公路跨线桥连续箱梁满堂支架计算

公路跨线桥连续箱梁

满堂支架计算

一、计算依据

《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)

上海市工程建设规范《钢管扣件水平模板的支撑系统安全技术规程》 (DG/TJ08-016-2004)

二、支架设计方案

番禺11号公路跨线桥，桥面全宽34.5m，分左右幅，半幅桥宽16.75m，箱梁与桥面同宽，共分为3联:（30m×4）+(35m×8)+(40m×2+25m)，第一联、第三联设计为现浇预应力连续箱梁，第二联设计为预制安装组合箱梁，第一联梁高1.7m，第二联梁高1.8m，第三联梁高2.0m。第一联、第三联现浇箱梁设计为半幅单箱双室，箱梁底宽12m，连续箱梁现浇支架拟采用Ф48×3.5mm 扣件式钢管支架，支架高度为5～9m。

第三联 12～15号敦，在13、14号中墩两侧各2m 长度范围按照50×30cm 布置立杆，在两个中墩两侧各2m～7m 长度范围内按照60×30cm（纵向×横向）布置立杆，其余范围按照60×60cm 布置立杆。12、15号墩是现浇梁端部，靠近墩的位置按13、14号中墩一侧的尺寸布置立杆。

水平横杆按照120cm 步距布置，中间纵横向每5m 在横断面设连续剪刀撑，两侧面及端面分别设置剪刀撑，每4.5m 高设置一道水平剪刀撑。竖向调节钢管扣件全部采用3 个扣件扣住。为了保证扣件的受力满足设计及规范要求，均需在方木下添加一根纵向钢管。具体详见“番禺11号公路跨线桥现浇箱梁支架布置示意图”。

三、支架力学验算

(一）、最不利荷载位置计算

综合考虑该跨连续梁的结构形式，在中墩的位置最重，按箱梁底宽计算，该断面面积为12×2.0=24㎡,该位置长度为2.0 m。对该位置进行支架检算： 1、支架布置以50×30cm 布置考虑,钢筋砼重量以26KN/m3 计

每延米重量为：24×1×26=624 （KN） 则单位面积承重为：q1=624KN/（12×1）=52 （KN/㎡） 由于钢管布置为50cm×30cm，则

单根承载力为：52 KN/㎡×0.5×0.3=7.8 （KN/根）

2、底模及内模构造荷载 取 q2=5KN/ ㎡

3、扣件式钢管支架自重(按9m 高度计算)

a、立杆自重（采用Ф48×3.5mm 钢管单位重量为3.84kg/m） q31=0.0384KN/m×9m=0.313 （KN/根） b、可调托座

q32=0.045KN/m×1 个=0.045 （KN/根）

c、横杆自重

q33=0.0384KN/m×8×0.8=0.246 （KN/根） d、扣件自重

直角扣件: q34=0.0132KN/m×（8×2+3）个=0.251 （KN/根） 对接扣件: q35=0.0184KN/m×1 个=0.0184 （KN/根） 所以扣件式钢管支架自重: q3= q31+ q32+ q33+ q34+ q35

=0.313+0.045+0.246+0.251+0.184 =1.039 （KN/根）

4、施工活荷载(参照规范4.2.2 表中结构脚手架施工均布活荷载标准值，以3KN/ ㎡计，基于安全考虑，取5KN/ ㎡)

q4=5KN/ ㎡

5、单根钢管设计轴向力

荷载组合：

施工恒载:NGK=(q1+ q2)×0.5×0.3+ q3

=( 52+5)×0.5×0.3+1.039 =9.589 （KN/根）

活荷载: NQK= q4×0.5×0.3=5×0.5×0.3=0.75 （KN/根）

轴向力：N=1.2 NGK+1.4NQK

=1.2×9.589+1.4×0.75 =12.557 （KN/根）

6、钢管支架的稳定性检算

单根钢管截面面积（由于是旧管，按壁厚3mm计，另外乘以0.75折减系数）：A=423.9×0.75=318mm2；回转半径：i=1.58cm

由于λ=l0/i=(h+2a)/i=(120+2×40)/1.58=127 查得φ=0.412

N/(φ×A)= 12557 /(0.412×318) =95.84 MPa≤164Mpa

(其中，Q235 钢管容许应力为205Mpa×80％=164 Mpa，80%为旧管疲劳折减系数)

