水平加強(qiáng)層，每三步設(shè)置水平加強(qiáng)層。 碗扣式支架的結(jié)構(gòu)如下圖 41 所示： 中鐵十五局集團(tuán)德商高速路橋二標(biāo)項(xiàng)目經(jīng)理部 MRK82+ 中鐵十五局集團(tuán)第一工程有限公司 第 35頁(yè) /共 50頁(yè) 圖 41 碗扣式支架結(jié)構(gòu)詳圖 、 剪刀撐 及斜桿 的布置 根據(jù)《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》 要求，該工程 支架頂部和底部均設(shè)置水平剪刀撐，中間水平剪刀撐的間距為 ；支架的四周及中間縱、橫向，由底至頂連續(xù)設(shè)置豎向剪刀撐，間距為 （即13 跨） 。 剪刀撐的斜桿與地面的夾角應(yīng)在 45176?！?60176。之間，斜桿應(yīng)每步與立桿扣接 。 根據(jù)《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》要求，支架四周拐角處設(shè)置專用斜桿或四面設(shè)置八字斜桿，并在每排每列設(shè)置一組通高十字撐或?qū)Ｓ眯睏U。 、立桿力學(xué)特性計(jì)算 WDJ 碗扣型腳手架材料為 :φ 48mm,δ＝ (Q235) 熱軋鋼管 ,中鐵十五局集團(tuán)德商高速路橋二標(biāo)項(xiàng)目經(jīng)理部 MRK82+ 中鐵十五局集團(tuán)第一工程有限公司 第 36頁(yè) /共 50頁(yè) 其截面特性計(jì)算如下 : 截面抗彎模量 : 433414 8 = 5 0 7 7 . 7 9 m m3 2 4 8W ? ???????? 截面慣性矩 : ? ?4 4 44 8 4 1 = 1 2 1 8 6 7 m m64I ??? Q235 鋼材抗壓強(qiáng)度 : 215N/mm178。 截面回轉(zhuǎn)半徑 : 221i= 4 8 4 1 = 1 5 .7 8m m4 ? 截面凈面積 : ? ?2 2 20 = 4 8 4 1 = 4 8 9 . 3 m m4A ? ? 、立桿強(qiáng)度驗(yàn)算 考慮到支架立桿搭設(shè)時(shí)豎直度可能存在不足，假定立桿 120cm 步距范圍內(nèi)偏斜量 y 取為 ，此處是按照《建筑施工碗扣式腳手架安全技術(shù)規(guī)范》容許傾斜度來(lái)取值，如圖 42 所示。按單向壓彎桿件驗(yàn)算，產(chǎn)生的偏斜彎矩，其計(jì)算過(guò)程如下所示。 中鐵十五局集團(tuán)德商高速路橋二標(biāo)項(xiàng)目經(jīng)理部 MRK82+ 中鐵十五局集團(tuán)第一工程有限公司 第 37頁(yè) /共 50頁(yè) 圖 42 立桿變形圖 單位： m 根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙可知，立桿在腹板位置承受豎向荷載最大，又該工程立桿布置橫、縱向間距均為 60cm 60cm。按最不利工況考慮，該處僅對(duì)腹板處立桿進(jìn)行驗(yàn)算。 為安全考慮， 根據(jù) 《建筑施工碗扣式腳手架安全技術(shù)規(guī)范》 立桿軸向力按下式計(jì)算： ? ?1 1 3 4 x y 21 .2 1 .4 1 .2N Q Q Q L L Q V? ? ? ? ? ????? (41) 式中： Lx、 Ly— 單肢立桿縱向及橫向間距（ m）； V— Lx、 Ly 段的混凝土體積（ m179。）。 1Q — 支撐架模板自重標(biāo)準(zhǔn)值； 2Q — 新澆砼及鋼筋自重標(biāo)準(zhǔn)值； 3Q — 施工人員及設(shè)備荷載標(biāo)準(zhǔn)值； 中鐵十五局集團(tuán)德商高速路橋二標(biāo)項(xiàng)目經(jīng)理部 MRK82+ 中鐵十五局集團(tuán)第一工程有限公司 第 38頁(yè) /共 50頁(yè) 4Q — 振搗砼產(chǎn)生的荷載。 則： ? ? ? ?? ? ? ?5 6 7 8 9 2 3 4 x y x q q q q q q q q h= 1 1 2 2 26 N L L L L?? ? ? ? ? ? ? ? ?????? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?砼 =+ = 則其產(chǎn)生彎矩： =yMN =*= 根據(jù)下式計(jì)算： 36 202 8 . 4 7 2 8 1 0 0 . 1 4 2 4 1 0= = 5 8 . 1 9 2 8 . 0 4 = 8 6 . 2 3 m m4 8 9 . 3 5 0 7 7 . 7 9NM NAW? ??? ? ? ? 2215 mmN 通過(guò)以上計(jì)算，其應(yīng)力 178。215N/mm178。，則立桿在步距范圍內(nèi)傾斜 5mm 強(qiáng)度滿足使用的要求。 、 整體穩(wěn)定性 驗(yàn)算 根據(jù) 節(jié)計(jì)算可知： N= M=由于碗口式支架的橫桿與縱桿約束立桿，計(jì)算簡(jiǎn)圖如下圖 43 所示。 