盘扣支架检算

太行山高速公路邯郸段现浇支架检算报告

专业文档供参考，如有帮助请下载。

目录

第一章 工程简介 ..................................................................................................................... 3

1.1 工程概况 .................................................................................................................... 3 1.2 现浇支架方案 ............................................................................................................ 3 第二章 参数确定 ................................................................................................................... 4

2.1 检算内容 .................................................................................................................... 4 2.2 参考资料 .................................................................................................................... 4 2.3 参数取值 .................................................................................................................... 4 2.3.1 材料参数 ................................................................................................................. 4 2.3.2 构件参数 ................................................................................................................. 4 第三章 结构的受力计算及验算 ............................................................................................. 5

3.1 碗口支架检算 ............................................................................................................ 5 3.1.1 荷载计算 ................................................................................................................. 5 3.1.2立杆稳定性检算 ...................................................................................................... 9 3.2 门洞检算 .................................................................................................................. 11 3.2.1左门洞纵梁 ............................................................................................................ 11 3.2.2右门洞纵梁 ............................................................................................................ 14 3.2.3横梁检算 ................................................................................................................ 16 3.2.4立柱检算 ................................................................................................................ 19 3.2.5基础检算 ................................................................................................................ 20 3.2.6盘扣支架下地基检算 ............................................................................................ 20 第四章 结论 ........................................................................................................................... 21

专业文档供参考，如有帮助请下载。

第一章 工程简介

1.1 工程概况

太行山高速公路邯郸段现浇支架结构布置为：在桥梁纵向布置间距为在0#~7#截面块段为0.6m，其他区段为0.9m，水平间距根据位置改变，大致分布为，翼缘板处间距0.9m，腹板处（包括两侧腹板和中间腹板）间距为0.6m，底板处间距为0.9m，立杆步距设置均为1m。 1.2 现浇支架方案

结合工程概况，现浇支架方案如下图所示：

图1.1 纵断面示意图

专业文档供参考，如有帮助请下载。

第二章 参数确定

2.1 检算内容

太行山高速公路邯郸段现浇支架检算 2.2 参考资料

1、现浇梁支架指导性示意图；

2、《公路钢筋混凝土及预应力桥涵设计规范》（JTGD-062 2012）； 3、《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2004）； 4、《公路桥涵施工技术规范》（JTG-TF50-2011）；

5、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ-231-2001）；

6、《建筑结构荷载规范》（GB500009-2012） 7、现场提供的资料：施工图纸等资料。 2.3 参数取值 2.3.1 材料参数

A3钢(Q235)：（1）弹性模量E=206GPa；

（2）抗拉、抗压和抗弯强度设计值f=205MPa； （3）抗剪强度设计值fv=125MPa；

A3钢(Q345)：（1）弹性模量E=210GPa；

（2）抗拉、抗压和抗弯强度设计值f=300MPa； （3）抗剪强度设计值fv=180MPa。

2.3.2 构件参数

扣件式钢管支架参数见表2.1

表2.1 碗口支架参数表

外径 48mm 壁厚 3.2mm 截面积 4.50cm2 截面惯性矩 11.36cm4 截面模量 4.73cm3 回转半径 1.59cm 专业文档供参考，如有帮助请下载。

第三章 结构的受力计算及验算

现浇支架检算包括盘口扣口支架稳定检算，门洞检算和基础检算。

3.1 碗口支架检算

对盘口支架检算时，仅对0#~7#截面腹板、底板、翼缘板下的立杆和其他区段腹板、底板、翼缘板下的立杆的进行验算。 3.1.1 荷载计算 （1）恒载

恒载；包含梁体，模板等（荷载分项系数取1.2）

①对0#~7#截面块计算时梁体重量按图3.1计算，对其他截面计算时梁体重量按图3.2计算，混凝土容重取26kN/m3.

图3.1 0~7#梁体重量计算截面

图3.2 其他区段梁体重量计算截面截面

专业文档供参考，如有帮助请下载。

图3.3 左门洞梁体重量计算截面截面

②模板自重取3kN/m2.

