2.明挖隧道主体模板支架施工计算书

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郑州市市民公共服务中心核心区等9条道路等
建设工程项目3标段
明挖隧道主体模板支架
施工计算书
编制:
审核:
审批:
中国建筑第七工程局有限公司
郑州市民公共服务中心道路工程3标项目部二零一四年十一月五日
目录
一、工程概况....................................................................................................... - 1 -
二、计算依据....................................................................................................... - 1 -
三、参数选取及荷载组合................................................................................... - 2 -
3.1 部分荷载系数(荷载)取值................................................................ - 2 -
3.2荷载组合................................................................................................. - 2 -
3.3 材料力学性能参数................................................................................ - 2 -
四、支架计算分析............................................................................................... - 6 -
4.1箱涵截面形式......................................................................................... - 6 -
4.3底板侧模检算......................................................................................... - 8 -
4.3.1模板的侧压力.............................................................................. - 8 -
4.3.2侧模模板检算.............................................................................. - 8 -
4.3.3侧模方木小楞检算...................................................................... - 9 -
4.3.4侧模双钢管背带检算................................................................ - 10 -
4.3.5拉筋强度验算............................................................................ - 11 -
4.4侧板钢模板验算................................................................................... - 11 -
4.4.1侧压力的标准值........................................................................ - 11 -
4.4.2面板验算.................................................................................... - 12 -
4.4.3横肋强度、刚度验算................................................................ - 13 -
4.4.4背杠的验算................................................................................ - 13 -
4.4.5穿墙拉杆验算............................................................................ - 15 -
4.4.6吊杆螺栓及销子强度校核........................................................ - 15 -
4.5侧板钢模板行走装置验算................................................................... - 17 -
4.5.1门架强度、刚度、稳定性验算................................................ - 18 -
4.5.2行走底梁校核............................................................................ - 21 -
4.6顶板内顶模检算................................................................................... - 22 -
4.6.1内顶模模板检算........................................................................ - 22 -
4.6.2内顶模方木小楞检算................................................................ - 23 -
4.6.3内顶模方木大楞检算................................................................ - 25 -
4.7顶板内模支架检算............................................................................... - 26 -
五、结论............................................................................................................. - 27 -
一、工程概况
郑州市兴国路隧道工程(龙门路~鱼跃路),位于郑州市市民公共文化服务区核心区内,沿规划兴国路道路布置,隧道西起龙门路路东,东至鱼跃路路西。

兴国路隧道工程施工范围(K0+40~K1+690),全长1.65km,其中隧道封闭段长1260m。

隧道标准段采用双孔矩形钢筋砼整体箱涵结构,隧道为双向四车道布置,单孔净宽为8.7m,单孔横断面布置为:0.125m(余宽)+0.5m (检修通道)+0.5m(路缘带)+7m(机动车道)+0.5m(路缘带)+0.325m(防撞侧石)。

本隧道为钢筋砼闭合框架结构,顶板最大覆土厚度约5m。

隧道暗埋段中隔墙厚度0.6m,顶板厚度有1m、1.1m两种规格,底板厚度有1.1m、1.2m两种规格,侧墙厚度1m。

为满足结构不均匀沉降变形的需要,隧道结构以25m、30m、50m为一个节段,相邻节段间设20mm变形缝。

二、计算依据
⑴郑州市市政工程勘测设计研究院:郑州市民公共文化服务区兴国路隧道工程(龙门路~鱼跃路)隧道主体工程施工图设计;《建筑施工模板安全技术规范》(JGJ 162-2008)
⑵《木结构设计规范》(GB 50005-2003)
⑶《建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ 166-2008)
⑷《钢结构设计规范》(GB 50017-2003)
⑸《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2010)
⑹《公路桥涵施工技术规范》(JTJ 041-2011)
⑺《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》(JTJ 025-86)
⑻《混凝土结构设计原理》高等教育出版社
⑼《路桥施工计算手册》周水兴等著人民交通出版社
⑽《建筑工程大模板技术规程》JGJ74-2003
三、参数选取及荷载组合
3.1 部分荷载系数(荷载)取值
①碗扣式钢管支架自重(立柱、纵向水平杆、横向水平杆、支承杆件、等):38.4KN/m。

