盖梁支架法计算书

附件5 支架法计算书

二道窝铺大桥最大的盖梁为C30钢筋砼，总方量为36.03m³，砼容重取25KN/m³。采用Φ48×3.5mm钢管，碗扣式满堂支架进行盖梁现浇，立杆、纵杆间距60cm，横杆步距为100cm，布置结构如图所示：

1、荷载大小

⑴施工人员、机具、材料荷载取值：

P1=2.5KN/㎡

⑵混凝土冲击及振捣混凝土时产生的荷载取值：

P2=2.5KN/㎡

⑶盖梁钢筋混凝土自重荷载：

①变截面处：

P31=30.625KN/㎡

②均截面处：

P 32=40KN/㎡

⑷模板支架自重荷载取值：

P 4=1.5KN/㎡

2、均截面处满堂支架受力检算

底板均截面处碗扣式脚手架布置按顺平行盖梁方向间距60cm ，垂直盖梁方向间距60cm ，顺桥向排距60cm ，顺桥向步距100cm ，均截面处脚手架每根立杆受力如下：

①施工人员、机具、材料荷载：

N Q1= P 1A=2.5×0.6×0.6=0.9KN

②混凝土冲击及振捣混凝土时产生的荷载：

N Q2= P 2A=2.5×0.6×0.6=0.9KN

③钢筋混凝土自重荷载：

N G1= P 32A=40×0.6×0.6=14.4KN

④模板、支架自重荷载：

N G2= P 4A=1.5×0.6×0.6=0.54KN

按规范进行荷载组合为：

N=(N G1+ N G2)×1.2+(N Q1+ N Q2)×1.4=(14.4+0.54)×1.2+(0.9+0.9)×1.4=20.448KN

则底板均截面处满堂支架单根立杆承受压力大小为：20.448KN

支架为Φ48×3.5mm 钢管，A=489mm ²

钢管回转半径为：I=4/)22(d D =15.8mm

⑤强度验算：

σ=N/A=20448/489=41.82MPa ＜f （钢管强度值f=205 MPa ），符合要求。

⑥稳定性验算：

立杆的受压应力（步距1000mm）

长细比：λ=l0/I=1000/15.8=63.29

查阅设计手册可得受压杆件的稳定系数ψ=0.802

不组合风荷载时：

σ=N/Aψ=20448÷0.802÷489=52.139 MPa＜f=205 MPa，符合要求。

组合风荷载时：

σ=N w/Aψ+M w/W

N w=(N G1+ N G2)×1.2+(N Q1+ N Q2)×1.4×0.9

M w=1.4w k l a h²/10

w k=0.7μzμs w0

w0=V w²/1600

其中：N w——组合风荷载时的单根钢管竖向荷载；

M w——风荷载标准值产生的弯矩；

W——立杆截面模量，取5.08cm³；

l a——立杆纵距，取0.6m；

h——步距，取1.0m；

w k——风荷载标准值，KN/㎡；

w0——基本风压值，KN/㎡；

V w——风速，按平坦空旷地面，离地面10m高30年一遇10min平均最大风速，以10级大风计，取28.4m/s；

μz——风压高度变化系数，取1.28；

μs——风荷载体型系数，取0.8；

N w=(14.4+0.54)×1.2+(0.9+0.9)×1.4×0.9=20.196KN

w0=28.8²/1600=0.5KN/m²

w k=0.7×1.28×0.8×0.5=0.36KN/m²

M w=1.4×0.36×0.6×1²/10=0.03024KN.m=30.24N.m

σ=20196/（0.802×489）+30.24/（5.08×106）=57.45 MPa＜f=205 MPa，符合要求。

⑦地基承载力验算：

单根立杆的轴向压力为20.448KN，立杆底托采用长60cm，截面积为10×15cm的方木，抗剪强度取6.5MPa，支架范围内的地基采用20cm厚的碎石土，并用小型打夯机进行夯实处理，其承载力范围为550~800 KPa，则P D=N/A=20.448/（0.6×0.15）=227.2KPa，故地基承载力满足施工要求。

3、变截面处满堂支架受力检算

变截面处的混凝土自重荷载P31=30.625KN/㎡＜P32（均截面处自重荷载为40 KN/㎡），而其他荷载与均截面处相同，且支架的布置间距均相同，故变截面处的支架强度、稳定性以及地基承载力也能满足施工要求。

4、钢管支架顶横梁受力检算

支架顶横梁按顺桥向布置，沿横桥向间距60cm，共23根，截面积10×10cm，每根长4.4m，横梁材料为红松方木，其抗剪强度f v取6.5 MPa，抗弯强度f m取54 MPa，抗弯强度模量E取7500 MPa，比重取5KN/m³，下面以单根横梁方木为例进行验算。

⑴荷载计算

①施工人员、机具、材料荷载：

q1=P1l=2.5×0.6=1.5KN/m

②混凝土冲击及振捣混凝土时产生的荷载：

q2=P2l=2.5×0.6=1.5KN/m

③盖梁钢筋混凝土自重荷载：

q31=P31l=30.626×0.6=18.375KN/m；q32=P32l=40×0.6=24KN/m

④模板、支架及横梁自重荷载

q4=P4l+ g k=1.5×0.6+0.05=0.95KN/m

考虑分项系数，其中①②项为1.4，③④项为1.2，则均截面处的荷载为：

（1.5+1.5）×1.4+（24+0.95）×1.2=34.14 KN/m

变截面处的荷载为：

（1.5+1.5）×1.4+（18.375+0.95）×1.2=27.39KN/m

根据弯矩、剪力计算公式：

M max= ql2/8=34.14×0.6²/8=1.54KN.m；V max= ql/2=34.14×0.6/2=10.242KN

⑤应力及变形计算

方木的截面力学特性为：

A=10000mm²；I=833.3×104mm4；W=16.7×104mm3；E=7.5×103MPa；

抗弯强度验算：

应力σ= M max /W=1.54 KN.m /（16.7×104mm3）=9.2 MPa＜f m=54 MPa，符合要求。抗剪强度验算：

剪力τ= 3V max/2A=3×10.242 KN /（2×0.01m²）=1.54 MPa＜f v=6.5 MPa，符合要求。