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路橋施工計算專家（http://www.rbcce.com） 路橋施工計算專家（RBCCE） 鋼管貝雷滿堂支架計算書  目錄 第一部分 滿堂支架計算 1 一、 計算依據 1 二、 設計概述 1 1、 滿堂支架布置方式 1 2、 底模 1 3、 縱梁 1 4、 橫梁 1 5、 立桿 1 6、 支架搭設注意事項 1 7、 橫向布置圖 1 三、 材料參數 1 四、 荷載參數 2 1、 標準荷載及組合系數 2 2、 風荷載標準值 2 3、 橫縱梁自重荷載計算 3 五、 底模驗算 4 1、 計算模型圖 4 2、 彎矩圖 4 3、 剪力圖 4 4、 下緣應力圖 4 5、 變形圖 4 6、 支座反力圖 4 7、 計算結果表 4 六、 縱梁驗算 4 1、 計算模型圖 4 2、 彎矩圖 4 3、 剪力圖 4 4、 下緣應力圖 4 5、 變形圖 5 6、 支座反力圖 5 7、 計算結果表 5 七、 橫梁驗算 5 1、 計算模型圖 5 2、 彎矩圖 5 3、 剪力圖 5 4、 下緣應力圖 5 5、 變形圖 5 6、 支座反力圖 5 7、 計算結果表 5 八、 立桿驗算 6 1、 第1號立桿受力計算： 6 2、 立桿計算匯總 8 3、 結論： 9 第二部分 鋼管貝雷支架計算 9  第一部分 滿堂支架計算 一、 計算依據 1、《公路橋涵施工技術規(guī)范》 JTG/T F50-2011 2、《建筑施工模板安全技術規(guī)范》JGJ162-2008 3、《建筑施工碗扣式鋼管腳手架安全技術規(guī)范》JGJ166-2008 4、《混凝土結構設計規(guī)范》GB50010-2010 5、《建筑結構荷載規(guī)范》GB 50009-2001 6、《鋼結構設計規(guī)范》GB 50017-2003 7、《冷彎薄壁型鋼結構技術規(guī)范》GB50018-2002 8、《公路橋涵地基與基礎設計規(guī)范》JTG D63-2007 9、《混凝土模板用竹膠合板》LY/T 1574-2000 二、 設計概述 1、 滿堂支架布置方式 采用碗扣式滿堂支架，橫縱梁布置形式：先橫后縱。 2、 底模 底模采用 3、 縱梁 采用高100x寬50mm方木，間距布置為：60.6m+40.3m。 4、 橫梁 采用高100x寬50mm方木。 5、 立桿 支架采用鋼管規(guī)格為Φ483.5mm，鋼管壁厚不得小于3.5-0.025mm。 6、 支架搭設注意事項 l 必須保證縱、橫、豎成線，縱橫向桿件要用碗扣扣緊，形成牢固的縱、橫、豎三維網架； l 注意檢查實際鋼管壁厚與計算采用壁厚，不一致時，應該按實際鋼管壁厚重新計算； l 立桿底部應設置可調底座或固定底座，底層縱橫向水平桿作為掃地桿時，距離地面的高度應小于或等于35cm；可調底座及可調托撐絲桿與螺母捏合長度不得少于4～5扣，插入立桿內的長度不得小于250mm； l 立桿上端包括可調螺桿伸出頂層水平桿不大于（按表給出的數值，給出數值不大于50cm,否則認為不和規(guī)范），立桿上端應設U型頂托； l 支架高度大于4.8m時，其頂部和底部均應設置水平剪刀撐，中間水平剪刀撐的間距不應大于4.8m； l 支架四周及中間的順橋向預橫向，由底到頂設置豎向剪刀撐每隔4排（規(guī)范限制值為間距不大于4.5m）設置一道剪刀撐，剪刀撐左右、上下連通。剪刀撐的斜桿與地面的夾角應在45~60之間，斜桿應每步與立桿扣接； l 如果立桿高度/支架寬度大于2時，應該擴大支架下部的尺寸； l 必須對支架進行荷載預壓，以消除支架的非彈性變形，檢驗支架的承載能力； l 支架在荷載預壓及混凝土澆筑過程中應進行變形監(jiān)測。 7、 橫向布置圖 圖2-1 橫向布置圖 三、 材料參數 各構件材料的容重及彈性模量等參數如表1所示。 表3-1 材料特性值 名稱 容重(kN/m3) 彈性模量(kN/m2) 混凝土 -- 底模 縱梁 橫梁 立桿 立桿截面特性如表2所示。 