现浇箱梁支架验算，满满都是干货！
一、支架受力检算
1.1满堂脚手架验算
东连接线A0#～A2#、B0#～B5#采用满堂支架形式现浇施工。针对上述7孔现浇梁，以最宽、最重梁A0#～A2#断面进行检算，以此作为施工指导。
1.1.1 A0#～A2#
A0#～A3#箱梁钢筋总重122.8t、C50混凝土866m3。A0#～A2#箱梁梁宽12.4m、高2.25m为变截面，钢筋重81.8t、砼量577.4m3。采用碗扣脚手满堂支架现浇，竹胶合板作底模和侧模。
1.1.1.1荷载计算
1）砼自重：A0#～A2#箱梁砼总重(砼自重取2.6t/m3 箱梁方量为642m3)共计642×2.6=1669.2t
2）施工荷载（模板、机具、作业人员）按0.3t/m2计，共计为：60×12.4×0.3=223.2t
总荷载1669.2+223.2=1892.4t。
1.1.1.2支架设计计算
二、支架设计
根据设计图纸和荷载情况，初步设计碗扣支架布置为：中横梁和端横梁支架纵、横方向、腹板下方立杆的间距均为60×60㎝，箱梁翼缘板部位立杆间距按照60cm×90cm梅花型布置，平杆层间距120cm，横桥向布置3＋9＋3共15列（中横梁和端横梁布置3＋13＋3共19列），纵桥向两墩28m之间布置（6＋19＋6）31 排、两墩30m之间布置（6＋27＋6）39 排，立杆上下采用可调丝杆上托和下托，丝杆上顶托内顺桥向放置一根15×15cm方木，纵向方木上横向摆放10×10cm方木，方木中心间距为28cm，在方木上钉15mm厚的竹胶板作为现浇箱梁底模。HB碗扣为Φ48×3.5mm钢管。
立杆、横杆承载性能如下表：
|
立杆 |
横杆 |
|||
|
步距 （m） |
允许载荷 （KN） |
横杆长度 （m） |
允许集中荷载（KN）） |
允许均布荷载（KN） |
|
0.6 |
40 |
0.9 |
4.5 |
12 |
|
1.2 |
30 |
1.2 |
3.5 |
7 |
|
1.8 |
25 |
1.5 |
2.5 |
4.5 |
|
2.4 |
20 |
1.8 |
2.0 |
3.0 |
1、荷载分析计算
1）模板荷载：
（1）内模（包括支撑架）：按q=1.2KN/m2考虑。
（2）外模（包括侧模支撑架）：按q=1.2KN/m2考虑。
2）施工荷载：
因施工时面积分布广，需要人员及机械设备不多，按q=1.0KN/m2考虑。
3）碗扣脚手架及分配梁荷载：
按2#墩最高位置且分布间距为60cm×60cm考虑，q=3.77KN/m2。
三、模板受力计算
1）荷载计算
（1）箱梁荷载：砼自重G=577.4×26=15013KN，偏安全考虑，取安全系数r=1.2，以全部重量作用于底板上计算单位面积压力=15013×1.2÷(8.4×60)=35.75KN/m2
（2）施工荷载：F2=3KN/m2；
（3）振捣混凝土产生的荷载：F3=2KN/m2；
（4）箱梁芯模：F4=1.5KN/m2；
（5）竹胶板：F5=0.1KN/m2；
（6）方木：F6=7.5KN/m2；
2）底模强度计算
箱梁底模采用高强竹胶板，板厚t=15mm，竹胶板方木背楞间距为280mm，所以验算模板强度采用宽b=280mm平面竹胶板。
（1）模板力学性能
弹性模量E=0.1×105MPa；
截面惯性矩：I=bh3/12=28×1.53/12=7.875cm4；
截面抵抗矩：W= bh2/6=25×1.52/6=10.6cm3；
截面积：A=bh=28×1.5=42cm2。
（2）模板受力计算
F=F1+F2+F3+F4 =35.75+3+2+1.5 =42.25KN/m2
q=F×b=42.25×0.28=11.83KN/m
（3）跨中最大弯矩：
M=qL2/8=11.83×0.282/8=0.116KN·m
（4）弯拉应力：
σ=M/W=0.116×103/10.6×10-6=10.95MPa<[σ]=11MPa
竹胶板板弯应力满足要求。
（5）挠度：从竹胶板下方木背楞布置可知，竹胶板可看做多跨等跨连续梁，按三等跨均布荷载作用连续梁进行计算，计算公式为：
f=0.677qL4/100EI
=(0.677×11.83×0.284)/(100×0.1×105×8.44×10-8)
=0.58mm<L/400=0.7mm
竹胶板挠度满足要求。
综上，竹胶板受力满足要求。
3）横梁强度计算
横梁为10×10cm方木，跨径为0.6m，中对中间距为0.28m。
截面抵抗矩：
W=bh2/6=0.1×0.12/6=1.67×10-4m3