②新浇砼容重:26kN/m3
③模板自重(含内模、侧模及方木)以砼自重的5%计
④施工人员、施工料具堆放、运输荷载: 2.5kPa
⑤倾倒混凝土时产生的冲击荷载:2.0kPa
⑥振捣混凝土产生的荷载: 2.0kPa(竖向荷载),4.0(水平荷载)
3.2荷载组合
计算模板强度、刚度:q=1.2×(②+③)+1.4×(④+⑤+⑥)
计算脚手架强度、刚度:q=1.2×(②+③)+1.4×(④+⑤+⑥)
计算脚手架稳定:q=1.2×(①+②+③)+1.4×(④+⑤+⑥)
计算脚手架单肢立杆承载力:q=1.2×(①+②+③)+1.4×(④+⑤+⑥) 3.3 材料力学性能参数
1)竹编胶合模板的强度设计值及弹性模量
竹编胶合模板的强度设计值及弹性模量可按《建筑施工模板安全技术规范》(JGJ 162-2008)中附录A.5.1规定选用。

2)木结构的强度设计值及弹性模量
木结构中木材的强度设计值、弹性模量及调整系数可按《木结构设计
规范》(GB 50005-2003)中第4.2.1条和第4.2.3条规定选用。

3)钢管脚手架的强度设计及弹性模量
钢管脚手架的有关设计参数可按《建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ 166-2008)中附录B规定选用。

4)钢材的强度设计值
钢结构中钢材的强度设计值可按《钢结构设计规范》(GB 50017-2003)
中第3.4.1条规定选用。

四、支架计算分析
4.1箱涵截面形式
4.2支架布置
箱涵内模采用钢管支架,支架立杆及水平杆采用外径为φ48碗扣式钢管支架,壁厚3.5mm,立杆步距120 cm,1.1、1.2m厚顶板纵横向水平杆间距均
为60cm,1m厚顶板纵横向水平杆间距为60×90cm。

剪刀撑及斜横杆采用外径为φ48扣件式钢管支架,壁厚3.5mm。

横桥向剪刀撑及纵桥向剪刀撑每隔4排(列)立杆设置一道,必要时根据现场施工情况,对剪刀撑进行加密。

箱涵底板外模均采用δ=15 mm的竹编胶合模板,小楞采用50×100mm方木,背带采用双钢管对拉。

侧墙模板采用全钢模板,面板δ6mm厚钢板;横肋[10,间距为373mm,法兰为带钢12mm×100mm,背杠为][14槽钢,间距700mm。

砼最大浇筑高度4.7m。

拉杆用Ø16三段式止水拉杆,拉杆水平间距70mm,垂直间距650mm,每块模板用2件Tr36×6丝杠吊在行走架子上,以利于模板整体移动。

模板见下图。

箱涵顶板内模和外模均采用δ=15 mm的竹编胶合模板,内模小楞采用50×100mm方木,大楞采用100×100mm方木, 外模小楞采用50×100mm方木,背带采用双钢管对拉。

4.3底板侧模检算
4.3.1模板的侧压力
新浇筑的混凝土作用于模板的最大侧压力标准值,可按下列公式计算,并取其中的较小值:
2
1
21022.0V t P c ββγ= H P c γ=
其中, γc=25KN/m3;t0=6;β1=1.2;β2=1.0;v =0.6;因此, P=0.22×25×6×1.2×1.0×0.61/2=30.7KPa
P=25×1.7=42.5KPa>30.7KPa
所以,取P=30.7KPa
有效压头高度:h= F /γc =30.7/25=1.23
4.3.2侧模模板检算
内侧模模板采用δ=15 mm 的竹编胶合模板,直接搁置于方木小楞上, 方木小按间距L=0.25米布置,按3跨连续梁考虑,取1m 宽进行验算。

竹编胶合模板的力学性能指标按《建筑施工模板安全技术规范》(JGJ 162-2008)中的5 层15mm 厚考虑,则:fjm =35MPa ,E=9898MPa 。

按3跨连续梁验算,其计算模型如下:
⑴截面参数及材料力学性能指标
W=bh 2/6=1000×152/6=37500mm3
I=bh 3/12=1000×153/12=281250mm4
⑵荷载组合
q=1.2×30.7+1.4×4.0=42.4 KN.m
⑶强度检算
Mmax=ql2/10=42.4×0.252/10=0.27KN.m
σmax=Mmax/W=0.27×106/37500=7.2MPa <35 MPa (满足要求)
⑷刚度检算
f =ql4/(150EI)=42.4×2504/(150×9898×281250)
=0.4mm<250/400=0.63mm (满足要求)
4.3.3侧模方木小楞检算
方木小楞搁置于竹胶板上,小楞方木规格为50×100mm, 背带按间距L=0.6米布置,小楞亦按连续梁考虑。