表3-2 截面特性 名稱 面積(mm2) (mm2) 慣性矩Ix(mm4) 慣性矩Iy(mm4) 截面模量(mm3) 慣性半徑(mm) 底模 489 121500 - - 縱梁 - - 橫梁 - - 立桿 四、 荷載參數 1、 標準荷載及組合系數 表4-1 標準荷載取值及組合系數 荷載類型 (mm) 取值 (mm) 施工人員、材料、機具荷載p1(kN/m2) 計算模板和其支撐小梁時 0 2.5 計算主梁時 1.5 計算支架立桿時 1 混凝土沖擊及振搗混凝土時產生的荷載p2(kN/m2) 2.5 內外模板自重荷載p3(kN/m2) 1 恒載組合系數k1 1.2 活載組合系數k2 1.4 2、 風荷載標準值 （1） 基本風壓值計算 w0=vw21600 式中： w0——基本風壓值，kN/m2； vw——風速，系按平坦空曠地面，離地面 10m高，30年一遇10min平均最大風速，取28.4m/s。 w0=28.421600=0.504kN/m2 （2） 風荷載標準值計算 橫橋方向風荷載假定水平地垂直作用于橋梁各部分迎風面積的形心上，其標準值可按下式計算： wk=k1k2k3k4w0 式中： wk——風荷載標準值，kN/m2； w0——基本風壓值，取0.504 kN/m2； k1——設計風速重現期換算系數，取0.7； k2——風載阻力系數，取0.8； k3——風壓高度變化系數，取1.28； k4——地形、地理條件系數，取1。 wk=0.70.81.2810.504=0.361kN/m2 3、 橫縱梁自重荷載計算 p4=Ahlhnhρh+Azlznzρzlhlz 式中： p4——橫縱梁自重荷載，kN/m2； Ah——橫梁截面面積，m2； lh——梁截面寬度，即橫梁長度，m； nh——在立桿縱向步距范圍內橫梁平均根數； ρh——橫梁材料容重，kN/m3； Az——縱梁截面面積m2； lz——立桿縱向步距m； n2——縱梁的根數 ρz——縱梁材料容重，kN/m3。 p4=(Ahlhnh+Azlznz)ρlhlz=0.5kN/m2 五、 底模驗算 1、 計算模型圖 圖5-1 計算模型圖(尺寸單位：m) 2、 彎矩圖 圖5-2 彎矩圖(kN/m) 3、 剪力圖 圖5-3 剪力圖(kN) 4、 下緣應力圖 圖5-4 下緣應力圖(Mpa) 5、 變形圖 圖5-5 變形曲線圖(mm) 6、 支座反力圖 圖5-6 支座反力圖 7、 計算結果表 表5-1 計算成果表 項目 計算值 容許值 是否符合要求 最大正應力(MPa) 最大切應力(MPa) 最大撓度 六、 縱梁驗算 1、 計算模型圖 圖6-1 計算模型圖(尺寸單位：m) 2、 彎矩圖 圖6-2 彎矩圖(kN/m) 3、 剪力圖 圖6-3 剪力圖(kN) 4、 下緣應力圖 圖6-4 下緣應力圖(MPa) 5、 變形圖 圖6-5 變形曲線圖(mm) 6、 支座反力圖 圖6-6 支座反力圖 7、 計算結果表 表6-1 計算成果表 項目 計算值 容許值 是否符合要求 最大正應力(MPa) 最大切應力(MPa) 最大撓度 七、 橫梁驗算 1、 計算模型圖 圖7-1 計算模型圖(尺寸單位：m) 2、 彎矩圖 圖7-2 彎矩圖(kN/m) 3、 剪力圖 圖7-3 剪力圖(kN) 4、 下緣應力圖 圖7-4 下緣應力圖(MPa) 5、 變形圖 圖7-5 變形曲線圖(mm) 6、 支座反力圖 圖7-6 支座反力圖( 7、 計算結果表 表7-1 計算成果表 項目 計算值 容許值 是否符合要求 最大正應力(MPa) 最大切應力(MPa) 最大撓度 八、 立桿驗算 1、 第1號立桿受力計算： 立桿計算示意圖 （1） 施工人員、機具、材料荷載： NQ1=p1l1l2=2.50.60.6=0.9kN （2） 混凝土沖擊及振搗混凝土時產生的荷載： NQ2=p2l1l2=20.60.6=0.72kN （3） 梁體鋼筋混凝土自重荷載： NG1=Al2ρ 式中： NG1——混凝土自重荷載kN； A——立桿對應區(qū)域混凝土截面面積m2； l2——立桿縱向步距m； ρ——混凝土容重，kN/m。 