平遥西互通匝AK0+218桥现浇梁模板、支架计算书

平遥西互通匝AK0+218桥现浇梁模板、支架计算书
一、计算原则
1、汾平高速公路平遥西互通匝AK0+218桥现浇梁施工图
2、公路桥涵施工技术规范
3、公路桥涵设计技术规范
4、公路桥涵模板设计技术规范
5、现场实测地形及我单位施工能力
二、工程概况
汾阳至邢台高速公路汾阳～平遥段第四合同段（FX-FP14合同段）起止桩号K35+820～K41+700，主线全长5.88km，段内设互通和枢纽各一座，匝道全长6.88km。本桥是平遥西互通A匝道上的一座跨线桥，中心桩号为匝AK0+218.000，与主线交叉桩号为匝AK0+219.812=K36+309.691，交角81.5°。桥梁正做，桥型方案为29+38+29米现浇预应力混凝土连续箱梁。
本桥梁高为2m，底宽10.5m，顶宽15.5m。桥梁模板使用14mm厚竹胶板。梁部施工采用满堂红支架支撑。为满足施工防护需要，支架、支墩横桥向宽度按16.6m设计。满堂红支架横桥向底板11.4m范围内采用60cm间距，翼板下采用90cm间距；顺桥向在梁端3.6m范围间距为60cm，其余为90cm。为保证支架、模板的强度和刚度，有效的组织施工，所有满堂红支架上部荷载均采用2m高梁进行计算。因翼板上各种荷载很小，在本次计算中没有考虑。支架布置祥见支架布置示意图。
三、荷载计算
1、新浇注混凝土自重（混凝土自重选用26KN/m3，分项系数1.2）
梁端3.6m段：P1=26KN/m3×2m×1.2=62.4 KN/m2
剩余部分：A=10.5m×2m-1.47m×4.5m*2+0.5m×0.2m*4+1.5m×0.22m*4=9.49 m2
P2=26KN/m3×9.49 m2÷10.5m×1.2=28.20 KN/m2
2、施工人员及设备荷载标准值（分项系数1.4）
模板计算：P3=2.5 KN/m2×1.4=3.5 KN/m2；
支架、立柱计算：P4=1.0 KN/m2×1.4=1.4 KN/m2。
3、振捣混凝土时产生的荷载标准值（分项系数1.4）
水平面模板：P5=2.0 KN/m2×1.4=2.8 KN/m2；
垂直面模板：P6=4.0 KN/m2×1.4=6.4 KN/m2。
4、新浇注混凝土对模板侧面的压力标准值（分项系数1.2）
最大侧压力：P7=26KN/m3×2m×1.2=62.4 KN/m2。
5、倾倒混凝土的荷载标准值（分项系数1.4）
导管灌注：P8=2.0 KN/m2×1.4=2.8 KN/m2。
6、模板自重（取竹材容重9 KN/m3，分项系数1.2）
竹胶板：P9=9.0KN/m3×0.014m×1.2=0.15 KN/m2。
7、方木自重（取木材容重最大值7 KN/m3，分项系数1.2）
5cm*9cm方木：P10=7.0KN/m3×0.0045m2×1.2=0.04 KN/m；
10cm*10cm方木：P11=7.0KN/m3×0.01m2×1.2=0.08 KN/m2；
8、支架自重（按最大支撑高度6.9m计；钢管、扣件以50N/m计，布置方式为：顺桥向*横桥向*踏步；分项系数1.2）
60cm*60cm*120cm布置：
P12=50N/m×（6×（0.6+0.6）+6.9）×1.2÷(0.6×0.6)=2.35KN/m2；
60cm*90cm*120cm布置：
P13=50N/m×（6×（0.6+0.9）+6.9）×1.2÷(0.6×0.9)=1.77KN/m2；
四、材料力学性能
序号        材料类型        自重        弹性模量        惯性距        截面模量
1        1220*2440*14mm竹胶板        900kg/m3        6.0*103MPa        27.90cm4        39.85cm3
2        5cm*9cm方木        700kg/m3        1.0*104MPa        93.75cm4        37.5cm3
3        10cm*10cm方木        700kg/m3        1.0*104MPa        833.33cm4        166.67cm3
4        Φ48mm*3mm钢管        50KN/m        2.1*105MPa        10.78cm4        4.49cm3
注：竹胶板为Ⅰ类一等品，方木为顺纹木材，Φ48mm*3mm钢管回转半径i为15.94mm，截面积为424mm2。
五、模板检算
底模设置：纵桥向在可调托座顶部架设10*10cm方木，上铺横桥向5*10cm方木，间距为20cm，再在横木上铺设1220*2440*14mm竹胶合板（纵桥向放置）。侧模与底模布置方式相同。
1、荷载组合
a、底模板：
强度计算：q1=P1+P3+P5+P8+P9=62.4+3.5+2.8+2.8+0.15=71.65 KN/m2；
刚度计算：q2=P1+P9=62.4+0.15=62.55 KN/m2；
b、侧模板：
强度计算：q3=P7+P8=62.4+2.8=65.2 KN/m2；
刚度计算：q4=P7=62.4=62.4 KN/m2；
由于侧模同底模背带布置相同，结构只检算底模板，侧模板不再检算。
2、结构检算
根据模板的设计，所有模板按单向板计算：