方木的力学性能指标按《木结构设计规范》(GB 50005-2003)中的TC-13类木材并考虑露天条件、设计使用年限、湿材等条件进行调整,则:fm=13×0.9×1.1×0.9=11.6MPa,E=10×103×0.85×1.1×0.9=8.4×103MPa。

按三跨连续梁来计算,模型如下:
⑴截面参数及材料力学性能指标
W=bh2/6=50×1002/6=83333.3mm3
I=bh3/12=50×1003/12=4166666.6mm4
⑵荷载组合
q=(1.2×30.7+1.4×4.0)×0.25=10.6kN/m
⑶强度检算
Mmax=ql2/10=10.6×0.62/10=0.38KN.m
σmax=Mmax/W=0.38×106/83333.3=4.56MPa <11.6MPa(满足要求)
⑷刚度检算
f =ql4/(150EI)=10.6×6004/(150×8400×4166666.6)
=0.26mm<600/400=1.5mm(满足要求)
4.3.4侧模双钢管背带检算
背带搁置于方木小楞上,背带规格为2∅48mm钢管,壁厚3.5mm, 按照2.8mm计算,拉筋按间距L=0.6米布置,小楞亦按连续梁考虑。

fm=205MPa,E=2.05×105MPa。

按三跨连续梁来计算,模型如下:
⑴截面参数及材料力学性能指标
W=5080×2=10160mm3
I=121900×2=241800mm4
⑵荷载组合
q=(1.2×30.7+1.4×4.0)×0.6=25.4kN/m
⑶强度检算
Mmax=ql2/10=25.4×0.62/10=0.91KN.m
σmax=Mmax/W=0.91×106/10160=89.6MPa <205MPa(满足要求)
⑷刚度检算
f =ql4/(150EI)=25.4×6004/(150×205000×241800)
=0.44mm<600/400=1.5mm(满足要求)
4.3.5拉筋强度验算
拉杆水平距离600mm,垂直距离600mm,现以1个拉杆为例计算其强度。

拉杆由Ø14圆钢车制作成M13螺纹净面积为133mm2。

单个拉杆受力F=PA=30.7KN/m2×0.6m×0.6m=11.1kN
拉杆应力σ=F/133=83.5<f=215 N/mm2
故拉杆满足使用要求。

4.4侧板钢模板验算
4.4.1侧压力的标准值
当采用内部振捣器,混凝土的浇筑速度在6m/h以下时,新浇的普通混凝土作用于模板的最大侧压力可按下式计算(《桥梁施工工程师手册》P171杨文渊):
=
h

k
当v/T<0.035时,h=0.22+24.9v/T;
当v/T>0.035时,h=1.53+3.8v/T;
式中:P-新浇混凝土对模板产生的最大侧压压力(KP);
h-有效压头高度(m);
v-混凝土浇筑速度(m/h);
T-混凝土入模时的温度(℃);
γ-混凝土的容重(kN/m3);
k-外加剂影响修正系数,不掺外加剂时取k=1.0,掺缓凝作用的外加剂时k=1.2;
根据前述已知条件:
因为: v/T=2/30=0.067>0.035,
所以 h=1.53+3.8v/T=1.53+3.8×0.067=1.785m
最大侧压力标准值为:P=Kγh=1.2×26×1.785=55.7kN/㎡
本工程中新浇筑混凝土侧压力取1.2分项系数
振捣混凝土产生的荷载分项系数取1.4
检算强度时荷载设计值为:P´= 1.2×55.7+1.4×4.0=72.44kN/m2;
检算刚度时荷载标准值为:P″= 55.7 kN/m2
4.4.2面板验算
(1)面板强度验算
面板支承于横肋和法兰之间,横肋净间距均为325mm,法兰净间距1980mm,新浇注砼侧压力值取F=72.44KN/m2=0.0724N/mm2,面板按单向受力计算,按两跨连续计算,取10mm宽板带为计算单元,计算板单位面积上的均布荷载的设计值故q=0.724N/mm,计算简图如图所示
按静荷载最大查得弯矩系数K m= 0.1
Mmax=K m ql2=0.1×0.724×3252=7648N·mm
W x=bh2/6=10×62/6=60mm2
故面板最大内力值为:
σ=Mmax/(r x W x)=7648/(1×60)=127N/mm2<f(=215N/mm2)满足要求
(2)面板刚度验算:
查表得挠度系数K f=0.521 刚度验算时取荷载标准值55.7KN/m2
f max=K f ql4/(100EI)
其中钢材弹性模量E=2.06×105N/mm2
I=bh3/12=10×63/12=180mm4
故f max=0.521×0.557×3254/(100×2.06×105×180)=0.87mm满足施工要求。

