现浇箱梁支架验算分析

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目录一、标准联箱梁特征1二、支架布设方案1三、理论计算2（一）、基本计算原理及依据2（二）、分析单元选取3（三）、各个单元的自重荷载计算3（四）、A-1单元分析计算5（五）、A-2单元模板支架计算12（六）、B-1单元模板支架计算19（七）、B-2单元模板支架计算25（八）、箱梁中横梁模板支架计算31（九）、箱梁翼板下模板、支架计算37（十）、箱梁中横梁加厚部分模板支架计算42（十一）、侧模理论计算48（十二）、贝雷支架验算50四、门式支架平面布置示意图5661 支架承载力理论计算一、标准联箱梁特征现以标准断面联支架为研究对象，箱梁顶宽26米，梁高2.2米。梁底至原地面平均净高约11.5米。二、支架布设方案1、门式支架布置标准联箱梁顶板投影面宽26米，其中翼板投影宽3.5米，箱梁底板宽16.87米。为了方便计算，把箱梁纵向划分成3个区段，横向划分成3个区块，如下图所示。门式支架采用HR重型门架，门架正面与桥梁纵轴线面平行，横桥向采用交叉拉杆连接。分别布置如下：（1）、横梁处（C段）：横桥向采用60cm间距，顺桥向采用50cm间距。（2）、箱梁中部一般位置（A段）：横桥向采用90cm间距，顺桥向采用100cm间距，腹板位置横桥向加密至60cm，顺桥向片间距均取100cm。（3）、箱梁底板厚度渐变位置（B段）：横桥向采用90cm间距，顺桥向采用100cm间距，腹板位置横桥向加密至60cm，顺桥向片间距均取100cm。（4）、悬臂翼板部位：横桥向位置90+90+90+120cm，顺桥向片间距均取100cm。61 2、传力系统设置（1）、上下托设置门架上设调节杆，上安装可调顶托，下端设可调底座。（2）、分配梁设置箱梁梁底支架顶托上设三根Φ48×3.5mm并排钢管，横桥向布置，作为分配梁；翼板部分顶托上设三根Φ48×3.5mm并排钢管，横桥向布置，作为分配梁；（3）、方木及竹胶板底模及外侧方木均采用10×10松木方，中心间距25cm，材质东北落叶松。模板采用15mm厚优质覆膜竹胶板。三、理论计算（一）、基本计算原理及依据所有模板、方木及钢管分布梁均按多跨连续梁结构近似计算，为确保安全，钢管原则虽然采用φ48×3.5mm钢管，考虑钢管下公差，在计算时按φ48×3.0mm钢管的相关参数进行验证。钢管扣件在施工时其扭矩采用扭力扳手进行检查，确保其扭力在40N.M-65N.M。由于竹胶板的刚度较小，在浇筑混凝土时作用在底部支架上的荷载是不均匀的，通常腹板位置支架承受的荷载相对较大，翼缘位置支架承受的荷载相对较小，而腹板之间顶、底板的支架承受的荷载介于上述两者之间。因此，主要对腹板及腹板之间的顶、底板支架立杆进行强度和稳定性验算，考虑到立杆的布置情况及箱梁截面尺寸，取纵向三个区段、横向三个控制块进行验算。61 进行强度验算时，永久荷载分项系数取1.2，可变荷载分项系数取1.4。（二）、分析单元选取根据箱梁纵、横断面图以及划分的区段和区块，对各个区段和区块分别进行组合计算混凝土的自重荷载，具体如下：A-1单元、A-2单元，B-1单元、B-2单元，翼板悬臂单元，横梁单元，共6个单元。其中标准段中翼板悬臂截面和横梁截面在各区段中的尺寸不变，所以在计算时不再分区段进行计算。（三）、各个单元的自重荷载计算1、A-1单元如图：顶板厚260-435mm，底板厚220mm，按顶板435mm计，所以A-1单元每平方米混凝土自重G1=（0.22+0.435）×26=17.03KN/m2A-2单元如图：61 3、A-2单元自重荷载：4、B-1单元如图：B-1单元中顶板厚由26cm渐变为61cm，底板厚由22cm渐变为40cm，所以B-1单元在自重荷载计算时，顶板厚度取61cm,底板厚度取40cm计算，其每平方米混凝土自重G1=（0.61+0.52）×26=29.38KN/m25、B-2单元如图：B-2单元自重荷载：61 B-1单元中腹板宽由50渐变为80cm，所以B-2单元在自重荷载计算时，腹板厚度取80cm计算，其每平方米混凝土自重G1=2.2×26=57.2KN/m2上述单元荷载汇总如下：名称施工恒载名称A-1单元A-2单元B-1单元B-2单元横梁单元翼板单元1混凝土自重(KN/m2)17.0317.03-57.229.3857.257.215.62方木自重(KN/m)0.0650.0650.0650.0650.0650.0653钢管自重(KN/m)0.0380.0380.0380.0380.0380.0384门架自重(KN/m2)1.21.21.21.21.21.25芯模、内支撑自重(KN/m2)0.20.20.20.20.20.26竹胶板自重(KN/m2)0.10.10.10.10.10.1施工活载1施工人员及设备荷载(KN/m2)1.51.51.51.51.51.52振捣混凝土产生的荷载(KN/m2)2.02.02.02.02.02.03倾倒混凝土时冲击所产生的荷载（KN/m2）2.02.02.02.02.02.0（四）、A-1单元分析计算1、支架布置拟浇筑箱梁底板满铺厚15mm竹胶板，竹胶板下设10.0×10.0CM松木挡，中对中间距25CM，单根长4米，纵向61 布置，方木底为钢管分配梁，置于门式支架顶托上端，横向布置。分配梁下为门式支架，横桥向采用90cm间距，顺桥向片间距为100cm。2、厚15mm竹胶板受力计算模板参数:竹胶板采用122*244*1.5cm规格，面板采用竹胶板厚度15mm，抗弯曲强度90Mpa，抗剪强度为1.4Mpa，弹性模量6000N/mm4。由于竹胶板下方木为10×10cm松木方，中对中间距25cm，沿竹胶板长边方向布置，单根长度为4m，竹胶板与底下松木档料以铁钉固定，长边与纵桥平行摆设，竹胶板可简化为五联跨连续梁作受力分析，取1米长为计算单元。（1）、荷载组合根据上述计算每平方米荷载组合为Q=1.2×(17.03+0.2+0.1)+1.4×(1+2+2)=27.8KN/m2（2）受力计算方木尺寸为10×10cm，中对中25cm，两档方木间竹胶板净跨径15cm，取1米模板宽为研究对象，则竹胶板的线载27.8×1.0=27.8KN/m，受力分析如下：受力图剪力图61 弯矩图（3）、弯曲应力强度验算最大弯矩Mmax=0.19KN·M截面抵抗矩W=bh2/6=100×1.52/6=37.5cm3最大弯曲应力σmax=Mmax/W=190/37.5=5.07Mpa＜[σw]=90Mpa(竹胶板抗弯应力强度值)满足要求（4）、剪应力强度验算Qmax=4.22KN最大剪应力τ=Qmax/A=4.22KN/100×1.5cm2=0.3Mpa＜[Q]=1.4Mpa满足要求。（5）、挠度验算竹胶板的惯性矩：I=bh3/12=100×1.53/12=28.125cm4最大挠度：fmax=0.632ql4/(100EI)=0.632×27.8×103×0.254/（100×6×106×28.125×10-8）=0.39mm＜[f]=250/400=0.625mm满足要求。3、10.0×10.0cm方木承载力验算竹胶板下设10.0×10.0cm松木挡，中对中间距25cm，单根4米长，弹性模量=9×103MPa，抗弯设计强度14.5Mpa，抗剪设计强度1.5Mpa。松木档料纵桥向布置，搁于钢管分配梁之上，根据门架间距布置，最大间距可看作是四跨均布荷载作用下的连续梁。