【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(shí)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(shí)取 ，摻緩凝作用的外加劑時(shí)取 ；取值 .K2──混凝土坍落度影響修正系數(shù)，當(dāng)坍落度小于 30mm 時(shí)，取 ；50～90mm 時(shí)，取 ；110～150mm 時(shí)，取 。取值 .a)按公式 D1 計(jì)算：q5 = 0K1K2υ 1/2=24√2=b)按公式 D2 計(jì)算： 澆筑速度與環(huán)境氣溫的比值： 當(dāng) T=28℃時(shí)，v/T=2/28= 當(dāng) T=10℃時(shí)，v/T=2/10=混凝土澆筑時(shí)的有效壓頭高度： 當(dāng) 時(shí)：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(chǎn)生的水平荷載，取 。⑺ q7其他可能產(chǎn)生的荷載：如雪荷載、冬季保溫設(shè)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(shè)計(jì)計(jì)算荷載組合荷載組合模板結(jié)構(gòu)名稱強(qiáng)度計(jì)算 剛度檢算底模及支架系統(tǒng)計(jì)算 ⑴＋⑵＋⑶＋⑷＋⑺ ⑴＋⑵＋⑺側(cè)模計(jì)算 ⑸＋⑹ ⑸四、結(jié)構(gòu)檢算1 、承插式鋼管支架立桿強(qiáng)度及穩(wěn)定性驗(yàn)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(jié)構(gòu)，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(duì)立桿受壓后的側(cè)向變形具有較強(qiáng)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(guò) 35%） 。本工程現(xiàn)澆通道橋支架立桿強(qiáng)度及穩(wěn)定性驗(yàn)算，根據(jù)《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（承插架用鋼管規(guī)格為 φ48） 。① 、立桿強(qiáng)度驗(yàn)算根據(jù)立桿的設(shè)計(jì)允許荷載，當(dāng)橫桿步距為 90cm 時(shí)，立桿可承受的最大允許豎直荷載為［N］＝（參見(jiàn)公路橋涵施工手冊(cè)） 。立桿實(shí)際承受的荷載為：N=（N1+N2+N3+N4） （組合風(fēng)荷載時(shí)）N1—荷載 q1 產(chǎn)生的軸向力；N2—荷載 q2 產(chǎn)生的軸向力N3—荷載 q3 產(chǎn)生的軸向力N4—荷載 q4 產(chǎn)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(qiáng)度滿足要求。②、立桿穩(wěn)定性驗(yàn)算根據(jù)《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》有關(guān)模板支架立桿的穩(wěn)定性計(jì)算公式：N/ΦA(chǔ)+M W/W≤fN—鋼管所受的垂直荷載，N=（N1+N2+N3+N4）=（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/mm 2參考《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)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(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—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(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=WKLah2/10WK=usw0uz—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：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(shù)規(guī)范〉 〉附表 B得：W=103mm3則，(N/ΦA(chǔ)+M W/W)＝(10 3/（489）+106/（10 3）)＝≤[σ]＝140N/mm 2計(jì)算結(jié)果說(shuō)明支架是安全穩(wěn)定的。Φ=((λ+20)/100) 2=臨界荷載：N=[σ] ΦA(chǔ)/=140489=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)荷栽作用下時(shí)，傾覆穩(wěn)定系數(shù)不得小于 。K0=穩(wěn)定力矩/傾覆力矩=yN i/ΣMw通道橋?qū)挾?14m，長(zhǎng) 采用 606090cm 跨中支架來(lái)驗(yàn)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(gè)；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(jù)以上對(duì)風(fēng)荷載計(jì)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(jì)算結(jié)果說(shuō)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(yàn)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(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。 q(KN/m)方 木 材 質(zhì) 為 衫 木 ，［ δ w］ =1MPa［ δ τ ］ .7 E9060尺 寸 單 位 ： cmq(KN/m)5驗(yàn)算寬度為縱向長(zhǎng)度 ， 跨度 L＝60cm 進(jìn)行驗(yàn)算。