爬模计算单
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徐葛大桥
主塔爬模计算单计算：
复核：
项目负责：
副部长：
部长：
一、计算依据
《钢结构设计规范》(GB50017-2003)
《钢结构工程施工质量验收规范》(GBJ5005-2001)
《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)
《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》(JTJ025-86)
《公路桥涵施工技术规范》(JTJ041-2000)
《建筑结构荷载规范》(GB5009-2001)
《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTJ023-85)
《液压爬升模板工程技术规程含说明》（195-JGJ195-2010）
二、计算内容
主塔爬模由模板系统和爬架系统组成，本次验算主要对爬架的主要构件在恒载、施工荷载、风荷载作用下的受力及变形。
一）计算工况
1、施工工况（7级风荷载、自重荷载和施工荷载），此工况包括浇筑砼和绑扎钢筋，爬模装置在正常施工状态和遇有7级风施工时均能满足设计要求；
2、爬升工况（7级风荷载、自重荷载和施工荷载），此工况包括导轨爬升、模板爬升，爬升装置在7级风荷载下进行爬升能满足设计要求；
3、停工工况（9级风荷载和自重荷载），在此工况既不施工也不爬升，模板之间用对拉螺栓坚固连接等可靠的加固措施，爬模装置能在9级风荷载下满足设计要求。
二）计算荷载
1、砼荷载(侧压力)：由模板对拉杆承受；
2、施工荷载：
上操作平台施工荷载取4.0KN/m2；
下操作平台施工荷载取1.0KN/m2；
3、风荷载
ωK=βgzμsμzω0
ωK—风荷载标准值(KN/m2)；
βgz—高度Z处的风振系数,按《建筑结构荷载规范》中公式计算取1.48；
μs—风荷载体型系数，按各种截面的杆件取1.3；
μz—风压高度变化系数，主塔高约70m，地面粗糙度按A级考虑，查表取2.20；
ω0—基本风压，ω0=υ02/1600，但不得小于0.3Kpa。
按《液压爬升模板工程技术规程含说明》中规定取值
按平均值取，7级风荷载υ0取15.5m/s，9级风荷载υ0取22.6m/s，风荷载为水平和垂直两个方向。
风速(m/s) ω0(KPa) βgzμzμzωK(KPa) 7级风15.5 0.3 1.48 2.20 1.3 1.27
9级风22.6 0.32 1.48 2.20 1.3 1.36
线风载q=ωK*b
三）材料特性
1、钢材
弹性模量E=2.1×1011Pa；
泊松比μ=0.3；
密度ρ=7850Kg/m3
容许应力：
Q235a的［σ］=145*1.3=188.5MPa；［τ］=85*1.3=110.5Mpa；
Q345a的［σ］=210*1.3=273MPa；［τ］=120*1.3=156Mpa；
2、砼
弹性模量E=3.45×1010Pa；
泊松比μ=0.1667；
密度ρ=2540Kg/m3
四、爬架的计算
一）工况一
此工况包括浇筑砼和绑扎钢筋，爬架所受荷载为7级风荷载、自重荷载和施工荷载。
1、上爬架计算
1）上爬架所受荷载
A、风荷载
风荷载分水平和垂直两个方向
以上爬架的宽度计，上爬架所受风线荷载q=1.27KN/m2×0.156m=0.2KN/m
B、施工荷载
上爬架的施工荷载取4.0KN/m2，上爬架的间距为2.1m，q=4.0KN/m2×2.1m=8.4KN/m C、自重
2）计算模型
水平方向风荷载：垂直方向风荷载：
3）应力图：
风荷载水平方向时σ组=86.1MPa<145×1.3=188.5MPa；
风荷载垂直方向时σ组=80.8MPa<145×1.3=188.5MPa；
4）变形图：
风荷载水平方向时ωmax=2.25mm<5425/400=13.6mm；风荷载垂直方向时ωmax=2.03mm <5425/400=13.6mm；5）反力图：
Ra1=-4.5KN，Rb1=49.0KN，
Ra2=-1.4KN，Rb2=46.4KN
2、下吊架计算
1）下吊架所受荷载
A、风荷载
风荷载分水平和垂直两个方向
以上爬架的宽度计，上爬架所受风线荷载q=1.27KN/m2×0.156m=0.2KN/m B、施工荷载
上爬架的施工荷载取1.0KN/m2
上爬架的间距为2.1m，q=1.0KN/m2×2.1m=2.1KN/m
C、自重
2）计算模型
水平方向风荷载：垂直方向风荷载：
3）应力图：
风荷载水平方向时σ组=23.9MPa<145×1.3=188.5MPa；风荷载垂直方向时σ组=22.6MPa<145×1.3=188.5MPa；4）变形图：
风荷载水平方向时ωmax=3.48mm<5425/400=13.6mm；风荷载垂直方向时ωmax=2.91mm <5425/400=13.6mm；
5）反力图：
Ra3=17.7KN，Rb3=-4.0KN，
Ra4=16.7KN，Rb4=-2.4KN
3、模板支撑架计算
1）模板支撑架所受荷载
A、砼荷载
由于主塔倾斜，施工中由斜度产生的三角形荷载考虑由模板支撑架承担
模板支撑架的间距为2.8m，将2.8m范围内的三角荷载换算为均布，三角形面积为2.85m2,支撑架杆长3.65m，q=2.85 m2×25.4KN/m3/3.65m=19.8KN/m
B、自重
2）计算模型