（1）、荷载组合根据上述计算每平方米荷载组合为Q=1.2×(17.03+0.2+0.1)+1.4×(1+2+2)=27.8KN/m2，木挡间距中对中25cm，则线荷载为q=27.8×0.25+0.065×1.2=7.03KN/m61 （2）、受力计算荷载布置图剪力图弯矩图（3）、剪应力强度验算最大剪力发生在第二支点和第四支点Qmax=4.27KN最大剪应力τ=Qmax/A=4.27KN/100cm2=0.4Mpa＜[Q]=1.5Mpa满足要求（4）、弯曲应力强度验算最大弯矩力发生在第二支点和第四支点Mmax=750N·M截面抵抗矩W=bh2/6=10×102/6=166.7cm361 最大弯曲应力σmax=Mmax/W=750N.M/166.7cm3=4.5Mpa＜[σw]=14.5Mpa满足要求（5）、挠度验算最大挠度发生在第一、四跨中点方木惯性矩：I=bh3/12=10×103/12=833.3cm4最大挠度：fmax=0.632ql4/(100EI)=0.632×7.03×103×1.04/（100×11×1010×833.3×10-8）=0.48mm＜[f]=1000/400=2.5mm4、顶三排钢管托梁承载力及稳定性验算门架顶托上设三根并排Φ48mmm壁厚3.5mm钢管横梁，将上部受力传于支架。（为安全起见，计算时考虑市场实际钢管要薄，取3.0mmm）根据门架一般布置，横桥向片间距一般为90cm，纵桥向片间距100cm，故顶托上横杆排距100cm，跨距90cm，则就某一根顶横杆而言，因为钢管采用单根6米长Φ48mmm壁厚3.5mm钢管，可采用多跨连续梁承受均布荷载形式作受力分析。为安全及简化计算，以六跨等跨连续梁受为分析为例，作内力及挠度计算：（1）、荷载组合根据上述计算荷载组合为Q=1.2×(17.03+0.2+0.1)+1.4×(1+2+2)=27.8KN/m2，钢管排距为100cm，则线荷载为q=27.8×1.0+（0.065+0.038×3）×1.2=28.01KN/m（2）、受力分析荷载布置图61 剪力图弯矩图（1）、剪应力强度验算最大剪力及剪应力发生在第二支点和第五个支点位置最大剪力Qmax=15.27KN最大剪应力τmax=Qmax/A=15.27KN/12.72cm2=12Mpa＜[τ]=125Mpa满足要求（2）、弯曲应力强度验算最大弯矩及弯应力发生在第二和第五个支点处最大弯矩Mmax=2400N.M截面抵抗矩W=0.0982(D4-d4)/D=0.0982×(4.84-4.204)/4.8=4.493cm3最大弯曲应力σmax=Mmax/W=2400/(3×4.493×10-6)=178Mpa<[σw]=215Mpa满足要求（3）、挠度验算第一、五跨中点挠度最大，最大挠度计算：钢管截面惯生矩：I=3×0.0491×(4.84-4.204)=32.34cm461 最大挠度fmax=0.632ql4/(100EI)=0.632×28.01×103×0.94/（100×2.1×1011×32.34×10-8）=1.71mm<[f]=900/400=2.25mm所以，三根钢管并排作纵梁转递上部载荷满足要求。在实际施工中，钢管可看作多跨连续梁结构，实际挠度将更少。5、门式支架承载力验算（1）、单榀门架理论承载力计算验证本工程采用宽1m、高1.9m的HR重型门式支架，立杆采用截面为Φ57×2.5mm钢管，横杆采用Φ48×2.5mm钢管，立杆加强杆采用Φ26.8×2.5mm钢管与主立杆平行。立杆高1.9m，立杆加强杆1.60m。每榀门架稳定承载力容许值简约计算如下：立杆横截面积：A1＝π（D2－d2）/4＝π（572－522）/4＝428mm2立杆高：h1＝1900mm立杆惯性矩：I1＝π（R4－r4）/64＝（574－524）/64＝1.59×105mm4立杆加强杆横截面积：A2＝π（D2－d2）/4＝（26.82－21.82）/4＝190.9mm4立杆高：h2＝1600mm立杆加强杆惯性矩：I2＝π（D4－d4）/64＝（26.84－21.84）/64＝1.42×104mm4所以，门架立杆组合惯性矩I＝I1+I2×160/190＝1.59×105+1.42×104×160/190＝1.7×105mm4门架立杆回旋半径：i平均＝sqrt(I/A1)＝sqrt(1.7×105/428)＝19.93mm立杆长细比：λ＝kh1/i＝1.13×1900/19.93＝108K：调整系数，因支架总高小于30米，则k＝1.13《建筑施工门式钢管脚手架安全技术规范》门架采用Q235钢材，查表有立杆稳定性系ф＝0.530Q235钢材强度设计值f＝215N/mm2所以一榀门架立杆稳定承载力设计值：Nd＝ФA1f＝0.530×428×215×10-3×2＝97.5KN61 说明厂家提供的一榀门架立杆承载力为75KN，偏于安全。（3）、A-1单元下门架承载力根据箱梁箱室下门式支架布置特征，为安全起见按平均布荷载，门架间距不考虑腹板及横梁下加密的情况下，进行计算：支架自重取1.2KN/㎡（按6层门架重估算，钢管及扣件按1/3门架重进行估计）荷载组合Q=1.2×(17.03+0.2+0.1+1.2)+1.4×(1+2+2)=29.24KN/m2，每榀门架立杆受力:P1=29.24×0.9×2=52.63KN<75KN调节杆受力：每榀门架立杆受力:P1=52.63/2=26.3KN<37.5KN门架及调节杆计算承载力符合允许承载力要求。（五）、A-2单元模板支架计算1、支架布置A-2单元位置（箱梁的中腹板）箱梁底板满铺厚15mm竹胶板，竹胶板下设10.0×10.0CM松木挡，中对中间距25CM，单根长4米，纵向布置，方木底为钢管分配梁，置于门式支架顶托上端，横向布置。分配梁下为门式支架，横桥向采用60cm间距，顺桥向片间距为100cm。箱梁中腹厚50cm，下倒角40×20cm，上倒角90×30cm，箱梁底板厚22cm，顶板厚26cm渐变至43.5cm，按43.5cm计算。2、分析单元选取如图所以示：3、荷载组合61 Q1=1.2×(17.03+0.2+0.1)+1.4×(1+2+2)=27.8KN/m2Q2=1.2×(29.38+0.2+0.1)+1.4×(1+2+2)=42.6KN/m2Q3=1.2×(57.2+0.2+0.1)+1.4×(1+2+2)=76KN/m24、竹胶板计算方木尺寸为10×10cm，中对中25cm，两档方木间竹胶板净跨径15cm，取1.5米为研究，即中间7道方木间竹胶板进行分析，腹板考虑横梁附近变宽，则受力分析时，将腹板厚度按照50cm，梯形荷载进行计算，更偏于安全。计算时,按照梯度荷载输入，各个单元荷载按照内插法计算，共输入节点、杆件、荷载及坐标表如下:节点单元距原点距离(米)荷载(KN/M)备注102(1)0.2527.8-35.2梯度荷载3(2)0.535.2-42.6梯度荷载4(3)0.7576均布荷载5(4)176均布荷载6⑸1.2542.6-35.2梯度荷载7⑹1.535.2-27.8梯度荷载61 计算结果如下：剪力图弯矩图挠度图（4）、弯曲应力强度验算最大弯矩及弯应力发生在第四支点上。最大弯矩Mmax=450N·M截面抵抗矩W=bh2/6=100×1.52/6=37.5cm3最大弯曲应力σmax=Mmax/W=450/(37.5×10-6)=12Mpa＜[σw]=90Mpa满足要求！（5）、剪应力强度验算Qmax=10.16KN最大剪应力τ=Qmax/A=10.16KN/100×1.5cm2=0.7Mpa＜[Q]=1.4Mpa满足要求。（6）、挠度验算61 根据计算，竹胶板的最大挠度出现在第三、第四跨中：fmax=0.59mm＜[f]=250/400=0.625mm满足要求。5、10.0×10.0cm方木计算竹胶板下设10.0×10.0cm松木挡，中对中间距25cm，单根4米长，弹性模量=11×103MPa，抗弯设计强度14.5Mpa，抗剪设计强度1.5Mpa。松木档料横桥向布置，搁于钢管分配梁之上，根据门架间距布置，最大间距可看作是四不等跨均布荷载作用下的连续梁。