自爬式模板设计计算书增加Word下载.docx
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拉力设计值为:
F=215KN;
3.爬模的每件液压缸的推力为100KN(即10t)。
4.自爬模爬升时,结构砼抗压强度不低于15MPa。
5.假定模板,浇筑,钢筋绑扎工作平台
宽度为4.0米,则施工荷载为12KN。
6.假定爬升装置工作平台
宽度为4.0米,则施工荷载为3KN。
7.
假定模板后移及倾斜操作主平台
宽度为5.0米,则施工荷载为。
8.假定分配到单位机位的模板宽度为3米,高度为5米,则模板面积为15平米。
9.假定分配到单位机位的模板自重为15KN。
10.假定最大风荷载为平米,作用在模板表面,侧沿模板高度方向风荷载为×
3=米。
11.假定单个机位系统总重为50KN,含支架、平台、跳板、液压设备及工具。
四.用计算软件SAP2000对架体进行受力分析:
1.支架稳定性验算
确定支架计算简图:
按以上计算参数取值,通过计算软件SAP2000绘制轴力、弯矩、剪力和约束反力如下:
轴力图弯矩图
剪力图约束反力图
各杆件的轴力、弯矩、剪力见下表:
杆件号
轴力KN
弯矩
剪力KN
备注
1-2
2-3
3-4
1-4
1-5
6-8
7-8
7-9
注:
显然,若以上杆件满足要求,其它杆件必定满足要求,故可不作分析。
约束反力:
V=
N=
R2=
因受拉杆件远远满足要求,只需对受压杆件进行失稳验算,3-4、7-8、7-9为受压杆,对3-4、7-8进行稳定性验算,7-9轴力很小,不作计算。
分板结果如下图:
内力
规格
截面积mm2
长细比
稳定系数
应力值
φ
55
50
各杆件轴向应力均小于强度设计值f=215mm2故满足要求。
1-4杆件最大剪应力:
τ=×
1000/7248=(N/mm2)
1-4杆件受弯最大应力:
σ=M/W=×
1000000)/467510=(N/mm2)
[(τ/125)2+(σ/215)2]1/2=<1符合要求.
6-8杆件与模板紧贴在一起,6-8杆件的弯矩实际上可认为由模板承担,因模板刚度很大,完全可不记其变形,故6-8杆件符合要求。
五.埋件、重要构件和焊缝计算:
1.单个受力螺栓设计抗剪100KN,抗拉150KN,验算时,只需验算结果小于设计值就可。
2.单个埋件的抗拔力计算:
根据《建筑施工计算手册》,按锚板锚固锥体破坏计算
埋件的锚固强度如下:
假定埋件到基础边缘有足够的距离,锚板螺栓在轴向力F作用下,螺栓及其周围的混凝土以圆锥台形从基础中拔出破坏(见右图)。
分析可知,沿破裂面作用有切向应力τs和法向应力δs,由力系平衡条件可得:
F=A(τssinα+δscosα)
由试验得:
当b/h在~时,α=45°
,δF=fc,代入式中得:
F=(2×
sin45°
)×
√π·
fc[(√π/2)·
h2ctg45°
+bh]
=fc+bh)
式中fc—————混凝土抗压强度设计值(15N/mm2);
h—————破坏锥体高度(通常与锚固深度相同)(400mm);
b—————锚板边长(80mm).
所以F=fc+bh)
=×
15×
3102+80×
400)
=(KN)
埋件的抗拔力为F=KN>
150KN,故满足要求。
3.锚板处砼的局部受压抗压力计算:
根据《混凝土结构设计规范》局部受压承载力计算:
FL≤βCβLfcALn
βL=√Ab/AL
式中FL————局部受压面上的作用的局部荷载或局部压力设计值;
(KN)
fc—混凝土轴心抗压强度设计值;
(15N/mm2)
βC—混凝土强度影响系数;
(查值为)
βL—混凝土局部受压时的强度提高系数;
(2)
AL—混凝土局部受压面积;
(mm2)
ALn—混凝土局部受压净面积;
(80×
80mm2)
Ab—局部受压计算底面积;
所以:
×
2×
6400
=>
4.受力螺栓的抗剪力和抗拉力的计算:
材料:
45号钢调质处理Rc25-30
受力螺栓为M42螺纹,计算内径为:
d=36mm;
截面面积为:
A=πd2/4=;
单个机位为双埋件,单个埋件的设计剪力为:
FV=50KN;
设计拉力为:
F=75KN;
受力螺栓的抗压、抗拉、抗弯强度查表可知:
抗拉屈服强度f=640N/mm2,抗剪强度为:
fV=320N/mm2.
