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拱圈支架验算拱圈支架验算是桥梁、隧道及建筑结构设计中的重要环节，主要用于评估拱圈支架在施工阶段的承载能力、稳定性及安全性。拱圈支架通常用于支撑拱形结构（如钢筋混凝土拱桥或石拱桥）的施工过程，确保其在荷载作用下不会发生变形、失稳或破坏。
验算内容1.荷载分析：考虑支架自重、拱圈混凝土重量、施工荷载（如模板、设备、人员等）、风荷载及可能的地震荷载等。需根据实际情况合理选取荷载组合。2.强度校核：计算支架材料的最大应力，确保其不超过材料的许用应力。常用公式为：$$\sigma=\frac{N}{A}+\frac{M}{W}$$其中，$\sigma$为应力，$N$为轴力，$A$为截面面积，$M$为弯矩，$W$为截面抵抗矩。
3.刚度校核：检查支架的变形是否满足规范要求。变形过大会影响施工精度和结构质量住宅小区工程砌筑施工方案，通常通过挠度限值进行控制。$$f_{max}\leq[f]$$其中，$f_{max}$为最大挠度，$[f]$为允许挠度。
4.稳定性分析：重点评估支架的整体稳定性和局部稳定性，防止因偏心受压或侧向失稳导致事故。常用欧拉公式计算临界荷载：$$P_c=\frac{\pi^2EI}{(KL)^2}$$其中，$E$为弹性模量，$I$为惯性矩，$K$为长度系数，$L$为支架长度。
5.连接节点验算：对支架的连接部位（如螺栓、焊缝）进行强度和刚度校核，确保其能够可靠传递荷载。
注意事项支架设计应充分考虑现场施工条件，避免过于复杂的结构形式。材料选择需符合标准，确保质量和性能。施工过程中应加强监测，及时发现并处理问题。
通过科学合理的拱圈支架验算，可以有效保障施工安全和工程质量，同时优化资源利用，降低工程成本。
（一）、R=N=15.48KN
15.48KN＜Rc=8.5×2=17KN
因此，使用双扣件满足要求。
（二）、R=N=6.46KN
6.46KN＜Rc=8.5
因此，使用单扣件满足要求。
一、WDJ 碗扣拱架验算
1、荷载单位面积重量计算：
⑴拱圈每延米重量：q=γ×A
γ—钢筋砼的密度，26kN/m3；
A—拱圈截面积，m2；
q—拱圈每延米重，kN/m；
q=26×（8.41×0.9）=196.79 kN/m。
①、模板的单位面积重量G1：
1.2cm厚的竹胶板，G1=0.18 kN/m2；
②支撑的单位面积重量G2：
4×0.1×0.1×9=0.36 kN/m2；
③施工人员及机具的重量G3：取1 kN/m2；
合计：w= q/B+ G1 +G2 +G3
w= 196.79/8.41+ 0.18 +0.36 +1=24.94kN/m2。
2、每根立杆所承受的竖向荷载：
a—立杆横桥向间距（m）
b—立杆顺桥向间距（m）
P=0.9×0.9×24.94=20.20 kN
3、[P]—每根立杆可承受的最大竖直荷载，该工程中横杆竖向布距为1.2m，根据《桥梁施工百问》P257及厂家提供的WDJ碗扣支架力学性能[P]为30 kN
20.20 kN＜30 kN
满足刚度、强度及稳定性能要求。
二、拱圈上部横桥向小横杆计算：
（一）、钢管立柱纵向间距为0.9m，横向间距为0.6m，因此小横杆的计算跨径l=0.6m。认为所有荷载均由小横杆承受并传给立杆，按两跨或三跨连续梁验算其抗弯强度和挠度。
1、顺桥向每延米拱圈重：1×0.9×26=23.4kN/m；
2、倾倒砼和捣振砼产生的荷载：2 kN/m2；
3、横桥向作用在小横杆上的均布荷载为：
q=23.4+2×2.0×0.6= 25.8kN/m；
弯曲强度：σ=ql2/10w≤[σ]
抗弯刚度：f = ql4/150EI≤[ f ]
q—小横杆的均布荷载值；
l—小横杆的计算跨径；
w—杆件截面抵抗矩，Φ48×3.5的钢管w值为5.078×103mm3；
EI—杆件抗弯刚度，E=2.1×105 Mpa, I=1.215×105 mm4；
[σ] —钢材极限强度为215 Mpa；
[ f ] —容许挠度值取3mm；
σ=(25.8×6002)/(10×5.078×103)=182.91MPa＜[σ]=215 Mpa
f =(25.8×6004)/(150×2.1×105×1.215×105)=0.87mm＜3mm
（二）、钢管立柱纵向间距为0.9m，横向间距为0.9m，因此小横杆的计算跨径l=0.9m。认为所有荷载均由小横杆承受并传给立杆，按两跨或三跨连续梁验算其抗弯强度和挠度。
1、顺桥向每延米拱圈重：1×0.483×26=12.558kN/m；
