箱涵支架计算

滨河路高架箱涵支架结构计算

一、荷载参数

(1)箱梁C50钢筋砼的自重取值为26KN/m³； (2)施工人员、机具及材料堆放荷载：2.5KN/㎡； (3)振捣对水平模板产生的荷载：2.0KN/㎡； (4)模板荷载：2.0KN/㎡；支架自重0.5 KN/㎡； （5）重庆地区风荷载取值为：

Wo -- 基本风压(kN/㎡)， Wo = 0.400 kN/㎡； Uz -- 风荷载高度变化系数，Uz= 1.42； Us -- 风荷载体型系数：Us =0.3 ；

Wk = 0.7 ×0.40×1.13×0.62 = 0.196 kN/㎡；

（6）Q235钢轴向应力为140MPa，弯曲应力145MPa，剪应力85MPa，承压应力为210MPa。

二 支架受力计算

箱涵为方形内径尺寸为宽2.5米，高2.0米，壁厚均为0.3米，四角倒角为250×250，箱涵底宽3.1米。 1、支架搭设方案：

支架高度6.5~3.5米，支架横向立杆间距为600，两侧300厚的立墙处加密至300，纵向立杆900，柱顶盖梁处纵向立杆加密至300，步距1200。 支架搭设方案详见附图 2、支架受力计算

箱涵分底板和两侧墙及顶板二次浇筑，为保守起见本方案按一次性浇筑进行计算。箱涵断面混凝土为3.1×0.6+2×0.6+0.25×0.25=3.1225方。

箱涵底宽3.1米，平均每平米混凝土为3.1225/3.1=1.007立方 300mm侧墙每米混凝土为0.3×2.6×1=0.78立方。 模板荷载：2.0KN/㎡

现浇箱梁支架专项施工方案 施工人员、机具及材料堆放荷载：2.5KN/㎡； 振捣对水平模板产生的荷载：2.0KN/㎡；

箱涵每平米标准荷载26×1.007+2+2.5+2=32.682 KN

箱涵每平米设计荷载1.2×（26.182+2）+1.4×（2+2.5）=40.12 KN 侧墙每米标准荷载26×0.78+2+2.5+2=26.78KN

侧墙宽300mm处每米设计荷载1.2×（20.28+2）+1.4×（2+2.5）=33.036KN 2.1 底模（15mm厚）竹胶板受力验算：

以每m宽为计算单位，按支点断面计算则：q=32.68KN/㎡ 截面惯性矩：I=bh3/12=1000×153/12=28.12×104 mm4 截面抵抗矩：W= bh2/6=1000×152/6=37.5×103 mm3 弹性模量 E = 7600 N/mm² 容许弯曲应力 fm = 13 N/mm² 容许剪应力 fv = 1.2 N/mm² 选取桥梁梁端下方面板计算： 面板下支点最大距离 L = 200 mm

最大弯矩M=1/8×ql²=1/8×40.12×200²=200.6×10³ N/mm 弯曲强度：σ=M/W=5.35 N/mm²〈 13 N/mm² 满足要求 剪力：V = UL/2 =40.12×200 / 2 =4012N

fv = 3V / 2A = 1.5×4012 N /(1000×15) mm²= 0.401 N/mm²≦ 1.2 N/mm² 挠度验算：V=5ql4/384EI=（5×40.12×2004）/384×7.6×10³×28.12×104=0.39mm〈 [f]=200/400=0.5mm

满足要求,故1.5cm的竹胶板满足要求 2.2 底模下纵向分配梁方木（10×10cm）验算：

截面模量 Wx = bh2/6 = 100×1002/6 = 166666 mm3 惯性矩 Ix = bh3/12 = 100×1003/12 = 8333333 mm4 弹性模量 E = 9000 N/mm² 容许弯曲应力 fm = 13 N/mm² 容许剪应力 fv = 1.2 N/mm²

竹胶板底方木横桥向排列间距 L = 200 mm 纵向方木支点最大距离为L =900 mm

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现浇箱梁支架专项施工方案 横向方木支点最大距离为L =600 mm

（1）根据箱涵中间平均荷载计算可知：Q=40.12/4=10.03KN/m （每平米内按4根方木排列计算，则每根受力为Q）；

最大弯矩：M＝1/8×Ql2＝1/8×10.03×9002＝101.55×104 N/mm 弯曲强度验算：σ＝M/W＝101.55×104/166666＝6.09 MPa<[σ]＝13Mpa 满足要求