NG1=0.8kN （4） 模板自重荷載： NG2=p3l1l2=0.9kN （5） 橫縱梁自重荷載： NG3=p4l1l2=0.9kN （6） 立桿自重荷載： NG4=[AgH+HLh(Lz+Ly)Ag]rgK 式中： Ag——鋼管面積，m2； H——立桿總長，m； Lh——橫桿步距，m； Lz——立桿縱向步距，m； Ly——立桿橫向步距，m； rg——鋼管容重，kN/m； K——立桿自重擴大系數。 NG4=[48910-620+200.9(0.6+0.6)48910-6]78.51.05=1.881kN （7） 按規(guī)范進行荷載組合有： N=(NG1+NG2+NG3+NG4)k1+(NQ1+NQ2)k2 =(4.978+0.36+0.18+1.881)1.2+(0.9+0.9)1.4=11.399kN 該立桿承受壓力大小為：11.399kN （8） 按強度驗算： σ=NA=11399489=23.31MPa<205MPa，符合要求。 （9） 穩(wěn)定性驗算： 按穩(wěn)定性計算立桿的受壓應力 水平桿步距：h=0.9m 立桿伸出頂層水平桿長度a=0.4m 立桿計算長度l0=h+2a=m 長細比：λ=l0r=90015.8=56.96 查表得：φ=0.829 立桿偏斜折減系數： LGK1=0.9 立桿偏斜折減系數： LGK2=0.85 考慮折減系數后：φ=LGK1LGK20.829= 不組合風荷載時： σ=NφA=113990.829489=28.12MPa<205MPa，符合要求。 立桿軸力限值：[N]=φA205= 立桿軸力N=11.399<[N]，符合要求。 組合風荷載時： σ=NwφA+MwW Nw=(NG1+NG2+NG3+NG4)k1+(NQ1+NQ2)k20.9 Mw=1.4wkl2l32/10 式中： Nw——組合風荷載時的單根鋼管豎向荷載； Mw——風荷載標準值產生的彎矩； W——立桿截面模量，cm； l2——立桿縱向步距，m； l3——橫桿步距，m； wk——風荷載標準值，kN/m2。 Nw=(4.978+0.36+0.18+1.881)1.2+(0.9+0.9)1.40.9=11.147kN Mw=1.40.3610.60.92/10=0.02456kNm=24.56Nm σ=111470.829489+24.5610005.081000=32.33MPa<205MPa，符合要求。 2、 立桿計算匯總 立桿布置表 立桿編號 橫向有效寬度m 對應鋼筋混凝土截面面積㎡ 立桿各項荷載表 立桿編號 施工人員、材料、機具荷載NQ1(kN) 混凝土沖擊振搗荷載NQ2(kN) 鋼筋混凝土自重荷載NG1(kN) 模板自重荷載NG2(kN) 方木自重荷載NG3(kN) 立桿自重荷載NG4(kN) 立桿驗算結果表 立桿編號 軸力(kN) (限值30kN) 強度σ(MPa) 不組合風穩(wěn)定性(MPa) 組合風時穩(wěn)定性(MPa) 是否符合要求 3、 結論： 承受壓力最大的立桿為第1根立桿，該立桿所承受壓力N=8.770kN，強度值為σ=20Mpa<205MPa，不組合風時穩(wěn)定性為σ1=20MPa<205MPa，組合風時穩(wěn)定性為σ2=20MPa<205MPa，故該截面立桿符合要求。不符合要求。  