4.4.3横肋强度、刚度验算
横肋采用[10槽钢,间距325mm,在模板使用过程中模板的连续性,可以简化支撑在背杠(间距700mm)上的为2跨连续梁计算。

⑴查得其截面力学特性为:
Wx=39.71×03mm3 Ⅰx=198×04mm4
求其线荷载
q=PL =72.444KN/m23×25mm=23.5N/mm
(2)强度验算
查表得弯矩系数Km= -0.225
故Mmax=Kmql2=0.155×23.5×7002=1.785×106N·mm
故肋最大内力值σmax=Mmax/W=1.7851×06/(39.7×103)
=50N/mm2<f=215N/mm2满足要求。

(3)刚度验算
查表得挠度系数K f=0.912
f max=K f ql4/(100EI)
故f max=0.912×23.5×13004/(100×2.06×105×198×104)=1.5mm
挠度满足要求。

4.4.4背杠的验算
背杠采用2根[14热轧槽钢作为钢模板的支撑、支撑在竖肋上。

受竖肋传
递的集中荷载p,可简化为受集中荷载的三跨梁计算(穿墙拉杆水平最大间距0.7m,垂直方向最大间距1.3m)。

查得[14a 截面力学特征为:WX=39.7×103mm 3 IX=391.5×103mm4 (1)背杠强度验算q=0.0724N/m2×1300mm=94.2N/mm
背杠上下下端为悬臂结构,验算下端支座A处强度:
MA=qL12/2=94.2×6502/2=19.9×106N·mm
2根[14槽钢截面特征:W=161×103mm3,I=783×103mm4。

σA=M A/W=×106/(161×103)=123N/mm2<f=215N/mm2
验算支座B处强度:
MB按不等跨连续梁在均布荷载作用下的最大内力系数查表得:
MB= -0.245qL22=0.245×94.2×13002=3.9×107N·mm
σB=MB/W=3.9×107/(783×103)=50N/mm2<f=215N/mm2均满足要求(2)背杠刚度验算
如上图为一不等跨连续梁,BC=1300mm,跨度最大,故主要验算BC跨的挠度。

根据《建筑结构静力计算手册》,梁在均布荷载作用下的最大挠度fmax=系数×qL4/24EI,而系数与K1=4Mc/qL32及K2=4MB/q L32有关。

Ma= qL12/2=94.2×65002/2=19.9×106N·mm
MB=由以上计算所得结果,即MB=3.9×107 N·mm
故K1=4Ma/qL32=4×19.9×106/(94.2×13002)=0.5
K2=4MB/q L32 =4×3.9×106/(94.2×13002)=0.1
根据K1 、K2查表得系数为:0.115
故fmax=0.115×qL4/24EI=0.115×94.2×13004/(24×2.06×105×783×104)=0.8mm
背杠强度及刚度均满足施工要求
4.4.5穿墙拉杆验算
拉杆水平距离700mm,垂直距离650mm,现以1个拉杆为例计算其强度。

拉杆由Ø16圆钢车制作成M14螺纹净面积为201mm2。

单个拉杆受力F=PA=72.44KN/m2×0.65m×0.7m=32.9kN
拉杆应力σ=F/201=164<f=215 N/mm2
故拉杆满足使用要求。

4.4.6吊杆螺栓及销子强度校核
(1)吊杆丝杠强度校核
a、丝杠强度
每块模板上有2个吊装位置,每根吊杆承载1块钢模板重量,考虑到丝杠构造要求,丝杠吊杆定为Tr36×6,每块钢模板重量约为12KN。

