液压自爬模架体及模板受力计算书计算书

液压自动爬升模板ACSX50计算书

山东新港国际模板工程技术有限公司

1.编制计算书遵守的规范和规程

《液压爬升模板工程技术规程》（JGJ 195-2010）

《建筑结构荷载规范》（GB 50009-2012）

《钢结构设计规范》（GB 50017-2003）

《混凝土结构设计规范》（GB 50010-2010）

《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB 50204-2010）

《钢结构工程施工质量验收规范》（GB 50205-2001）

《建筑施工计算手册》第二版

《建筑工程模板施工手册》第二版

《建筑施工手册》第四版

2.爬模组成

爬模由预埋件、附墙装置、导轨、支架、模板及液压动力装置组成，各系统组成如表1所示，结构及连接示意图如图1所示。

表1 爬模各系统组成

序号名称部件材料规格型号备注

1

模板系统面板桦木板δ21

2 木工字梁H20 200×80

3 背楞Q235，槽钢双14#

4

后移系统后移装置方管与钢件组合80×80×3.0 δ16钢板

5 后移横梁Q235，槽钢双12#

6 主背楞Q235，槽钢双14#

7 主背楞斜撑Q235，圆管组合Φ88.5×3.0与Φ60×6.0

8

上平台系统平台立杆Q235，槽钢双14#

9 平台横杆Q235，方管60×60×3.0

10 平台斜撑圆管组合Φ88.5×3.0与Φ60×6.0

11

下平台系统三角架横梁Q235，槽钢双18#

12 三角架立杆Q235，槽钢双22#

13 三角架斜撑圆管组合Φ160×10与Φ90×12

14 吊平台立杆Q235，槽钢12#

15 吊平台横杆Q235，槽钢12#

16 液压系统集中泵站一拖八17 液压油缸额定推力150KN

18 换向盒钢板焊接件

19 高压油管

20

埋件系统

埋件板铸造件D26.5 不计入总重

21 爬锥45# M42/D26.5 不计入总重

22 高强螺杆45# D26.5 不计入总重

23 受力螺栓40Cr M42 不计入总重

24 附墙挂座钢板焊接件双埋件不计入总重

25 附墙撑丝杆组合件T42×6

26 导轨Q235，槽钢双20#

27 主平台横梁Q235，槽钢25#

28 其它平台横梁Q235，槽钢20#

29 平台跳板木脚手板δ50

30 连接插销45# 直径见连接示意图

31 对拉螺杆45# D20 不计入总重

图1 架体示意图

3.计算参数

1)液压自爬模各操作平台的设计施工荷载为：

浇筑、钢筋绑扎操作平台①最大允许承载F k1 4.0KN/m2（爬升时1.0KN/m2）

模板安装操作平台②③最大允许承载F k20.75KN/m2（爬升时0KN/m2）

模板后移及主操作平台④最大允许承载F k3 1.5KN/m2（爬升时0.5KN/m2）

爬升装置工作平台⑤最大允许承载F k4 1.0KN/m2（爬升时1.0KN/m2）

拆卸爬锥工作平台⑥最大允许承载F k5 1.0KN/m2（爬升时0KN/m2）

2)除与结构连接的关键部件外，其它钢结构剪力设计值为：FV=125KN；拉力设计值为：F=215KN；

3)爬模的每件液压缸的推力为150KN； 4)爬模爬升时，结构砼抗压强度不低于15MPa；

5)架体系统：

架体支承跨度：≤5米（相邻埋件点之间距离，特殊情况除外）；

架体高度：17.3米；

架体宽度：主平台④=2.9m，上平台①=2.4m，模板平台②③=1.2m，液压操作平台⑤=2.6m，吊平台⑥=1.7m；

6)电控液压升降系统：

额定压力：25Mpa；

油缸行程：400mm；

额定推力：150KN；

双缸同步误差：≤20mm；

7)依据设计图纸，各项计算取值：

本工程实际单元最大跨度24.2米；

本工程每单元设置六榀爬升机位；

本工程每单元设置十个后移模板支架；

本工程模板实际高度为6.15米。

4.油缸顶升力验算

根据上述可知，爬模最大单元跨度24.2米，六榀机位，十个后移模板支架，模板高度6.15米，架体各构件自重如表2所示。

根据规范JGJ195-2010中5.3.3规定，各荷载分项系数如表3所示。

架体自重设计值及荷载设计值如表4所示。

表2 架体各构件自重

架体组成材料数量单重总重(KN) 备注

承重三角架组合件 6 6.21KN 37.26 依据设计图纸上桁架双[14 12 5.60KN 67.20 依据设计图纸

吊平台[12 12 1.21KN 14.52 依据设计图纸

主平台横梁双[25 93.6 56.90kg/m 5.33 按3道横梁计算

其他平台横梁[16 343.2 19.75kg/m 6.78 按12道横梁计算

平台跳板5mm厚木板230 26kg/m259.80 按6层平台计算

后移系统组合件10 2.99KN 29.90 依据设计图纸

模板系统组合件105 55 kg/m257.75 按6.15米高计算

液压系统集中泵站 1 2.10KN 2.10 依据设计图纸

维护系统Φ48钢管100 3.84kg/m 3.84 依据施工图纸

合计284.48 最大单元重量

表3 荷载标准值及荷载分项系数

表4 单元荷载设计值

荷载类别荷载标准值荷载分项系数数量总重(KN)