根据以上计算可知，钢管立杆的稳定性符合要求，安全系数164/95.84=1.7，其中未计算剪刀撑重量。 7、扣件受力分析

对于底板及腹板位置钢管均采用搭接控制标高，主要依靠扣件进行受力，现我部施工的搭接全部采用三扣件搭接，现对扣件抗滑力进行验算： 从整体验算结果可知：

单根钢管承载力为：12.557KN/根 单个扣件受力为：12.557/3=4.2 KN/个

根据<<扣件式规范〉〉表5.1.7 中知：直角扣件、旋转扣件（抗滑）承载力设计值为8.0KN，所以扣件抗滑符合要求，安全系数为：8/4.2=1.9 。

(二）次不利荷载位置计算

距墩轴线1米为次不利荷载位置，该位置渐变长度为5.3m，与跨中截面相接，

按最大荷载对该位置进行支架检算，仍按箱梁底宽计算，该断面面积为：

12×2.0-（2.0-0.50-0.75）×（12-0.8×2-1.0） =16.95 ㎡

1、支架布置以60×30cm 布置考虑,钢筋砼重量以26KN/ m3 计

每延米重量为：16.95×26×1=440.7 KN

则单位面积承重为：q1=440.7 (KN /m)/12m=36.725KN/㎡ 由于钢管布置为60cm×30cm，则

单根承载力为： 36.725KN/㎡×0.6×0.3=6.611KN/根

2、底模及内模构造荷载 q2=5KN/ m2

3、扣件式钢管支架自重(按9m 高度计算)

a、立杆自重（采用Ф48×3.5mm 钢管单位重量为3.84kg/m）

q31=0.0384KN/m×9m=0.3132KN/根 b、可调托座

q32=0.045KN/m×1 个=0.045KN/根 c、横杆自重

q33=0.0384KN/m×8×（0.6+0.3）=0.276 KN/根 d、扣件自重

直角扣件: q34=0.0132KN/m×（8×2+3）个=0.251 KN/根 对接扣件: q35=0.0184KN/m×1 个=0.0184KN/根 所以扣件式钢管支架自重: q3= q31+ q32+ q33+ q34+ q35

=0.313+0.045+0.276+0.251+0.184 =1.069 KN/根

4、施工活荷载(参照规范4.2.2 表中结构脚手架施工均布活荷载标准值，以3KN/ ㎡ 计，基于安全考虑，取5KN/ ㎡) q4=5KN/ ㎡ 5、荷载组合

施工恒载：NGK=(q1+ q2)×0.6×0.6+ q3

=( 36.725+5)×0.6×0.3+1.069 =8.58KN/根

活荷载：NQK= q4×0.6×0.3=5×0.6×0.3=0.9 KN/根 荷载组合： N=1.2 NGK+1.4NQK

=1.2×8.58+1.4×0.9 =11.556KN/根

6、钢管支架的稳定性检算

单根钢管截面面积（按壁厚3mm计，另外乘以0.75折减系数）： A=423.9×0.75=318mm2；回转半径：i=1.58cm 由于λ=l0/i=(h+2a)/i=(120+2×40)/1.58=127 查得φ=0.412

N/(φ×A)= 11556 /(0.412×318)

=88.2 MPa≤164Mpa (Q235 钢管容许应力205Mpa×80％，80%

为旧管疲劳折减系数)

根据以上计算可知，钢管立杆的稳定性符合要求，安全系数164/88.2=1.8，其中未计算剪刀撑重量、风力和混凝土倾倒冲击力的影响。

7、扣件受力分析

对于底板及腹板位置钢管均采用搭接控制标高，主要依靠扣件进行受力，现我部施工的搭接全部采用三扣件搭接，现对扣件抗滑力进行验算：

从整体验算结果可知：

单根钢管承载力为：11.556 KN/根 单个扣件受力为：11.556/3=3.9 KN/个

根据<<扣件式规范〉〉表5.1.7 中知：直角扣件、旋转扣件（抗滑）承载力设计值为8.0KN，所以扣件抗滑符合要求，安全系数为：8/3.9=2.0 。

(三）、一般不利荷载位置计算

中跨中部为一般不利位置仍按箱梁底宽计算，该断面面积为：

12×2.0-（2.0-0.47）×（12-0.45×3）+（0.8×0.25×2）+（0.25×0.25

×2）

=8.23 ㎡，该位置长度为22.8m。 对该位置进行支架检算：

1、支架布置以60×60cm 布置考虑,钢筋砼重量以26KN/ m3 计

每延米重量为：8.23×26×1=213.98KN

则单位面积承重为：q1=213.98 (KN /m)/12m=17.832KN/㎡ 由于钢管布置为60cm×60cm，则

单根承载力为： 17.832KN/㎡×0.6×0.6=6.419KN/根

2、底模及内模构造荷载 q2=5KN/ m2

3、扣件式钢管支架自重(按9m 高度计算)

a、立杆自重（采用Ф48×3.5mm 钢管单位重量为3.84kg/m） q31=0.0384KN/m×9m=0.3132KN/根 b、可调托座

q32=0.045KN/m×1 个=0.045KN/根 c、横杆自重

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