按照四跨连续计算：（1）、荷载组合取A-2单元梯度荷载重的最大荷载：Q=1.2×(57.2+0.2+0.1)+1.4×(1+2+2)=76KN/m2方木的间距为0.25米，故其线荷载=76×0.25+1.2×0.065=19.08KN/m（2）、受力简图受力荷载剪力图弯矩图61 （3）、剪应力强度验算最大剪力发生在第二支点、第四支点位置Qmax=11.58KN最大剪应力τ=Qmax/A=11.58KN/100cm2=1.2Mpa＜[Q]=1.5Mpa满足要求！（4）、弯曲应力强度验算最大弯矩力发生在第二支点、第四支点位置Mmax=2040N·M截面抵抗矩W=bh2/6=10×102/6=166.7cm3最大弯曲应力σmax=Mmax/W=2040N.M/166.7cm3=12.24Mpa＜[σw]=14.5Mpa满足要求！（5）、挠度验算最大挠度发生在第一、四跨中点方木惯性矩：I=bh3/12=10×103/12=833.3cm4最大挠度：fmax=0.632ql4/(100EI)=0.632×19.08×103×1.04/（100×11×109×833.3×10-8）=1.31mm＜[f]=1000/400=2.5mm6、顶三排钢管分配梁验算（1）、分析单元选取：门架顶托上设三根并排Φ48mmm壁厚3.5mm钢管横梁，将上部受力传于支架。（为安全起见，计算时考虑市场实际钢管要薄，取3.0mmm）根据门架布置，A-2单元横桥向片间距为60cm，纵桥向片间距100cm，故顶托上横杆排距100cm，跨距60cm，则就某一根顶横杆而言，因为钢管采用单根6米长Φ48mmm壁厚3.5mm钢管，可近似多跨连续梁承受梯度荷载形式作受力分析。（1）、分析单元选取：如下图所示61 （2）、荷载组合Q1=1.2×(17.03+0.1+0.2+0.065+0.038)+1.4×(1+2+2)=27.92KN/mQ2=1.2×(29.38+0.1+0.2+0.065+0.038)+1.4×(1+2+2)=42.74KN/mQ3=1.2×(57.2+0.1+0.2+0.065+0.038)+1.4×(1+2+2)=76.12KN/m中腹板附近门式支架布置为：0.9+0.6+0.6+0.9=3米,则三钢管托梁简化为4不等跨连续梁结构进行力学性能分析。钢管截面抵抗矩W=0.0982(D4-d4)/D=0.0982×(4.84-4.204)/4.8=4.493cm3(安全起见,按薄的钢管3.0mm计算)单根钢管截面惯生矩：I=0.0491×(4.84-4.204)=10.78cm4单根EA=2.1×1011×4.493×10-4=94353000N单根EI=2.1×1011×10.78×10-8=22638N·m261 为提高安全系数且简化计算，各个单元的梯度荷载,共输入节点、杆件、荷载及坐标表如下:节点单元距原点距离(米)荷载(KN/M)备注102(1)0.927.92均布荷载3(2)1.527.92-76.12梯度荷载4(3)2.176.12-27.92梯度荷载5(4)3.0027.92均布荷载（3）、计算结果剪力图弯矩图挠度图（5）、剪应力强度验算最大剪力及剪应力发生第三支点处最大剪力Qmax=16.15KN61 最大剪应力τmax=Qmax/A=16.15KN/(3×4.24cm2)=12.7Mpa＜[τ]=125Mpa满足要求（6）、弯曲应力强度验算最大弯矩Mmax=2.36KN·M最大弯曲应力σmax=Mmax/W=2360/(3×4.493×10-6)=175.1Mpa<[σw]=215Mpa满足要求（7）、挠度验算腹板附近最大挠度f=1.76mm<[f]=0.9/400=2.25mm腹板下挠度f=1.05mm<[f]=0.6/400=1.5mm所以，三根钢管并排作横梁转递上部载荷在腹板位置满足要求。6、门式支架承载力验算根据门架布置，横桥向采用60cm间距，顺桥向片间距为100cm。上部总荷载=2×[1×（27.92+42.74）/2+0.5×76.12]=146.78KN，按三榀门架受力计算:每榀门架立杆受力:P=146.78/3=48.9KN<75KN调节杆受力：P=48.9/2=24.45KN<37.5KN门架及调节杆计算承载力符合允许承载力要求。（六）、B-1单元模板支架计算1、支架布置拟浇筑箱梁底板满铺厚15mm竹胶板，竹胶板下设10.0×10.0CM松木挡，中对中间距25CM，单根长4米，纵向布置，方木底为钢管分配梁，置于门式支架顶托上端，横向布置。分配梁下为门式支架，横桥向采用60cm间距，顺桥向片间距为100cm。2、厚15mm竹胶板受力计算61 模板参数:竹胶板采用122*244*1.5cm规格，抗弯曲强度90Mpa，抗剪强度为1.4Mpa，弹性模量6000N/mm4。由于竹胶板下方木为10×10cm松木方，中对中间距25cm，沿竹胶板长边方向布置，单根长度为4m，竹胶板与底下松木档料以铁钉固定，长边与纵桥平行摆设，竹胶板可简化为五联跨连续梁作受力分析，取1米长为计算单元。（1）、荷载组合根据上述计算每平方米荷载组合为Q=1.2×(29.38+0.2+0.1)+1.4×(1+2+2)=42.62KN/m2（2）受力计算方木尺寸为10×10cm，中对中25cm，两档方木间竹胶板净跨径15cm，取1米为研究对象，则竹胶板的线载42.62×1.0=42.62KN/m，，受力分析如下：受力图剪力图弯矩图（3）、弯曲应力强度验算61 最大弯矩Mmax=0.28KN·M截面抵抗矩W=bh2/6=100×1.52/6=37.5cm3最大弯曲应力σmax=Mmax/W=280/37.5=7.5Mpa＜[σw]=90Mpa满足要求（4）、剪应力强度验算Qmax=6.45KN最大剪应力τ=Qmax/A=6.45KN/100×1.5cm2=0.4Mpa＜[Q]=1.4Mpa满足要求。（5）、挠度验算竹胶板的惯性矩：I=bh3/12=100×1.53/12=28.125cm4最大挠度：fmax=0.632ql4/(100EI)=0.632×42.62×103×0.254/（100×6×106×33.75×10-8）=0.52mm＜[f]=1.0/400=0.625mm满足要求。3、10.0×10.0cm方木承载力验算竹胶板下设10.0×10.0cm松木挡，中对中间距25cm，单根4米长，材质为东北落叶松，弹性模量=11×103MPa，抗弯设计强度14.5Mpa，抗剪设计强度1.5Mpa。松木档料横桥向布置，搁于钢管分配梁之上，根据门架间距布置，最大间距可看作是四跨均布荷载作用下的连续梁。（1）、荷载组合根据上述计算每平方米荷载组合为Q=1.2×(29.38+0.2+0.1)+1.4×(1+2+2)=42.62KN/m2，木挡间距中对中25cm，则线荷载为q=42.62×0.25+0.065×1.2=10.73KN/m（2）、受力计算61 荷载布置图剪力图弯矩图（3）、剪应力强度验算最大剪力发生在第二支点和第四支点Qmax=6.51KN最大剪应力τ=Qmax/A=6.51KN/100cm2=0.7Mpa＜[Q]=1.5Mpa满足要求（4）、弯曲应力强度验算最大弯矩力发生在第二支点和第四支点Mmax=1150N·M截面抵抗矩W=bh2/6=10×102/6=166.7cm3最大弯曲应力σmax=Mmax/W=1150N.M/166.7cm3=6.9Mpa＜[σw]=14.5Mpa满足要求（5）、挠度验算最大挠度发生在第一、四跨中点61 方木惯性矩：I=bh3/12=10×103/12=833.3cm4最大挠度：fmax=0.632ql4/(100EI)=0.632×10.73×103×1.04/（100×11×109×833.3×10-8）=0.74mm＜[f]=1000/400=2.5mm4、顶三排钢管托梁承载力及稳定性验算门架顶托上设三根并排Φ48mmm壁厚3.5mm钢管横梁，将上部受力传于支架。