2、倾倒砼和捣振砼产生的荷载：2 kN/m2；
3、横桥向作用在小横杆上的均布荷载为：
q=12.558+2×2.0×0.9= 16.158kN/m；
弯曲强度：σ=ql2/10w≤[σ]
抗弯刚度：f = ql4/150EI≤[ f ]
σ=(16.158×9002)/(10×5.078×103)=257.74MPa＞[σ]=215 Mpa
f =(16.158×9004)/(150×2.1×105×1.215×105)=2.77mm＜3mm
弯曲强度不能满足要求。
（三）、拟在支架上方横桥向立杆中间增设立杆，这样：
钢管立柱纵向间距为0.9m，横向间距为0.45m，因此小横杆的计算跨径l=0.45m。认为所有荷载均由小横杆承受并传给立杆，按两跨或三跨连续梁验算其抗弯强度和挠度。
1、顺桥向每延米拱圈重：1×0.483×26=12.558kN/m；
2、倾倒砼和捣振砼产生的荷载：2 kN/m2；
3、横桥向作用在小横杆上的均布荷载为：
q=12.558+2×2.0×0.45= 14.358kN/m；
弯曲强度：σ=ql2/10w≤[σ]
抗弯刚度：f = ql4/150EI≤[ f ]
σ=(14.358×4502)/(10×5.078×103)=57.26MPa＜ [σ]=215 Mpa
f =(14.358×4504)/(150×2.1×105×1.215×105)=0.15mm＜3mm
三、拱圈上部脚手架立杆验算：
⑴、立杆只取单排，按平面杆件体系计算；
⑵、立杆自由长度为大横杆的步距，两端为铰接；
⑶、只计垂直力，不考虑水平力和风荷载。
2、立杆按两端铰接的受压杆件计算：
[N] —立杆可承受的最大竖直荷载；
Φ—轴心压杆稳定系数，查《路桥施工计算手册》P789。
（一）、立杆承受由小横杆传递来的荷载，因此N=25.8×0.6=15.48KN，由于小横杆步距为0.6，长细比λ=l/i=600/15.78=38.02
查《路桥施工计算手册》附录三，得¢=0.877
[N]= ¢A[σ]=0.877×489×215=92KN
N＜[N]，满足要求。
（二）、N=14.358×0.45=6.46KN，由于小横杆步距为0.45，长细比λ=l/i=450/15.78=28.5
查《路桥施工计算手册》附录三，得¢=0.9
[N]= ¢A[σ]=0.9×489×215=94.6KN
N＜[N]，满足要求。
（一）、R=N=15.48KN
15.48KN＜Rc=8.5×2=17KN
因此，使用双扣件满足要求。
（二）、R=N=6.46KN
6.46KN＜Rc=8.5
因此，使用单扣件满足要求。
中线次边跨拱圈支架验算
一、WDJ 碗扣拱架验算
1、荷载单位面积重量计算：
⑴中线中跨拱圈每延米重量：q=γ×A
γ—钢筋砼的密度，26kN/m3；
A—拱圈截面积，m2；
q—拱圈每延米重，kN/m；
q=26×（13×0.75）=253.5 kN/m。
①、模板的单位面积重量G1：
1.2cm厚的竹胶板，G1=0.18 kN/m2；
②支撑的单位面积重量G2：
4×0.1×0.1×9=0.36 kN/m2；
③施工人员及机具的重量G3：取1 kN/m2；
合计：w= q/B+ G1 +G2 +G3
w= 253.5/13+ 0.18 +0.36 +1=21.04kN/m2。
2、每根立杆所承受的竖向荷载：
a—立杆横桥向间距（m）
b—立杆顺桥向间距（m）
P=0.9×0.9×21.04=17.04 kN
3、[P]—每根立杆可承受的最大竖直荷载，该工程中横杆竖向布距为1.2m，根据《桥梁施工百问》P257及厂家提供的WDJ碗扣支架力学性能[P]为30 kN
17.04 kN＜30 kN
满足刚度、强度及稳定性能要求。
二、拱圈上部横桥向小横杆计算：
（一）、钢管立柱纵向间距为0.9mdb21／t 3275-2020 企业安全风险分级管控和隐患排查治理通则，横向间距为0.6m，因此小横杆的计算跨径l=0.6m。认为所有荷载均由小横杆承受并传给立杆，按两跨或三跨连续梁验算其抗弯强度和挠度。
1、顺桥向每延米拱圈重：1×0.75×26=19.5kN/m；
2、倾倒砼和捣振砼产生的荷载：2 kN/m2；
3、横桥向作用在小横杆上的均布荷载为：
q=19.5+2×2.0×0.6=21.9kN/m；
弯曲强度：σ=ql2/10w≤[σ]
框架结构住宅施工组织设计抗弯刚度：f = ql4/150EI≤[ f ]
q—小横杆的均布荷载值；
l—小横杆的计算跨径；