1、碗扣式腳手架滿堂支架設計計算1 工程概況 總概況平興高速公路平遠互通立交K1603+943.5通道涵位于平遠立交主線與E匝道穿插處，場地地形較起伏，通道所在處為E匝道高填方路段。通道下穿主線，設計起點EK1+131.2，設計終點EK1+172.6，全長41.4m，構造為封閉矩形雙孔框架構造，施工方案中確定對于通道構造頂板考慮采用碗扣式腳手架搭設滿堂作為支架體系。 右半幅頂板考慮到施工縫的設置，現僅以通道涵右半幅頂板為例，頂板長度為m，寬度為20.7m，,高3，鋼筋重量130.6t。2 支架初步設計 立桿及橫桿的初步設計根據經歷及初略計算，來選定立桿間距。由于鋼筋混凝土配筋率2%，所以鋼筋混凝土

2、自重取26KN/m3，由頂板高度為1m，那么頂板重Q1=26KN/m2，單根立桿允許承載力保守取N=40KN。每平方米需要立桿根數：Q1/N=；取平安系數1.3，那么為。所以選定立桿縱橫向間距為：0.60.6=0.36m21/1.014= m2，滿足要求。由于通道涵構造頂板構造高僅為1m，立桿間距一般取1.2m。 底模、縱橫梁的初步確定底模采用竹膠板，選用cm厚的高強度竹膠板。縱橫梁均采用方木，寬度均為，高度均為0.1m，方木允許受彎強度為=12MPa，其中橫梁間距。2.3 碗扣式滿堂支架搭設布置圖3 支架檢算碗扣式腳手架滿堂支架豎向力傳遞過程：通道構造頂板鋼筋混凝土和內模系統的自重及施工臨時

3、荷(活載)通過底模傳遞到橫梁上，橫梁以集中荷載再傳遞給縱梁，縱梁以支座反力傳遞到每根立桿，立桿通過底托及方木傳遞至鋼筋混凝土通道構造底板。下面以這種力的傳遞方式依次對支架的底模、橫梁、縱梁、立桿、通道構造底板載力進展檢算。3.1 荷載計算 豎向荷載計算本通道涵構造頂板鋼筋混凝土配筋率2%，所以鋼筋混凝土自重取26KN/m3，以通道涵右幅頂板為例，構造頂板混凝土體積為m3，按照最不利工況，將涵洞墻身頂局部的頂板混凝土重量也折算到地板上，混凝土的自重如下計算：F1=VV=26 KN/m3式中：V為整右幅構造頂板混凝土體積； 為鋼筋混凝土的容重，取26KN/m3； V為除去涵洞墻身頂局部頂板的混凝土

4、體積。通道涵頂板構造混凝土高度取h1=1m，故混凝土自重為：F1a=F1h1=kPa竹膠板厚度為cm,容重取KN/m3，那么模板自重為F2=11=kPa縱橫梁方木荷載：橫梁方木：g1=0.3m=0.25kPa縱梁方木：g2=m25kPa式中：按橡木、落葉松質木材取KN/m3內模及支撐荷載，取3kPa：F3=3kPa臨時荷載振搗荷載：G2=2.0 kPaPa 水平荷載計算混凝土振搗時對側模的荷載取：4kPa 新澆混凝土對側模的最大側壓力： -有效壓頭高度， -混凝土入模溫度，取15那么有：一般應計算風載，但是由于澆筑涵洞構造頂板時，有構造墻身的遮擋作用，故可以不考慮風載。 底模驗算A、竹膠板板的

5、力學性能取10cm寬度模板進展計算彈性模量E=9103MPa截面慣性矩I=bh323/12=10-8m4截面抵抗矩W= bh222/6=10-6m3 B、模板受力計算底模下的橫梁間距30cm，可以把底模簡化為三跨連續梁進展計算。強度檢算荷載組合為：+；剛度檢算荷載組合為：+模強度檢算q=F1a1.2+F21.2+F31.2+G1.4=44.56 kPaq=q=44.560.1=6kN/mMmax=1/10ql214 kNm=Mmax/W=MPaW=12MPa ，滿足要求。本支架各部件除去立桿均為受彎構件，僅需要檢算彎矩，下同不再贅述。模剛度驗算q=F1a1.2+F21.2+F31.2=38.2

6、56 kPaq=q=0.1=256kN/m77ql4/100EI=0.35mmf= ，滿足要求。3.3 橫梁檢算彈性模量E=10103Mpa 截面慣性矩I=bh3/12=0.1310-6m4截面抵抗矩W= bh2210-3m3B、橫梁受力計算橫梁間距cm，可以把橫梁簡化為三跨連續梁進展計算。強度檢算荷載組合為：+；剛度檢算荷載組合為：+ 梁強度驗算q=F1a1.2+F21.2+F31.2+G1.4=44.556 kPaq=q0.3m+g=1418KN/m式中g為方木自重，/m3KN/mMmax=1/10ql2=0.484 KNm=Mmax/W=2.9MPaW=12MPa ,滿足要求。最大支座反

7、力R=11ql/10=1114187KN梁剛度驗算q=F1a1.2+F21.2+F31.2=38.256 kPaq=q0.30.25+0.075 =518kN/mKN/m3KN/m77ql4/100EI=0.12mmf=/400= ，滿足要求。3.4 縱梁驗算彈性模量E=10103Mpa 截面慣性矩I=bh33/12=10-6m4截面抵抗矩W= bh22/6=10-3m3B、縱梁驗算縱梁簡化為三跨連續梁進展驗算，并且集中荷載對稱布置。縱梁受到7個橫梁集中荷載和自重均布荷載的作用，計算彎矩和撓度的時候，可以按照集中荷載和均布荷載兩種形式進展疊加。集中荷載P=R=KN均布荷載q=KN/m30.1m

8、=KN/mMmax=0.1752=4 kNm =Mmax/W=93MPaW=12MPa,滿足要求。 f=1.146Pl377ql4/100EI=0.26mmf=0.6m/400=mm,滿足要求。 支座最大反力：R=6P+P+1.1ql=7KN3.5 立桿檢算立桿的檢算，很多資料采用單根立桿所承受的投影面積荷載這種簡單的方法進展計算，而在理論上應該采用縱梁對立桿的支座反力進展計算。下面按這兩種方式分別進展計算。3.5.1 立桿計算模型立桿選用3.5鋼管，計算模型為兩端鉸支。彈性模量E=105Mpa 質量截面積10-4m2面慣性矩I=12.1910-8m4面抵抗矩W= 5.0810-6m3慣性積9

9、10-2m柔度=ul/i=1910-2m=75.47 單根立桿承受的荷載單根立桿豎向荷載荷載組合為：F=+,圖式如上F= F1a1.2+F21.2+ (g1+g2)1.2+F31.2+G=4kPa每個立桿上荷載：F=F0.6m=40.6=1KN投影法所得單根立桿承受豎向荷載為1KN，小于支座反力法所得的7KN。所以以下檢算以支座反力法進展計算。 立桿強度及穩定驗算A、單根立桿強度計算=F/A=7KN /10-4m2=39.20MPa=175MPaK=Af/F=175/39.20=4.46，滿足要求。式中：平安系數；支架鋼管設計抗壓強度；鋼管有效截面積10-4m2。B、立桿穩定性檢算=75.94，查?鋼構造設計標準?GBJ 17-88得穩定系數為 =F/A7/(10-40.76)=51.58 MPa =175MPa,滿足