（为安全起见，计算时考虑市场实际钢管要薄，取3.0mmm）根据门架布置，横桥向片间距一般为60cm，纵桥向排间距100cm，故顶托上横杆排距60cm，跨距100cm，则就某一根顶横杆而言，因为钢管采用单根6米长Φ48mmm壁厚3.5mm钢管，可采用多跨连续梁承受均布荷载形式作受力分析。为安全及简化计算，以五跨等跨连续梁受为分析为例，作内力及挠度计算：（1）、荷载组合根据上述计算荷载组合为Q=1.2×(29.38+0.2+0.1)+1.4×(1+2+2)=42.62KN/m2，钢管排距为90cm，则线荷载为q=42.62×1.0+（0.065+0.038×3）×1.2=42.74KN/m（2）、受力分析荷载布置图剪力图61 弯矩图（3）、剪应力强度验算最大剪力及剪应力发生在第二支点和第五个支点位置最大剪力Qmax=15.28KN最大剪应力τmax=Qmax/A=15.52KN/3×4.24cm2=12.2Mpa＜[τ]=125Mpa满足要求（4）、弯曲应力强度验算最大弯矩及弯应力发生在第二和第五个支点处最大弯矩Mmax=1620N.M截面抵抗矩W=0.0982(D4-d4)/D=0.0982×(4.84-4.24)/4.8=4.493cm3最大弯曲应力σmax=Mmax/W=1620/(3×4.493×10-6)=120.2Mpa<[σw]=215Mpa满足要求（5）、挠度验算第一、五跨中点挠度最大，最大挠度计算：钢管截面惯生矩：I=3×0.0491×(4.84-4.204)=32.34cm4最大挠度fmax=0.644ql4/(100EI)=0.644×42.74×103×0.64/（100×2.1×1011×32.34×10-8）=0.53mm<[f]=600/400=1.5mm所以，三根钢管并排作纵梁转递上部载荷满足要求。5、B-1下门架承载力61 根据箱梁箱室下门式支架布置特征，为安全起见按平均布荷载，门架间距不考虑腹板及横梁下加密的情况下，进行计算：支架自重取1.2KN/㎡（按6层门架重估算，钢管及扣件按1/3门架重进行估计）荷载组合Q=1.2×(29.38+0.2+0.1+1.2)+1.4×(1+2+2)=44.06KN/m2每榀门架受力:P1=44.06×0.6×2=52.9KN<75KN调节杆受力:P1=52.9/2=26.45KN<37.5KN门架及调节杆计算承载力符合允许承载力要求。（七）、B-2单元模板支架计算1、支架布置B-2单元位置（箱梁的中腹板）箱梁底板满铺厚15mm竹胶板，竹胶板下设10.0×10.0CM松木挡，中对中间距25CM，单根长4米，横向布置，方木底为钢管分配梁，置于门式支架顶托上端，纵向布置。分配梁下为门式支架，横桥向采用60cm间距，顺桥向片间距为100cm。2、分析单元选取如图所以示：3、荷载组合Q1=1.2×(29.38+0.2+0.1)+1.4×(1+2+2)=42.62KN/m2Q2=1.2×(57.2+0.2+0.1)+1.4×(1+2+2)=76KN/m24、竹胶板计算方木尺寸为10×10cm，中对中25cm，两档方木间竹胶板净跨径15cm，61 按五跨连续梁计算。荷载组合为Q2=1.2×(57.2+0.2+0.1)+1.4×(1+2+2)=76KN/m2，取1米宽模板为研究对象，故竹胶板的线荷载为76×1=76KN/㎡。荷载布置图剪力图弯矩图（4）、弯曲应力强度验算最大弯矩及弯应力发生在第二、第四支点处最大弯矩Mmax=500N·M截面抵抗矩W=bh2/6=100×1.52/6=37.5cm3最大弯曲应力σmax=Mmax/W=500/(37.5×10-6)=13.3Mpa＜[σw]=90Mpa满足要求！（5）、剪应力强度验算Qmax=11.5KN最大剪应力τ=Qmax/A=11.5KN/100×1.5cm2=0.8Mpa＜[Q]=1.4Mpa满足要求。61 （6）、挠度验算竹胶板的惯性矩：I=bh3/12=100×1.53/12=28.125cm4最大挠度：fmax=0.664ql4/(100EI)=0.664×76×103×0.254/（100×6×106×28.125×10-8）=0.97mm＞[f]=250/400=0.625mm模板显得较薄，单考虑到竹胶板规格，仍采用厚度为15mm的竹胶板作为面板。5、10.0×10.0cm方木计算竹胶板下设10.0×10.0cm松木挡，中对中间距25cm，单根4米长，材质为东北落叶松，弹性模量=11×103MPa，抗弯设计强度14.5Mpa，抗剪设计强度1.5Mpa，松木档料纵桥向布置，搁于钢管分配梁之上，根据门架间距布置，最大间距可看作是四跨连续梁。（1）、荷载组合荷载组合：Q1=1.2×(29.38+0.2+0.1)+1.4×(1+2+2)=42.62KN/m2Q2=1.2×(57.2+0.2+0.1)+1.4×(1+2+2)=76KN/m2方木的间距为0.25米，故其线荷载q1=42.62×0.25+1.2×0.065=10.73KN/m61 q2=76×0.25+1.2×0.065=19.08KN/m（2）、受力简图荷载布置图剪力图弯矩图（3）、剪应力强度验算最大剪力发生在第三支点位置Qmax=8KN最大剪应力τ=Qmax/A=8KN/100cm2=0.8Mpa＜[Q]=1.5Mpa满足要求！（4）、弯曲应力强度验算最大弯矩力发生在第一、四跨中点Mmax=1170N·M截面抵抗矩W=bh2/6=10×102/6=166.7cm3最大弯曲应力σmax=Mmax/W=1170N.M/166.7cm3=7.02Mpa＜[σw]=14.5Mpa满足要求！（5）、挠度验算61 最大挠度发生在第一、四跨中点方木惯性矩：I=bh3/12=10×103/12=833.3cm4最大挠度：fmax=0.632ql4/(100EI)=0.632×10.73×103×1.04/（100×11×109×833.3×10-8）=0.74mm＜[f]=1000/400=2.5mm6、顶三排钢管分配梁验算门架顶托上设三根并排Φ48mmm壁厚3.5mm钢管横梁，将上部受力传于支架。（为安全起见，计算时考虑市场实际钢管要薄，取3.0mmm）根据门架布置，B-2单元横桥向片间距为60cm，纵桥向片间距100cm，故顶托上横杆排距100cm，跨距60cm，则就某一根顶横杆而言，因为钢管采用单根6米长Φ48mmm壁厚3.5mm钢管，可近似多跨连续梁承受均布荷载形式作受力分析，按6跨计算。（1）、荷载组合Q=1.2×(57.2+0.2+0.1)+1.4×(1+2+2)=76KN/m2分配梁排拒为1米，作用在钢管上的线荷载=76×1+（0.065+0.038）×1.2=76.12KN/m钢管截面抵抗矩W=0.0982(D4-d4)/D=0.0982×(4.84-4.204)/4.8=4.493cm3(安全起见,按薄的钢管3.0mm计算)单根钢管截面惯生矩：I=0.0491×(4.84-4.204)=10.78cm4单根EA=2.1×1011×4.493×10-4=94353000N单根EI=2.1×1011×10.78×10-8=22638N·m2（2）、计算结果荷载布置图61 剪力图弯矩图（5）、剪应力强度验算最大剪力及剪应力发生第二、第六支点位置最大剪力Qmax=27.67KN最大剪应力τmax=Qmax/A=27.67KN/(3×4.24cm2)=21.8Mpa＜[τ]=125Mpa满足要求（6）、弯曲应力强度验算最大弯矩Mmax=2.90KN·M最大弯曲应力σmax=Mmax/W=2900/(3×4.493×10-6)=215Mpa=[σw]=215Mpa满足要求（7）、挠度验算最大挠度f=0.632×76.12×103×0.64/(100×2.1×1011×3×10.78×10-8)=0.92mm<[f]=600/400=1.5mm所以，三根钢管并排作横梁转递上部载荷在腹板位置满足要求。