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1、H匝道桥箱梁支架及模板力学验算书一、计算依据1、箱梁砼浇筑方法：一次浇筑完成。2、模板及支架使用材料梁底支架：采用碗扣式钢管支架。小横梁处采用60*60cm间距，腹板处采用90*60cm间距，其余采用90*90cm间距。水平杆竖向间距：底部120cm六层，顶部60cm，其余采用30cm水平杆和顶托调整标高。竹胶板：底模、侧模、翼板采用优质覆膜A类竹胶板。芯模两端渐变处亦为竹胶板。竹胶板尺寸：122*244cm，厚度h=12mm。方木：全桥纵向铺设10*15cm方木。横向铺设10*10cm方木，间距：跨中处净距20cm（施工方案采用15cm），小横梁处净距15cm（施工方案采用10cm）。侧模采
2、用10*15cm方木制作的定型排架，排架净间距50cm，其上纵向铺设10*4cm方木，方木间距不大于25cm（施工方案采用10cm）。芯模采用“3015”组合钢模，采用10*10cm方木定做框架。框架间距80cm。两端渐变处采用10*4cm方木做小棱，小棱间距小于20cm。3、荷载组合钢筋砼自重：=26KN/m3；模板及支撑自重；倾倒砼产生冲击荷载：2.0KN/m2；振捣砼产生荷载：2.0KN/m2；施工人员、搬运工具材料等产生荷载：计算模板及小棱时为2.5KN/m2，计算支撑时为1.0KN/m2；桥规JTJ041-2000新浇砼对侧模产生的侧压力：Pm=4.6v1/4；路桥施工计算手册表8-
3、2按照泵送砼计算。荷载分项系数：静载系数为1.2，活载系数为1.4。路桥施工计算手册表8-5。二、底模力学验算（一）跨中底模验算1、荷载计算（1）、砼恒载计算跨中砼恒载为：g1=S /B*=6.08/6.04*26=26.17KN/m2砼断面积S由CAD绘图计算而来，见上图；砼容重由路桥施工计算手册表8-1查得，当配筋率2%时=26KN/m3 。（2）、倾倒砼产生冲击荷载：g2=2 KN/m2（3）、振捣砼产生荷载：g3=4 KN/m2，桥规JTJ041-2000（4）、模板及支撑恒载为：g4=a+b+c =1.31 KN/m2木材为落叶松，容重为=7.5 KN/m3（源于路桥施工计算手册表8
4、-1）。a) 钢模（芯模 ）：空心断面周长L（下部为缺口）L=0.775+1.15-0.22-0.1+2*（0.92+0.22）1/2+0.832+（0.83/1.15*0.2）21/2=4.16m钢模恒载：0.75*4.16/3.02= 1.03KN/m2钢模为0.75KN/ m2来自于路桥施工计算手册表8-1。b）芯模木支撑：4.16*0.1*0.15/0.8*7.5/3.02=0.19 KN/m2。其中，4.16为排架周长，0.8m为排架间距。c）竹胶板：0.012*7.5=0.09 KN/m2 （5）、施工人员、施工料具运输堆放荷载：g5=2.5KN/m2桥规JTJ041-2000合计
5、G= K1g1+ K2g2+ K3g3+ K4g4+ K5g5=26.17*1.2+2*1.4+4*1.4+1.31*1.2+2.5*1.4=44.876KN/m2横桥向铺设方木净间距20cm。则线载为q=G*L=44.876 KN/m2*1m=44.876KN/m2、弯拉应力验算以下数据参数来源于路桥施工计算手册=Mmax/W=ql2/10W=3*44.876*103*0.22/（5*1*0.0122）=7.48MPa 弯=12 MPa。结论：跨中横桥向铺设方木净间距20cm，竹胶板弯拉强度符合要求。3、挠度验算以下数据参数来源于路桥施工计算手册f/l= ql3/128EI=3 ql3/32
6、Ebh3=3*44.876*103*0.23/（32*9*109*1*0.0123）=1/4622%时为26KN/m3、倾倒砼产生冲击荷载：g2=2 KN/m2、振捣砼产生荷载：g3=4KN/m2、竹胶板：0.012*7.5=0.09 KN/m2落叶松容重为7.5 KN/m3来源于表8-1、施工人员、施工料具运输堆放荷载：g5=2.5KN/m2来源于表8-1合计G= K1g1+ K2g2+ K3g3+ K4g4+ K5g5=48.5*1.2+2*1.4+4*1.4+0.09*1.2+2.5*1.4=70.21KN/m2横桥向铺设方木净间距15cm。则线载为q=G*L=70.21 KN/m2*1
7、m=70.21KN/m2、弯拉应力验算以下数据参数来源于路桥施工计算手册=Mmax/W=ql2/10W=3*70.21*103*0.152/（5*1*0.0122）=6.58MPa 弯=12 MPa。结论：小横梁处横桥向铺设方木净间距15cm，竹胶板弯拉强度符合要求。3、挠度验算以下数据参数来源于路桥施工计算手册f/l= ql3/128EI=3 ql3/32Ebh3=3*70.21*103*0.153/（32*9*109*1*0.0123）=1/700 f/l=1/400。结论：小横梁处横桥向铺设方木净间距15cm，竹胶板挠度符合要求。三、侧模力学验算1、荷载计算倾倒砼产生冲击荷载：g1=2.
