【正文】 kPa)；h──為有效壓頭高度(m)；υ──混凝土的澆筑速度(m/h)；取 。t0──新澆混凝土的初凝時間(h)，可按公式 t0=200/(T+15)=；γ──混凝土的容重(kN/m3)；取值 25kN/m3.K1──外加劑影響修正系數(shù)，不摻外加劑時取 ，摻緩凝作用的外加劑時取 ；取值 .K2──混凝土坍落度影響修正系數(shù)，當坍落度小于 30mm 時，取 ；50～90mm 時，取 ；110～150mm 時，取 。取值 .a)按公式 D1 計算：q5 = 0K1K2υ 1/2=24√2=b)按公式 D2 計算： 澆筑速度與環(huán)境氣溫的比值： 當 T=28℃時，v/T=2/28= 當 T=10℃時，v/T=2/10=混凝土澆筑時的有效壓頭高度： 當 時：h=++*= /?q5= KPahrKPm ?????式中： γ－混凝土的重力密度，C 40=24KN/m3 K—緩凝型外加劑影響修正系數(shù)， K= h－混凝土的混凝土的有效壓頭高度， 為安全取大值，q5=⑹ q 6—— 傾倒混凝土產生的水平荷載，取 。⑺ q7其他可能產生的荷載：如雪荷載、冬季保溫設施荷載等,本工程不考慮其32 / 44它荷載。荷載組合表 模板、支架設計計算荷載組合荷載組合模板結構名稱強度計算 剛度檢算底模及支架系統(tǒng)計算 ⑴＋⑵＋⑶＋⑷＋⑺ ⑴＋⑵＋⑺側模計算 ⑸＋⑹ ⑸四、結構檢算1 、承插式鋼管支架立桿強度及穩(wěn)定性驗算承插式鋼管腳手架與支撐和扣件式鋼管腳手架與支架一樣，同屬于桿式結構，以立桿承受豎向荷載作用為主，但承插式由于立桿和橫桿間為軸心相接，且橫桿的“├”型插頭被立桿的上、下承插緊固，對立桿受壓后的側向變形具有較強的約束能力，因而承插式鋼管架穩(wěn)定承載能力顯著高于扣件架（一般都高出 20%以上，甚至超過 35%） 。本工程現(xiàn)澆通道橋支架立桿強度及穩(wěn)定性驗算，根據《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規(guī)范》有關模板支架立桿的強度及穩(wěn)定性計算公式進行分析計算（承插架用鋼管規(guī)格為 φ48） 。① 、立桿強度驗算根據立桿的設計允許荷載，當橫桿步距為 90cm 時，立桿可承受的最大允許豎直荷載為［N］＝（參見公路橋涵施工手冊） 。立桿實際承受的荷載為：N=（N1+N2+N3+N4） （組合風荷載時）N1—荷載 q1 產生的軸向力；N2—荷載 q2 產生的軸向力N3—荷載 q3 產生的軸向力N4—荷載 q4 產生的軸向力于是，有：N1=q 1=3=N2=q2=39=N3=q3 ==33 / 44N4=q4==則：N=（N1+N2+N3+N4） =（+++）=＜［N］＝ ，強度滿足要求。②、立桿穩(wěn)定性驗算根據《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規(guī)范》有關模板支架立桿的穩(wěn)定性計算公式：N/ΦA+M W/W≤fN—鋼管所受的垂直荷載，N=（N1+N2+N3+N4）=（組合風荷載時） ，同前計算所得；f—鋼材的抗壓強度設計值，f＝205N/mm 2參考《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規(guī)范》表 。A—支架立桿的截面積 A＝489mm 2(取 φ48mm 鋼管的截面積)。Φ—軸心受壓桿件的穩(wěn)定系數(shù)，根據長細比 λ 查表即可求得 Φ。i—截面的回轉半徑，查《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規(guī)范》附錄 B得i＝㎜。長細比 λ＝L/i。 L—水平步距，L＝。于是，λ＝L/i＝57，參照《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規(guī)范》查附錄 C得 Φ＝MW—計算立桿段有風荷載設計值產生的彎距；MW=WKLah2/10WK=usw0uz—風壓高度變化系數(shù)，參考〈〈建筑結構荷載規(guī)范〉 〉表 uz=us—風荷載腳手架體型系數(shù)，查〈〈建筑結構荷載規(guī)范〉 〉表 36項得：us=w0—基本風壓，查〈〈建筑結構荷載規(guī)范〉 〉附表 w0=故：W K=usw0==La—立桿縱距 ；h—立桿步距 MW=WKLah2/10=34 / 44W— 截面模量查表〈〈建筑施工扣件式腳手架安全技術規(guī)范〉 〉附表 B得：W=103mm3則，(N/ΦA+M W/W)＝(10 3/（489）+106/（10 3）)＝≤[σ]＝140N/mm 2計算結果說明支架是安全穩(wěn)定的。