61 6、门式支架承载力验算根据三根钢管托梁计算,箱梁门式支架布置特征，计算如下：支架自重取1.2KN/㎡（按6层门架重估算，钢管及扣件按1/3门架重进行估计）荷载组合：Q=1.2×(57.2+0.2+0.1+1.2)+1.4×(1+2+2)=77.44KN/m2每榀门架立杆受力:P=77.44×0.6×1.5=69.7<75KN调节杆受力：P=69.7/2=34.85KN<37.5KN门架及调节杆计算承载力符合允许承载力要求。（八）、箱梁中横梁模板支架计算1、支架布置由于中横梁宽2.5米，高2.2米，中横梁下纵桥向门架之间的距离50cm，横桥向间距60cm，横梁底木方距离25cm，梁底木方截面10×10cm，分配梁采用3根Φ48.0×3.5mm钢管。2、厚15mm竹胶板受力计算模板参数:竹胶板采用122*244*1.5cm规格，面板采用竹胶板厚度15mm，模板参数:抗弯曲强度90Mpa，抗剪强度为1.4Mpa，弹性模量6000N/mm4，由于竹胶板下方木为10×10cm松木方，中对中间距25cm，沿竹胶板长边方向布置，单根长度为4m，竹胶板与底下松木档料以铁钉固定，长边与纵桥平行摆设，竹胶板可简化为五联跨连续梁作受力分析，取1米长为计算单元。（1）、荷载组合61 根据上述计算每平方米荷载组合为:Q=1.2×(57.2+0.2+0.1)+1.4×(1+2+2)=76KN/m2（2）受力计算方木尺寸为10×10cm，中对中25cm，两档方木间竹胶板净跨径15cm，取1米为研究对象，则竹胶板的线载76×1.0=76KN/m，，受力分析如下：荷载布置弯矩图剪力图（3）、弯曲应力强度验算最大弯矩及弯应力发生在第二、第四支点处最大弯矩Mmax=500N·M截面抵抗矩W=bh2/6=100×1.52/6=37.5cm3最大弯曲应力σmax=Mmax/W=500/(37.5×10-6)=13.3Mpa＜[σw]=90Mpa满足要求！（4）、剪应力强度验算Qmax=11.5KN61 最大剪应力τ=Qmax/A=11.5KN/100×1.5cm2=0.8Mpa＜[Q]=1.4Mpa满足要求。（5）、挠度验算竹胶板的惯性矩：I=bh3/12=100×1.53/12=28.125cm4最大挠度：fmax=0.664ql4/(100EI)=0.664×76×103×0.254/（100×6×106×28.125×10-8）=0.97mm＞[f]=250/400=0.625mm模板显得较薄，单考虑到竹胶板规格，仍采用厚度为15mm的竹胶板作为面板。3、10.0×10.0cm方木承载力验算竹胶板下设10.0×10.0cm松木挡，中对中间距25cm，单根4米长，材质为东北落叶松，弹性模量11×103MPa，抗弯设计强度14.5Mpa，抗剪设计强度1.5Mpa。松木档料纵桥向布置，搁于钢管分配梁之上，根据门架间距布置，最大间距可看作是五不等跨均布荷载作用下的连续梁。（1）、荷载组合根据上述计算每平方米荷载组合为：Q=1.2×(57.2+0.2+0.1)+1.4×(1+2+2)=76KN/m2木挡间距中对中25cm，则线荷载为q=76×0.25+0.065×1.2=19.08KN/m（2）、受力计算荷载布置图剪力图61 弯矩图挠度图（3）、剪应力强度验算最大剪力发生在第二支点和第五支点Qmax=11.14KN最大剪应力τ=Qmax/A=11.14KN/100cm2=1.1Mpa＜[Q]=1.5Mpa满足要求（4）、弯曲应力强度验算最大弯矩力发生在第一、第五跨中点Mmax=1650N·M截面抵抗矩W=bh2/6=10×102/6=166.7cm3最大弯曲应力σmax=Mmax/W=1650N.M/166.7cm3=9.9Mpa＜[σw]=14.5Mpa满足要求。（5）、挠度验算最大挠度发生在第一、五跨中点最大挠度：fmax=1.98mm＜[f]=1000/400=2.5mm第二、第四跨中f=0.36mm＜[f]=500/400=1.25mm满足要求！4、顶三排钢管托梁承载力及稳定性验算61 （1）、分析门架顶托上设三根并排Φ48mmm壁厚3.5mm钢管横梁，将上部受力传于支架。根据上述横梁下门架布置，横桥向片间距为60cm，纵桥向片间距50cm，为安全及简化计算，假设横桥向横梁下支架顶托通长布置，根据横梁下方木计算，中间片门架上分配梁为最不利位置，以此门架上分配梁为研究对象分析如下：荷载组合Q=1.2×(57.2+0.2+0.1+0.065+0.038)+1.4×(1+2+2)=76.12KN/m2分配梁单根线荷载q=76.12×（1+0.5）/2=57.09KN/m钢管材料力学性能：弹性模量E=2.1×105Mpa、截面积A=4.24cm2(按壁厚3.0取值)钢管截面惯生矩：I=10.78cm4（2）、按照10跨连续梁计算，力学计算简图如下:弹性模量E=2.1×105Mpa、截面模量=4.493cm2(取小一号值)钢管截面惯生矩：I=10.78cm4荷载布置图剪力图弯矩图61 挠度图（3）、剪应力强度验算最大剪力Qmax=20.75KN最大剪应力τmax=Qmax/A=20.75/3×4.24cm2=16.3Mpa＜[τ]=125Mpa满足要求（4）、弯曲应力强度验算Mmax=2170N/m截面抵抗矩W=0.0982(D4-d4)/D=0.0982×(4.84-4.204)/4.8=4.493cm3最大弯曲应力σmax=Mmax/W=2170/(3×4.493×10-6)=161Mpa<[σw]=215Mpa满足要求（5）、挠度验算最大挠度fmax=0.7mm＜[f]=600/400=1.5mm所以，三根钢管并排作纵梁转递上部载荷满足要求。5、门式支架承载力验算61 根据支架布置，横梁底纵桥向共布置3榀门式支架。纵桥向的间距为50cm，横桥向的间距为60cm。由上述计算可知施工总荷载Q=1.2×(57.2+0.2+0.1)+1.4×(1+2+2)=76KN/m2门式支架自重取1.2KN/㎡（按6层门架重估算，钢管及扣件按1/3门架重进行估计）荷载组合：Q=76+1.2×1.2=77.44KN/m2每榀门架立杆受支架体系身荷载力:P1=77.44×(1+0.5)×0.6=69.7KN每榀门架立杆受力69.7KN<75KN，符合要求。调节杆受力：P1=69.7/2=34.85KN<37.5KN门架及调节杆计算承载力符合允许承载力要求。（九）、箱梁翼板下模板、支架计算1、翼板结构尺寸，前沿厚20cm，腋角厚60cm，翼板长350cm。2、支架模板布置门架型号采用HR1019，钢材采用Q235，门架的宽度b=1.00m，门架的高度h0=1.90m。门架立杆采用φ57.0×2.5mm钢管，立杆加强杆采用φ48.0×3.5mm钢管。门架纵桥向片距1m，横桥向间距0.9m-1.2m。方木截面宽度100mm，高度100mm，方木距离25cm，纵桥向布置。托梁采用3根Φ48.0×3.5mm钢管，横桥向布置。模板采用15mm厚竹胶板，为与箱梁底一致，保证箱梁外观，竹胶板长边纵桥向布置。3、15mm厚竹胶板受力计算取纵桥向1米，翼板全宽范围为分析对象。（1）、荷载组合载组合为Q=1.2×(15.6+0.1+0.2)+1.4×(1+2+2)=26.08KN/m2（2）内力计算方木尺寸为10×10cm，中对中25cm，两档方木间竹胶板净跨径15cm，取纵桥向1米翼板为研究对象，简化计算，则简力图如下：61 荷载布置图弯矩图剪力图（3）、弯曲应力强度验算最大弯矩Mmax=0.17KN·M截面抵抗矩W=bh2/6=100×1.52/6=37.5cm3最大弯曲应力σmax=Mmax/W=170/37.5=4.5Mpa＜[σw]=90Mpa满足要求（4）、剪应力强度验算Qmax=3.95KN最大剪应力τ=Qmax/A=3.95KN/100×1.5cm2=0.3Mpa＜[Q]=1.4Mpa满足要求。