丝杠Tr36×6有效截面积为A=432mm
使用中只承受模板重量12KN
丝杠强度σ=F/A=28 N/mm2<f=215 N/mm2
丝杠强度满足施工要求
b、中间钢管强度校核
中间钢管为方钢60×5 其横截面积A=1100 mm2
方管所受拉应力σ=F/A=11 N/mm2<f=215 N/mm2
C、焊缝强度计算
丝杠丝母厚度50mm,以角焊缝焊接于钢管,焊脚高度5mm,焊缝为周边满焊,焊缝有效面积1125 mm2,焊缝受拉强度设计值查钢结构设计规范ft=160 N/mm2
焊缝承受应力σ=F/A=11 N/mm2<160 N/mm2
焊缝满足施工要求。

(2)销子强度校核
销子承受剪应力,剪应力为f=12KN,材料抗剪设计值查规范fv=120 N/mm2 ,销子见下图
销子剪切面积A=490 mm2 。

销子受剪应力fv//=12000N/490 mm2 =24.5 N/mm2<120 N/mm2
销子满足施工要求。

4.5侧板钢模板行走装置验算
行走装置正面
行走装置侧面
4.5.1门架强度、刚度、稳定性验算
⑴主梁强度刚度验算
主梁由20a工字钢和方管80×80×5、50×50×3组成,每榀门架承受三块钢模板重量和施工荷载。

门架计算见图简化如下:
把门架梁简化为桁架,主梁为20a工字钢,考虑到结构需要,在主梁上用方管焊接花架。

F1= F2 = F3=12KN N1、N2、为支座反力,N3为剪刀撑连接点,对钢梁的支撑力作用可以忽略不计。

钢梁材料截面特性为:WX=237×103mm3 IX=2369×104mm4 。

钢梁简化为下图;
利用内力及变位的叠加原理,分别求出F1、F2 对钢梁的弯矩及下挠度之值,然后在叠加。

本例中P= F1
F1对钢梁的内力,ε=x/L=0.16 α=a/L=0.16 β=b/L=0.8
L=2500 a=400 b=1300
AC段Vx=0 AC段M=0
AC段fx=(Pb2L/6EI)×(3-β-3ε)
CB段Mx=- F1×(L-a)
BC段fx=(Pb2L/6EI)×(3-β)
BC段Vx=-F1 Mb=P×b
故:BC段Vx=-F1=12000N f1x=(12000×19802×2500)/(6×2.06×105×2369×104) ×(3-0.8)=4mm
BC 段弯矩Mx=- F1×(L-a)=-12000×2100=25.2×106N.mm
BC段应力为σ1= Mx/WX=105N/ mm2
F2对钢梁的内力,ε=x/L= 0.732 α=a/L=0.732 β=b/L=0.27
L=2500 a=1830 b=670
AC段Vx=0 AC段M=0
AC段fx=(Pb2L/6EI)×(3-β-3ε)
CB段Mx=- F1×(L-a)
BC段fx=(Pb2L/6EI)×(3-β)
BC段Vx=-F1 Mb=P×b
故:BC段Vx=-F1=12000N f2x=(12000×6702×2500)/(6×2.06×105×2369×104) ×(3-0.8)=1mm
BC 段弯矩Mx=- F1×(L-a)=-12000×670=8.04×106N.mm
BC段应力为σ2= Mx/WX=34N/ mm2
钢梁左端挂有2片模板
钢梁应力σ=σ1+σ2=139 N/ mm2
钢梁挠度f= f1x+ f2x=5mm
钢梁强度和刚度满足施工要求。

因钢梁有平面外支撑6处,故钢梁平面外稳定不在校核。

⑵门架钢柱校核
门架钢柱四面都有支撑,平面外稳定不在校核,仅校核强度和平面内稳定。

钢柱为H200×100×5×8
门架柱校核荷载最大的1个。

荷载P=2×12000N 柱高H=6025mm
H 型钢字钢横截面积A=2757 mm2
荷载分项系数取1.2
钢柱强度σ1= P/A=1.2×21×2000/2757=11N/mm2
钢柱稳定:X-X 轴 IX=1880×104mm4
钢柱下部有支座,上部也有横梁支撑。

