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方木:
弹性模量E=10×
103Mpa、顺纹抗剪强度f=1.5Mpa、顺纹抗弯强度[σ]=15Mpa;
普通竹胶板:
弹性模量E=9.9×
103Mpa、顺纹抗剪强度f=1.6Mpa、抗弯强度[σ]=15Mpa;
钢材:
弹性模量E=206×
103Mpa、抗剪强度f=120Mpa、抗弯强度[σ]=205Mpa。
3侧墙模板支架检算
3.1侧墙模板体系构造设置
侧墙模板单侧支架模板支撑系统,主要是由单侧支架、模板、埋件系统及连接件等一些重要部件组成。
单侧支架通过一个45度的高强受力螺栓,一端与预埋入混凝土的地脚螺栓连接,另一端斜拉住单侧模板支架。
6m高度钢模板支架的里层采用150cm×
150cm大模板拼装4层,组成6m高度,模板上固定2*[10压杆、间距900mm+600mm,压杆外再固定5.7m高度的三角形支架,最大布置间距750mm。
三角形支架的主要组成构件:
靠近模板侧为2*[14a、最外侧为2*[10、水平支撑(或斜撑)采用2*[10或[10,为适应不同高度挡墙的施工,采用1.5m高+4.2m高组合结构;
各三角形支架的多处采用各三角形支架之间采用Φ48mm钢管做联系杆,从扫地杆开始向上每隔90cm设置Φ48mm钢管与[14a固定;
钢模板底部预埋Φ32螺杆,深入底板小于35d,间距与支架间距相同;
支架端头处沿车站纵向预埋Φ50PVC管,间距50cm,深入底板30cm,立模时将Φ48钢管插入底板预留孔内,并在钢管后侧设置18#槽钢,钢管与槽钢焊接;
钢模上口通过Φ16拉杆与侧墙外侧主筋连接在一起,模板间接缝用止浆条(贴双面胶)止浆。
模板支撑系统事先进行受力检算,确保支撑系统强度、刚度、稳定性满足施工要求。
侧墙模板支撑体系详见下图3.1、3.2:
图3.1侧墙模板示意图
图3.2车站标准段侧墙模板支撑示意图
3.2侧墙模板体系验算
3.2.1设计荷载
(1)水平荷载统计
根据路桥混凝土的施工条件计算混凝土侧压力如下:
①新混凝土对模板的水平侧压力标准值
按照《建筑工程大模板技术规程》(JGJ74-2003)附录B,模板荷载及荷载效应组合B.0.2规定,可按下列二式计算,并取其最小值:
式中F------新浇筑混凝土对模板的最大侧压力(kN/m2)。
γc------混凝土的重力密度(kN/m3)取25kN/m3。
t0------新浇混凝土的初凝时间(h),可按实测确定,当缺乏实验资料时,可采用t=200/(T+15)计算,取t0=6h。
T------混凝土的温度(20°
C)。
V------混凝土的浇灌速度(m/h),取1m/h。
H------混凝土侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面的总高度(m);
取6.0m。
β1------外加剂影响修正系数,不掺外加剂时取1.0;
掺缓凝外加剂取1.2,该工程取1.0。
β2------混凝土坍落度影响系数,当坍落度小于100mm时,取1.10;
不小于100mm时,取1.15。
本计算方案以混凝土坍落度高度大于100mm,取1.15。
=0.22×
25×
6×
1×
1.15×
11/2
=37.95kN/㎡
=24×
6.0=150kN/㎡
混凝土对模板的水平侧压力取二者中的较小值,F=37.95kN/m2作为模板水平侧压力的标准值。
②倾倒混凝土时产生的水平荷载标准值
考虑倾倒混凝土产生的水平活荷载标准值取值4kN/m2(泵送混凝土)。
③振捣混凝土时产生的水平荷载标准值
振捣混凝土时产生的水平荷载标准值取值4kN/m2(作用范围在新浇筑的混凝土侧压力的有效压头高度之内)。
(2)水平侧压力的荷载组合
①总体水平侧压力的设计值为
q设=1.2×
37.95+1.4×
(4+4)=56.74kN/m2,
模板受力分析采用总体水平侧压力设计值。
②模板的变形分析采用新浇混凝土对模板水平侧压力的标准值
q标=37.95kN/m2
3.2.2150cm×
150cm钢模板
(按大模板侧压力对150cm×
150cm模板进行受力计算)
150cm×
150cm截面结构形式(见图3.1),面板为5mm,长边框为∠63×
63×
6mm的角钢,短边框为∠63×
6mm角钢,长肋为[6.3槽钢、间距300mm;
短肋为63×
6mm扁钢、间距300mm;
模板立模须做加强支撑。
图3.3150cm×
150cm截面结构形式
(1)平板面板计算
面板的校核参数:
Wx=4.2mm3;
Ix=10.4mm4;
A=5mm2;
钢面板抗弯允许值f=215N/mm2;
取1mm宽的板条作为计算单元。
①面板的强度校核:
q=q设×
1mm=0.0567×
1=0.0567N/mm(验算抗弯强度用)
图3.4面板受力模型图(共5个单元)
图3.5弯矩图
最大弯矩Mmax=537.16N•mm
σmax=Mmax/(γx×
Wx)=537.16/4.2=127.9N/mm2<
f=215N/mm2
符合强度要求。
②挠度校核:
q=q标×
1mm=0.03795×
1=0.03795N/mm(验算刚度用)
图3.6变形图
面板最大变形为0.91mm,在1单元和5单元处;
