现浇箱梁支架计算书(midas计算稳定性)

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1、温州龙港大桥改建工程满堂支架法现浇箱梁设计计算书计算：复核：审核：中铁上海工程局温州龙港大桥改建工程项目经理部2015年 12月 30日1编制依据、原则及范围 -1 -1.1 编制依据 -1 -1.2 编制原则 -1 -1.3 编制范围 -2 -2设计构造 -2 -2.1 现浇连续箱梁设计构造 -2 -2.2 支架体系主要构造 -2 -3满堂支架体系设计参数取值 -8 -3.1 荷载组合 -8 -3.2 强度、刚度标准 -9 -3.3 材料力学参数 -10 -4计算 -10 -4.1 模板计算 -11-4.2 模板下上层方木计算 -11 -4.3 顶托上纵向方木计算 -13 -4.4 碗扣支架

2、计算 -14 -4.5 地基承载力计算 -18 -温州龙港大桥改建工程 现浇连续梁模板支架计算书 1编制依据、原则及范围 1.1编制依据 1.1.1设计文件(1)温州龙港大桥改建工程两阶段施工图设计(2013年8月)。(2)其它相关招投标文件、图纸及相关温州龙港大桥改建工 程设计文件。1.1.2行业标准(1)公路桥涵施工技术规范(JTG/T F50-2011 )。(2)建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范JGJ166-2008。(3)公路桥涵钢结构及木结构设计规范(JTJ 025-86 )。(4)建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJ130-2011。(5)建筑结构荷载规范GB50009-

3、2001(6)竹胶合板模板(JG/T156-2004)。(7)建筑施工模板安全技术规范(JGJ 162-2008)。(8)混凝土结构设计规范(GB50010-201O。(9)路桥施工计算手册(2001年10月 第1版)。1.1.3实际情况(1)通过对施工现场的踏勘、施工调查所获取的资料。(2)本单位现有技术能力、机械设备、施工管理水平以及多 年来参加公路桥梁工程建设所积累的施工经验。1.2 编制原则(1)依据招标技术文件要求，施工方案涵盖技术文件所规定的内容(2)施工方案力求采用先进的、可靠的工艺、材料、设备、 达到技术先进，力求工艺成熟，具有可操作性。(3)根据温州龙港大桥设计文件，施工方案

4、结合桥址的地质、 水文、气象条件及工程规模、技术特点、工期要求、工程造价等 多方面比选的基础上确定。1.3 编制范围适用于温州龙港大桥现浇连续梁模板支架法施工。2设计构造2.1 现浇连续箱梁设计构造现浇连续上部结构为16m夸径的钢筋混凝土等截面现浇连续 箱梁，4跨连续箱梁为一联，共有3联，每联左右幅分开。梁为单箱三室截面，梁高1.2m,左幅箱梁顶板宽15.75m,底 板宽11.75m,挑臂长2mb右幅箱梁向内侧加宽，顶板宽17.25m, 底板宽13.25m,挑臂长2m端支点处梁高1.5m、2.1m,中支点处 梁高1.5m。箱梁顶、底板厚度为25cni腹板厚度为50cm箱梁的横梁为预应力横梁，横

5、梁高度采用1.5m (即箱梁在支 点横梁处局部加高为1.5m)。连续箱梁下部采用无盖梁的桩柱式墩，每幅桥墩横向为2根桩 柱，柱径1.3m,桩径1.5m。2.2 支架体系主要构造(1)支架立杆为0 48X 3.5mmi管。(2)满堂支架立杆纵向间距为60cm;支架横向间距为：在箱 室下及翼缘板下为90cm及120cm在横隔梁及腹板下间距均为 60cm部分特殊部位横线间距为 30cm,详见支架平面图。(3)满堂支架横杆步距为：在腹板、横隔板和横梁下为60cm 箱室和翼板下均为120cm(4)底模及侧模均为15mml竹胶模板，采用10cmx 10cm木 作为横向分配梁，按照中心间距 30cmW置，采

