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1、滿堂支架設計計算（157#墩161#臺）沙湖中心溝特大橋目錄一、設計依據1二、地基容許承載力1三、箱梁砼自重荷載分布1四、模板、支架、枕木等自重及施工荷載2五、支架受力計算1、立桿穩定計算52、立桿扣件式鋼管強度計算63、縱橫向水平鋼管承載力64、地基承載力的檢算65、底模、分配梁計算76、預拱度計算12一、設計依據1.武漢城市圈環線高速公路仙桃段第03合同段施工圖2.公路鋼筋砼及預應力砼橋涵設計規范JTJ023-853.公路橋涵施工技術規范JTJ041-20004.扣件式鋼管腳手架安全技術規范JGJ130-20015.公路橋涵鋼結構及木結構設計規范JTJ025-866.簡明施工計算手冊二、地2、基容許承載力根據本橋實際施工地質柱狀圖，地表覆蓋層主要以淤泥質土為主，地基承載力較差。 為了保證地基承載力不小于4.5t/，需要進行地基處理。地基表皮層進行土層換填，換填如下：開挖標高見圖紙，底層填0.8m中砂，經過三次澆水、分層碾壓（平板震動器）夯實,地基面應平整，夯實后鋪設5cm石子，繼續壓實，并進行承載力檢測。再澆筑20cm厚的C20混凝土。整平地基時應注意做好排水設施系統，防止雨水浸泡地基，導致地基承載力下降、基礎發生沉降。鋼管支架和模板鋪設好后，按120設計荷載進行預壓，避免不均勻沉降。三、箱梁砼自重荷載分布根據設計圖紙，現澆箱梁單重為681t。墩頂實心段砼由設于墩頂的底模直接傳遞給3、墩身，此部分不予檢算。對于空心段箱梁，根據157#墩-161#臺沙湖中心溝25米跨現澆箱梁滿堂支架施工總體布置圖，綜合考慮箱梁橫截面面積和鋼管支架立桿縱向間距，空心段箱梁腹板等厚段下方，縱橋向間距最大的立桿受力最不利。根據立桿縱橋向布置，受力最不利立桿縱向間距取為d=0.9m。本計算書主要檢算該范圍箱梁和支架受力。鋼管支架立桿縱向間距為60cm、90cm兩種形式，橫向間距為120cm+460cm+490cm+260cm+590cm+260cm+2120cm。根據鋼管支架立桿所處的位置分為四個受力區，詳見157#墩-161#臺沙湖中心溝25米跨現澆箱梁滿堂支架施工總體布置圖。各受力區鋼管支架立桿4、所承受鋼筋砼自重荷載詳見下表：（縱向間距90cm）分區號ABCD鋼管間距（cm）120609060截面面積（m2）0.931.162.131.58立桿鋼管數（根）2353單根鋼管承重（t）1.110.931.021.26根據上表，位于中腹板處間距60cm的立桿受力最大，單根鋼管承受最大鋼筋砼荷載為1.26t。 四、模板、支架、枕木等自重及施工荷載本橋箱梁底模、內外模均采用=12mm厚竹膠板。底模通過縱橫向帶木支撐在鋼管支架頂托上，支架采用48mm3.5mm鋼管，通過頂托調整高度，支架底部通過底托分配傳力于地基。1、底模、外模面積共:（16.93+1.22）25=483.25m2 共重：483.5、250.0120.85=4.93t2、內模面積共:20.44625=511.15m2 共重：511.150.0120.85=5.214t3、模板底層橫向帶木采用100mm100mm方木（間距按0.3m布置） 共重：（25/0.3）16.930.10.10.65=9.17t4、模板底層縱向帶木采用120mm100mm方木 共重：25200.120.10.65=3.9t5、外模木肋采用50mm100mm方木（間距按0.3m布置） 共重：（25/0.3）3.6420.10.050.65=1.98t6、內模木肋采用50mm100mm方木（間距按0.3m布置） 共重：（25/0.3）20.4460.106、.050.65=5.54t7、鋼管支架鋼管支架采用48mm3.5mm規格，單重為3.841kg/m。立桿縱橫向布置為2026排，立桿長度為6m，數量為520根。共重：52063.841/1000=11.98t水平桿步距為41.2m+11.1m，共5步6層?？v向水平桿：長度有22.5m、19.8m兩種，數量分別為102根、18根。共重：（10222.5+1819.8）3.841/1000=10.19t橫向水平桿：長度有16.5m、4.2m、2.4m、1.2m四種，數量分別為132根、48根、24根、24根。共重：（13216.5+484.2+242.4+241.2）3.841/1000=9.477、t縱橫向剪刀撐：按每4檔布置一道，長度有4m、7m、7.5m、8.0m四種，數量分別為20根、20根、20根、70根。共重：（204+207+207.5+708）3.841/1000=3.57t鋼管支架共重：11.98+10.19+9.47+3.57=35.21t8、施工荷載按0.25t/m2考慮以上荷載共計： 五、支架受力計算1、立桿穩定計算根據各受力區鋼管支架立桿所承受鋼筋砼自重荷載表，位于箱梁中腹板處間距60cm的立桿受力最大，單根鋼管承受最大荷載為1.26t。單根鋼管所承受的模板、支架自重以及施工荷載為0.41t/ m2，N2=0.90.60.41=0.222t。單根鋼管實際最大受力（8、考慮受力不均勻系數1.2）：Nmax=（1.26+0.222）1.2=1.78t483.5mm鋼管支架截面特性為：A=4.89cm2，E=2.06108KPa，i=1.58cm，=1，L=1.5m。，查表得=0.552故N=A=0.5524.8910-4215102=5.80tNmax=1.78tN=5.80t，滿足立桿穩定要求。2、立桿扣件式鋼管強度計算扣件式鋼管立桿容許荷載，查簡明施工計算手冊表8-18（P440），當橫桿間距（步距）為150cm時，48*3.5mm對接鋼管容許荷載N=3.03t。 