8、0KPa；砼振捣产生荷载：g2=4.0 KPa；施工人员、施工料具运输堆放荷载：g3=2.5 KPa；以上数据来源于桥规JTJ041-2000新浇砼对模板产生侧压力：g4=4.6V1/4=4.6*201/4=9.7KPa；（砼浇筑速度20m/h）砼自重：g5= h=0.325*26=8.45 KPa；h为翼板平均厚度。竹胶板：0.012*7.5=0.09 KPa落叶松容重为7.5 KN/m3以上数据来源于路桥施工计算手册表8-1翼板荷载组合：G1= K1g1+ K2g2+ K3g3 + K5g5+ K6g6=1.4*2+1.4*4+1.4*2.5+8.45*1.2+1.2*0.09=22.15
9、KPa。腹板荷载组合：G2= K2g2 + K4g4+ K1g1=1.4*4+9.7*1.4+2*1.4=21.98KPa。2、侧模弯拉应力验算顺桥向铺设10*4cm方木，净间距25cm。则翼板线载为q= G1*l=22.15KN/M；腹板线载为q= G2*l=21.98KN/M；翼=Mmax/W=ql2/10W= 3ql2/5bh2=3*22.15*103*0.252/（5*1*0.0122）=5.8MPa 弯=12 MPa。腹=Mmax/W=ql2/10W=3*21.98*103*0.252/（5*1*0.0122）=5.73MPa 弯=12 MPa。结论：侧模顺桥向铺设方木10*4cm方
10、木，净间距25cm。竹胶板弯拉强度符合要求。3、侧模挠度验算翼板：f/l= ql3/128EI=3 ql3/32Ebh3=3*22.15*103*0.253/（32*9*109*1*0.0123）=1/479 f/l=1/400。腹板：f/l= ql3/128EI=3 ql3/32Ebh3=3*21.98*103*0.253/（32*9*109*1*0.0123）=1/485 f/l=1/400。结论：侧模顺桥向铺设方木10*4cm方木，净间距25cm，竹胶板挠度符合要求。四、芯模力学验算1、荷载计算（两端竹胶板处）倾倒砼产生冲击荷载：g1=2.0KPa；砼振捣产生荷载：g2=4.0 KPa；
11、施工人员、施工料具运输堆放荷载：g3=2.5 KPa；以上数据来源于桥规JTJ041-2000新浇砼对模板产生侧压力：g4=4.6V1/4=4.6*201/4=9.7KPa；（砼浇筑速度20m/h）砼自重：g5= h=0.45*26=11.7 KPa；竹胶板：0.012*7.5=0.09 KPa落叶松容重为7.5 KN/m3以上数据来源于路桥施工计算手册表8-1芯模顶部荷载组合：G1= K1g1+ K2g2+ K3g3 + K5g5+ K6g6=1.4*2+1.4*4+1.4*2.5+11.7*1.2+0.09*1.2=26.05KPa。芯模侧面荷载组合：G2= K2g2 + K4g4 +K1
12、g1=1.4*4+9.7*1.4+2*1.4=21.98KPa。2、芯模弯拉应力验算10*4cm间距20cm。则芯模顶部线载为q= G1*l=26.05*1=26.05KN/M；则芯模侧面线载为q= G2*l=21.98*1=21.98KN/M；芯模顶部顶=Mmax/W=ql2/10W=3*26.05*103*0.202/（5*1*0.0122）=4.34MPa =12 MPa。芯模侧面侧=Mmax/W=ql2/10W=3*21.98*103*0.202/（5*1*0.0122）=3.7MPa =12 MPa。结论：10*4cm方木净间距20cm，竹胶板芯模弯拉强度符合要求。3、挠度验算以下数
13、据参数来源于路桥施工计算手册芯模顶部f/l= ql3/128EI=3 ql3/32Ebh3=3*26.05*103*0.203/（32*9*109*1*0.0123）=1/796 f/l=1/400。芯模侧面f/l= ql3/128EI=3 ql3/32Ebh3=3*19.18*103*0.203/（32*9*109*1*0.0123）=1/9432%时=26KN/m3 。（2）、倾倒砼产生冲击荷载：g2=2 KN/m2（3）、振捣砼产生荷载：g3=2 KN/m2（4）、模板及支撑恒载为：g4=a+b+c+d+e=1.75 KN/m2木材为落叶松，容重为=7.5 KN/m3路桥施工计算手册表8