爬模自重115.45KN 1.2 1 284.48

平台① 1.0KN/m2 1.4 16.8 23.52

平台②0.0KN/m2 1.4 8.4 0

平台③0.0KN/m2 1.4 8.4 0

平台④0.5KN/m2 1.4 20.3 14.21

平台⑤ 1.0KN/m2 1.4 18.2 25.48

平台⑥0.0KN/m2 1.4 11.9 0

爬升时摩擦系数 1.2 201.75

合计284.48 油缸最大实际顶升力为284.48KN，小于两个油缸推力之和900KN，满足使用要求。

5.架体及构件施工工况验算

5.1施工工况说明

本工程存在俯爬和直爬两种工况，由于俯爬工况各构件受力小于直爬工况，因此，只验算直爬工况。直爬施工工况取混凝土浇筑完成后，模板后移600mm时，钢筋绑扎平台与主平台同时承载，承受七级风荷载。本工况计算中，将各单元荷载平均分配到两榀机位上，即单榀机位跨度3.5米。

5.2荷载计算

5.2.1架体自重

架体及各构件自重参见表5。

表5 架体各构件自重设计值

架体组成单重分项系数荷载类型施加位置转换后设计值

承重三角架 6.21KN 1.2 均布荷载三角架横梁 2.57 KN/m

上桁架 5.60KN 1.2 集中荷载三角架横梁 6.72 KN

吊平台 1.21KN 1.2 均布荷载三角架横梁0.50 KN/m 平台①横梁17.24kg/m 1.2 均布荷载平台①横杆0.90 KN/m

平台②横梁17.24kg/m 1.2 均布荷载平台②横杆 1.21 KN/m

平台③横梁17.24kg/m 1.2 均布荷载平台③横杆 1.21 KN/m

平台④横梁27.41kg/m 1.2 均布荷载三角架横梁 2.38 KN/m

平台⑤横梁17.24kg/m 1.2 均布荷载平台⑤横杆0.84 KN/m

平台⑥横梁17.24kg/m 1.2 均布荷载平台⑥横杆0.85 KN/m

平台①跳板26kg/m2 1.2 均布荷载平台①横杆0.46 KN/m

平台②跳板26kg/m2 1.2 均布荷载平台②横杆0.91 KN/m

平台③跳板26kg/m2 1.2 均布荷载平台③横杆0.91 KN/m

平台④跳板26kg/m2 1.2 均布荷载平台④横杆0.38 KN/m

平台⑤跳板26kg/m2 1.2 均布荷载平台⑤横杆0.42 KN/m

平台⑥跳板26kg/m2 1.2 均布荷载平台⑥横杆0.64 KN/m

后移系统 2.99KN 1.2 均布荷载三角架横梁 2.47 KN/m

模板系统55 kg/m2 1.2 集中荷载三角架横梁14.21 KN

液压系统 2.10KN 1.2 集中荷载下平台横杆 1.26 KN

维护系统 3.84kg/m 1.2 集中荷载三角架横梁 4.61 KN 5.2.2各平台施工荷载

各平台施工荷载值如表6所示，施加位置为各平台横杆。

表6 施工工况各平台荷载值

平台编号荷载标准值分项系数

平台宽度

（m）

平台长度

（m）

线荷载

(KN/m)

平台① 4.0KN/m2 1.4 2.4 3.5 19.6

平台②0.75KN/m2 1.4 1.2 3.5 3.68

平台③0.75KN/m2 1.4 1.2 3.5 3.68

平台④ 1.5KN/m2 1.4 2.9 3.5 7.35

平台⑤ 1.0KN/m2 1.4 2.6 3.5 4.9

平台⑥ 1.0KN/m2 1.4 1.7 3.5 4.9

5.2.3风荷载

根据JGJ195-2010附录A.0.4规定，风荷载标准值为：

g s z0

k z

Wβμμω

=

其中，βgz、μs和μz按GB50009-2012中表7.5.1、表7.3.1和表7.2.1取值；

2

v

1600

ω=（KN/m2）

则七级风荷载标准值为：

7g s z0

k z

Wβμμω

==1.78×1.0×2.38×

2

17.1

1600=0.774KN/m2