（2）活载

活载：包含倾倒混凝土拌合物时产生的冲击荷载，振捣混凝土时产生的荷载（荷载分项系数按1.4计）；

施工人员、机具、材料和其他临时荷载（荷载分项系数按1.4计）。 ①施工人员、施工料具堆放和其他临时荷载：2.5kN/m； ②振捣混凝土产生的荷载：2.0kN/m；

③风荷载：按照《建筑施工承插型盘扣件钢管支架安全技术规程》JTJ231-2010可知。

式中； 则

22kuzus0

2kuzus——风荷载标准值（kN/m） ——风压高度变化系数，取值1.0 ——支架风荷载体型系数，取值1.3 ——基本风压值，取值0.3kN/m

20k1.01.30.30.39kN/m2（3）荷载组合

根据《建筑施工承插型盘扣件钢管支架安全技术规程》JTJ231-2010，对立杆稳定进行验算时，荷载组合分为两类 ①永久荷载+施工均布荷载；

②永久荷载+0.9（施工均布荷载+风荷载）。

专业文档供参考，如有帮助请下载。

（4）荷载计算

①0~7#截面腹板下的立杆 ⅰ荷载计算

梁体重量：6.8×26×0.6×0.6÷1.95=32.64kN 模板重量：3×0.6×0.6=1..08kN 施工荷载：3×0. 6×0.6=1.08kN 混凝土振捣：2×0.6×0.6=0.72kN

风荷载：0.39×0.6×0.6=0.14kN

ⅱ荷载组合

不组合风荷载：N1.2(32.641.08)1.4(1.080.72)42.98kN

组合风荷载：N1.2(32.641.08)0.91.4(1.080.720.14)42.91kN ②0~7#底板下的立杆 ⅰ荷载计算

梁体重量：5.92×26×0.6×0.9÷3.53=23.55kN 模板重量：3×0.6×0.9=1.62kN 施工荷载：3×0. 6×0.9=1.62kN 混凝土振捣：2×0.6×0.9=1.08kN

风荷载：0.39×0.6×0.9=0.21kN

ⅱ荷载组合

不组合风荷载：N1.2(23.551.62)1.4(1.621.08)33.98kN

专业文档供参考，如有帮助请下载。

组合风荷载：N1.2(23.551.62)0.91.4(1.621.080.21)33.87kN ③其他腹板下的立杆 ⅰ荷载计算

梁体重量：4.79×26×0.6×0.9÷1.95=34.49kN 模板重量：3×0.6×0.9=1.62kN 施工荷载：3×0. 6×0.9=1.62kN 混凝土振捣：2×0.6×0.9=1.08kN

风荷载：0.39×0.6×0.9=0.21kN

ⅱ荷载组合

不组合风荷载：N1.2(34.491.62)1.4(1.621.08)47.11kN

组合风荷载：N1.2(34.491.62)0.91.4(1.621.080.21)47.00kN ④其他底板下的立杆 ⅰ荷载计算

梁体重量：4.71×26×0.9×0.9÷3.53=28.10kN 模板重量：3×0.9×0.9=2.43kN 施工荷载：3×0. 9×0.9=2.43kN 混凝土振捣：2×0.9×0.9=1.62kN

风荷载：0.39×0.9×0.9=0.32kN

ⅱ荷载组合

不组合风荷载：N1.2(28.102.43)1.4(2.431.62)42.31kN

专业文档供参考，如有帮助请下载。

组合风荷载：N1.2(28.102.43)0.91.4(2.431.620.32)42.14kN ⑤翼缘板下的立杆ⅰ荷载计算

梁体重量：1.44×26×0.9×0.9÷3.6=8.42kN 模板重量：3×0.9×0.9=2.43kN 施工荷载：3×0. 9×0.9=2.43kN 混凝土振捣：2×0.9×0.9=1.62kN

