下构模板、支架计算书.docx

'下构模板、支架计算书一、系梁模板施工计算1.1模板设计概况本段系梁尺寸共有3种类型，1.2m×1.0m，1.5m×1.2m，1.8m×1.5m三种，承台尺寸有望天冲大桥承台（长7.5m×宽6.5m×高2.5m）。根据各桥梁不同柱间距确定模板需用长度，根据各系梁高度确定系梁模板拼装高度。标准模板规格为180cm×150cm，标准模板的加工采用6mm的钢面板，法兰采用L75角钢，竖肋和横肋采用75×6mm钢带，模板面板上肋的间隔为30×30cm，模板间法兰连接采用φ16mm的螺栓，间距为20cm。本方案模板加固用[10槽钢做横楞及竖楞，横楞和竖楞的布置间距随因梁高的变化而变化，具体布置方式间系梁模板图。本计算书对针对250cm梁高的承台(望天冲大桥为例)进行计算，其它梁高的模板布置方式参照本梁高，验算过程不详细列出。1.2荷载分析计算荷载（q）：新浇筑混凝土对模板的侧压力（）+振捣混凝土时产生的水平荷载（）+倾倒砼产生的水平荷载（）其中：振捣混凝土时产生的水平荷载（）取2KN/㎡倾倒砼（溜槽）产生的水平荷载（）取2KN/㎡由系梁高度可知，混凝土浇注的最大高度为2.5m。由公式可知混凝土的侧压力为:1.3面板计算，按三面固结，一面简支的最不利情况计算。查表得： 取1mm宽的板条作为计算单元，荷载为：qmax=81.4KN/m2(3)应力计算求支座弯矩：跨中弯矩：钢板的泊松比v=0.3,故需换算跨中弯矩：面板的截面模量支点应力为：[满足要求]跨中应力为：[满足要求]2、挠度验算[满足要求]1.4模板横肋竖肋计算模板背肋中的横肋和竖肋采用截面为75mm×6mm的钢带焊在面层钢板上，钢 带长度为30cm，偏安全地按简支计算。强度计算：[满足要求]挠度计算：[满足要求]1.5横向加劲楞梁计算模板横向加劲楞为双拼[10槽钢，在250cm梁高模板上下分布间距为0.25-1-1-0.25按3跨连续梁建模计算可知最中层横梁受力最大。由madiscivil计算结构可知下层横楞受力最大，线荷载为97.27KN/m，竖楞间距为1m，对下横梁按简支梁建模计算得最大弯矩Mmax=ql2/8=97.27*12/8=12.16KNm 查表得双拼[10截面特性：Wx=79.4cm3,Ix=396cm4综上所述采用双拼[10满足要求。1.6竖向加劲肋验算竖向加劲楞为双拼[10，在250cm梁高承台中按间距100cm平均分布，共三层拉杆，拉杆间距0.25-1.0-1.25，竖楞按3跨连续梁建模计算。其中作用力来自于横楞的集中荷载，由上边对横楞的受力计算可得到竖楞在0.25,1.25,2.25三个位置的作用力分别为97.27KN，93.76KN，12.48KN。由madiscivil受力进行分析，竖楞所受最大弯矩为2.33KNm。,满足要求。 ，满足要求。1.7对拉螺栓计算由竖向加劲楞可行最大支反力为97.27KN，其中最大支反力为拉杆最大力，选用M20螺栓，有效面积An=245mm2则An×f=245×215=52675N>97270N满足要求。二、立柱计算书1．模板规格：墩柱模板采用大刚度定型钢模拼装组合而成。模板的面板厚度为6mm，分节高度为1.5m，每节分两半圆块，模板之间采用M22高强螺栓连接紧固，螺栓孔间距为15cm。2．侧压力计算：考虑一次性最大浇筑高度取14m，墩柱截面积为，平均浇筑速度为2m/h混凝土作用于模板的侧压力，可按以下二式计算，并取其最小值：——《建筑施工模板安全技术规范》，P14——《建筑施工模板安全技术规范》，P14式中：—新浇筑混凝土对模板的最大侧压力（KN/㎡）；—混凝土的重力密度（KN/m3）,此处取26KN/m3；—新浇混凝土的初凝时间（h）,按公式=200/（T+15）计算；混凝土的入模温度为25℃，即T=25，=5V—混凝土的浇灌速度（m/h），取2m/hH—混凝土侧压力计算位置处至新浇筑混凝土顶面的总高度，取14m—外加剂影响修正系数，取1—混凝土坍落度修正系数，取1.15侧压力取二者中的较小值为倾倒混凝土产生的水平荷载标准值取 则3．径向拉力计算根据圆筒承压计算模型，标准圆形压力容器承受的法向压力均转化为径向拉力。采用微分，法向压力积分后，即4．面板验算取1m宽度的面板按简支梁进行验算（1）截面特性计算：截面系数：截面惯性矩：（2）强度和挠度验算：截取两纵肋间面板，最大净距取31.2cm计算荷载：弯矩：应力：＜,满足要求。