6、用10cmx 10cm?7 木作为纵向向分配梁。(5)支架底托下垫lOcmiX 10cmp!f木。下垫方木以上30cm(i置 安装一层扫地杆，纵向及横向每隔5mW置一道扫地杆。(6)满堂支架搭设按照规范要求必须设置横向、纵向及水平 方向剪刀撑，横向及纵向剪刀撑每隔5mW置一道，剪刀撑倾斜角 度为 45 -60 。(7)采用20cmff度硬化M凝土和30cmff度宕渣，以分散碗扣支 架体系立杆传递过来的压力，从而保证地基承载的稳定。根据现场采用轻便触探检测到原状土地基承载力为70kPa。护栏踢脚扳8.45915m厚竹胶板模板IQcmXIOcm 宁木MOrm10c成10cm方术主逑图2.2-1左幅

7、桥墩处满堂支架横断面图弗1g3 J J例1能1 州J如”叫宽4 护栏 Qnun厚竹胶机模板踢脚，10cmX10cm 方木钊（km20cm硅硬化10cm灯（km方木主梁剪刀撑扫地忏10c成105苗木甘根图2.2-2左幅箱室下满堂支架横断面图图2.2-3满堂支架纵断面图护栏UF XC:1725蹈脚板储10晡1 (k小方术?30cm21耻或1配11方木主梁剪力撑招地杆|0。点|力(11万不言用20cm险硬化兜L融L 60 LgL砧L L能L即L况L,IL的L必L电】5加席竹段板模板8.886图2.2-4右幅桥墩处满堂支架横断面图支架控制纵向中轴线架控制横向中轴线图2.2-5右幅两跨满堂支架平面图3满

8、堂支架体系设计参数取值3.1荷载组合计算模板、支架所要考虑的荷载如下：在舁 厅P取值1模板、方木自重0.7kN/m22新浇筑混凝土、钢筋、预应力筋或其他疗 工结构物的重力26kN/m3施工人员及施工设备、施工材料等荷载2.5kN/m24倾倒混凝土产生的冲击荷载_22kN/m5振捣混凝土时产生的振动荷载2kN/m6风向载横桥向风压1kN/m2,顺桥 向风压0.7kN/m2依据公路桥涵方工技术规范(JTG/T F50 2011)的相关规定，模板、支架设计应按照下列方式进行荷载组合: 模板、支架设计计算的荷载组合见下表。模板、支架设计计算的荷载组合表模板、支架结构类别福裁组合强度计算刚度计算梁、板的

9、底模板以及支撑板、 支架等1+2+3+4+5+61+23.2强度、刚度标准依据公路桥涵方工技术规范(JTG/T F50 2011) P22页的相关规定，验算模板、支架的刚度时，其最大变形值不得超过下列允许数值：(1)结构表面外露的模板，挠度为模板构件跨度的 1/400。(2)结构表面隐蔽的模板，挠度为模板构件跨度的 1/250。(3)支架受载后挠曲的杆件(横梁、纵梁)，其弹性挠度为 相应结构计算跨度的1/400。(4)钢模板的面板变形为1.5mni钢棱和柱箍变形为L/500和B/500 (其中L为计算跨径，斯柱宽)。外模板计算时挠度取为模板构件跨度的1/400 ;内模板计算时挠度取为模板构件跨

10、度的1/2503.3材料力学参数本次计算采用的是容许应力法，不考虑荷载的分项系数，但 是考虑容许应力提高系数。(1)钢材允许应力规定所用型钢材质为Q23对质。依据公路桥涵钢结构及木结构设计规范(JTJ 025 86)P24M的相关规定，Q23建冈允许应力为：轴向应力=140MPa弯曲应力匹=145MPa剪应力t =85MPa容许应力提高系数为1.25。(2)碗扣脚手架和普通脚手架允许应力规定碗扣脚手架截面为 M8X3.5mni为Q23对质。当步距为600mm0寸，立杆允许荷载为40kN/根；步距为1200mm 时，立杆允许荷载为30kN/根；步距为1800mmf,立杆允许荷载为 25kN/根；