风荷载：0.39×0.9×0.9=0.32kN

ⅱ荷载组合

不组合风荷载：N1.2(8.422.43)1.4(2.431.62)18.69kN

组合风荷载：N1.2(8.422.43)0.91.4(2.431.620.32)18.52kN 3.1.2立杆稳定性检算

根据《建筑施工承插型盘扣件钢管支架安全技术规程》JTJ231-2010的规定，模板立杆的计算长度取下面中的较大值；

l0h l0h'2ka

式中；l0——支架立杆计算长度（m）；

a——支架可调托座支撑点至顶层水平杆中心线的距离； h——支架立杆中间层水平杆最大竖向步距；

h'——支架立杆顶层水平杆步距（m），宜比最大步距减少一个盘扣的距离； ——支架立杆计算长度修正系数，水平杆步距为0.5m或1m时，取1.60，

专业文档供参考，如有帮助请下载。

水平杆步距为1.5m时，取值1.20；

k——悬臂端计算长度折减系数取值0.7。

本次检算中取。a取值0.5m；h取值1m；h'取值0.5m；取值1.60；k取值0.7。

l0h1.611.6m

l0h'2ka0.520.70.51.2m

综上，本次检算中取l01.6m

检算时，根据《建筑施工承插型盘扣件钢管支架安全技术规程》JTJ231-2010的规定，检算分为；

Nf ANMwf AW不组合风荷载时：

组合风荷载时：

式中：Mw——计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩，按照式

Mw0.91.4Mwk0.91.4klah2计算，式中la为立杆纵距；

10 f——钢材的抗拉，抗压，抗弯强度设计值； l0——轴心受压构件的稳定系数； w——立杆截面模量； A——立杆的截面积；

专业文档供参考，如有帮助请下载。

0.91.40.390.6120.02948kNm 本次检算中，取Mw10根据l01.6m，i1.58cm确定查上述规范附录D，0.544 由以上计算可知：

160100.6 1.59不组合风荷载时的最大值N47.11kN 组合风荷载时的最大值为N47.00kN 不组合风荷载：

N47110192.4N/mm2＜f300N/mm2 A0.544450稳定安全系数：K组合风荷载：

3001.561.5 192.4NMw4700029480198.2N/mm2＜f300N/mm2 3AW0.5444504.7310稳定安全系数：K3.2 门洞检算

3001.511.5经检算可知，立杆稳定性满足要求。 198.2 门洞检算分为左门洞（5.2m）和右门洞（7.6m），分别用MADIS CIVIL2012建模对其中的纵梁，横梁和立柱进行检算。 3.2.1左门洞纵梁 （1）荷载计算

将45c工字钢改为双拼45c工字钢。 ⅰ荷载计算

梁体重量：6.17×26×0.6×0.9÷1.95=44.42kN

专业文档供参考，如有帮助请下载。

模板重量：3×0.6×0.9=1.62kN 施工荷载：3×0. 6×0.9=1.62kN 混凝土振捣：2×0.6×0.9=1.08kN

风荷载：0.39×0.6×0.9=0.21kN

ⅱ荷载组合

不组合风荷载：N1.2(44.421.62)1.4(1.621.08)59.03kN 组合风荷载：N1.2(44.421.62)0.91.4(1.621.080.21)58.91kN 纵梁荷载按照最大值59.03kN施加。 （2）计算模型

图3.3 纵梁计算模型（左）

（3）计算结果

专业文档供参考，如有帮助请下载。

a图 正应力图

b图 剪应力图

d图 变形图

e图 反力图 图3.4 左门洞计算结果

专业文档供参考，如有帮助请下载。

通过计算可知：

纵梁工字钢最大组合应力：max107MPaf=215MPa， 组合应力安全系数：K=215=2.01.3； 107纵梁工字钢最大剪应力：max22.5MPafv=125MPa，

剪应力安全系数：K=125=8.71.3； 22.5l520013mm； 400400纵梁工字钢最大变形：fmax6.75mmf结论：纵梁工字钢在最不利荷载作用下的组合应力、剪应力以及变形均满足规范要求。 3.2.2右门洞纵梁 （1）荷载计算

