箱涵-碗扣式脚手架满堂支架设计计算

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1、K1603+943.5通道涵碗扣式脚手架满堂支架设计计算1工程概况1.1总概况平兴高速公路平远互通立交K1603+943.5通道涵位于平远立交主线与E匝道交叉处，场地地形较起伏，通道所在处为E匝道高填方路段。通道下穿主线，设计起点EK1+131.2,设计终点EK1+172.6,全长41.4m,结构为封闭矩形双孔框架结构，施工方案屮确定对于通道结构顶板考虑采用碗扌II式脚手架搭设满堂作为支架体系。1.2K1603+943.5通道涵右半幅顶板考虑到施工缝的设置，现仅以通道涵右半幅顶板为例，顶板长度为30.43m,宽度为20.7m,斜交角度为70.6°，高度为lm,共有C40栓59

2、4・lm'，钢筋重量130.6to2支架初步设计2.1立杆及横杆的初步设计根据经验及初略计算，来选定立杆间距。由于钢筋混凝土配筋率>2%,所以钢筋混凝土自重取26KN/m3,由顶板高度为lm,则顶板重Ql=26KN/m2，单根立杆允许承载力保守取[N]=40KNo每平方米需耍立杆根数:1.2Ql/[N]=0.78；取安全系数1.3,则为1.014o所以选定立杆纵横向间距为:0.6X0.6=0.36m2

3、横梁均采用方木，宽度均为0.1m,高度均为0.Im,方木允许受弯强度为[o]=12MPa,其中横梁间距选择0.3m,纵梁间距选择0.6mo2.3碗扣式满堂支架搭设布置图碗扣式脚手架满堂支架竖向力传递过程：通道结构顶板钢筋混凝土和内模系统的自重及丿施工临时荷(活载)通过底模传递到横梁上，横梁以集屮荷载再传递给纵梁，纵梁以支座反力传递到毎根立杆，立杆通过底托及方木传递至钢筋混凝土通道结构底板。下面以这种力的传递方式依次对支架的底模、横梁、纵梁、立杆、通道结构底板载力进行检算。2.1荷载计算3.1.1竖向荷载计算①本通道涵结构顶板钢筋混凝土配筋率＞2%,所以钢筋混凝土自重取26KN

4、/m;i,以通道涵右幅顶板为例，结构顶板混凝土体积为594.Im3,按照最不利工况，将涵洞墙身顶部分的顶板混凝土重量也折算到地板上，混凝土的口重如下计算：F1=VXy—V'=594.1X264-(594.1-55.9)二2&7KN/m3式屮：V为整右幅结构顶板混凝土体积；Y为钢筋混凝土的容重，取26KN/m3；V，为除去涵洞墙身顶部分顶板的混凝土体积。通道涵顶板结构混凝土高度取hl=lm,故混凝土口重为：Fla=FlXhl=2&7kPa②竹胶板厚度为2.Ocm,容重取Y=7.5KN/m则模板自重为F2二0.02X1X1X7.5=0.15kPa③纵横梁方木荷载：横梁方木：gl

5、=0.lmXO.lmXy4-0.3m=0.25kPa纵梁方木:g2=0.lmXO.lmXy-4-0.6m=0.125kPa式中：Y按橡木、落叶松质木材取7.5KN/1I13④内模及支撑荷载，取3kPa：F3二3kPa①临时荷载施工人员及机具：Gl=2.5kPa振捣荷载：G2二2.0kPa则临时荷载为:G=4.5kPa3.1.2水平荷载计算①混凝土振捣时对侧模的荷载取：4kPa②新浇混凝土对侧模的最大侧压力:"1二加=26x1=26砒P2=kych=1.2x26x1.05=32.76处式中：k---外加剂影响修正系数，取1・2v——混凝土浇注速度，取0・5加/力h有*效压头高度

6、，h=0.22+24.9v/T=0.22+24.9x0.5/15=1.05m卩-一混凝土入模温度，取15°C则冇：/爲=36.76A/匕一般应计算风载，但是由于浇筑涵洞结构顶板时，有结构墙身的遮挡作用，故可以不考虑风载。3.2底模验算A、竹胶板板的力学性能（取lOcni宽度模板进行计算）①弹性模量E=9X103MPa②截面惯性矩I=bh712=0.1X0.02712=6.67X10V③截而抵抗矩W=bh2/6=0.1X0.0276=6.67X10VB、模板受力计算q底模下的横梁间距30cm,可以把底模简化为三跨连续梁进行计算。强度检算荷载组合为：①+②+④+⑤；刚度检算荷载组

7、合为：①+②+④①模强度检算q‘=FlaX1.2+F2X1.2+F3X1.2+GX1.4=44.56kPaq二q'X0.lm=44.56X0.1=4.46kN/mMmax=1/10Xq12=0.04014kN•m。二Mmax/W二&02MPaW[oW]=12MPa,满足要求。本支架各部件（除去立杆）均为受弯构件，仅需要检算弯矩，下同不再赘述。②模刚度验算q'=FlaX1.2+F2X1.2+F3X1.2=38.256kPaq二q'X0.Im二3&17X0.1二3.8256kN/mf=0.677Xql710