（5）、挠度验算竹胶板的惯性矩：I=bh3/12=100×1.53/12=28.125cm4最大挠度：fmax=0.664ql4/(100EI)=0.664×26.08×103×0.254/（100×6×106×28.125×10-8）61 =0.4mm＜[f]=250/400=0.625mm满足要求。所以，15mm厚竹胶板作翼板底模满足设计、施工及规范要求。3、松木档料10.0×10.0cm承载力验算竹胶板下设10.0×10.0cm松木挡，中对中间距25cm，单根4米长，材质为东北落叶松，弹性模量11×103MPa，抗弯设计强度14.5Mpa，抗剪设计强度1.5Mpa。松木档料纵桥向布置，搁于钢管分配梁之上，根据门架间距布置，最大间距可看作是四跨均布荷载作用下的连续（1）、荷载组合荷载组合：Q=1.2×(15.6+0.2+0.1)+1.4×(1+2+2)=26.08KN/m2木挡间距中对中25厘米则:档料线荷载q=26.08×0.25+1.2×0.065=6.6KN/m（2）、受力简图荷载布置图剪力图弯矩图（3）、剪应力强度验算Qmax=4.01KN最大剪应力τ=Qmax/A=4.01/100cm2=0.4Mpa＜[Q]=1.5Mpa61 满足要求（4）、弯曲应力强度验算Mmax=710N·M截面抵抗矩W=bh2/6=10×102/6=166.7cm3最大弯曲应力σmax=Mmax/W=710N.M/166.7cm3=4.26Mpa＜[σw]=14.5Mpa满足要求（5）、挠度验算方木惯性矩：I=bh3/12=10×103/12=833.3cm4最大挠度：fmax=0.632ql4/(100EI)=0.632×6.6×103×1.04/（100×11×109×833.3×10-8）=0.46mm＜[f]=1000/400=2.5mm满足要求。4、顶三排钢管托梁承载力及稳定性验算（1）、分析门架顶托上设三根并排Φ48mm壁厚3.5mm钢管横梁，将上部受力传于支架。钢管横桥向布置，根据门架布置，翼板下布置钢管跨距0.9+0.9+0.9+1.2米，间距1米，翼板前沿厚20cm，腋角厚60cm，翼板长350，按四跨连续梁承受均梯度荷载计算。（2）、荷载组合荷载组合：Q1=1.2×(15.6+0.2+0.1+0.065+0.038×2)+1.4×(1+2+2)=26.2KN/㎡Q2=1.2×(5.2+0.2+0.1+0.065+0.038×2)+1.4×(1+2+2)=13.8KN/㎡钢管承受的线荷载：q1=26.3×1.0=26.2KN/mq1=13.8×1.0=13.8KN/m61 节点单元距原点距离(米)荷载(KN/M)备注102(1)0.926.2-23.0梯度荷载3(2)1.823.0-19.8梯度荷载4(3)2.719.8-16.6梯度荷载5(4)3.916.6-13.81.0梯度荷载均布荷载（3）、力学计算简图如下:荷载布置图弯矩图剪力图（4）、剪应力强度验算最大剪力Qmax=13.13KN最大剪应力τmax=Qmax/A=13.13KN/3×4.24cm2=10.3Mpa＜[τ]=125Mpa满足要求61 （5）、弯曲应力强度验算最大弯矩Mmax=2070N.M截面抵抗矩W=0.0982(D4-d4)/D=0.0982×(4.84-4.24)/4.8=4.493cm3最大弯曲应力σmax=Mmax/W=2080/(3×4.493×10-6)=153.6Mpa<[σw]=215Mpa满足要求（6）、挠度验算第一中点挠度最大，最大挠度计算：最大挠度fmax=0.632ql4/(100EI)=0.632×26.2×103×0.94/（100×2.1×1011×3×10.78×10-8）=1.6mm＜900/400=2.25mm所以，三根钢管并排作横梁转递上部载荷满足要求。5、门式支架承载力验算根据翼板结构尺寸，前沿厚20cm，腋角厚60cm，翼板长350cm，翼板的截面尺寸为(0.2+0.6)×3.5÷2=1.4m2,故每米翼板的自重荷载1.4×26=36.4KN。翼板位置的施工总荷载(36.4+1.2)×1.2+（1+2+2）×1.4=52.12KN根据翼板位置的门式支架的布置，纵向每米翼板下共布置4榀门式支架，为保守考虑，假设由2榀门式支架来承受翼板位置的施工总荷载，则每榀门式支架承受的荷载为52.12/2=26.06KN<75KN调节杆受力：P1=52.12/2=26.06KN<37.5KN门架及调节杆计算承载力符合允许承载力要求。（十）、箱梁中横梁加厚部分模板支架计算1、支架布置加厚部分中横梁宽2.5米，高2.6米，中横梁下纵桥向门架之间的距离50cm，横桥向间距60cm，横梁底木方距离25cm，梁底木方截面10×10cm，分配梁采用3根Φ48.0×3.5mm钢管。61 2、荷载计算中横梁加厚段混凝土自重为2.6×26=67.6KN/㎡，其余荷载与前面计算相同。2、厚18mm竹胶板受力计算模板参数:竹胶板采用122*244*1.8cm规格，面板采用竹胶板厚度18mm，模板参数:抗弯曲强度90Mpa，抗剪强度为1.4Mpa，弹性模量7.5×103N/mm4，由于竹胶板下方木为10×10cm松木方，中对中间距25cm，沿竹胶板长边方向布置，单根长度为4m，竹胶板与底下松木档料以铁钉固定，长边与纵桥平行摆设，竹胶板可简化为五联跨连续梁作受力分析，取1米长为计算单元。（1）、荷载组合根据上述计算每平方米荷载组合为:Q=1.2×(67.6+0.2+0.1)+1.4×(1+2+2)=88.5KN/m2（2）受力计算方木尺寸为10×10cm，中对中25cm，两档方木间竹胶板净跨径15cm，取1米为研究对象，则竹胶板的线载88.5×1.0=88.5KN/m，，受力分析如下：荷载布置61 弯矩图剪力图（3）、弯曲应力强度验算最大弯矩及弯应力发生在第二、第五支点处最大弯矩Mmax=580N·M截面抵抗矩W=bh2/6=100×1.82/6=54cm3最大弯曲应力σmax=Mmax/W=580/(54×10-6)=10.7Mpa＜[σw]=90Mpa满足要求！（4）、剪应力强度验算Qmax=13.39KN最大剪应力τ=Qmax/A=13.39KN/100×1.8cm2=0.7Mpa＜[Q]=1.4Mpa满足要求。（5）、挠度验算竹胶板的惯性矩：I=bh3/12=100×1.83/12=48.6cm4最大挠度：fmax=0.664ql4/(100EI)=0.664×88.5×103×0.254/（100×6×106×48.6×10-8）=0.79mm＞[f]=250/400=0.625mm模板显得较薄，单考虑到竹胶板规格，仍采用厚度为18mm的竹胶板作为面板。3、10.0×10.0cm方木承载力验算竹胶板下设10.0×61 10.0cm松木挡，中对中间距25cm，单根4米长，材质为东北落叶松，弹性模量11×103MPa，抗弯设计强度14.5Mpa，抗剪设计强度1.5Mpa。松木档料纵桥向布置，搁于钢管分配梁之上，根据门架间距布置，最大间距可看作是五不等跨均布荷载作用下的连续梁。（1）、荷载组合根据上述计算每平方米荷载组合为：Q=1.2×(67.6+0.2+0.1)+1.4×(1+2+2)=88.5KN/m2木挡间距中对中25cm，则线荷载为q=88.5×0.25+0.065×1.2=22.2KN/m（2）、受力计算荷载布置图剪力图弯矩图（3）、剪应力强度验算最大剪力发生在第二支点和第五支点Qmax=11.43KN最大剪应力τ=Qmax/A=11.43KN/100cm2=1.1Mpa＜[Q]=1.5Mpa满足要求（4）、弯曲应力强度验算61 最大弯矩力发生在第二、第五支点Mmax=1640N·M截面抵抗矩W=bh2/6=10×102/6=166.7cm3最大弯曲应力σmax=Mmax/W=1640N.M/166.7cm3=9.8Mpa＜[σw]=14.5Mpa满足要求。