截面惯性矩：
Ι=bh3/12=0.1×0.13/12=8.33×10-6m4
作用在横梁上的均布荷载为：
q=(F1+F2+F3+F4+F5)×0.28=(35.75+3+2+1.5+0.1)×0.28=11.858KN/m
跨中最大弯矩：
M=qL2/8=11.858×0.62/8=0.53KN·m
落叶松容许抗弯应力：[σ]=14.5MPa，弹性模量E=11×103MPa。
横梁弯拉应力：
σ=M/W=0.53×103/1.67×10-4=3.4MPa<[σ]=14.5MPa
横梁弯拉应力满足要求。
横梁挠度：
f=5qL4/384EI=(5×11.858×0.64)/(384×11×106×8.33×10-6)=0.2mm<L/400=1.5mm
横梁挠度满足要求。
综上，横梁强度满足要求。
4）纵梁强度计算
纵梁为15×15cm方木，跨径为0.6m，间距为0.6m。
截面抵抗矩：
W=bh2/6=0.15×0.152/6=5.63×10-4m3
截面惯性矩：
Ι=bh3/12=0.15×0.153/12=4.22×10-5m4
0.6m长纵梁上承担2根横梁的重量为：
0.1×0.1×0.6×7.5×2=0.09KN
横梁施加在纵梁上的均布荷载为：
0.09÷0.6=0.15KN/m
作用在纵梁上的均布荷载为
q=(F1+F2+F3+F4+F5)×0.6+0.15=(35.75+3+2+1.5+0.1)×0.6+0.15=25.56KN/m
跨中最大弯矩：
M=qL2/8=25.56×0.6 2/8=1.16KN·m
落叶松容许抗弯应力：[σ]=14.5MPa，弹性模量E=11×103MPa。
纵梁弯拉应力：
σ=M/W=1.16×103/5.63×10-4=2.07MPa<[σ]=14.5MPa
纵梁弯拉应力满足要求。
纵梁挠度：
f=5qL4/384EI=(5×25.56×0.64)/(384×11×106×4.22×10-5)=0.09mm<L/400=1.5mm
纵梁挠度满足要求。
综上，纵梁强度满足要求。
四、碗扣立杆受力计算
1）在A－A断面底腹板位置，分布荷载q=54.36+1.2+1.2+1.0+3.77=61.53KN/m2
碗扣立杆分布按60cm×60cm，横杆层距按120cm考虑，则
单根立杆受力为：N＝0.6×0.6×61.53=22.2KN<[N]=30KN
2）在B－B断面腹板位置，分布荷载
q=58.76+1.2+1.2+1.0+3.77=65.93KN/m2
碗扣立杆分布按60cm×60cm，横杆层距按120cm考虑，则
单根立杆受力为：N＝0.6×0.6×65.93=23.84KN<[N]=30KN
在B－B断面底板和顶板位置，分布荷载
q=13.27+1.2+1.2+1.0+3.77=20.44KN/m2
碗扣立杆分布按120cm×120cm梅花错格加密，横杆层距按120cm考虑，则
单根立杆受力为：N＝0.84×0.84×20.44=14.5KN<[N]=30KN
3）在C－C断面腹板位置，分布荷载
q=58.5+1.2+1.2+1.0+3.77=65.67KN/m2
碗扣立杆分布按60cm×60cm，横杆层距按120cm考虑，则
单根立杆受力为：N＝0.6×0.6×65.67=23.65KN<[N]=30KN
在C－C断面底板和顶板位置，分布荷载
q=26.39+1.2+1.2+1.0+3.77=33.56KN/m2
碗扣立杆分布按120cm×120cm梅花错格加密，横杆层距按120cm考虑，则
单根立杆受力为：N＝
0.84×0.84×33.56=23.68KN<[N]=30KN
4）翼缘板位置立杆计算
荷载分布：q=7.8+1.2+1.2+1.0+3.77=14.97KN/m2
碗扣立杆分布为120cm×120cm，横杆层距按120cm考虑，则
单根立杆受力为：N＝1.2×1.2×14.97=21.56KN<[N]=30 KN
经以上计算，立杆均满足受力要求。
五、地基受力计算
由工程地质勘察报告，地基容许承载力[N]=100KN
1）墩顶横隔板位置：因墩顶横隔板位于盖梁和墩两侧承台处，钢管支撑直接传递与承台承受，地基是可以满足受力要求的。
2）墩顶腹板加厚段：按B—B断面计算
由上计算可知，单根立杆承载力为N＝23.84KN，分布地基受力面积为0.6m×0.6m，则：
地基应力σ＝66.3Kpa<[σ]=100 Kpa
3）标准断面段：按B—B断面计算
由上计算可知，单根立杆承载力为N＝14.5KN，分布地基受力面积为0.8m×0.8m，则：