Φ=((λ+20)/100) 2=臨界荷載：N=[σ] ΦA/=140489=滿堂支架整體抗傾覆驗算依據《公路橋涵技術施工技術規(guī)范實施手冊》第 要求支架在自重和風荷栽作用下時，傾覆穩(wěn)定系數(shù)不得小于 。K0=穩(wěn)定力矩/傾覆力矩=yN i/ΣMw通道橋寬度 14m，長 采用 606090cm 跨中支架來驗算全橋：支架橫向 22 排；支架縱向 22 排；高度 m；頂托 TC60 共需要 22222=968 個；立桿需要 2222=2662m。縱向橫桿需要 227=；橫向橫桿需要 227=；故：鋼管總重（2662++）。 頂托 TC60 總重為：968；故 q=+=；穩(wěn)定力矩= yN i==依據以上對風荷載計算 WK=usw0==通道橋 12m 共受力為：q=14=；傾覆力矩=q==K0=穩(wěn)定力矩/傾覆力矩=計算結果說明本方案滿支架滿足抗傾覆要求。35 / 44通道橋底模下橫橋向方木驗算本施工方案中通道橋底模底面橫向采用 58cm 方木，順橋向布置間距按 15cm 布置，橫橋向受力支距按 L＝60cm 進行受力計算，如下圖將方木簡化為如圖的簡支結構（偏于安全） ，木材的容許應力和彈性模量的取值參照杉木進行計算，實際施工時如油松、廣東松等力學性能優(yōu)于杉木的木材均可使用。 q(KN/m)方 木 材 質 為 衫 木 ，［ δ w］ =1MPa［ δ τ ］ .7 E9060尺 寸 單 位 ： cmq(KN/m)5驗算寬度為縱向長度 ， 跨度 L＝60cm 進行驗算。① 方木間距計算q＝(q 1+ q2+ q3+ q4)B＝(1+39++2)=M＝(1/8) qL 2=(1/8)＝mW=(bh2)/6=()/6=則： n= M/( W［δw］)=(11000)=(取整數(shù)n＝50 根) d＝B/(n1)=（501）= 注： 為方木的不均勻折減系數(shù)。經計算，方木間距小于 均可滿足要求，實際施工中為滿足底模板受力要求，方木間距 d 取 ，則 n＝+1＝62 根。② 每根方木撓度計算方木的慣性矩 I=(bh3)/12=()/12=106m4則方木最大撓度：fmax=(5/384)［(qL 4)/(EI)］=(5/384)［（ 4)/(629106106)］=10 4m＜L/400=10 圖 底模下橫橋向方木受力簡圖36 / 443m (撓度滿足要求)③ 每根方木抗剪計算 35－.＝ m???S46312＝ ?mIτ = ＝nQ 6－－mm ??????＜［σ τ ］==符合要求。④以集中荷載 進行驗算，驗算縱向長度 1m：跨中彎矩最大：M= MPaMPaM w1][＝ ?????? ??w剪應力驗算： Qmax=τ = ＝bnIQS 6－－mm ?????? [σ τ ]=滿足規(guī)范安全要求。承插式支架立桿頂托上順橋向鋼管驗算Φ48* 鋼管本施工方案中多功能承插架頂托上順橋向采用 2 根 Φ48* 鋼管作為縱向分配梁。順橋向方木的跨距，根據立桿布置間距，按 L＝60cm 進行驗算。將受力簡化為如圖的三跨連續(xù)結構。Φ48* 鋼管的容許應力和彈性模量的取值如下。37 / 44q(KN/m)?48* 管［ δ w］ =1MPa［ δ τ ］ E206尺 寸 單 位 ： cmq(KN/m)根據前受力布置圖進行受力分析計算如下：① 每根鋼管抗彎計算q＝(q1+ q2+ q3+ q4)B＝(1+39++2)=M＝(1/10) qL 2=(1/10)＝mW=106m3則：δ= Mmax/ W=(2106)=＜［δ w］＝145=（符合要求）注： 為 Φ48* 鋼管的不均勻折減系數(shù)。② 每根 Φ48* 鋼管抗剪計算36－＝ m?mS4829＝ ?I則： τ = MPa＜ ［ σ τ ］＝Q8－6－m ????=85MPa=符合要求。