根据计算手册拉弯构件计算式计算:
.抗剪验算:
τ=FV/A=100×
103/=N/mm2<
fV=348N/mm2,故满足要求。
.抗拉验算:
σ=F/A=150×
f=640N/mm2,故满足要求。
[(τ/348)2+(σ/640)2]1/2=<1符合要求.
5.爬锥处砼的局部受压抗剪力计算:
βL=√Ab/AL
fc————混凝土轴心抗压强度设计值;
βC————混凝土强度影响系数;
βL————混凝土局部受压时的强度提高系数;
AL————混凝土局部受压面积;
ALn————混凝土局部受压净面积;
(4508mm2)
Ab————局部受压计算底面积;
4508
100KN,满足要求。
6.导轨梯档的抗剪力计算:
根据图纸,单个梯档的焊缝长度为320mm,焊高为8mm,
故焊缝的断面面积为:
A=320×
8=2560mm2
查计算手册可知:
材料Q235钢的焊缝抗剪强度为125N/mm2
所以梯档承载力为:
FV=125×
2560=320KN>
100KN故满足要求。
7.承重插销的抗剪力计算:
承重插销设计承载200KN。
根据图纸可知承重插销的断面尺寸为:
A=×
20×
20=1256mm2
由五金手册可查材料Q235钢的抗拉屈服强度值为215N/mm2,
所以抗剪强度为:
fV=fc×
=mm2
因为抗剪面为两个,所以承重插销的承载力为:
FV=2×
1256×
=>
200KN
故承重插销满足设计要求。
8.维萨板变形验算:
混凝土作用于模板的侧压力,根据测定,随混凝土的浇筑高度而增加,当浇筑高度达到某一临界时,侧压力就不再增加,此时的侧压力即为新浇筑混凝土的最大侧压力。
侧压力达到最大值的浇筑高度为混凝土的有效压头。
通过理论和实践,可按下列二式计算,并取其最小值:
F=γct0β1β2V1/2
F=γcH
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;
t=200/(25+15)=5
T------混凝土的温度(°
)取25°
V------混凝土的浇灌速度(m/h);
取2m/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4.65m
β1------外加剂影响修正系数,不掺外加剂时取1;
β2------混凝土塌落度影响系数,当塌落度小于30mm时,取;
50—90mm时,取1;
110—150mm时,取。
取1
=2
=m2
F=γcH
==m2
取二者中的较小值,F=m2作为模板侧压力的标准值,并考虑倾倒混凝土产生的水平载荷标准值4kN/m2,分别取荷载分项系数和,则作用于模板的总荷载设计值为:
q=kN/m2
维萨板的弹性模量8730N/mm2,厚度18mm,模板假设高4.65m,有效压头高度h=F/24==2.18m,取最下边一米高度计算,均布压力m,对z轴惯性矩Iz=105mm,取其中的5跨,维萨板与木工字梁连接为铰接,
通过力学求解器计算结果如下图
各跨最大位移如下表
跨数
1
2
3
4
5
挠度(mm)
满足最大位移3mm的要求
9.木工字梁变形验算
对z轴惯性矩Iz=,弹性模量为9500N/mm2,次背楞间距为1m,距板边0.35m,木工字梁间距0.3m,则最大侧压力
6
7
最大位移0.13mm,远小于3mm,满足要求
圆弧处张力:
F=RxPbxe=x30kN/=231kN<
满足要求.
10.附墙撑的强度验算
由先前的计算,R2=,附墙撑的材料为φ56的圆钢,长度L=750mm,长细比λ=750/56=14<
[λ]=350,所以不用验算稳定性,只验算强度即可A=πr2=2463mm2
σ=F/N=2463/2=mm2<
[σ]=215,所以满足要求。