(2)平板边框计算
长边框L63×
6mm角钢Wx=6000mm3;
Ix=271200mm4;
A=728.8mm2;
钢板边框抗弯允许值f=215N/mm2;
荷载:
q=q设h=0.0567×
300=17.01N/mm
我们使用过程中需要对模板进行加强支撑,以达到内外受力平衡,如图示意,对于1.5m长的模板我们采取三个支撑点,如下图示意:
(加强支撑)
图3.7加强支撑示意图)
图3.8平板长边框受力模型图
图3.9弯矩图
由弯矩图中可得最大弯矩Mmax=1196015.6N•mm
①强度验算
σmax=Mmax/(γx*Wx)=1196015.6/(1*6000)=199.33N/mm2
<
强度可满足要求。
②挠度验算
q=q标h=0.03795×
750=28.46N/mm
图3.10变形图
L63×
6mm角钢最大变形在两端1和2单元;
ω=0.82mm<
[v]=L/500
=750/400=1.875mm
因此满足变形要求。
③模板组合变形
面板和边框组合:
0.91+0.82=1.73mm,组合变形小于3mm,满足规范要求。
(3)模板连接螺栓计算
模板连接螺栓采用Q345型M12连接螺栓,有效截面积为84mm2,抗剪允许值fv=170N/mm2
取300mm长竖向法兰做受力单元,竖向法兰所受拉力为:
N=0.3m×
56.74KN/m2=17.02KN/m=17020N/m,长度300mm内有两个连接螺栓M12
σmax=N/A=17020/(84×
2)=101.31N/mm2<
fv=170N/mm2;
连接螺栓M12满足要求。
综上所述,150cm×
150cm系列模板用料满足安全强度要求。
3.2.36m高钢模板支架
(1)模板压杆2×
[10验算
2×
[10组合截面特性:
图3.112×
[10组合截面特性计算图
模板受力最大承受载荷(见前面)
q设=56.74kN/m2
一条压杆承受压力范围为0.75m,对应模型中的线性载荷为:
0.75m=56.74kN/m2×
0.75m=42.56kN/m=42.56kg/cm
一条压杆承受压力模型及计算结果见下图:
图3.12模板压杆计算图
最大弯矩Mmax=29925kg·
cm
Wx)=29925/79.33=337.2kg/cm2=33.72N/mm2<
f=215N/mm2,符合强度要求
最大挠度fmax=0.223mm满足要求。
(2)三角形支架验算
计算说明:
模板压杆的最边上的那片三角架所承受的反力最大为3360.6kg,其中间部分所受反力为2978.5kg,计算时仍按最大反力值计算。
图3.13三角形支架模型建立图(单位:
cm、kg)
针对上图模型,计算出弯矩内力图如下。
经分析,最大弯矩出现在结点5处,其值为70029.5kg·
cm,双[14a截面模量为161.04cm3,其强度=435kg/cm2;
此处轴力6233.2kg,应力=6233.2/37.02=167.6kg/cm2;
其组合应力=435+167.6=602.6<1700kg/cm2,符合要求。
图3.14弯矩内力计算图(单位:
针对上图模型,计算出位移变形图如下。
经分析,最大变形出现在结点7处,其值为0.5cm,对应跨度比=0.5/570=0.9/1000<1/1000,符合要求。
图3.15位移变形示意图
综上所述,三角形支架满足安全使用要求。
4顶(中)板支架检算
4.1顶(中)板模板体系构造设置
顶板模板系统均采用厚15mm的竹胶板模板,主楞采用双拼φ48×
3.5mm(计算采用φ48×
2.8mm)钢管纵向放置,间距900mm;
次楞采用50×
100mm方木横向放置,间距250mm。
满堂支架为φ48×
2.8mm)碗扣式脚手架模板支撑体系,立杆纵向间距均为900mm,横向间距600mm,步距1200mm。
支架体系在与立柱交界处,应与已施工的立柱进行可靠连接。
立杆底部设置可调节支座,顶端设置顶托,顶托丝杆外露长度不得大于200mm,主楞横向放置在顶托上。
中板、顶板腋角增设垂直于腋角面斜撑与支架体系不少于3道立杆锁定(若少于三道锁定,斜杆直接落地),间距同立杆间距布置。
保证每个加腋角至少1道立杆,一道垂直斜杆。
模板支撑架地下一层、二层顶、底必须设置水平剪刀撑,剪刀撑采用φ48×
3.5钢管搭接,搭接长度不得小于1000mm,用扣件与钢管立柱扣牢,端头井处地下二层中间另增加一道水平剪刀撑;
纵横向四周从底到顶必须设置纵、竖向剪刀撑,纵横向每5排立杆设置一道纵、竖向剪刀撑,由底至顶连续设置。
纵、竖向剪刀撑上应到顶,下应落地。
中板、顶板模板支撑系统形式详见下图:
中板、顶板模板支架横断面示意图
4.2顶板模板体系计算
根据老关村车站主体结构中板及顶板的厚度情况,设计中板厚度为400mm、顶板厚度为900mm(局部为1000mm)。
故模板体系以厚度为1000mm的顶板进行验算。
4.2.1设计荷载
钢筋混凝土自重:
25KN/m3×
1.0=25KN/m2
模板自重:
0.3KN/m2
施工人员、设备荷载:
2.5KN/m2
振捣混凝土产生的荷载:
2KN/m2
组合设
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