③ 每根 Φ48* 鋼管撓度計算Φ48* 鋼管的慣性矩 I=108m4則 Φ48* 鋼管最大撓度：fmax=［(qL 3)/( 2100EI)］=［(600 3)/(2100105105)］圖 立桿頂托上順橋向鋼管受力簡圖38 / 44=＜l/400=600/400= 故，撓度滿足要求。通道底模板計算通道底模采用優(yōu)質竹膠板，鋪設在支架立桿頂托上橫橋向方木上。取各種布置情況下最不利位置進行受力分析，并對受力結構進行簡化（偏于安全）如圖 ：通過前面分析計算及布置方案，橫橋向方木布置間距分別為 （凈距 ）時，為底模板荷載最不利位置，則有：竹膠板彈性模量 E＝5000MPa竹膠板的慣性矩 I=(bh3)/12=()/12=107m4q(kN/m)尺 寸 單 位 ： cm2020竹 膠 板 q(kN/m)58cm橫 橋 向 方 木底 模 及 支 撐 系 統(tǒng) 簡 圖底 模 驗 算 簡 圖⑴頂截面處底模板計算① 模板厚度計算q=( q11+ q2+ q3+ q4)l=(1+39++2)=則：M max= mKNl????? 圖 底模支撐系統(tǒng)及驗算簡圖39 / 44模板需要的截面模量：W= .][ ??????WM?模板的寬度為 ，根據 W、b 得 h 為： h= m61666?因此，采用 15mm 厚的模板，規(guī)格 1220244015mm 的竹膠板完全滿足要求。② 模板剛度驗算fmax= ＜200/400= ＝4 ????故，撓度滿足要求。側模驗算① 通道側墻高度為 , 厚度為 ，混凝土澆筑分兩次澆筑，第一次澆筑高度為,第二次澆筑高度為 ，施工縫設置在底板頂面上 位置。側墻內外模板均面板采用 6mm 冷軋鋼板；豎向背楞采用 5mm 扁鋼，間距為 300mm；水平背楞采用雙φ48 鋼管背楞，間距 650mm,每隔 650x650 間距設置 D16 止水螺紋鋼筋拉桿。②荷載q4= kpa 振搗混凝土時產生的振動荷載。q5= kpa 新澆筑的混凝土對側面模板的壓力。q6= kpa 傾倒大方量混凝土時產生水平方向的沖擊荷載，由于側墻厚度大于 1m，根據規(guī)范荷載組合不考慮此荷載產生的作用。面板驗算（面板采用 6mm 厚鋼板）取 100mm 寬度的計算單元，按支承于小肋（550mm 扁鋼）的三跨邊續(xù)梁計算。面板單元 1006mm，其力學數(shù)據為： ,W=600mm3,I=1800mm4260Am?30m30mq40 / 44圖 面板受力示意圖⑴計算荷載：驗算強度荷載：q=(q4+q5) =(4+) =驗算剛度荷載：q=q5== KN/m⑵強度驗算最大彎矩：m max=ql2=1000= N ?m 最大拉應力： MPaMPaWm 205][1760.7axax ??????最大剪力： NqlQ ??剪 應 力： MPaMPaA85][ ???????⑶剛度驗算： 最大撓度： mEIqlf 4max4 ?????⑷結論：強度及剛度驗算均滿足要求。小肋驗算（505mm 扁鋼）小肋為 455mm 扁鋼，橫豎布置間距 。鋼模背后水平縱向布置Φ48* 鋼管，間距 。所以驗收鋼模板小肋受力按簡支梁檢算,跨徑為。計算取 300mm 為驗算寬度。計算單元 455mm，其力學數(shù)據為：A=225mm 2 Wz=,I=37968mm4⑴計算荷載：強度校核荷載：q=(q4+q5) =(4+) =撓度驗算荷載：q=q5== KN/m 41 / 44l=350mBAq 圖 小肋受力示意圖 (1)、強度驗算最大彎矩：m max=ql2=1000= N ?m 最大拉應力： MPaMPawm 205][ ???????最大剪力： NqlQ .38剪 應 力： MPaMPaA 5][ ???????(2)、剛度計算： 最大撓度： mlmEIqlf ?????? (3)、結論：強度及撓算驗算均滿足要求。對拉螺桿驗算對拉螺桿采用 Φ16mm 止水螺紋拉桿，材質為 Q235 鋼材；拉桿兩端均加工普通粗制螺紋。根據《路橋施工計算手冊》 ，單個螺母的許用拉力： ，???桿體許用拉力： T4108205][2????因對拉螺桿在模板表面其行距為 、排距為 ，故單個螺桿最大拉力值為： ][并 且],[.)4(][ 10TTKNqTmzx ???? 42 / 44所以對拉螺桿符合要求。43 / 4