11、步距为2400mm3寸，立杆允许荷载为20kN/根；顶托和底 座允许荷载为50kN/根。(3)方木允许力学参数规定方木容许顺纹弯应力6w =9.5MPa,弹性模量E=8.5X 103MPa(8.5X 109Pa)(选用针叶林，木材应力等级为A-5,为较低等 级)。(4)胶合板力学参数采用竹制胶合板，胶合板静曲强度6 =30MPa弹性模量 E=0.5X 104MPa(5X 109Pa)。(5)钢材弹性模量规定依据公路桥涵钢结构及木结构设计规范(JTJ 025 86) P3M的相关规定，钢材弹性模量为：E=2.1X105 MPa。4计算4.1 模板计算模板下方木中心间距为30cm,方木间净距为20

12、cm。取11晰 墩上端支点横梁下模板进行计算，此处为现浇箱梁梁高最大处， 为2.1m,计算时按照三跨连续梁考虑。由于混凝土浇筑厚度为2.1m,新浇筑的混凝土结构自重为：P =2.1 1 26 =54.6kN/m强度验算荷载为：q = 54.6 (0.7 2.5 2 2) = 61.8kN / m刚度验算荷载为：q =54.6 0.7 = 55.3kN/m截面参数:bh2w =61。0152653= 3.75 10 mbh3121 0.015312_64= 0.281 10 m计算结果:强度：M -ql-M max 一10一 一一261.8 0.210= 0.247kN mmax0.247kN

13、m3.75 10,m3= 6.587MPa :二 30MPa刚度:_ ql4一 128EI55.3 1 03 0.24128 5 109 0.281 10”200=0.492mm :二=0.5mm400符合要求。4.2 模板下上层方木计算(1)跨度60cm,间距30cm,方木为10x 10cm本工况下取11#桥墩上端支点横梁下方木进行计算，梁高2.1m,方木中心间距为30cm,方木间净跨为60cm,计算时按照三跨连续梁考虑。新浇筑的混凝土结构自重为:P 2.2.1 0.3 26 =16.38kN/m强度验算荷载为：q =16.38 (0.7 2.5 2 2) 0.3 = 18.54kN / m

14、刚度验算荷载为：q =16.38 0.7 0.3 = 16.59kN / m截面参数:bh2243= 1.67 10 - m0.1 0.16bh3120.1 0.1312=8.33 10-6m4计算结果:强度:M maxql210218.54 0.6210= 0.667kN mmax0.667kN m1.67 10m3= 3.994MPa :二 9.5MPa刚度:f)二 1 max128EI% 1.5mm 4003416.59 100.69-6 = 0.237mm :128 8.5 108.33 10符合要求跨度120cm,间距30cm,方木为10x 10cm本工况下取箱室下方木进行计算，梁厚

15、0.5m,方木中心间距 为30cm,方木间净跨为120cmi计算时按照三跨连续梁考虑。新浇筑的混凝土结构自重为：P =0.5 0.3 26 =3.9kN /m强度验算荷载为：q = 3.9 (0.7 2.5 2 2) 0.3 = 6.06kN / m刚度验算荷载为：q =3.9 0.7 0.3 = 4.11kN/m截面参数：bh2w =_20.1 0.12一 _ _43= 1.67 10 m3bh31230.1 0.112= 8.33 10-m4计算结果:强度：max22ql2 _ 3.9 1.2210 -10= 0.562kN mmax0.562kN m1.67 104m3= 3.365MP

16、a :二 9.5MPa刚度:maxql4128EI3_46.06 101.2 79 -_ 6128 8.5 108.33 10=1.387mm ：二1200 = 3mm400符合要求。4.3顶托上纵向方木计算(1)跨度60cn间距60cn方木为10x 10cm本工况下取11#桥墩上端支点横梁下方木进行计算，梁高 2.1m,方木中心间距为60cm,方木间净跨为60cm,计算时按照三 跨连续梁考虑。新浇筑的混凝土结构自重为：P =2.1 0.6 26 =32.76kN/m强度验算荷载为：q =32.76 (0.7 2.5 2 2) 0.6 =37.08kN / m刚度验算荷载为：q =32.76