中鐵十五局集團(tuán)德商高速路橋二標(biāo)項(xiàng)目經(jīng)理部 MRK82+ 中鐵十五局集團(tuán)第一工程有限公司 第 39頁(yè) /共 50頁(yè) 圖 43 立桿受力 計(jì)算簡(jiǎn)圖 單位： m 從圖 41 可知立桿與水平橫桿和縱桿的碗扣連接有松動(dòng)，立桿計(jì)算長(zhǎng)度系 數(shù)按照兩端鉸接計(jì)算， 其截面柱或壓桿的計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù) u見下表 41 所示。 表 41 等截面柱或壓桿的計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù) u 項(xiàng)次 1 2 3 4桿端連接方式 一端固定一端自由 兩端鉸接 一端固定一段鉸接 兩端固定u 2 1 注：此表參照《材料力學(xué)》所取。 根據(jù)表 41 可知，兩端鉸接μ取為 ， 但為 安全起見，取 μ =則立桿計(jì)算長(zhǎng)度 ： 0l = h? = = 則長(zhǎng)細(xì)比： 0l 1 8 0 0= = =1 1 4 .0 7i 1 5 .7 8? 由此可查《建筑施工碗扣式腳手架安全技術(shù)規(guī)范》 (JGJ1662021)中鐵十五局集團(tuán)德商高速路橋二標(biāo)項(xiàng)目經(jīng)理部 MRK82+ 中鐵十五局集團(tuán)第一工程有限公司 第 40頁(yè) /共 50頁(yè) 附錄 C， 可知立桿穩(wěn)定系數(shù)φ＝ 。 立桿歐拉臨界力 公式如下公式（ 42）所示。 22=/EN EA?? （ 42） 式中： EN — 歐拉臨界力（ kN)； E— 彈性模量（ N/mm178。）； A— 截面面積（ mm）； λ — 長(zhǎng)細(xì)比。 Q235 鋼材的彈性模量： E＝ 510 N/mm178。，則由公式 42 計(jì)算歐拉臨界力，其計(jì)算過(guò)程如下所示。 22=/EN EA??=178。 510 178。= 由歐拉公式計(jì)算其應(yīng)力，計(jì)算公式如下 (43)所示。 ? ?m / w 1 0 . 8 EN M N NA? ? ??? ? ????? (43) 式中：σ — 歐拉應(yīng)力（ N/mm178。）； γ — 為截面塑性發(fā)展系數(shù) ； w— 為截面 抗彎模量 (mm179。)； m? — 為等效彎矩系數(shù) ； N— 立桿單肢加載荷載（ kN） 。 其計(jì)算過(guò)程如下所示： ? ?3 6 3 32 8 . 4 7 2 8 1 0 1 0 . 1 4 2 4 1 0 / 1 . 1 5 5 0 7 7 . 7 9 1 0 . 8 2 7 . 4 7 2 8 1 0 7 6 . 3 7 6 100 . 4 8 9 4 8 9 . 3? ? ??? ? ? ? ? ? ? ? ? ???? =119+= N/mm178。 2215 mmN 單肢立桿穩(wěn)定性按下式計(jì)算： 中鐵十五局集團(tuán)德商高速路橋二標(biāo)項(xiàng)目經(jīng)理部 MRK82+ 中鐵十五局集團(tuán)第一工程有限公司 第 41頁(yè) /共 50頁(yè) N≤ fA? （ 44） 式中： A— 立桿橫截面積； φ — 軸心受壓桿件穩(wěn)定系數(shù)，按細(xì)長(zhǎng)比查上述規(guī)范附錄 C所示； f— 鋼材強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，查上述規(guī)范附錄 B 表 B2； 則： ? ? 3f = 89 48 21 5 10 =5 4 kN A N? ?? ? ? ? N= ? ?=5 通過(guò)以上計(jì)算， N＝ [N]＝ ，并且歐拉應(yīng)力σ＝ 178。215 N/mm178。，只要立桿 120cm 步距范圍內(nèi)偏斜控制在 以內(nèi)，立桿穩(wěn) 定性可以得到保證。 、 斜桿兩端連接扣件抗滑強(qiáng)度 驗(yàn)算 根據(jù) 節(jié)計(jì)算結(jié)果可知，風(fēng)荷載 210q = k mKWN? 。 按照《建筑施工碗扣式腳手架安全技術(shù)規(guī)范》 規(guī)定，當(dāng)模板支撐架高度大于 8 米并有風(fēng)荷載作用時(shí)，應(yīng)對(duì)斜桿內(nèi)力進(jìn)行計(jì)算，并驗(yàn)算連接扣件的抗滑能力。其計(jì)算簡(jiǎn)圖如下圖 44 所示。 中鐵十五局集團(tuán)德商高速路橋二標(biāo)項(xiàng)目經(jīng)理部 MRK82+ 中鐵十五局集團(tuán)第一工程有限公司 第 42頁(yè) /共 50頁(yè) 圖 44 斜桿內(nèi)力計(jì)算簡(jiǎn)圖 由《建筑施工碗扣式腳手架安全技術(shù)規(guī)范》規(guī)定，對(duì)架體內(nèi)力計(jì)算時(shí)將風(fēng)荷載簡(jiǎn)化為每一結(jié)點(diǎn)的集中荷載 W； W 在立桿及斜桿中產(chǎn)生的內(nèi)力 vW 、 sW 按下