14、-1。a)纵向水平方木：1/0.6*0.1*0.15*7.5=0.19 KN/m2b）横向水平方木：1/0.3*0.1*0.10*7.5=0.25 KN/m2c）竹胶板：0.012*7.5=0.09 KN/m2d）钢模（芯模 ）：空心断面周长L（下部为缺口）L=0.775+1.15-0.22-0.1+2*（0.92+0.22）1/2+0.832+（0.83/1.15*0.2）21/2=4.16m钢模恒载：0.75*4.16/3.02= 1.03KN/m2钢模为0.75KN/ m2来自于路桥施工计算手册表8-1。e）芯模木支撑：4.16*0.1*0.15/0.8*7.5/3.02=0.19 KN
15、/m2。其中，4.16为排架周长，0.8m为排架间距。（5）、施工人员、施工料具运输堆放荷载：g5=1KN/m2来源于路桥施工计算手册表8-1。合计G= K1g1+ K2g2+ K3g3+ K4g4+ K5g5=26.17*1.2+2*1.4+2*1.4+1.75*1.2+1*1.4=40.50KN/m2由于跨中立杆间距为0.9m*0.6m，则每根立杆受力：F=0.9*0.6 G=0.9*0.6*40.5=21.87KN 2%时为26KN/m32、倾倒砼产生冲击荷载：g2=2 KN/m23、振捣砼产生荷载：g3=2 KN/m24、模板及支撑恒载为：g4=a+b+c =0.53 KN/m2木材为
16、落叶松，容重为=7.5 KN/m3。a)纵向水平方木：1/0.6*0.1*0.15*7.5=0.1875 KN/m2b）横向水平方木：1/0.3*0.1*0.10*7.5=0.25 KN/m2c）竹胶板：0.012*7.5=0.09 KN/m2落叶松容重为7.5 KN/m3来源于表8-15、施工人员、施工料具运输堆放荷载：g5=1KN/m2来源于表8-1合计G= K1g1+ K2g2+ K3g3+ K4g4+ K5g5=48.5*1.2+2*1.4+2*1.4+0.53*1.2+1*1.4=65.84KN/m2由于小横梁处立杆间距为0.6m*0.6m，则每根立杆受力F=0.6*0.6 G=0.
17、6*0.6*65.84=23.7KN N=30KN结论：小横梁处立杆（间距0.6m*0.6m）能够满足力学要求。（三）立杆稳定性验算钢管外径48mm，壁厚3.5mm。I=（/64）（D4-d4）=12.1867cm4；A=（/4）（D2-d2）=4.893cm2；i=（I/A）1/2=1.578cm；长细比=L/i=120/1.578=76；查附表3-25，=100；查附表3-26，得受压构件弯曲系数1=0.738=N/（1A）跨中=N/（1A）=21.87*103/（0.738*4.893*10-4）=60.56MPa=215MPa横梁=N/（1A）=23.7*103/（0.738*4.89
18、3*10-4）=65.62MPa=215MPa 六、方木力学验算（忽略自重）（一）侧模横肋方木验算排架间距50cm，横肋（10*4cm）间距25cm。则线载计算：q=G*L=22.15*0.25=5.538KN/m；跨径L=0.50m；弯曲应力= Mmax/W=ql2/10W=3*5.538*103*0.502/（5*0.1*0.042）=5.2MPa =14.5 MPa。（落叶松计算）挠度验算f/l= ql3/128EI=3ql3/32Ebh3=3*5.538*103*0.503/（32*11*109*0.1*0.043）=1/1085 f/l=1/400。结论：侧模方木弯拉强度和挠度符合要
19、求。（二）跨中底模方木验算托杆（10*15cm）间距60cm，横肋（10*10cm）间距20cm。则线载计算：q=G*L=40.50*0.20=8.1KN/m；跨径L=0.60m；弯曲应力= Mmax/W=ql2/10W=3*8.1*103*0.602/（5*0.1*0.12）=1.75MPa =14.5 MPa。挠度验算f/l= ql3/128EI=3ql3/32Ebh3=3*8.1*103*0.603/（32*9*109*0.1*0.13）=1/6706 f/l=1/400。结论：跨中底模方木弯拉强度和挠度符合要求。（三）小横梁底模方木验算托杆（10*15cm）间距60cm，横肋（10*1