第二部分 鋼管貝雷支架計算 一、 計算依據 1、《鋼結構設計規(guī)范》（GB50017-2003） 2、《鋼結構工程施工質量驗收規(guī)范》（GB50205-2001） 3、《冷彎薄壁型鋼結構技術規(guī)范》（GB50018-2001） 4、《鐵路橋涵施工規(guī)范》TB10203—2002 5、《建筑施工碗扣式腳手架安全技術規(guī)范》JGJ66-2008 6、《建筑施工模板安全技術規(guī)范》JGJ162-2008 7、《木結構設計規(guī)范》（ GB50005-2003） 二、 設計概述 該臨時支架采用鋼管立柱+貝雷梁+滿堂組合支架方案，其鋼管貝雷支架部分主要特點是： 1、 貝雷梁上方小橫梁（簡稱小橫梁） 小橫梁采用 2、 貝雷梁 貝雷梁采用 3、 鋼管立柱上方大橫向分配梁（簡稱大橫梁） 大橫梁采用 4、 鋼管立柱 鋼管立柱采用 5、 橫斷面圖 6、 平面圖 7、 立面圖 三、 材料截面參數 1、 小橫梁 小橫梁截面特性圖 表3-1 材料參數 容重(kN/m3) 彈性模量(kN/m2) 抗彎允許值(MPa) 抗剪允許值(MPa) 撓度允許值 2、 貝雷梁 表3-2 貝雷架桿件參數表 項目 彈性模量(kN/m2) 長度(m) 截面面積(m2) 截面慣性矩(m4) 弦桿 200000000 0.7 0.00255 3.97E10-6 加強弦桿 200000000 0.7 0.0051 7.94E10-6 腹桿 200000000 0.7 0.000953 0.99E10-6 斜桿 200000000 0.7 0.000953 0.99E10-6 表3-3 材料允許應力(Mpa) 材料 σδ [σ] [τ] 構件 16Mn 350 273 208 銷子 30CrMnTi 1300 1105 585 表3-4 桿件允許軸力 項目 允許軸力(kN) 弦桿 563 加強弦桿 1126 豎桿 213 斜桿 171 表3-5 相當梁允許內力表 項目 不加強型 加強型 單排單層 單排雙層 單排單層 單排雙層 彎矩(kNm) 788.2 1632.7 1687.5 3375 剪力(kN) 245.2 245.2 245.2 245.2 3、 大橫梁 大橫梁截面特性圖 材料參數 容重(kN/m3) 彈性模量(kN/m2) 抗彎允許值(MPa) 抗剪允許值(MPa) 撓度允許值 4、 鋼管立柱 鋼管立柱截面特性圖 材料參數 容重(kN/m3) 彈性模量(kN/m2) 抗彎允許值(MPa) 抗剪允許值(MPa) 撓度允許值 四、 主梁線荷載 五、 小橫梁計算 1、 計算模型圖 計算模型圖(尺寸單位：m) 2、 彎矩圖 彎矩圖(kN/m) 3、 剪力圖 剪力圖(kN) 4、 下緣應力圖 下緣應力圖(Mpa) 5、 變形圖 變形曲線圖(mm) 6、 支座反力圖 支座反力圖 7、 計算結果表 計算成果表 項目 計算值 容許值 是否符合要求 最大正應力(MPa) 最大切應力(MPa) 最大撓度 六、 貝雷梁計算 1、 計算模型圖 計算模型圖(尺寸單位：m) 2、 彎矩圖 彎矩圖(kN/m) 3、 剪力圖 剪力圖(kN) 4、 軸力圖 軸力圖(kN) 5、 變形圖 變形曲線圖(mm) 6、 支座反力圖 支座反力圖 7、 計算結果表 計算成果表 項目 計算值 容許值 是否符合要求 最大弦桿軸力(kN) 最大豎桿軸力(kN) 最大斜桿軸力(kN) 最大撓度 七、 大橫梁計算 1、 計算模型圖 計算模型圖(尺寸單位：m) 2、 彎矩圖 彎矩圖(kN/m) 3、 剪力圖 剪力圖(kN) 4、 下緣應力圖 下緣應力圖(Mpa) 5、 變形圖 變形曲線圖(mm) 6、 支座反力圖 支座反力圖 7、 計算結果表 計算成果表 項目 計算值 容許值 是否符合要求 最大正應力(MPa) 最大切應力(MPa) 最大撓度 八、 鋼管立柱計算 1、 第7-5根鋼管立柱為最不利鋼管立柱，其受力計算如下： 該鋼管立柱受壓軸力：N=1478.2kN； 有效高度為：l0=13m； 繞X軸回轉半徑：rx=IxA=1=1mm； 繞Y軸回轉半徑：ry=IyA=1=1mm； 取r=120mm； 長細比：λ=l0r=90015.8=56.96； 查表得：φ=0.829； 穩(wěn)定性值：σ=NφA=11=1Mpa <205Mpa，符合要求。 2、 鋼管立柱計算匯總 鋼管立柱成果匯總表 序號 軸力N(kN) 有效高度(m) 長細比λ 穩(wěn)定系數φ 穩(wěn)定性值σ(MPa) 是否符合要求 15