45 75 45m边跨现浇段碗扣式支架计算书12.17
箱梁碗扣式支架计算书
一、工程概括
略
二、计算依据和规范
1、《建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ 166-2008) 2、《公路桥涵施工技术规范》（JTJ 041-2000） 3、《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001) 4、《木结构设计规范》（GB 50005-2003） 5、《钢结构设计规范》（GB 50017-2003） 7、 《路桥施工计算手册》周水兴等编著 三、支架模板方案
1、模板
箱梁底模拟采用δ＝10 mm的钢模，侧模采用δ＝4 mm的钢模，内膜采用δ＝15 mm的竹胶板。钢模板容许应力 [σ0]=140MPa,弹性模量E=2.06*105MPa。
2、纵横向方木
纵向方木截面尺寸为15*15cm，放置于顶托上。
横向方木截面尺寸为10*10cm，放置于纵向方木上，间距为30cm。 方木的力学性能指标按《木结构设计规范》GB 50005-2003木材按乘以相应的条件折减系数取值，则：
[σ0]=12*0.9=10.8MPa，E=10*103*0.85=8.5×103MPa，容重取6KN/m3。 3、支架
支架采用碗扣式脚手架，碗扣支架钢管为φ48、d=3.5mm，材质为A3钢，轴向容许应力[σ0]=215 MPa。详细数据可查表1。
表1 碗扣支架钢管截面特性
中的TC13A类
支架布置：
横距：腹板下600mm，箱室底板和翼缘板处900mm；纵距：均取900mm，横杆步距1200mm，剪刀撑每三道设置一道，具体布置见下图：
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横桥向：Ⅰ—Ⅰ截面支架布置示意图 单位：
cm
横桥向：Ⅱ—Ⅱ截面支架布置示意图 单位：cm
顺桥向支架布置示意图 单位：cm
四、计算假定
a、 翼缘板砼（Ⅰ区）及模板重量由板下支架承担；
b、 Ⅱ、Ⅳ区顶板、底板及腹板砼及模板重量由底板模板承担，底板面积
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按实际底板面积加上腹板垂直投影面积；
c、 Ⅲ区顶板砼通过内模由底板模板承担； d、 支架连接按铰接计算； e、 荷载按下图分解。 取如下截面计算是偏安全的
Ⅰ—Ⅰ截面
Ⅱ—Ⅱ截面图
五、荷载计算：
1、新浇混凝土自重荷载q1: 钢筋砼容重γ=26kN/m3 2、模板及方木q2=1.0kN/ m 2
3、施工人员、施工料具荷载按均布施工荷载q3=2.5kN/m2 4、混凝土振捣时产生的荷载q4=2kN/ m 2 5、混凝土振捣时产生的冲击荷载q5=2kN/ m 2
按上图计算荷载
翼缘计算截面取Ⅰ—Ⅰ截面段，厚度为80cm，底板为130cm，腹板厚度为200cm。则荷载为：
翼缘区（Ⅰ区）：q1=13kN/m 2 腹板区（Ⅱ、Ⅳ区）：52kN/m 2 底板区Ⅲ区：33.8kN/m 2
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根据《路桥施工计算手册》，验算强度时，荷载组合为1—5，验算刚度时， 荷载组合为1、2,荷载分项系数，混凝土自重荷载和模板荷载取1.2，其余荷载取1.4。
六、强度、刚度及变形验算
1、底模
底模采用15mm竹胶板，计算时按三跨连续梁考虑，因底模下的横向方木间距为30cm，故底模的计算跨径为30cm，底模宽度取1m，因腹板区荷载最大，故取腹板区进行验算。
模板的弹性模量E=2.06×105MPa，I=1/12*1000*103=83333mm4
（1）、强度验算 荷载组合
q=1.2*（52+1）+1.4*（2.5+2+2）=72.7kN/m
底板弯矩最大值MmAX= qL2/10=0.1*72.7*0.32=0.65kN.m
模板的抗弯刚度W=1/6*B*H2=1/6*1000*102=16667mm3
则模板承受的应力为σ=MmAX/W=0.65*106/16667=39.00MPa<50Mpa 故模板的强度满足要求。 （2）、刚度验算 荷载组合
q=1.2*（52+1）=63.6kN/m 2 则最大挠度为
f=ql4/150EI=63.6*3004/(150*2.06×105*281250) =0.06mm<[f]=300/400=0.75mm 故模板的刚度满足要求。 2、横桥向方木
横桥向方木放置于顺桥向方木上面，横桥向方木规格采用10cm×10cm，方木间距按30cm布置，计算模型简化为三跨连续梁计算，计算跨径为腹板区0.6m，底板区和翼缘区0.9m，忽略方木自重的影响。
E=10*103*0.85=8.5×103MPa， I=1/12*100*1003=8.33×106mm4。 （1）、强度验算
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荷载组合：
腹板区：q=（1.2*（52+1）+1.4*（2.5+2+2））*0.3=21.81kN/m 底板区：q=（1.2*（33.8+1）+1.4*（2.5+2+2））*0.3=15.26kN/m 翼缘区：q=（1.2*（20.8+1）+1.4*（2.5+2+2））*0.3=10.58kN/m 最大弯矩：
腹板区： MmAX= qL2/10=0.1*21.81*0.62=0.79kN.m 底板区： MmAX= qL2/10=0.1*15.26*0.92=1.24kN.m 翼板区： MmAX= qL2/10=0.1*10.58*0.92=0.86kN.m 底板区的最大弯矩最大，故用底板区的最大弯矩计算 W=1/6*B*H2=1/6*1000*10002=1.67×105mm3
σ=MmAX/W=7.43MPa<[σ]=10.8MPa 故横向方木的强度满足要求。
（2）、刚度验算 荷载组合：
腹板区：q=1.2*（52+1）*0.3=19.08kN/m 底板区：q=1.2*（33.8+1）*0.3=12.53kN/m 翼板区：q=1.2*（20.8+1）*0.3=7.85kN/m
则最大挠度为：
腹板区： f=ql4/150EI=19.08*6004/(150*8.5×103*8.33×106) =0.23mm<[f]=600/400=1.5mm 底板区： f=ql4/150EI=12.53*9004/(150*8.5×103*8.33×106) =0.77mm<[f]=900/400=2.25mm
因翼板区和底板区的计算跨径相同，而荷载小于底板区，故无需验算 故横向方木的刚度满足要求 3、顺桥向方木
纵桥向方木尺寸采用15cm×15cm，放置于碗扣支架的顶托上，承受横桥向方木传递给其的集中荷载，按简支梁模型考虑，计算跨径为90cm。
E=10*103*0.85=8.5×103MPa， I=1/12*150*1503=4.22×107mm4。 （1）、强度验算
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横向方木所传递给纵向方木的集中力为： 腹板区: P=21.81×0.6=13.09kN 底板区：P=15.26×0.9=13.73kN 翼板区：P=10.58×0.9=9.52kN
纵向方木自重：g＝6×0.15×0.15＝0.14 kN/m 力学模型