20、0cm）间距15cm。则线载计算：q=G*L=65.84*0.15=9.876KN/m；跨径L=0.60m；弯曲应力= Mmax/W=ql2/10W=3*9.876*103*0.602/（5*0.1*0.12）=2.13MPa =14.5MPa。挠度验算f/l= ql3/128EI=3ql3/32Ebh3=3*9.876*103*0.603/（32*11*109*0.1*0.13）=1/5500 f/l=1/400。结论：小横梁底模方木弯拉强度和挠度符合要求。七、门洞力学验算1、说明加密碗扣支架，配合工字钢搭设悬空支架：为了安全并且不阻断交通，在205国道上左右各设一门洞。洞宽3.5m。在洞口
21、上方4.5m处设56a工字钢托杆。横向放置A40工字钢7道，底板位置5道，间距1.5m。翼板位置左右各一道。工字钢型号A40，每根长度3.5*2=7m。在竹胶板底部对应工字钢上放置10*10cm方木，方木中心间距30cm。立柱采用529钢管，钢管间距3m。钢管顶部放置砂箱，底部为砼基础。2、荷载计算：以下数据参数均来自于“人民交通出版社路桥施工计算手册”根据上述计算跨中荷载为40.5KN/m2工字钢承受线载为q1=40.5*1.5m=60.75 KN/m工字钢线载为q2=0.6756 KN/m来源于表3-31 跨径L=3.5m。钢材的弹性模量：E=2.1*105 MPa来源于表3-19A40工
22、字钢截面惯性矩：I=21714cm4A40工字钢截面距：W=1085.7 cm3来源于表3-31A3钢材=145MPa来源于表3-20f/L=1/400来源于表8-113、工字钢弯曲应力验算：Mmax=ql2/8 = （q1+ q2）l2/8=61.43*3.52/8=94.06KN.M= Mmax/W=94.06*103/（1085.7*10-6）=86.64MPa=145MPa。结论：工字钢弯曲应力符合要求。4、工字钢挠度验算f/L=5ql3/384EI=5*61.43*103*3.53/（384*2.1*1011*2.1714*10-4 ）=1/1329f/L=1/400结论：工字钢挠度
23、核算符合要求。5、钢管立柱稳定性验算钢管外径529mm，壁厚6mm。I=（/64）（D4-d4）=（/64）（52.94-51.74）=19946cm4；A=（/4）（D2-d2）=98.6cm2；i=（I/A）1/2=18.5cm；长细比=L/i=450/18.6=24.3；查附表3-26，得受压构件弯曲系数1=0.900N=qL/2=142.82*3.0/2=214.23KN（q见56a工字钢验算）=N/（1A）跨中=N/（1A）=214.23*103/（0.900*98.6*10-4）=24.14MPa=215 MPa结论：立柱稳定性满足要求。6、56a工字钢荷载计算：56a工字钢自重：
24、q2=1.0627 KN/m56a工字钢承受荷载：q1=40.5*3.5=141.75 KN/mq= q1+ q2=142.82 KN/mA52工字钢弹性模型：I=65574cm4A52工字钢截面距：W=2342 cm3、56a工字钢弯拉应力验算：L=3.00m= Mmax/W=qL2/8W=142.82*103*32/（8*2.342*10-3）=68.6MPa=145 MPa、56a工字钢挠度验算：f/l=5ql3/384EI=5*142.82*103*33/（384*2.1*1011*6.5574*10-4）=1/2742f/l=1/400结论：56a工字钢弯曲预应力及挠度符合要求八、地
25、基承载力计算1、横梁处：力杆横向间距0.6m，纵向间距0.6m，枕木宽度0.2m。每根力杆受力F=23.7KN。力杆自重0.75KN。（长度按照20m计算）横梁处地基承载力为：=F/S=（L/0.6*B/0.6）*24.45/（L/0.6*0.2*B）=200KPa。2、跨中：力杆横向间距0.6m，纵向间距0.9m，枕木宽度0.2m。每根力杆受力F=21.87KN。力杆自重0.75KN。（长度按照20m计算）横梁处地基承载力为：=F/S=（L/0.9*B/0.6）*22.62/（L/0.9*0.2*B）=185KPa。 国道205滨州至新泰高速公路博山出口立交工程项目经理部2006年 3月15日