17、0.7 0.6 =33.18kN /m截面参数:bh20.1 0.126= 1.67 10“m3计算结果:强度:3bh12_30.1 0.1312 _e 4= 8.33 10 m4M maxql210一 一 一一 237.08 0.6= 1.334kN mmax1.334kN m1.67 10-m3=7.988MPa :二 9.5MPa刚度:ql4128EI33,18 103 0.64一 一一 9 一一一 一128 8.5 108.33 10600-6 = 0.474mm ： = 1.5mm400符合要求(2)跨度60cm 间距120cm 方木为10 x 10cm本工况下取箱室下方木进行计算，

18、梁厚0.5m,方木中心间距 为120cmi方木间净跨为60cm,计算时按照三跨连续梁考虑。新浇筑的混凝土结构自重为：P =0.5 1.2 26 =15.6kN/m强度验算荷载为：q =15.6 (0.7 2.5 2 2) 1.2 = 24.24kN / m刚度验算荷载为：q =15.6 0.7 1.2=16.44kN/m截面参数:bh2w =60.1 0.126= 1.67 10“m3bh3120.1 0.1312 _64= 8.33 10 m计算结果:强度:maxql210224,24 0.6210= 0.873kN mMmax0.873kN m1.67 10“m3= 5.228MPa :

19、9.5MPa刚度:fmaxql4128EI16,44 103 0.64128 8.5 109 8.33 10s600 ,=0.235mm : = 1.5mm400符合要求。4,4碗扣支架计算(1)碗扣支架立杆竖向受力计算如下:序 号碗扣支架 部位立杆布置单根立杆受力1中支点横 梁下纵向间距60cm横向间距60cm1.5M0.62 X 26 + (0.7 +2.5+2 + 2)x 0.62 = 16.632kN2腹板及横 隔板下纵向间距60cm横向间距60cm_2 _ _21.2 x0.6 父26+(0.7+2.5 + 2 + 2)父0.6= 13.824kN3箱室卜纵向间距60cm横向间距12

20、0cm0.5 m 0.6m 1.2 x 26 + (0.7 + 2.5 + 2 + 2)父 0.6父 1.2 = 14.544kN4端支点横 梁下(梁 高 1.5m)纵向间距60cm横向间距60cm_2_21.5 M 0.62 x26 +(0.7 +2.5 + 2 + 2)x 0.62 = 16.632kN511#墩端支点横梁下纵向间距60cm横向间距60cm2.1 x 0.62 m 26 + (0.7 +2.5+ 2 + 2)父 0.62 = 22.248kN6翼缘板下纵向间距60cm横向间距90cm0.3父0.6 父 0.9父 26 + (0.7 +2.5 + 2 + 2)父 0.6父 0

21、.9 = 8.1kN(2)碗扣支架立杆横向受力计算如下：本次计算中支架高度按照5m支架长度按照16ml支架宽度按横桥向风荷载：1 5 16=90kN纵桥向风荷载：0.7 5 19.2 =67.2kN(3)碗扣支架建模计算采用midas civil建模进行计算，释放横杆两端约束，取相对 值0.3 。序工作匕分析控制蜀指Lt Euckiitia九折（irt=m 同性工况-用结构,恭加怅- 单元：15736设单元：1D736-E养性伯L.国可词:10 1 : 023s- I地囱：1I 1 ;碗扣拌青叁边界东件会文举：760昌奘型 1 I： 111OMQ 01靠地律墙狗柒：比里 1 I： DOM 10

22、 DOOMMQ 一樊里 3 0000 10 DQPDHO 一黄里 3 ODDWQ 0DD01I0 加挣力荷蛟-日睁力茴甄工礼I ；丁日克L亚Ll J-口好力电敕工花2 L1B向压力；） 皿建至元荷蛇（星元b-国帏力耳物工况2 L格叵1圆力.） 里基单元有牲t单元卜10E组合应力结果输出:BASQmIPOEF-BES&ORBE/V* STRESS. 2.1DSiLat-HKI7 1.35*41*-HM7UJ- Bi3S344-HX6 .QXJWWff+OK TA处e*(G-l.M44fi-KM 7 -2.39915fi-KM?7 川军电力*OT? 3h烟通*阿 T店见0小？-5.4O2DDS-K