纵梁荷载按照下面截面腹板下的最大值（47.1kN）施加，横梁按照纵梁的反力施加荷载。（将工字钢型号改为双拼50c工字钢） （2）计算模型

图3.5 纵梁计算模型（右）

（3）计算结果

专业文档供参考，如有帮助请下载。

a图 正应力图

b图 剪应力图

c图 变形图

专业文档供参考，如有帮助请下载。

d图 反力图 图3.6 右门洞计算结果

通过计算可知：

纵梁工字钢最大组合应力：max140.4MPaf=215MPa， 组合应力安全系数：K=215=1.51.3； 140.4纵梁工字钢最大剪应力：max22.6MPafv=125MPa，

剪应力安全系数：K=125=5.51.3； 22.6l760019mm； 400400纵梁工字钢最大变形：fmax16.7mmf结论：纵梁工字钢在最不利荷载作用下的组合应力、剪应力以及变形均满足规范要求。 3.2.3横梁检算

与右门洞相比，左门洞横梁承受的荷载较大，故检算只检算左门洞横梁。 （1）荷载计算

横梁所受的荷载由纵梁传递，故只需将纵梁的反力（306.2kN）施加到横梁上即可。（横梁截面修改为双拼45a工字钢） （2）计算模型

专业文档供参考，如有帮助请下载。

图3.7 横梁计算模型

（3）计算结果

a图 正应力图

b图 剪应力图

专业文档供参考，如有帮助请下载。

c图 变形图

d图 反力图 图3.8 横梁计算结果

通过计算可知：

纵梁工字钢最大组合应力：max65.5MPaf=215MPa， 组合应力安全系数：K=215=3.31.3； 65.5纵梁工字钢最大剪应力：max72.MPafv=125MPa，

剪应力安全系数：K=125=1.71.3； 72l20005mm； 400400纵梁工字钢最大变形：fmax0.7mmf专业文档供参考，如有帮助请下载。

结论：横梁工字钢在最不利荷载作用下的组合应力、剪应力以及变形均满足规范要求。 3.2.4立柱检算 （1）荷载计算

立柱承受的荷载由横梁传递，计算时将横梁的最大反力（1064.6kN）施加到立柱上。 （2）计算模型

（3）计算结果

通过计算可知：

图3.9 立柱计算模型

图3.10 立柱计算结果

专业文档供参考，如有帮助请下载。

立柱最大组合应力：max105.1MPaf=215MPa， 组合应力安全系数：K=215=2.01.3； 105.1结论：立柱在最不利荷载作用下的组合应力满足规范 3.2.5基础检算

由上述计算可知，钢管受到最大压力为47.1KN，该力直接作用于混凝土上，考虑局部承压可能造成破坏，需要对混凝土基础的局部承压进行验算，根据《公路桥涵设计通用规范》，素混凝土局部承压计算公式为：

Nc0.6RaAc

式中：Ra——条形基础混凝土标号，这里取C30，其抗压设计强度20.1MPa；

——混凝土局部承压提高系数，其值通常大于1；

Ac——混凝土局部承压面积，Ac=r23.140.0520.00785m2；

则混凝土基础局部承压的最小容许承载力为：

Nc=0.6120.11030.00785=94.7kN，则Nc=47.1kNNc94.7kN；

结论：混凝土基础局部承压满足规范要求。 3.2.6盘扣支架下地基检算

竖向力在混凝土中按照45。角扩散，假定混凝土基础厚度为30cm，则在地基表面的受力面积（50+2×300）×（50+2×300）=422500mm2 地基表面的压力为

p47.1260.3120kPa 0.42实测地基承载力大于200kPa时，可以满足施工要求。

专业文档供参考，如有帮助请下载。

第四章 结论

1、立杆稳定性满足规范要求； 2、左门洞纵梁满足规范要求； 3、右门洞纵梁满足规范要求； 4、横梁满足规范要求； 5、立柱稳定性满足规范要求； 6、混凝土基础局部承压满足规范要求： 7、基础检算满足规范要求。

专业文档供参考，如有帮助请下载。

专业文档供参考，如有帮助请下载。