脚手架支架5m宽门洞方案

支架方案

一、计算依据

1、《路桥施工计算手册》人民交通出版社 周水兴著 2、《建筑地基基础设计规范》

二、工程概况

根据桥梁施工图纸进行满堂支架布置。横向布置间距分别为60、90厘米。纵向布置间距为：30、90厘米。中间腹板及端横梁、中横梁荷载不利所以加密支柱。横向、纵向的支柱分别用剪力撑连接，做成碗扣支架。

2

支架采用外径48mm，壁厚3.5mm扣件式钢管支架，其截面积A=4.×10,惯性矩I=1.215×105，抵抗矩W=5.078×103，回转半径i=15.78。支架地基利用原有路面，横向铺设15cm*200cm垫木，在垫木上搭设支架。

三、支架方案演算

由于本工程箱梁砼浇筑分两次浇筑，砼荷载保守取60%，支架的受力演算主要分为四部分： ⑴端横梁处的支架演算 ⑵中横梁处的支架演算 ⑶主梁箱梁底板的支架演算 ⑷腹板处的支架演算 ⑸门洞处型钢演算

1 端横梁处支架演算： 1.1支架方木布置：

支架立杆顺桥方向按0.3m间距布置，垂直桥方向按0.6m间距布置，横杆的上下步距为1.2m布置。 端横梁方木布置：箱梁底板铺设两层方木，采用松木，尺寸10cm*10cm*400cm下层方木为顺桥向，间距0.6m；上层方木为垂直桥向，间距20cm 1.2荷载设计：

T6.524砼自重：端横梁钢筋体积V=0.831m3 端横梁砼体积=59.576m3

r7.85钢筋砼含筋率=0.831/59.576=1.4%＜2% 钢筋砼容重取25KN/m3 梁高2m

模板荷载：不计

施工人员、施工料具运输、堆放荷载：取K1=1KN/m 倾倒砼及振捣砼产生的荷载：取K2=2KN/m 其他荷载：支架高度小于6m，不考虑风荷载 1.3小横杆计算：

钢管立柱的顺桥向间距为0.3m，垂直桥向间距为0.6m，因此小横杆的计算跨径l1=0.6m，在顺桥向单位长度内荷载g

g60%rhl2K1K20.62520.31212KN/m

查《路桥施工计算手册》由公式（13-16）、（13-17）得：

gl1126002弯曲强度：85.1Mpa{}215Mpa

10W105.078103gl1126004抗弯刚度：f0.4mm3mm 55150EI1502.1101.21510

42

1.4大横杆计算：

立柱间的横向间距为0.3m因此大横杆的计算跨径l2=0.3m，按三跨连续梁进行计算,由小横杆传递的集中力F=12*0.6=7.2KN，最大弯矩按公式（13-20）： Mmax=0.267Fl2=0.267*7.2*0.3=0.577KN﹒m

Mmax0.577106弯曲强度：114Mpa{}215Mpa 3W5.078101.883Fl21.88372003002刚度（挠度）f0.0005mm3mm

100EI1002.11051.2151051.5立杆计算：（稳定性）

立杆承受由大横杆传递来的荷载，因此N=7.2KN，由于大横杆步距为1.2m，长细比λ=l/i=1200/15.78=76，查《路桥施工计算手册》附录三，得Ф=0.676，所以有： 【N】=ФA【σ】=0.676*4*215=71.071KN N＜【N】，故满足要求。 1.6地基承载力演算：

查《建筑地基基础设计规范》地基标准承载力fk=216.4KN/m2

脚手架荷载通过立杆传给垫木再传给地基承受，垫木采用15cm*200cm，算出基础底面积

ab0.152A0.075m2

n4n为每个垫木上立杆的个数 a、b为垫木的边长 f=F/A=7.2/0.075=96＜fk 所以地基承载力满足要求 2 中横梁处支架演算： 2.1支架方木布置：

支架立杆垂直桥方向按0.3m间距布置，横杆的上下步距为1.2m布置。 中横梁方木布置：箱梁底板铺设两层方木，采用松木，尺寸10cm*10cm*400cm下层方木为顺桥向，间距0.6m；上层方木为垂直桥向，间距20cm 2.2荷载设计：

