107国道跨线桥5×20m一联箱梁支架检算
一．箱梁支架计算
张石高速公路跨京广铁路、107国道跨线桥，21号墩—26号台上部结构为5×20m一联现浇预应力连续箱梁。箱梁采用碗扣式支架现场浇筑施工，箱梁下部宽11.20 m，顶宽16.75 m，梁高1.5m。箱梁采用C50混凝土现浇，左幅箱梁混凝土数量为898m3。
钢管采用外径4.8cm，壁厚3.5mm的钢管。支架纵向间距均为0.9米，横向间距，腹板下为0.6m，其余为0.9m；支架步距为1.2m。
模板构造纵向为10cm×10cm的方木搁于可调托顶上，上面横向搁置7cm×10cm小方木，其上搁置模板。
施工检算以20米跨径的箱梁数据为例进行验算,5×20m箱梁基本要素：
箱梁高1.5m，箱梁底宽11.2m，顶板16.75m，顶板厚0.25m，底板厚0.20m，翼缘板前端厚0.15m，根部0.4m，翼板宽2. 5m，腹板厚0.50m，腹板面积1.1m2（含倒角部分）,根据荷载集度分部情况的分析，腹板处荷载集度最大为最不利位置，故取腹板下杆件进行检算。
1.腹板下砼重：
1.1 m2×26KN/ m3 =28.6 KN/ m
2.模板重量
模板重量取0.5 KN/ m2，模板面积2+2+1=5 m2
0.5 KN/ m2×5 m2=2.5 KN/m
3. 立杆承受的钢管支架自重
支架和调平层，钢管Φ48，厚3.5mm，每米重量0.045KN
架高16m计算，16÷1.2=14层水平杆
每根立杆连接的钢管水平层总长度 14×0.45×4=25.2m
25.2m+16m=41.2m
每根立杆承受的钢管支架自重 41.2×0.045=1.86 KN
4.施工荷载
施工荷载取为3 KN/ m2*1=3kN/m
5. 腹板下总荷载
取荷载安全系数1.2，
腹板下总荷载q=28.6×1.2+2.5+1.86+3=41.68 KN/ m
假设腹板范围内支架间距为0.9m, 腹板重量由两个立杆承担,作用于一个立杆上荷载为: 41.68÷2×0.9=18.76 KN
6.支架检算
稳定应力计算：
长细比λ=L/r
支架步距L=1200mm,
钢管回转半径r=（I/A）1/2= 15.78 I为钢管截面惯性矩，A为钢管截面积长细比λ=L/r=1200/15.78=76
钢管承载应力σ= P/(A.φ)
查《钢结构设计规范》附录一，得φ=0.676
钢管截面积A=489mm2立杆上荷载P=18.76 KN=18760 N
得出钢管承载应力
σ= P/(A.φ)= 18760/(0.676×489) =56.75 MPa＜[σ]=182 MPa
由此可见腹板范围内支架稳定应力能满足要求，现场施工时腹板范围内支架间距设为0.6m，支架安全性将会更大。
二．模板下支撑方木承载力计算
由于支架间距为0.9m，计算纵向0.9m方木受力，纵向方木采用10cm×10 cm 方木，材质为落叶松,10cm×10 cm方木基本要素如下:
截面积A= bh= 100cm2；惯性矩I=bh3/12=833.33 cm4
截面模量 W = bh2/6=166.67 cm3=1.67×105 mm3
根据《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》第50页《各种常用木材容许应力和弹性模量表》A-4项杉木、华北落叶松弯曲应力[σa]=11 MPa
1 顶、底板砼重量
顶、底板砼厚各为0.25m，0.25×2=0.5 m，
0.5×26=13 KN/ m2
2 模板重量
每平米0.5 KN/ m2 0.5×2=1 KN/ m2
3 施工荷载
施工荷载为行人及操作振动棒形成的荷载,取为3 KN/ m
4总荷载
砼荷载取1.2安全系数
方木承受的总荷载为13×1.2+1+3=19.6 KN/ m2
水平层钢管架的基本间距为0.9×0.9m，面积为0.9×0.9=0.81 m2
水平层钢管架每个方格受力：19.6 KN/ m2×0.81 m2=15.88 KN
5 考虑一个10cm×10 cm大方木上放两个7cm×10cm小方木的加载模式
由每个小方木传至大方木的集中荷载为15.88/2=7.94 KN ,每个小方木两端都搭在大方木上, 每端传至大方木的集中荷载7.94/2=3.97 KN。
水平层钢管架每个方格设两根纵向大方木，故每个大方木的支座反力为: RA = RB =15.88/4=3.97KN
最不利截面在大方木的1/3至2/3段，弯矩 MA=3.97×0.3=1.31 KN.m 截面模量W=1.67×105 mm3
10cm×10 cm大方木允许应力检算如下:
σ= MA /W1=1310100/(1.67×105 )=7.85 MPa ＜[σa]=11 MPa
10cm×10 cm大方木满足安全性能要求
6.考虑一个10cm×10 cm方木放三个7cm×10cm小方木的加载模式
由每个小方木传至大方木的集中荷载为15.88/3=5.29 KN, 每个小方木两端都搭在大方木上，每端传至大方木的集中荷载5.29/2=2.645 KN。
水平层钢管架每个方格设两根纵向大方木，故每个大方木的支座反力为: R A = R B =15.88/4=3.97 KN
最不利截面跨中弯矩 3.97×0.45-2.645×0.3=0.993 KN· m
允许应力σ=993000/(1.67×105 )=5.95 MPa ＜11 MPa
10cm×10 cm大方木满足安全性能要求
