地铁侧墙钢模板计算书Word文件下载.docx
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6.《建筑结构静力计算手册(第二版)》;
7.《钢结构设计手册(上册)(第三版)》;
8.《预应力混凝土用螺纹钢筋》GB/T20065-2006;
9.《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》(JTJ025-86)
10.《路桥施工计算手册》
11.《铁路桥梁钢结构设计规范》(TB10002.2-99)
2.设计计算指标采用值
2-1钢材物理性能指标
弹性模量E=2.06×
105N/mm2;
质量密度ρ=7850kg/m3;
2-2钢材强度设计值
抗拉、抗压、抗弯f=215N/mm2;
抗剪fv=125N/mm2;
2-3容许挠度
钢模板板面〔δ〕≤1.5mm,≤L1/400;
模板竖肋〔δ〕≤1.5mm,L2/500;
背楞〔δ〕≤2.5mm,L3/1000。
3.荷载计算
3-1水平荷载统计
根据混凝土的施工条件计算混凝土侧压力如下:
(1)新浇混凝土对模板的水平侧压力标准值。
按照《建筑工程模板技术规程》(JGJ74-2003)附录B,模板荷载及荷载效应组合B.0.2规定:
F=Min(F1,F2)
F1=0.28γct0β1β2V1/2
本计算书各工艺参数:
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,取24.5(kN/m3);
t0—新浇混凝土的初凝时间(h),可按照实测确定,现场提供初凝时间要求,当缺乏试验资料时,可采用t=200/(T+15);
T—混凝土的温度(°
);
V—混凝土的浇灌速度,取大最2(m/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);
β1—外加剂影响修正系数,不加时,β1=1.0,加缓凝外加剂时,β1=1.2;
β2—塌落度影响修正系数,塌落度0~30mm,β2=0.85;
塌落度50~100mm,β2=1.0;
塌落度110~200mm,β2=1.15。
则砼侧压力标准值F为:
F1=0.28γct0β1β2V1/2=0.28×
25kN/m3×
5h×
1×
m/h
=49.5kN/㎡
侧压力F2=γcH
=25*5.4=135KN/㎡(舍去)
混凝土对模板的水平侧压力取二者中的较小值,在此工程中标准值取F=49.5kN/m2。
3-2水平侧压力的载荷组合
由振捣产生的荷载F按6.5kN/㎡计算,倾倒混凝土时产生的水平荷载值F按4kN/㎡计算,(振捣产生的荷载与倾倒混凝土冲击荷载不同时计算),施工人员荷载2.5kN/㎡恒载分项系数取1.2,活载分项系数取1.4,则
混凝土侧压力设计值为:
F2=49.5kN/㎡×
1.2=59.4kN/㎡
振捣力F3=6.5kN/㎡×
1.4=9.1kN/㎡。
总荷载F=F2+F3=59.4kN/㎡+9.1kN/㎡=68.5kN/㎡,计算时取68.5kN/㎡。
4.边墙模板设计计算
内侧边墙最小截面尺寸为4.1m*6m。
以模板4.1m*6m平板为例进行验算,墩模板面板采用δ6㎜,竖肋用[10间隔250㎜,法兰用δ12㎜*100㎜的板条,平板背楞采用2-[12,最大间距为600mm,桁架采用2-[18,2-[12,2-[10,最大间距为750mm;
桁架采用Φ25精轧螺纹钢斜拉,尾部采用千斤顶支撑。
模板连接螺栓采用M20*60,间距150。
外侧边墙最小截面尺寸为4.1m*6m。
以模板4.1m*6m平板为例进行验算,墩模板面板采用δ6㎜,竖肋用[10间隔250㎜,法兰用δ12㎜*100㎜的板条,平板背楞采用2-[12,最大间距为600mm,桁架采用2-[20,最大间距为750mm;