① 方木間距計(jì)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(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＝+1＝62 根。② 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)［(qL 4)/(EI)］=(5/384)［（ 4)/(629106106)］=10 4m＜L/400=10 圖 底模下橫橋向方木受力簡(jiǎn)圖36 / 443m (撓度滿足要求)③ 每根方木抗剪計(jì)算 35－.＝ m???S46312＝ ?mIτ = ＝nQ 6－－mm ??????＜［σ τ ］==符合要求。④以集中荷載 進(jìn)行驗(yàn)算，驗(yàn)算縱向長(zhǎng)度 1m：跨中彎矩最大：M= MPaMPaM w1][＝ ?????? ??w剪應(yīng)力驗(yàn)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(yàn)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(jù)立桿布置間距，按 L＝60cm 進(jìn)行驗(yàn)算。將受力簡(jiǎn)化為如圖的三跨連續(xù)結(jié)構(gòu)。Φ48* 鋼管的容許應(yīng)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(jù)前受力布置圖進(jìn)行受力分析計(jì)算如下：① 每根鋼管抗彎計(jì)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(jì)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(jì)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(jiǎn)圖38 / 44=＜l/400=600/400= 故，撓度滿足要求。通道底模板計(jì)算通道底模采用優(yōu)質(zhì)竹膠板，鋪設(shè)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(jìn)行受力分析，并對(duì)受力結(jié)構(gòu)進(jìn)行簡(jiǎn)化（偏于安全）如圖 ：通過(guò)前面分析計(jì)算及布置方案，橫橋向方木布置間距分別為 （凈距 ）時(shí)，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(jiǎn) 圖底 模 驗(yàn) 算 簡(jiǎn) 圖⑴頂截面處底模板計(jì)算① 模板厚度計(jì)算q=( q11+ q2+ q3+ q4)l=(1+39++2)=則：M max= mKNl????? 圖 底模支撐系統(tǒng)及驗(yàn)算簡(jiǎn)圖39 / 44模板需要的截面模量：W= .][ ??????WM?模板的寬度為 ，根據(jù) 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(yàn)算fmax= ＜200/400= ＝4 ????故，撓度滿足要求。側(cè)模驗(yàn)算① 通道側(cè)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(shè)置在底板頂面上 位置。側(cè)墻內(nèi)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(shè)置 D16 止水螺紋鋼筋拉桿。②荷載q4= kpa 振搗混凝土?xí)r產(chǎn)生的振動(dòng)荷載。q5= kpa 新澆筑的混凝土對(duì)側(cè)面模板的壓力。q6= kpa 傾倒大方量混凝土?xí)r產(chǎn)生水平方向的沖擊荷載，由于側(cè)墻厚度大于 1m，根據(jù)規(guī)范荷載組合不考慮此荷載產(chǎn)生的作用。面板驗(yàn)算（面板采用 6mm 厚鋼板）取 100mm 寬度的計(jì)算單元，按支承于小肋（550mm 扁鋼）的三跨邊續(xù)梁計(jì)算。面板單元 1006mm，其力學(xué)數(shù)據(jù)為： ,W=600mm3,I=1800mm4260Am?30m30mq40 / 44圖 面板受力示意圖⑴計(jì)算荷載：驗(yàn)算強(qiáng)度荷載：q=(q4+q5) =(4+) =驗(yàn)算剛度荷載：q=q5== KN/m⑵強(qiáng)度驗(yàn)算最大彎矩：m max=ql2=1000= N ?m 最大拉應(yīng)力： MPaMPaWm 205][1760.7axax ??????最大剪力： NqlQ ??剪 應(yīng) 力： MPaMPaA85][ ???????⑶剛度驗(yàn)算： 最大撓度： mEIqlf 4max4 ?????⑷結(jié)論：強(qiáng)度及剛度驗(yàn)算均滿足要求。小肋驗(yàn)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(yàn)收鋼模板小肋受力按簡(jiǎn)支梁檢算,跨徑為。計(jì)算取 300mm 為驗(yàn)算寬度。計(jì)算單元 455mm，其力學(xué)數(shù)據(jù)為：A=225mm 2 Wz=,I=37968mm4⑴計(jì)算荷載：強(qiáng)度校核荷載：q=(q4+q5) =(4+) =撓度驗(yàn)算荷載：q=q5== KN/m 41 / 44l=350mBAq 圖 小肋受力示意圖 (1)、強(qiáng)度驗(yàn)算最大彎矩：m max=ql2=1000= N ?m 最大拉應(yīng)力： MPaMPawm 205][ ???????最大剪力： NqlQ .38剪 應(yīng) 力： MPaMPaA 5][ ???????(2)、剛度計(jì)算： 最大撓度： mlmEIqlf ?????? (3)、結(jié)論：強(qiáng)度及撓算驗(yàn)算均滿足要求。對(duì)拉螺桿驗(yàn)算對(duì)拉螺桿采用 Φ16mm 止水螺紋拉桿，材質(zhì)為 Q235 鋼材；拉桿兩端均加工普通粗制螺紋。根據(jù)《路橋施工計(jì)算手冊(cè)》 ，單個(gè)螺母的許用拉力： ，???桿體許用拉力： T4108205][2????因?qū)輻U在模板表面其行距為 、排距為 ，故單個(gè)螺桿最大拉力值為： ][并 且],[.)4(][ 10TTKNqTmzx ???? 42 / 44所以對(duì)拉螺桿符合要求。43 / 4