T13.906砼自重：中横梁钢筋体积V1.771m3 中横梁砼体积=155.685m3

r7.85钢筋砼含筋率=1.771/155.685=1.1%＜2% 钢筋砼容重取25KN/m3 梁高3.8m 模板荷载：不计

施工人员、施工料具运输、堆放荷载：取1KN/m 倾倒砼及振捣砼产生的荷载：取2KN/m

其他荷载：支架高度小于6m，不考虑风荷载 2.3小横杆计算：

钢管立柱的顺桥向间距为0.3m，垂直桥向间距为0.6m，因此小横杆的计算跨径l1=0.6m，在顺桥向单位长度内荷载g

2g60%rhl2K1K20.6253.80.31220.1KN/m

查《路桥施工计算手册》由公式（13-16）、（13-17）得：

gl120.16002弯曲强度：142Mpa{}215Mpa

10W105.0781032

gl120.16004抗弯刚度：f0.68mm3mm

150EI1502.11051.2151052.4大横杆计算：

立柱间的横向间距为0.3m因此大横杆的计算跨径l2=0.3m，按三跨连续梁进行计算,由小横杆传递的集中力F=20.1*0.6=12.06KN，最大弯矩按公式（13-20）： Mmax=0.267Fl2=0.267*12.06*0.3=0.966KN﹒m

4Mmax0.966106弯曲强度：190Mpa{}215Mpa

W5.0781031.883Fl21.883120603002挠度：f0.0008mm3mm 55100EI1002.1101.215102.5立杆计算：

立杆承受由大横杆传递来的荷载，因此N=12.06KN，由于大横杆步距为1.2m，长细比λ=l/i=1200/15.78=76，查《路桥施工计算手册》附录三，得Ф=0.676，所以有： 【N】=ФA【σ】=0.676*4*215=71.071KN N＜【N】，故满足要求。 2.6地基承载力演算：

查《建筑地基基础设计规范》地基标准承载力fk=216.4KN/m2

脚手架荷载通过立杆传给垫木再传给地基承受，垫木采用15cm*200cm，算出基础底面积

ab0.152A0.075m2

n4n为每个垫木上立杆的个数 a、b为垫木的边长 f=F/A=12.06/0.075=160.8＜fk 所以地基承载力满足要求

3 主梁箱梁底板支架演算： 3.1支架方木布置：

支架立杆垂直桥方向按0.9m间距布置，横杆的上下步距为1.2m布置。

主梁底板方木布置：箱梁底板铺设两层方木，采用松木，尺寸10cm*10cm*400cm下层方木为顺桥向，间距0.90m；上层方木为垂直桥向，间距20cm 3.2荷载设计：

T412.295砼自重：主梁钢筋体积V52.522m3 主梁砼体积=2500m3

r7.85钢筋砼含筋率=52.522/2500=2.1%＞2% 钢筋砼容重取26KN/m3 梁板按50cm计算 模板荷载：不计

施工人员、施工料具运输、堆放荷载：取1KN/m 倾倒砼及振捣砼产生的荷载：取2KN/m

其他荷载：支架高度小于6m，不考虑风荷载 3.3小横杆计算：

钢管立柱的顺桥向间距为0.9m，垂直桥向间距为0.9m，因此小横杆的计算跨径l1=0.9m，在顺桥向单位长度内荷载g

2g60%rhl2K1K20.6260.50.91210.02KN/m

查《路桥施工计算手册》由公式（13-16）、（13-17）得：

gl110.029002弯曲强度：159.8Mpa{}215Mpa

10W105.078103gl110.029004抗弯刚度：f1.718mm3mm 55150EI1502.1101.215103.4大横杆计算：

立柱间的横向间距为0.9m因此大横杆的计算跨径l2=0.9m，按三跨连续梁进行计算,由小横杆传递的集中力F=10.02*0.9=9.018KN，最大弯矩按公式（13-20）： Mmax=0.267Fl2=0.267*9.018*0.9=2.167KN﹒m