23、3G7-6.1S271jfi-H3O7B; 1maxTTBsMDH ! 3船 建件:三男一常三工 t； IM 和 7 Bff： 05/n/ajt，不方薄由图可以看出立杆最大应力为:二max =61.5MPa :二 f = 140MPa故碗扣钢管强度设计满足安全要求。位移结果输出：，国静力哥战工况i 窈向风力.）MIDAS/tivilPQ5T-PROCESSOR赢依田BMT3岳丁白51用口 34,0419t=433.30 TOBfi-003-2,572l6flJ3.20471a-DO IILEJ73BO4M3I1.49a&e-OOJ1.10235e-Q03.&?4Sla-DCl4CEj i2fi

24、4M42S331DE-HM2MAK s 100MIN i 11立性:51乎Jt -立丰 单匕i m-E电：。牙精白CHE霆录aF由图可以看出满堂支架最大变形为:f = 4mm整体稳定性计算结果输出：节点模态UXUYuzRXRYRZ 届曲分析模态特征值谷许俣差134713192 5617e-017234894851.0388e-01533 5119332.7706e-014一由向量 10.0000000.000000a oooooo-o.aooooo-0 0000020.00000021-0.0000010 0000000.000000-0.000000-0 0000020.00000031-0

25、.0000020.0000000.000000-o.aooooo-0.0000010.00000041-0.0000030.0000000.000001-0.0000000.0000010.000000S1-0.0000020.0000000.000001-0.000000-0.0000000.00000061-0.0000030.0000000.000001oooooo-0.0000070.00000071-0.0000090.0000010.000001-0.000000-0.000005-0.00000110.0000500.0000010.000002-0.0000010.000303

26、-0.000003910.0004490.0000020 000002-0.0000020.000896-0.0000031010.0006330.0000030.000002-0.0000020.000924-0.0000031110.0000000.0000000.000000-0.000000-D.00C0030.000000121-0.0000010.000000-0.000000-0.000000-0.0000010.000000131-0.00 00 020.000000-O.OOOflOO-0.000D000.0000010.000000141-0.0000030.000000-

27、0. OOM 00-0.0000000.0000010.000000151-0.0000020.000000-O.OOOOOOo. ooooooD.0000D1O.OOOOOD1610,000003a.000000-O.OOOOOOo.ooooaoJD.000012-0.00000017140000090.Q0Q001-o oooooo4).000000D.Q 00027-0.0000001010.0000500.000001-o.oooaooQ.OOOOQ1D.000150-Q.OQ00021910 0002470.000002-Q.OQOQQQ0,0000020.Q 00442-0.000

28、0022010.0003370.QQQW2-O.OQOQQQ-0 DO 0002D.QQ045G-0 OODOQ2211Q OOQOQOo.QooooQ I o mm-0 00 QOQO |-0 0000030 OTQQQflT1屈曲模态/由图可以看出满堂支架整体稳定性安全系数大于3.47,满足规范要求。4.5地基承载力计算计算反力输出结果:Mg 贴 POST 邙 0GE55OR REACTT8 FORCE内力-E事卜更力-I.A- 白加1 fz= i-SKtc+wa大及力一点，311FZi 3.3115E-K1D4CB: 1MAX I 111Mg : 64DLU三：支二产x -强工.曲HQ5/J1/2OJ6，吊一方直根据上述计算结果，最大的单根立杆传递的压力F=23.11kN根据现场采用轻便触探检测到原状土地基承载力为70kPa。地基处理采用20cm C20昆凝土，30cmff度宕渣 底座与硬化混凝土的接触面积为15cm 15cmr硬化混凝土地基按刚性基础考虑，底座承受最大荷载以刚性 角45度传递至硬化混凝土底，再以刚性角30度传递至宕渣层底部, 则扩散后的尺寸为：L=15+20X 2+17.3 X2=89.6cm。传递到硬化混凝土基底后的应力0:231100. 896 0. 896= 28. 8kPa满足要求。