（5）、挠度验算最大挠度发生在第二、第四跨中点最大挠度：fmax=1.14mm＜[f]=1000/400=2.5mm第三跨中f=0.25mm＜[f]=500/400=1.25mm满足要求！4、顶三排钢管托梁承载力及稳定性验算（1）、分析门架顶托上设三根并排Φ48mmm壁厚3.5mm钢管横梁，将上部受力传于支架。根据上述横梁下门架布置，横桥向片间距为60cm，纵桥向片间距50cm，为安全及简化计算，假设横桥向横梁下支架顶托通长布置，根据横梁下方木计算，中间片门架上分配梁为最不利位置，以此门架上分配梁为研究对象分析如下：荷载组合Q=1.2×(67.6+0.2+0.1+0.065+0.038)+1.4×(1+2+2)=88.6KN/m2分配梁单根线荷载q=88.6×（1+0.5）/2=66.45KN/m钢管材料力学性能：弹性模量E=2.1×105Mpa、截面积A=4.24cm2(按壁厚3.0取值)钢管截面惯生矩：I=10.78cm4（2）、按照五跨连续梁计算，力学计算简图如下:荷载布置图61 剪力图弯矩图（3）、剪应力强度验算最大剪力Qmax=24.13KN最大剪应力τmax=Qmax/A=24.13/3×4.24cm2=18.97Mpa＜[τ]=125Mpa满足要求（4）、弯曲应力强度验算Mmax=2520N/m截面抵抗矩W=0.0982(D4-d4)/D=0.0982×(4.84-4.204)/4.8=4.493cm3最大弯曲应力σmax=Mmax/W=2520/(3×4.493×10-6)=187Mpa<[σw]=215Mpa满足要求（5）、挠度验算钢管截面惯生矩：I=10.78cm4最大挠度fmax=0.664ql4/(100EI)=0.664×66.45×103×0.64/（100×2.1×1011×3×10.78×10-8）=0.84mm＜900/400=2.25mm61 所以，三根钢管并排作横梁转递上部载荷满足要求。5、门式支架承载力验算根据支架布置，横梁底纵桥向共布置4榀门式支架。纵桥向的间距为50cm，横桥向的间距为60cm。中横梁段施工总荷载Q=1.2×(67.6+0.2+0.1+0.065+0.038)+1.4×(1+2+2)=83.3KN/m2门式支架自重取1.2KN/㎡（按6层门架重估算，钢管及扣件按1/3门架重进行估计）荷载组合：Q=83.3+1.2×1.2=84.74KN/m2下部门架承受的荷载为84.74×2.5×0.6=127.1KN，按两榀门架计算，则：每榀门架立杆受力:P1=127.1/2=63.55KN<75KN调节杆受力：P1=63.55/2=31.78KN<37.5KN门架及调节杆计算承载力符合允许承载力要求。（十一）、侧模理论计算1、混凝土侧压力：PM=0.22γt0β1β2v1/2或P=rH取两者的小值式中：γ—混凝土的自重密度，取26KN/m3；t0—新浇混凝土的初凝时间，可采用t0＝200/(T+15），T为砼是温度，取20℃，则t0＝5.7小时；61 β1—外加剂影响修正系数取1.2；β2—砼坍落度影响修正系数取1.15；v—混凝土浇注速度（m/h），取0.4H—混凝土侧压力计算位置处至新浇筑混凝土顶面的总高度，本计算取最大值为2.6m；PM=0.22×26×5.7×1.2×1.15×0.41/2=28.46KN/m2或P=rH=26×2.6=67.6KN/m2根据取两式结果的较小值，所以P取28.46KN/m2。有效压头高度：h=PM/γ=28.46/26=1.09振捣砼对侧面模板的压力：4.0KPa垂直方向最大水平荷载：q=1.2×28.46×1.09/2+1.4×4.0=24.2kN/m且按三角形分布，由0～24.2kN/m变化。根据前述分项计算此水平力较底板竖向力少得多，侧模和纵横向背带以及斜撑钢管均可以满足要求不需再进行检算。另外为防止立杆钢管（弯压构件）失稳，需用斜撑钢管（与多数立杆钢管连接以减少立杆钢管承受的水平荷载）与门架立杆或水平钢管连接平衡其反力，从而保证支架水平方向稳定。2、标准联2.2米高箱梁斜腹板下端桥纵向采用10×10cm方木压住底脚，与铁订与底模固结，斜腹板共设二道双钢管并排水平钢管，45～60厘米间距，钢管斜撑间距1米，与翼板处门架立杆一致,不设拉杆，内模采用钢管对撑加固，下角辅助铁丝吊模措施，这样既能确保模板强度，又能保证斜腹板外观。中腹板下端设二道Φ12拉杆，水平及垂直间距60厘米。3、变截面梁当梁高大于2.2米时斜腹板下端桥纵向采用10×10cm方木压住底脚，与铁订与底模固结，斜腹板共设四～五道双钢管并排水平钢管，45～60厘米间距，钢管斜撑间距0.5～1.0米，与门架纵向立杆间距一致，并增设一～四道拉杆，内模采用钢管对撑加固，下角辅助铁丝吊模措施。61 中腹板下端设三～四道Φ12拉杆，水平及垂直间距60厘米。（十二）、地基承载力验算1、老路面因支架底部通过底座（底调钢板为15cm×15cm）支撑落在原有沥青路面上或硬化后的水泥混凝土路面上，原路面结构层厚的强度高均能承载力要求。2、拓宽部分箱梁投影面均位于老路之上，我们将严格按本方案施工，按2米厚塘渣+24厘米厚C30砼进行地基处理，计算如下：①砼地坪承载力验证确保处理后的路面承载力至少可以达到30MPa。经上述各门架底座处承载力计算，门架调节杆受力都小于37.5KN，因此箱梁门式支架可调底座下支持力最大可按37.5KN计算：因此σmax=N/A=37.5×103/0.0225=1.67MPa＜30MPa。②地基承载力计算以最高横梁截面为计算对象，假设投影面全部荷载由其下部地基承担，砼下塘渣厚按2厘米计算，扩散角取30°，则有：横梁处箱梁自重：2.6×26=67.6KN/m2模板及支架自重取：1.5KN/m2施工荷载取:1.0KN/m2机械振捣荷载:2.0KN/m2倾倒混凝土时冲击所产生的荷载：2.0KN/m2荷载组合:Q=1.2×(67.6+1.5)+1.4×(1+2+2)=89.92KN/m2按扩散角取30°计算，至地基原状土，地基承压应力：σ=89.92×103/（0.15+tan30×2.24×2）=32.9KPa根据地基报告，本工程范围上层地基土为杂填土和素土，地基容许承载力[σ0]=80～85KPa，所以满足要求。承台开挖部分采用连续级配碎石分层回填并夯实，底座下采用与原路面同等级混凝土硬化处理，确保承载力与原路面相同，即可满足承载力要求。61 （十三）、贝雷支架验算1、支架布置门洞口采用贝雷支架，纵桥向一跨9m，横桥向90cm等间距布置。底模采用15mm厚的竹胶板，竹胶板下采用10cm×10cm方木，间距25cm。方木下采用10号槽钢，间距30cm。2、荷载计算只需验算最大荷载情况下，支架是否满足要求即可。最大荷载出现在A-2单元。由于方木间距和前面计算A-2单元时相同，方木支点间距（槽钢间距）小于A-2单元，所以模板与方木不需要在验算。①分析单元选取②荷载组合Q1=1.2×(17.03+0.2+0.1)+1.4×(1+2+2)=27.8KN/m2Q2=1.2×(29.38+0.2+0.1)+1.4×(1+2+2)=42.6KN/m2Q3=1.2×(57.2+0.2+0.1)+1.4×(1+2+2)=76KN/m2③槽钢验算根据贝雷布置，A-2单元横桥向片间距为90cm。槽钢为10号槽钢，截面积A=12.74cm²，Ix=198.3cm4，Wx=39.4cm3，自重100KN/m。按照两跨连续梁计算。