42Mmax2.167106弯曲强度：427Mpa{}215Mpa

W5.0781031.883Fl21.88390189002挠度：f0.005mm3mm

100EI1002.11051.2151053.5立杆计算：

立杆承受由大横杆传递来的荷载，因此N=8.775KN，由于大横杆步距为1.2m，长细比λ=l/i=1200/15.78=76，查《路桥施工计算手册》附录三，得Ф=0.676，所以有： 【N】=ФA【σ】=0.676*4*215=71.071KN N＜【N】，故满足要求。 3.6地基承载力演算：

查《建筑地基基础设计规范》地基标准承载力fk=216.4KN/m2

脚手架荷载通过立杆传给垫木再传给地基承受，垫木采用15cm*200cm，算出基础底面积

ab0.152A0.075m2

n4n为每个垫木上立杆的个数 a、b为垫木的边长 f=F/A=8.775/0.075=117＜fk 所以地基承载力满足要求

4 主梁腹板支架演算：

腹板荷载最不利处位于接近中横梁边腹板处，对该处进行演算： 4.1支架方木布置：

支架立杆顺桥方向按0.3m间距布置，垂直桥方向按0.6m间距布置，布置宽度1.8m横杆的上下步距为1.2m布置。

腹板下方方木布置：箱梁底板铺设两层方木，采用松木，尺寸10cm*10cm*400cm下层方木为顺桥向，间距0.6m；上层方木为垂直桥向，间距20cm 4.2荷载设计：

砼自重：钢筋砼含筋率=52.522/2500=2.1%＞2% 钢筋砼容重取26KN/m3 腹板高度按3.8m计算 模板荷载：不计

施工人员、施工料具运输、堆放荷载：取1KN/m 倾倒砼及振捣砼产生的荷载：取2KN/m

其他荷载：支架高度小于6m，不考虑风荷载 4.3小横杆计算：

2

钢管立柱的顺桥向间距为0.3m，垂直桥向间距为0.6m，因此小横杆的计算跨径l1=0.6m，在顺桥向单位长度内荷载g

g60%rhl2K1K20.6263.80.31220.784KN/m

查《路桥施工计算手册》由公式（13-16）、（13-17）得：

gl120.7846002弯曲强度：147.3Mpa{}215Mpa 310W105.07810gl120.7846004抗弯刚度：f0.704mm3mm 55150EI1502.1101.215104.4大横杆计算：

立柱间的横向间距为0.3m因此大横杆的计算跨径l2=0.3m，按三跨连续梁进行计算,由小横杆传递的集中力F=20.784*0.6=12.47KN，最大弯矩按公式（13-20）： Mmax=0.267Fl2=0.267*12.47*0.3=0.999KN﹒m

42Mmax0.999106弯曲强度：`197Mpa{}215Mpa 3W5.07810挠度

2：

1.883Fl21.88312470300222

f=1.883Fl2/100EI=1.883*12060*300/f0.005mm3mm100EI1002.11051.215105100*2.1*10*1.215*10=0.0008mm＜3mm

4.5立杆计算：

立杆承受由大横杆传递来的荷载，因此N=12.06KN，由于大横杆步距为1.2m，长细比λ=l/i=1200/15.78=76，查《路桥施工计算手册》附录三，得Ф=0.676，所以有： 【N】=ФA【σ】=0.676*4*215=71.071KN N＜【N】，故满足要求。 4.6地基承载力演算：

查《建筑地基基础设计规范》地基标准承载力fk=216.4KN/m2

脚手架荷载通过立杆传给垫木再传给地基承受，垫木采用15cm*200cm，算出基础底面积

ab0.152A0.075m2

n4n为每个垫木上立杆的个数 a、b为垫木的边长 f=F/A=12.06/0.075=160.8＜fk 所以地基承载力满足要求 5 门洞处型钢演算

5.1纵横梁稳定性演算

在十八联跨中布置4孔4.5m宽门洞，纵向横梁对应箱梁腹板处荷载最不利，因此对腹板下方的纵向横梁进行稳定性演算：

纵向横梁的荷载：由之前腹板处支架荷载计算得每根立杆的应力为12.06KN，一口纵向横梁上方分部16根立杆间距30cm均匀分布在纵横梁上，假设视为均布荷载q，则： q=12.06*16/4.5=42.88KN/m