扰度：=0.33mm，满足要求。式中：E—弹性模量，钢材取—钢材的泊松比，取0.3 面板的扰度满足要求。5．螺栓数目验算法兰采用M22高强螺栓连接紧固，螺栓孔间距为15cm，取1m高的立柱模板，则柱箍体需承受的径向拉应力，查《路桥施工计算手册》M22螺栓的允许承载力：式中：─高强螺栓的预拉力，取─摩擦系数，取─传力接触面数目，取─安全系数，取则：螺栓数目:个，设计安装螺栓数量为20个则每条高强螺栓提供的抗剪力：故能承受所需要的荷载。6、计算底节模板受力1）基本情况圆柱直径1.8m，周长5.562m，底节1.5m，模板面积5.562×1.5=8.478㎡模板自重1000kg/m，一次浇筑6~8m。2）混凝土与模板之间切向摩擦力取3.4kpa3）1m高模板与混凝土之间摩擦力N=2πR×1×F=2×3.14×1.8×61.4=347.04KNf=μN=347.04×0.3=104.112KN4)翻模底节1.5m模板容许承载力：[F]=3.4×8.478+104.112×1.5=168.885KN5）上部模板最大重量F1=80KN考虑其他荷载F2=0.2F1=16KNF=F1+F2=96KN<138.885KN 6）底节模板受力满足要求。三、盖梁模板及支架计算3.1盖梁模板、支架设计概况本项目盖梁施工采用钢插销法。由下至上依次布置为千斤顶、贝雷梁(56a号工字钢)、工18、底模、侧模。其中底模和侧模均采用[8与标准平面模板加工。3.1盖梁模板、支架设计概况本计算书对30m箱梁斜交30°（S352跨线桥为例），盖梁尺寸为长12.933cm、宽190cm、高170cm，柱间距最大8.083cm，两端悬臂2.423m的盖梁支架和模板折承重构件情况进行验算。其余20m跨、25m跨、30m跨斜交0度的受力都比本桥小，有本桥计算方案指导其余桥梁施工。3.2荷载分析根据《公路桥涵施工技术规范》实施手册（JTG/TF50—2011），底模计算的荷载组合为：1)底模自重；底模自重取：q1=1kN/m，荷载分项系数取1.2。2)新浇筑混凝土自重；盖梁以体积计算的含筋量为2.59%，钢筋混凝土的自重采用26kN/m3，盖梁高度为1.5m，荷载取:q2=26×1.7=44.2kN/m2，荷载分项系数取1.2。3)施工人员及施工设备、施工材料等荷载；荷载取:q3=2.5kN/m，荷载分项系数取1.4。4)振捣混凝土时产生的振动荷载对于水平面模板取: q4=2kN/m，荷载分项系数取1.4。荷载组合后得底模受力情况：Qmax=1.2(q1+q2)+1.4(q3+q4)=1.2×（1+44.2）+1.4×（2+2.5）=58.14KN/m²3.3纵梁计算3.3.1、I56a验算S352跨线桥30m跨施工，采用的I56a作为纵梁，E=2.1×105MpaIx=65576cm4=6.5576×10-4m4Wx=2342cm3=2.342×10-3m3A=119.25cm2=1.1925×10-2m2验算如下：q=58.14×1.9/2=55.23KN/mQmax=55.23×12.933/2-2.423×55.23=223.32KNmMmax=58.14×1.9/2×（0.125×8.083×8.083-0.5×2.4×2.4）=292.01KNm抗弯、抗剪满足要求。悬臂端挠度计算按照两端悬臂计算跨中挠度计算挠度满足要求。3.4直径14cm钢插销验算计算出的最大支反力为58.14×1.9×12.933/4=357.2KN，则用采用钢插销法 施工时，插销采用直径为14cm钢棒1根：A。=0.0154㎡满足要求。由于千斤顶底部支撑部分直径18cm，施工时千斤顶紧靠立柱，计算取千斤顶集中荷载作用于距离立柱外侧9cm处。Mmax=FL=357.2×0.09=32.15KN.m1根14号钢棒截面模量Wx=1/32×πd3=1/32×3.14×0.143=26.9×10-5m3满足受力要求。3.4背楞验算1）底模背楞190cm梁宽的盖梁底模下均匀布置7道[8，取其中一条受力最大的[8按简支梁进行验算，支点间距75cm（为工字钢间距），[8荷载宽度30cm。线荷载q=58×0.3=17.4KN/m保守按照三跨连续进行计算：,满足要求。查型钢特性表得[8截面特性： 2）侧模背楞170m梁高的盖梁侧模横楞按上中下布置3道，间距70cm,由双拼2[8组成；竖楞按间距90cm横向分布，竖楞上下对穿拉杆，上下拉杆孔间距180cm。