钢柱轴压力设计值p=28800N ,型钢支撑的计算长度l0=μl=0.85×6000=5.1m 。

Q235钢材的强度设计值为215N/mm2,H200×100×5×8的截面特征为A=27.57cm2,ix=8.25cm ,iy=2.21cm 。

⑶整体稳定性验算:
轴压杆的长细比为λx=l0/ix=61.8
λx<[λ]=150
yA
N ϕ=1.2×21×2000/0.645×2757=28.3411N/mm2< f=215 N/mm2 此型钢属于B 类截面,查轴压杆稳定系数表得min 0.645y ϕϕ==
由于型钢截面无孔洞削弱,故可不计算强度。

根据钢结构设计规范GB50017-2003,5.1.2条规定:
支撑型钢的整体稳定性为:
N/ΨxA=28800/2757=10.5 N/mm2<f=215 N/mm2
故整体稳定性满足要求。

⑷局部稳定性验算:
翼缘板(根据钢结构设计规范GB50017-2003,5.4.1条规定):
如上图所示,翼缘板外伸宽度为b=48mm ,厚度t=8mm 。

b/t=48/8=6<fy 235)1.010(λ+=16.8
故翼缘局部稳定性满足要求。

腹板(根据钢结构设计规范GB50017-2003,5.4.2条规定):
腹板高度为h0=184mm ,厚度tw=5mm 。

h0/ tw=36.8<(25+0.5λ)fy
235=55.9 故腹板局部稳定性满足要求。

4.5.2行走底梁校核
底梁采用30a 工字钢,底梁支撑钢柱,每根钢柱下面设有机械千金顶,故只校核钢柱位置处底梁的稳定性。

局部稳定性验算,工字钢腹板上设有加劲肋
32a 工字钢底梁上取1处,计算其受力情况,其荷载标准值为P0=12KN+2KN+2KN=18KN , 分项系数取1.2, 设计荷载为P=21.6KN 。

查得32a 工字钢 A=67.12cm2 ix=12.25cm ,iy=2.44cm 。

支座处腹板受力面积A=9.5mm ×250mm=2375 mm2
腹板高度为h0=290mm ,厚度tw=9.5mm 。

腹板处l0=μl=0.85×290=246.5mm
轴压杆的长细比为λy=l0/iy= 24.4
Λy<[λ]=150
yA
N ϕ=1.2×21×2000/0.645×2375=33N/mm2< f=215 N/mm2 此型钢属于B 类截面,查轴压杆稳定系数表得min 0.645y ϕϕ==
由上面计算得出底梁稳定性满足施工要求。

4.6顶板内顶模检算
4.6.1内顶模模板检算
内顶模模板采用δ=15 mm 的竹编胶合模板,直接搁置于方木小楞上, 方木小楞按间距L=0.26米布置,按3跨连续梁考虑,取1m 宽进行验算。

竹编胶合模板的力学性能指标按《建筑施工模板安全技术规范》(JGJ 162-2008)中的5 层15mm 厚考虑,则:fjm =35MPa ,E=9898MPa 。

按3跨连续梁验算,其计算模型如下:
⑴截面参数及材料力学性能指标
W=bh2/6=1000×152/6=37500mm3
I=bh3/12=1000×153/12=281250mm4
⑵荷载组合
q=1.2×(26.0×1.2)×1.05+1.4×(2.5+2.0+2.0)=48.4 KN.m
⑶强度检算
Mmax=ql2/10=48.4×0.262/10=0.33KN.m
σmax=Mmax/W=0.33×106/37500=8.8MPa <35 MPa (满足要求)
⑷刚度检算
f =ql4/(150EI)=48.4×2604/(150×9898×281250)
=0.53mm<260/400=0.65mm (满足要求)
4.6.2内顶模方木小楞检算
内顶模方木小楞搁置于方木大楞上,小楞方木规格为50×100mm, 1.2m厚顶板方木大楞按间距L=0.6米布置,1m厚顶板方木大楞按间距L=0.9米布置,小楞亦按连续梁考虑。

方木的力学性能指标按《木结构设计规范》(GB 50005-2003)中的TC-13类木材并考虑露天条件、设计使用年限、湿材等条件进行调整,则:f m=13×0.9×1.1×0.9=11.6MPa,E=10×103×0.85×1.1×0.9=8.4×103MPa。