Nmax=1.78tN=3.03t，滿足鋼管強度要求。3、縱橫向水平鋼管承載力根據施工技術規9、范，砼傾倒所產生的水平荷載按0.2 t/m2考慮縱橫向水平鋼管由于立桿間距1.052m，橫向水平桿間距1m。滿足不需計算的條件，故可不對縱向、橫向水平桿進行抗彎強度、抗彎剛度及扣件抗滑移計算。4、地基承載力的檢算檢算中腹板處地基承載力 157#墩-161#臺沙湖中心溝25米跨現澆箱梁滿堂支架施工總體布置圖中截面D區)鋼管傳力為1.78t。地基應力為：1.78/(0.90.6)=3.3t/m24.5t/m2,滿足要求。其它范圍地基應力均滿足要求。5、底模、分配梁計算(1)面板計算底模采用=12mm厚竹膠板,按單向板計算,箱梁橫隔板處的模板受力最不利，按兩跨等跨連續梁計算。取板寬1cm進行計算，過10、程如下：自重，上方模板、木肋，施工荷載為：上方砼荷載為：q2=1.652.6=4.29t/m2 q=（q1+ q2）b=（0.32+4.29）100.01=0.461kN/m。其截面特性為：受力簡圖如下，圖中尺寸以mm計： 0.461KN/m參照簡明施工計算手冊 江正榮編著 P54中表2-13“兩跨等跨連續梁”查表得KM=0.125，KV=0.625，Kf0.521 最大彎矩Mmax=KMql2=0.1250.4610.32=5.2010-3 KNm最大剪力Vmax=KVql=0.6250.4610.3=0.087KNm最大撓度0.75mm變形滿足要求。，滿足要求=1.3MPa，滿足要求 (211、)橫橋向100mm100mm帶木計算橫橋向帶木按間距0.3m布置，箱梁橫隔板處帶木受力最不利。自重，上方模板、木肋，施工荷載共：上方砼荷載為：q2=1.652.6=4.29t/m2 其截面特性為：計算原理：取縱橋向0.3米范圍箱梁內作為計算對象，q=（q1+ q2）b=（0.32+4.29）100.3=13.83kN/m。荷載分布見下圖，圖中尺寸以mm計。 13.83KN/m參照簡明施工計算手冊 江正榮編著 P54中表2-13“兩跨等跨連續梁”查表得KM=0.125，KV=0.625，Kf0.521 最大彎矩Mmax=KMql2=0.12513.830.92=1.4KNm最大剪力Vmax=KV12、ql=0.62513.830.9=7.78KNm最大撓度900/400=2.25mm變形滿足要求。w=11Mpa，滿足要求 (3)縱橋向120mm100mm帶木計算空心段箱梁腹板等厚段縱向帶木受力最不利，對此段范圍內縱木進行計算，其所受集中力為上方橫向帶木對應的支點反力。先計算上方橫向帶木支點反力，反力計算單位：力(默認),力矩(默認),角度(默認)約束反力值 ( 乘子 = 1)- 結點約束反力 合力 支 座- - 結 點 水平 豎直 力矩 大小 角度 力矩- 1 0.00000000 5892.72342 0.00000000 5892.72342 90.0000000 0.0000000013、 2 0.00000000 13108.5531 0.00000000 13108.5531 90.0000000 0.00000000 3 0.00000000 5892.72342 -0.00000000 5892.72342 90.0000000 -0.00000000-由電算結果可知：縱木所受最大集中力Fmax =13.2KN?？v木按三跨連續梁計算，荷載分布見下圖，圖中尺寸以cm計?？v橋向帶木的截面特性為：其截面特性為：內力計算單位：力(默認),力矩(默認)- 桿端 1 桿端 2 - - 單元碼 軸力 剪力 彎矩 軸力 剪力 彎矩- 1 0.00000000 18689.1732 -014、.00000000 0.00000000 18689.1732 2803.37598 2 0.00000000 5489.17322 2803.37598 0.00000000 5489.17322 4450.12795 3 0.00000000 -7710.82677 2550.12795 0.00000000 -7710.82677 2136.87992 4 0.00000000 -20910.8267 2136.87992 0.00000000 -20910.8267 -999.744094 5 0.00000000 20910.8267 -999.744094 0.00000000 215、0910.8267 2136.87992 6 0.00000000 7710.82677 2136.87992 0.00000000 7710.82677 2550.12795 7 0.00000000 -5489.17322 4450.12795 0.00000000 -5489.17322 2803.37598 8 0.00000000 -18689.1732 2803.37598 0.00000000 -18689.1732 0.00000000電算結果為：Mmax=2.55KNm，Vmax=20.91KN，fmax/L=3.708mm/1200mm=1/324w=11Mpa，滿足要求 6、預拱度計算(1)預拱度設置考慮以下因素a、卸架后上部構造本身及活載所產生的豎向撓度11=0.8cm(應由設計提供)b、卵石墊層沉陷22=0.5cmc、滿堂支架接縫下沉33=1.2cmd、美觀預拱度44=1.0cm合計 總=1+2+3+4=0.8+0.5+1.2+1.0=3.5cm(2)預拱度設置總為預拱度的最高值，應設置在梁的跨徑中點，其它各點的預拱度應以中間點為最高值，以梁的兩端為零，按二次拋物線進行分配。x離墩中心距離；yx點處的預拱度；L跨長。(3)預拱度的實際設置以上預拱度的設置為理論值，最終的設置以預壓力的結構作為參照，結合理論值作適當的調整。