由于底模面板已经验算，且侧模受力比底模小，因此侧模面板满足要求，只需对侧模横楞和竖楞进行验算。侧模横楞位于中间的2[8受力最大，为29.93KNm，对其进行受力分析，按简支梁进行计算，支点宽度90cm，荷载宽度取70cm，荷载大小取偏保守值，则横楞线荷载为查型钢特性表得[8截面特性：横楞强度和刚度验算：取其中1条竖楞进行受力分析，竖楞为双拼14号槽钢，竖楞按简支梁进行计算，竖楞上下拉杆位置为支点，间距180cm，上中下三条横楞70cm荷载宽度的集中力倾作用于竖楞上中下三个点，对拉杆在两头假设为两支座进行计算。其中三个点的集中力分别为Q1=2.58×0.9=2.32KN Q2=29.93×0.9=26.94KNQ3=24.06×0.9=21.65KN竖楞强度和刚度验算：强度：计算得最大挠度为3.5拉杆验算竖楞支反力为26.94KN相当于拉杆力，计算得出最对拉杆最小截面面积为 查表得4.8级M20螺栓有效面积为245mm²，因此M20拉杆满足要求。3.6工18分配梁验算工18分配梁安装在贝雷上，75cm一道，支点间距同立柱直径为200cm（取最大立柱直径+20cm），荷载间距30cm，底部宽度2.0m即工字钢间距，分配梁上槽钢的竖向力：F=58.14×0.3×0.75=12.92KNS352跨线桥现场实际采用18号工字钢，满足要求。四、施工爬梯计算书4.1支架钢管参数外径42mm,壁厚2.5mm，截面积A=3.1*102，惯性矩I=0.607*105cm4，抵抗矩w=2.893cm3，回转半径13.99mm，每米重2.44kg。4.2小横杆计算本爬梯为人员上下通道，及顶部搭设浇筑平台，因此仅考虑施工人员、料、具行走运输堆放载荷，取gr=1.5KN／m2；跨度：L1=2.42m；间距L2=1.485m。那么有：单位荷载：g=1.485*1.5=2.23KN/m弯曲强度：σ=gl210w=2.23**2.893*1000=169.93Mpa＜σ=215Mpa 抗弯刚度：ƒ=5gl4384EI=5*2.23**2.1*105*0.607*105=1.11＜L400=3.71mm满足要求。4.3大横杆计算立杆纵向间距为2.42m,横向间距为1.485m，进行计算：由小横杆传递的集中力F=1.5*2.42=3.63KN。最大弯矩：M=0.333*f*l*l=0.333*3.63*1.485*1.485=2.67KN.m。弯曲强度：ƒ=1.883*Fl2100EI=1.883*3630**2.1*105*0.607*105=3.14mm＜L400=6.05mm满足要求。4.4立杆计算立杆承受由纵梁传递来的荷载N=3.63KN，钢管截面最小回转半径i=13.99mm，支撑立柱步距为2.42m，长细比λ=l/i=2420／13.99=172.98,查表得φ=0.262，那么有［N］=φA［σ］=0.262×310×215=11.93KN。N<［N］，满足要求。4.5地基承载力计算下铺的方木面积为10*15cm2，方木传递给地面的荷载其应力扩散角按60度考虑，则基底承压面积为：(0.10+0.173*2)*(0.15+0.173*2)=0.221m2。单根钢管承受的最大集中荷载为：P=3.36kNδ=F/S=3.36/(0.221)=0.015Mpa系梁施工完回填后地基承载力，碾压后碎石土取0.06Mpa故：地基承载力计算满足施工使用需求。4.6整体稳定验算取不小于5%的上部荷载作为水平荷载，作用于支架顶部进行支架横向稳定验算，验算抗倾覆的稳定系数不得小于1.3。3.6.1荷载计算(取整体支架荷载计算)：a碗扣式支架总重量为:G1=25*(2.42*2+1.485*2+0.58*4)*2.44*1/0.58+2.23*2.42*1.485=64.99KNb施工人员及施工设备荷载:1.5*2.42*1.485=5.39kNQ合=70.38KN3.6.2计算水平荷载为: 70.38*5%=17.60KN3.6.3支架体系稳定性验算:M1、M2分别为竖向及横向弯矩M1=(17.60+64.99)KN*2.42m=174.88KN.mM2=17.60*1.485m=26.14KN•m稳定系数K=M1/M2=174.88KN.m/26.14KN.m=6.69>1.3，所以抗倾覆稳定性符合要求。4.7验算结论该支架系统设计承载力、强度、刚度及稳定性均满足要求。'