地基应力σ＝22.7Kpa<[σ]=100 Kpa
4）翼缘板位置：
由上计算可知，单根立杆承载力为N＝21.56KN，分布地基受力面积为0.8m×0.8m，则：
地基应力σ＝33.7Kpa<[σ]=100 Kpa
六、脚手架部分支架预留沉落量计算
塑性变形：
脚手架塑性变形主要发生在结点处的缝隙压缩值，本脚手架各接缝间接缝压缩值：
① 木木结点：1.5mm② 木木结点：1.5mm③ 木钢结点：1mm④ 钢钢结点：1mm⑤ 钢钢结点：1mm⑥ 钢木结点：1mm⑦ 木土结点：1mm，结点压缩总值Σ=1.5+1.5+1+1+1+1+1=8mm
地基沉降量：
地基沉降与地基土密实程度、及土基含水率、及土的天然空隙及土的性质有关，因该桥处地质情况没有详细资料，故只能估算其值为2mm，以连续3天无明显沉降作为地基沉降完成的标志，完成后不反弹，属塑性变形。
压杆弹性变形：
压杆按照最大受力计算，则N=30KN
取冲击系数1.05，E=2.1×105Mpa
A=（0.0482-0.0412）π/4=4.9×10-4m2
该项目可略去不计。
梁体挠度值：
设计未要求设置挠度值。
支架抬高值应由下式计算：
Σ＝脚手架塑性变形＋地基沉降量＋梁体挠度值
6.1钢管贝雷梁支架验算
东引桥S0#～S7#、X0#～X7#、A9#(B12#)～A12#(B15#)、东连接线A2#～A9#、B5#～B12#采用钢管桩立柱与贝雷梁组合的支架体系进行现浇施工。
针对上述梁跨形式，分别对S线、X线、A匝道、B匝道的现浇梁进行受力分析，具体如下：
6.2.1单层现浇梁
1、支架总体布置
单层采用单箱三室结构，现浇梁采用少支架法施工，贝雷梁柱式支架的总体布置见下图所示。
钢管贝雷梁支架结构主要由钢管立柱、工字钢横梁、贝雷片纵梁、分配梁组成。支架结构传力途径为:模板-方木-横梁分配梁-贝雷片纵梁-工字钢横梁-钢管立柱-岩石地基。
2、荷载计算
箱梁标准截面梁高2.25m，底板宽11.25m，顶板宽15.25m。考虑到支架最高达30m，为简化计算，确保安全，假定箱梁纵向为一均布荷载，跨中横隔梁按集中荷载考虑。
施工荷载主要由钢筋混凝土自重q1，模板自重q2，贝雷片自重q3，施工荷载q4构成。钢筋混凝土密度采用26kN/m3，冲击系数取1.1，箱梁标准截面面积11.14m2。
截面均布荷载q1=1.1×26×11.14=318.604KN/m；
跨中横隔梁混凝土体积为10m3，集中荷载
P=1.1×26×10=260KN；
模板自重包括竹胶板、方木（内模及支架、外膜）合计取q=2.4KN/m2，截面均布荷载
q2=2.4×(15.25+2.4×2)=47.52KN/m；
贝雷片每片每延米取1KN/m(包括支撑架等附属物),贝雷片按18排布置, 截面均布荷载q3=1×18=18KN/m。
施工荷载取4KN/m2，顶板宽度15.25m，则截面均布荷载q4=4×15.25=61 KN/m。
支架承受的截面总荷载q=q1+q2+q3+q4=445.124KN/m。
3、贝雷梁的布置与验算
贝雷片采用国产“321”公路钢桥桁架,纵向根据箱梁跨度分5跨布置，44.5m跨度按10.5m+4m+10.6m+4m+10.5m(盖梁宽3.4m)布置。横向截面布置根据箱梁具体结构布置，每个腹板下采用间距为450mm双排单层贝雷片，每个底板下采用间距为900mm双排单层贝雷片,两侧翼板下采用间距为900mm双排单层贝雷片，见下图所示。贝雷片纵向每3m上下都用[10号槽钢作为横向联系，用U形卡扣扣住,把贝雷片联成整体，使每排贝雷片受力较为均衡。
考虑到截面横向的不均匀,每一排贝雷片受力情况也不一样, 两侧翼板下的贝雷片受力相对较小。经过分析,翼板下贝雷片受力大约为底板下贝雷片所受力的一半,考虑模板、方木以及横向联系能起到一部分分散荷载作用,所以只取16排贝雷片进行验算, 并且要求满足安全系数在1.3以上,贝雷片整体能承受的最大弯矩[M]=788.2×16/1.3=9700.9kN·m，最大剪力
[Q]=248.2×16/1.3=3054.8kN。
用力矩分配法可计算出最大弯矩Mmax=4438.32KN·m，位置在B、C支座处；最大剪力Qmax=2992.9KN，位置在B支座左侧和E支座右侧，由于Mmax<[M]，Qmax<[Q]，贝雷片强度满足要求。
因贝雷片每节结构形式相同，可看作匀质梁，并以简支梁模型验算，最大挠度为：
上式中：0.7m为贝雷梁的半高度，即上下弦杆中心距离的一半。
贝雷梁挠度满足要求。