强度计算：
δ=M÷W
=71.65×103×1.22*0.112÷10÷(39.85×10-6)
=2.65(MPa)＜δ容=14.5 MPa
刚度计算：
f=1.30×10-2×ql4÷(EI)
=1.30×10-2×71.6×103×1.22×0.114÷(6.0×109×27.9×10-8)
=0.99×10-4(m)＜f容=l/400=3.1×10-3m
六、横桥向方木检验

1、荷载组合
强度计算：q1=（P1+P3+P5+P8+P9）×0.2+P10
=（62.4+3.5+2.8+2.8+0.15）×0.2+0.042=14.52 KN/m；
刚度计算：q2=（P1+P9）×0.2+P10=（62.4+0.15）×0.2+P10=12.58 KN/m2；
2、结构检算
强度计算：
δ=M÷W
=14.52×103×0.512÷8÷(37.5×10-6)
=12.59(MPa)＜δ容=14.5 MPa
刚度计算：
f=1.30×10-2×ql4÷(EI)
=1.30×10-2×12.58×103×0.514÷(1.0×1010×93.75×10-8)
=1.18×10-3(m)＜f容=l/400=1. 5×10-3m
七、顺桥向方木检算
A、梁端3.6m段
1、荷载组合
强度计算：q1=（P1+P3+P5+P8+P9+P10÷0.2）×0.6+P11
=（62.4+3.5+2.8+2.8+0.15+0.04÷0.2）×0.6+0.08
=43.19 KN/m；
刚度计算：q2=（P1+P9+P10÷0.2）×0.6+P11
=（62.4+0.15+0.04÷0.2）×0.6+0.08
=37.73 KN/m；
2、结构检算

强度计算：
δ=M÷W
=43.19×103×0.62÷8÷(166.667×10-6)
=11.66 (MPa)＜δ容=14.5 MPa
刚度计算：
f=1.3×10-2×ql4÷(EI)
=1.3×10-2×37.73×103×0.64÷(1.0×1010×833.333×10-8)
=0.76×10-3(m)＜f容=l/400=1.5×10-3m
B、其余梁段
1、荷载组合
强度计算：q1=（P2+P3+P5+P8+P9+P10÷0.2）×0.6+P11
=（28.2+3.5+2.8+2.8+0.15+0.04÷0.2）×0.6+0.08
=22.67 KN/m；
刚度计算：q2=（P1+P9+P10÷0.2）×0.6+P11
=（28.2+0.15+0.04÷0.2）×0.6+0.08
=17.21 KN/m；
2、结构检算

强度计算：
δ=M÷W
=22.67×103×0.92÷8÷(166.667×10-6)
=13.78 (MPa)＜δ容=14.5 MPa
刚度计算：
f=1.3×10-2×ql4÷(EI)
=1.3×10-2×17.21×103×0.94÷(1.0×1010×833.333×10-8)
=1.76×10-3(m)＜f容=l/400=2.25×10-3m
八、支架检算
本工程为满堂红支架，宽度为16.6m，不用进行整体稳定性检算。只对单杆进行强度、刚度检算。
A、梁端3.6m段
1、荷载计算
q1=（P1+P4+P5+P8+P9+ P10÷0.2+ P11÷0.6+P12）×0.36
=（62.4+1.4+2.8+2.8+0.15+0.04÷0.2+0.08÷0.6+2.35）×0.36
=26.008 KN/m2；
2、结构检算
强度计算：
δ=q÷A
=26.008×103÷(424×10-6)
=61.34 (MPa)＜δ容=140 MPa
稳定计算：
λ=l÷i=600÷15.94=37.64
查表的，稳定系数φ为0.651：
δ=q÷（φA）
=26.008×103÷(424×10-6×0.651)
=94.22 (MPa)＜δ容=140 Mpa
B、其余梁段
1、荷载计算
q1=（P2+P4+P5+P8+P9+ P10÷0.2+ P11÷0.6+P13）×0.54
=（28.2+1.4+2.8+2.8+0.15+0.04÷0.2+0.08÷0.6+1.77）×0.54
=20.23 KN/m2；
2、结构检算
强度计算：
δ=q÷A
=20.23×103÷(424×10-6)
=47.71 (MPa)＜δ容=140 MPa
稳定计算：
λ=l÷i=900÷15.94=56.46
查表的，稳定系数φ为0.651：
δ=q÷（φA）
=20.23×103÷(424×10-6×0.651)
=73.29 (MPa)＜δ容=140 Mpa
九、地基承载力检算
本工程采用立杆通过可调支座固定在10*10方木上，方木直接放于地基上。取立杆荷载最大者进行地基承载力检算。
q1=26.008+P12×0.6=26.008+2.35×0.6=27.418 KN；
δ=q÷A
=27.418×103÷(0.10×0.60)
=457Kpa
本工程所需地基承载力为460 KPa。
十、结论
通过对模板、支架、支墩、地基承载力的计算，模板、支架、支墩的设计在强度、刚度和稳定性上都符合要求。对于支墩必须保证尺寸和支墩间净空，严禁加大净空。支承需要的地基承载力为460Kpa，原地面经过整平碾压后在其上垫一层40cm泥结碎石，经碾压密实，承载力即可满足。支架、支墩横桥向宽度按16.8m。满堂红支架横桥向底板11.4m范围内采用60cm间距，翼板下采用90cm间距；顺桥向在梁端4.8m范围间距为60cm，其余为90cm；水平杆垂直间距均为120cm。

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