V = UL/2 = 9.79×900 / 2 = 4513.5N

fv = 3V / 2A = 1.5×4513.5 N /(100×100) = 0.54 N/mm2≦ 1.2 N/ mm2 满足要求

挠度验算：V=5ql4/384EI=（5×10.03×9004）/（384×9000×8333333）=1.14mm〈 [f]=600/400=1.5mm 满足要求

故纵向采用10cm×10cmm方木满足箱涵普通段要求。

（2）根据300 mm 宽侧墙底部荷载计算可知：Q=33.03/3=11.01KN/m （侧墙内按3根方木排列计算，则每根受力为Q）；

最大弯矩：M＝1/8×Ql2＝1/8×11.01×9002＝111.47×104 N/mm 弯曲强度验算：σ＝M/W＝111.47×104/166666＝6.688MPa<[σ]＝13Mpa 满足要求

V = UL/2 =11.01×900 / 2 = 4954.5N

fv = 3V / 2A = 1.5×4954.5 N /(100×100) = 0.74 N/mm2≦ 1.2 N/ mm2 满足要求

挠度验算：V=5ql4/384EI=（5×11.04×9004）/（384×9000×8333333）=1.25mm〈 [f]=600/400=1.5mm 满足要求

故纵向采用10cm×10cmm方木满足箱涵侧立墙底梁要求。 2.3 支架顶端横向分配梁方木（10×10cm）验算

截面模量 Wx = bh2/6 = 100×1002/6 = 166666 mm3 惯性矩 Ix = bh3/12 = 100×1003/12 = 8333333 mm4 弹性模量 E = 9000 N/mm² 容许弯曲应力 fm = 13 N/mm² 容许剪应力 fv = 1.2 N/mm²

横向方木支点最大距离为：侧墙下L =300 mm，箱涵中部下L=600mm。

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现浇箱梁支架专项施工方案 （1）箱室底板处横向分配梁验算

根据面板荷载计算可知：Q=40.12*0.9*0.6=21.67KN/m 最大弯矩：M＝1/8×Ql2＝1/8×21.67×600²＝97.5×104 N/mm 弯曲强度验算：σ＝M/W＝97.5×104/166666＝5.85 MPa<[σ]＝13Mpa 满足要求

V = UL/2 =21.67×600 / 2 =6501 N

fv = 3V / 2A = 1.5×6501 N /(100×100) mm²= 0.975 N/mm²≦ 1.2 N/mm²满足要求

挠度验算：V=5ql4/384EI=0.487mm〈 [f]=600/400=1.5mm 满足要求 故横向方木采用10cm×10cmm在底板处满足要求。 （2）侧墙宽300mm处横向分配梁验算

根据面板荷载计算可知：Q=33.04×0.9=29.74KN/m

最大弯矩：M＝1/8×Ql2＝1/8×29.74×300²＝33.45×104 N/mm 弯曲强度验算：σ＝M/W＝33.45×104/166666＝2.01 MPa<[σ]＝13Mpa 满足要求

V = UL/2 =29.74×300/ 2 =4461 N

fv = 3V / 2A = 1.5×4461 N /(100×100) mm²= 0.67 N/mm²≦ 1.2 N/mm²满足要求

挠度验算：V=5ql4/384EI=0.041mm〈 [f]=600/400=1.5mm 满足要求 故横向方木采用10cm×10cmm在底板处满足要求。 2.4 支架稳定验算（ 注：钢管壁厚按照2.8mm进行计算。）

立杆钢管类型(mm) 截面面积A(mm²) Ф48×2.8 398 回转半径i(mm) 抗压强度设计值f(N/mm²) 15.9 140 因架体剪刀撑符合《规范》JGJ166-2008设置要求 ，根据《规范》JGJ166-2008： l0＝h+2a＝1200+2×250＝1700mm λ＝l0/i=1700/15.9=107 ≤ 230满足要求！ 查表得φ＝0.53

箱涵中间单根立杆受力q=40.12×0.6×0.9=21.66 KN

σ＝N1/(φA)＝21.66×103/(0.53×398)=102.71 N/mm≤f=140 N/mm2 侧墙宽300mm处单根立杆受力q=33.04×0.9/2=14.868 KN

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现浇箱梁支架专项施工方案 σ＝N1/(φA)＝14.868×103/(0.53×398)=70.48 N/mm≤f=140 N/mm2 3、地基承载力验算

基坑回填处上铺15cm厚混凝土硬化层，按45°刚性角计算，混凝土基底与回填土顶层的持力尺寸为550mm×550m m，持力面积=0.552=0.303m2，由前计算得支架立杆单根最大受力为21.66kN，该处地基承载力=21.66/0.303=71.5kPa(按规范要求回填后的地基,经实测承载力大于300kPa，满足要求)。

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