桁架采用Φ25精轧螺纹钢钢对拉。
4-1内侧面板计算
面板直接承受模板传递的荷载,面板空间为2000*250,2000/250=8>3,为单向板受力结构,竖肋间距方向面板按均布载荷作用下的连续梁计算,计算时取1m板条按跨度为檩条间距25cm,用迈达斯建立模型,q=Fh=68.5*1=68.5KN/m
式中:
F—作用在模板上的侧压力线载荷;
h—横肋之间的水平距离。
计算结果如下:
(1)刚度验算:
变形为0.04mm,小于规范规定的面板变形值1.5mm,可以。
(2)强度验算:
最大应力75.3Mpa,小于许应力145Mpa,,可以。
4-2内侧竖肋计算
竖肋和面板形成整体共同承受砼侧压力,受力简化为两边支撑在背愣上的多跨连续梁来计算,组合截面受力宽度b为竖肋间距250mm,背愣间距为l=1m。
模板的竖肋用[10,用迈达斯建立模型,q=Fh=68.5*0.25=17.13KN/m
h—竖肋之间的水平距离。
变形为0.2mm,小于4100/400=10.25mm,可以。
最大应力是13.7MPa,小于许应力145MPa,可以。
(3)压力计算:
压力为10.7KN。
4-3内侧背愣计算
背楞采用2-[12组成,可简化为支撑在拉杆上的连续梁计算,其跨距等于拉杆的的间距,组合截面受力宽度b为背楞间距250mm,桁架最大间距为l=0.75m。
背楞为两端悬臂的连续梁,用迈达斯建立模型,q=17.3KN/m
h—背愣之间的水平距离。
(1)刚度验算:
变形为0.1mm,小于规范规定的变形值2.5mm,满足要求。
最大应力是21.9MPa,小于145MPa,满足要求。
(3)反力计算:
最大反力是33.8KN。
(4)组合的挠度:
面板和竖肋组合ω=0.04+0.2=0.24<3mm
面板和背愣组合ω=0.04+0.1=0.14<3mm
4-4内侧桁架计算
桁架采用2-[14、[14、2-[12组成,桁架采用Φ36圆钢斜拉,尾部采用千斤顶支撑,用迈达斯建立模型,q=33.8KN/m
变形为3.0mm。
最大应力是175.6MPa,小于145*1.3=188.5MPa,满足要求。
最大45度反力是236.6*cos45+201.9*cos45=310.1KN。
4-5外侧面板计算
4-6外侧竖肋计算
4-7外侧背愣计算
4-8外侧桁架计算
桁架采用2-[20,2-[14,[10组成,桁架采用Φ30精轧螺纹钢对拉,用迈达斯建立模型,q=33.8KN/m
变形为4mm。
最大应力是185MPa,小于145*1.3=188.5MPa,满足要求。
最大反力是119.6KN。
5.内侧拉杆的强度校核
拉杆采用Φ25精轧螺纹钢斜拉,间距375mm,Φ25精轧螺纹钢钢拉丝为M25,面积S=490.8mm2,1根斜拉杆所受大拉力为F=310.1kN:
σ=P/S=310.1*103/2*706.8*10-6
=315MPa<
=785Mpa
满足要求,
6.外侧拉杆的强度校核
拉杆采用Φ25精轧螺纹钢对拉,Φ25精轧螺纹钢拉丝为M25,面积S=490.8mm2,1根斜拉杆所受大拉力为F=119.6kN:
σ=P/S=119.6*103/490.8*10-6
=243MPa<
7.模板连接螺栓的计算
取单位长度1米为计算单元,采用4.8级M20@250mm间距的普通螺栓连接:
∑N=65.4x1x1=65.4kN
n=1000/250=4个
N=65.4/4=16.4kN
Ae=244.8mm2
Nvb=170x244.8=41.6kN>
N=16.4kN
结论:
经过使用MIDAS建模计算与分析,衍架、模板是安全可靠的,承载能力及变形均在规范控制范围内,强度计算值均满足规范要求,故衍架、模板结构安全。
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