q 跨中最大弯矩Mmax

5

5

工字钢采用16#Mn钢 抗弯强度210N/mm2

4m 142.884.5Mmaxql2108.KN/m108.106N/mm

882Mmax108.106需要截面抵抗距Wn51.7105mm3517cm3

rxf1210查《路桥施工计算手册》附表3-31，截面采用28b热轧普通工字钢Wx=534cm3＞517cm3，满足要求，

其截面特性：Ix=7481cm4 Wx=534.4cm3 Sx=312.3cm3 ix=11.08cm 腹板厚度d=10.5mm 工字钢底宽b=124mm 自重为60.97kg/m

1(42.880.61)4.54.5考虑自重后最大弯矩Mmaxql2110.084106N/mm

8811跨中剪力V=ql(42.880.61)4.597.853KN

22Mmax110.08410622⑴抗弯强度演算：Mn 206N/mm210N/mm3rxW1534.410VSx97.853103312.3⑵剪应力演算：38.9f120N/mm2

Ixdw74811010.5w5ql43.4945004⑶挠度演算：f14.78mm10mm

l384EIx3842.11057.481107

刚度不能满足要求,选用32a型工字钢。

w5ql43.4945004⑷挠度演算：f9.97mm10mm 57l384EIx3842.11011.0810刚度满足要求。

5.2垂直桥向横梁演算(方案一采用钢管柱)

垂直于桥向采用D500钢管柱作为临时支柱，间距5m分布，钢管柱埋深半米，下部用C30砼浇筑基础，基础宽度1.2m高度1m长度1.5m。钢管柱上方横梁主要承受纵横梁传递的荷载及自重F，F=96.48+1.0=97.5KN

按荷载最不利间距0.6m布置。

97.5KN 97.5KN 97.5KN 钢管柱上方横梁截面选择：

支座反力R1=R2=438.750KN（先不考虑梁身自重） 跨中最大弯矩Mmax=438.75*2.4-97.5*0.6-97.5*1.2

6

-97.5*1.8-97.5*2.4=468KN/m=468×10N/mm

R1 需要截面抵抗距q R2 Mmax468106Wn2.229106mm32229cm3rxf12100.6m 0.6m 0.6m 0.6m 0.6m 0.6m 0.6m 查《路桥施工计算手册》附表3-31，截面采用56a热轧普通工字钢Wx=2342cm3＞2229cm3，满足要求,

其截面特性：Ix=65576cm4 Wx=2342cm3 Sx=1368.8cm3 ix=22.01cm 腹板厚度d=12.5mm 工字钢底宽b=166mm 自重为106.2kg/m

0.6m

考虑自重后最大弯矩

1Mmax438.752.497.50.697.51.297.51.897.52.4ql28

1438.752.497.50.697.51.297.51.897.52.41.0624.82471.05KN/m81111跨中剪力V=Fql97.51.0624.851.299KN

2222Mmax471.0510622⑴抗弯强度演算：Mn 201N/mm210N/mm3rxW1234210VSx51.2291031368.8⑵剪应力演算：8.6N/mm2f120N/mm2

Ixd6557612.5⑶挠度演算：集中力按均布荷载计算a=97.5*9/4.8=182.813KN/m，加上梁身自重1.062KN/m Q=182.813+1.062=183.875KN/m

w5ql45183.87548004f9.23mm10mm 58l384EIx3842.1106.557610 满足要求。

5.3 D500钢管柱演算：

钢管桩直径500cm，壁厚1cm，采用16#Mn钢，顶端轴心受垂直方向横梁支座反力

11R1ql438.751.0624.8441.299KN

22D2d2252124

钢管高h=5m，回转半径i25.02cm 截面积A=1.5386×10

44h50019.984 查表得Ф=0.7 i25.02那么有【N】=ФA【σ】=0.7×186×200=2778KN 由σ=441.299KN＜【N】，所有钢管桩满足抗压要求。

长细比