按三跨连续梁来计算,模型如下:
⑴截面参数及材料力学性能指标
W=bh2/6=50×1002/6=83333.3mm3
I=bh3/12=50×1003/12=4166666.6mm4
⑵荷载组合
1.2m厚顶板:q=[1.2×26.0×1.2×1.05+1.4×(
2.5+2.0+2.0)]×0.26=12.58kN/m
1m厚顶板:q=[1.2×26.0×1×1.05+1.4×(2.5+2.0+2.0)]×0.26=10.88kN/m
⑶强度检算
1.2m厚顶板:
Mmax=ql2/10=12.58×0.62/10=0.45KN.m
σmax=Mmax/W=0.45×106/83333.3=5.4MPa <11.6MPa (满足要求)
1m厚顶板:
Mmax=ql2/10=10.88×0.92/10=0.88KN.m
σmax=Mmax/W=0.88×106/83333.3=10.56MPa <11.6MPa (满足要求)
⑷刚度检算
1.2m厚顶板:
f =ql4/(150EI)=12.58×6004/(150×8400×4166666.6)
=0.31mm<600/400=1.5mm (满足要求)
1m厚顶板:
f =ql4/(150EI)=10.88×9004/(150×8400×4166666.6)
=1.36mm<600/400=1.5mm (满足要求)
4.6.3内顶模方木大楞检算
内顶模方木大楞搁置于支架顶托上,大楞方木规格为100×100mm, 顶托按间距L=0.6m布置,大楞亦按连续梁考虑。

方木的力学性能指标按《木结构设计规范》(GB 50005-2003)中的TC-13类木材并考虑露天条件、设计使用年限、湿材等条件进行调整,则:f m=13×0.9×1.1×0.9=11.6MPa,E=10×103×0.85×1.1×0.9=8.4×103MPa。

按三跨连续梁来计算,模型如下:
⑴截面参数及材料力学性能指标
W=bh2/6=100×1002/6=166666.7mm3
I=bh3/12=100×1003/12=8333333.3mm4
⑵荷载组合
1.2m厚顶板:q=[1.2×26.0×1.2×1.05+1.4×(
2.5+2.0+2.0)]×0.6=29.05kN/m
1m厚顶板:q=[1.2×26.0×1×1.05+1.4×(2.5+2.0+2.0)]×0.6=25.12kN/m ⑶强度检算
①1.2m厚顶板
Mmax=ql2/10=29.05×0.62/10=1.05KN.m
σmax=Mmax/W=1.05×106/166666.7=6.3MPa <11.6MPa (满足要求)
②1m厚顶板
Mmax=ql2/10=25.12×0.62/10=0.9KN.m
σmax=Mmax/W=0.9×106/166666.7=5.4MPa <11.6MPa (满足要求)
⑷刚度检算
①1.2m厚顶板
f =ql4/(150EI)=29.05×6004/(150×8400×4166666.6)
=0.72mm<600/400=1.5mm (满足要求)
②1m厚顶板
f =ql4/(150EI)=25.12×6004/(150×8400×4166666.6)
=0.62mm<600/400=1.5mm
4.7顶板内模支架检算
内模之架采用满堂脚手架,立柱纵横向间距距皆采用60cm,横杆间距距亦采用60cm,纵横向斜撑每隔四排(列)设置1道。

⑴支架立杆检算
每根立柱所承受的竖向力最大竖向力为:
按其所支撑面积内的荷载计算,碗扣式支架按6.75米高计;则单根立杆所承受的F竖=[1.2×26.0×1.2×1.05+1.4×(2.5+2.0+2.0)] ×0.6×0.6+1.2×[0.0384×(0.6+0.6)×12+0.0384×6.75] =18.6KN
立杆稳定及强度验算:
横杆步距为1.2m
长细比λ=L/i=1200/15.8=75.9<250
则φ=0.893,则:
σ = F竖/φA=18.6×103/(0.893×398)=52.3MPa <205 MPa (满足要求)
⑵支架横杆检算
每根横杆所承受的水平力按其所支撑面积内的荷载计算,则单根横杆所承受的最大水平力为:
F水=(1.2×32.8+1.4×4)]×0.6×0.6=16.2KN
横杆稳定及强度验算:
立杆间距为0.6m
长细比λ=L/i=600/15.8=37.97<250
则φ=0.893,则:
σ= F水/φA=16.2×103/(0.893×398)=45.6MPa <205 MPa (满足要求) 五、结论
以上计算表明,该箱涵模架支架强度、刚度和稳定性等均能满足要求。

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