（1）、分析单元选取：如下图所示61 （2）、荷载组合Q1=1.2×(17.03+0.1+0.2+0.065)+1.4×(1+2+2)=27.9KN/㎡Q2=1.2×(29.38+0.1+0.2+0.065)+1.4×(1+2+2)=42.7KN/㎡Q3=1.2×(57.2+0.1+0.2+0.065)+1.4×(1+2+2)=76.1KN/㎡槽钢间距为30cm，所以槽钢所承受的线荷载为：q1=27.9×0.3+0.1=8.47KN/mq2=42.7×0.3+0.1=12.91KN/mq1=76.1×0.3+0.1=22.93KN/m为提高安全系数且简化计算，各个单元的梯度荷载,共输入节点、杆件、荷载及坐标表如下:节点单元距原点距离(米)荷载(KN/M)备注102(1)0.98.478.47-12.9122.93均布荷载梯度荷载均布荷载3(2)1.822.9312.91-8.478.47均布荷载梯度荷载梯度荷载61 （3）、计算结果荷载布置弯矩图剪力图（4）、剪应力强度验算最大剪力及剪应力发生第二支点处最大剪力Qmax=9.04KN最大剪应力τmax=Qmax/A=9.04KN/12.74cm2=7.1Mpa＜[τ]=85Mpa满足要求（5）、弯曲应力强度验算最大弯矩Mmax=1.37KN·M最大弯曲应力σmax=Mmax/W=1370/39.4×10-6=34.8Mpa<[σw]=215Mpa61 满足要求（6）、挠度验算最大挠度fmax=0.644ql4/(100EI)=0.521×22.93×103×0.94/（100×2.1×1011×198.3×10-8）=0.19mm<[f]=900/400=2.25mm满足要求！④贝雷验算贝雷片E=2.1×105N/mm²，自重1KN/m，[Q]=245.2KN，[M]=788.2KN.m，I=250497cm4,W=3578cm3。贝雷片上下采用10号工字钢横向连接，用U型卡扣扣住，把贝雷片连成整体，使每排贝雷片受力比较均匀。为安全起见，按最大荷载情况计算。考虑到截面横向的不均匀，每一排贝雷受力情况也不一样，两侧翼板下的贝雷片受力相对较小，考虑到模板支架工字钢横向连接起来起到一部分分散荷载的作用，翼板下的6榀只考虑1榀，所以计算时按21榀考虑，安全系数1.2。根据《公路施工手册-桥涵》贝雷梁容许内力表容许内力单排单层双排单层三排单层弯矩（KN·M）788.21576.72246.4剪力（KN）245.2490.5698.921片贝雷能承受的最大弯矩为[M]=788.2*21/1.2=13793.5KN.m21片贝雷能承受的最大剪力为[Q]=245.2*21/1.2=4291KN（1）、荷载计算梁纵截面（减去翼板部分面积）为15.29㎡，梁体自重荷载=26×15.29=397.54KN/M，方木、竹胶板、贝雷等自重合计按1.5KN/M2计算，荷载组合Q=1.2×（397.54+1.5×15.29）+1.4×15.29×（1+2+2）=611.6KN/M（2）、计算结果61 荷载布置弯矩图剪力图（4）、剪应力强度验算最大剪力及剪应力发生第一、二支点处最大剪力Qmax=2752.2KN＜[Q]=4291KN满足要求（5）、弯曲应力强度验算最大弯矩Mmax=6192.45KN·M＜[M]=13793.5KN.M满足要求（6）、挠度验算最大挠度fmax=0.521ql4/(100EI)=0.521×611.6×103×94/（100×21×2.1×1011×250497×10-8）=1.89mm<[f]=9000/400=22.5mm满足要求！⑤横梁验算钢管上横梁采用为双拼40b工字钢，钢管间距150cm，贝雷片传递力按集中荷载考虑，每个集中力大小为2752.2/21=131.1KN。61 横梁的参数：弯曲应力[σw]＝145Mpa剪应力[τ]＝85MpaSm＝671.2*2cm3Ix＝22780*2cm4Wx＝1140*2cm3单位重73.8*2kg/m横梁能承受的最大弯矩[M]＝[σw]*Wx=145*103*2.28*10-3=330.6KN.m最大剪力[Q]=[τ]*Ix*δ/Sm=85*106*12.5*2*10-3*45.56*10-5/1.342*10-3=721.4KN荷载布置图弯矩图剪力图最大弯矩Mmax＝39.11KN.M<[M]=330.6KN.M最大剪力Qmax＝157.17KN<[Q]=721.4KN最大挠度fmax=1.795ql3/(100EI)=1.795×131.1×103×1.53/（100×2.1×1011×22780×2×10-8）=8.3×10-3mm<[f]=1500/400=3.75mm61 满足要求！⑥钢管支墩验算钢管支墩底腹板下采用直径560mm，壁厚11mm的钢管，单根钢管最大支座反力151.17KN，钢管高7.5m，自重11.25KN。钢管惯性半径根据《路桥施工计算手册》P730页i＝（D2+d2）0.5/4=0.196长细比λ＝l/i＝38.3根据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》P50查表的φ＝0.93钢管截面面积A＝193.42cm2根据《路桥施工计算手册》P413页表12－2轴心受压公式δ=N/φA=151.17*103/(0.93*0.019342)=8.4Mpa<[δ]/1.2=140/1.2=116.7Mpa钢管稳定性满足要求。⑦混凝土基础验算钢管底部基础为C25混凝土支墩，钢管与混凝土之间设置10mm厚的钢板，尺寸为80cm×80cm，钢板自重为7.85×0.82×0.1=5KN。混凝土支墩如下图：作用在混凝土表面的荷载Q=151.17+11.25+5=167.42KNδ=N/A=167.42÷0.82=261.6KPa=0.26MPa＜[δ]=25MPa满足要求。（十四）、潮塘江支架验算潮塘江上支架布置与其他部位相同，门式支架底座放置于15cm×15cm方木上，方木纵桥向布置，方木下设置贝雷，61 纵向跨度6m，支撑在既有老桥梁板上，考虑老桥梁板稳定性，每边各增加一片贝雷（即贝雷纵向长度12m），每三片贝雷片固定在一起，计算时按一片计算，横桥向间距60cm。1、荷载取值取最不利位置计算，梁高2.6米，门架纵桥向间距50cm，横桥向间距60cm，计算同中横梁加厚部分，故门架底座传递下来的荷载为31.78KN。2、方木验算方木尺寸为15cm×15cm，长度4m，纵桥向间距60cm。材质为东北落叶松，弹性模量11×103MPa，抗弯设计强度14.5MPa，抗剪设计强度1.5MPa。根据门架布置，方木可按照6跨连续梁计算：（1）、受力计算荷载布置图弯矩图剪力图（2）、剪应力强度验算最大剪力Qmax=31.78KN最大剪应力τmax=Qmax/A=31.78KN/152cm2=1.41Mpa＜[τ]=1.5Mpa61 满足要求（3）、弯曲应力强度验算最大弯矩Mmax=6.36KN·M方木W=bh2/6=15×152/6=562.5cm3最大弯曲应力σmax=Mmax/W=6360/562.5×10-6=11.3Mpa<[σw]=14.5Mpa满足要求3、贝雷验算贝雷纵向跨度6m，支撑在既有老桥梁板上，考虑老桥梁板稳定性，每边各增加一片贝雷（即贝雷纵向长度12m），每三片贝雷片固定在一起，计算时按一片计算，横桥向间距60cm。贝雷E=2.1×105N/mm²，自重1KN/m，[Q]=245.2KN，[M]=788.2KN.m，I=250497cm4,W=3578cm3。（1）、荷载组合Q=1.2×(67.6+0.2+0.1+0.065+0.038+1.2)+1.4×(1+2+2)=84.74KN/m2线荷载=84.74×0.6+1=51.8KN（2）、受力计算荷载布置图弯矩图剪力图61 最大剪力Qmax=155.4KN＜[Q]=245.2KN最大弯矩Mmax=233.1KN.M＜[M]=788.2KN.M最大挠度fmax=0.521ql4/(100EI)=0.521×51.8×103×64/（100×2.1×1011×250497×10-8）=0.66mm<[f]=6000/400=15mm满足要求。61 胜山至陆埠公路工程（胜山～横河段）第04合同段箱梁支架承载力计算书中铁二十四局集团有限公司胜山至陆埠公路LJ-4标项目经理部二○一三年八月61