CB-240架体计算书

CB-240悬臂模板计算书

编制：

审核：

审批：

中交二公局第三工程有限公司

炎汝高速二十五合同段项目部.

2010.05

一.编制计算书遵守的规范和规程：

《建筑结构荷载规范》（GB 50009-2001）

《钢结构设计规范》（GBJ 50017-2003）

《混凝土结构设计规范》（GB 50010-2002）

《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB 50204-2002）

《建筑施工计算手册》江正荣编著

《钢结构工程施工质量验收规范》（GB 50205-2001）二.爬模组成:

爬模由预埋件、三脚架、吊平台、模板等装置组成。

爬模简图

三.计算参数：

1.各操作平台的设计施工荷载为:

模板,浇筑,钢筋绑扎工作平台最大允许承载3KN/m

模板后移及倾斜操作主平台最大允许承载 1.5KN/m

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

压设计值为：F=215KN;

3.爬升时，结构砼抗压强度不低于15MPa。

4.假定模板浇筑及钢筋绑扎工作平台宽度为3.0米，则施工荷载为9KN。

5.假定模板后移及倾斜操作主平台宽度为4.0米，则施工荷载为6KN。

6.假定分配到单位机位的模板宽度为3米，高度为3.3米，则模板面积为

9.9平米。

7.假定分配到单榀的模板自重为6.5KN。

8.假定最大风荷载为2.5KN/平米，作用在模板表面，侧沿模板高度方向风

荷载为2.5×3=7.5KN/米。

9.假定单榀架体系统总重为15KN，含支架、平台、跳板。

三角架体约束反力图

四.对体系进行强度验算：

◆支架受力分析

⒈确定支架计算简图（风况一）:

支架计算简图轴力图

剪力图弯矩图

各杆件的轴力、弯矩、剪力（进一法取值）见下表:

约束反力：V=48KN；N=100KN；R=65KN

⒉确定支架计算简图（风况二）:

支架计算简图轴力图

剪力图弯矩图各杆件的轴力、弯矩、剪力（进一法）见下表:

约束反力： V=48KN

N=-40KN R=-5KN

⒊ 由以上两个表格可以得到，在考虑风况时，各杆件可能承受的最大荷载（弯矩和剪力只考虑绝对值）见下表：

各杆件正应力验算见下表：

（拉压弯强度设计值为：F=215N/mm 2，承压强度设计值为325 N/mm 2） (应力二=

M

)

各杆件剪切应力验算见下表：（拉剪强度设计值为：F=125N/mm 2）

◆各杆件强度验算见下表：

◆主背楞斜撑（滑动螺旋传动）计算

螺杆承受最大荷载F=±65KN ，螺杆螺纹为T48³6，大径d=48mm ，中径d 2=45mm ，小径d 3=41mm ，螺距为P=6mm ，基本牙型高度1H =0.5P=3mm ，旋合圈数n=H/P=8.3，螺杆和螺母材料均为Q235，螺母高度H=50mm ，螺纹副材料为钢对钢，速度属手动低速，许用压强P p =7.5～13N/mm 2，取10N/mm 2。

⒈自锁性验算

由于系单头螺纹，导程S=P=6mm ，故螺纹升角为：

2

arctan

d S

πλ==2.43°

由于螺纹副材料为钢对钢，f=0.13～0.17，取0.15，可得：

2

cos

arctan

'ρf

==8.83°

λ< 'ρ，故自锁可靠。 ⒉螺杆强度验算 螺纹摩擦力矩)tan(2

1

'21ρλ+=

F d M t =295423N ²mm ，代入下列公式得： 2

332

232.034⎪⎪⎭⎫ ⎝

⎛+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=d M d F c ca

πσ=61.66N/mm 2< p σ=78N/mm 2 （由于螺杆材质为Q235，其许用拉应力5

~3s

p σσ=

，取78N/mm 2），满足要求。

⒊螺杆螺纹强度验算

当螺杆和螺母材料相同时，只校核螺杆螺纹强度。

由于螺纹为梯形螺纹，则其牙根宽度b=0.65P=3.9mm ，基本牙型高度

1H =0.5P=3mm ，螺纹小径)(22133c a H d h d d +-=-==41mm 。

则其剪切强度：bn

d F 3πτ=

=15.59N/mm 2

（由于螺纹牙材质为Q235，其许用剪应力p p στ6.0=，取46.8N/mm 2），满足要求。

2

（螺纹牙许用弯曲应力p bp σσ)2.1~1(=，取85N/mm 2），满足要求。

⒋螺杆的稳定性验算

由于螺杆会受到压力，故需进行稳定性计算。

螺杆最大工作长度l =400mm ，按照一端固定一端铰支可得长度系数μ=0.7，螺杆危险截面的惯性半径43d i ==10.25mm ，故i

l

μλ==27.3<2λ（Q235的2λ=61）

，不作压杆稳定性验算。 ⒌效率计算

斜撑为回转运动转化为直线运动，效率为0.95时：

)

tan(tan 95.0'

ρλλ

η+⨯

==20.2﹪ 因斜撑为手动，故螺杆的刚度和横向振动不予计算。 ◆三角架约束反力如下：

V=48KN ，（48KN 用于埋件抗剪和砼的局部承压验算）

N=-40KN ，100KN ，（100KN 用于埋件抗拉、砼抗拔和砼的局部承压验算） R=-5KN ，65KN ，（65KN 用于三角架尾撑抗压验算，5KN 用于防风绳抗拉验算） ◆三角架尾撑抗压验算如下：

尾撑截面积A=871.28mm 2，则压应力σ=R/A=74.6N/mm 2

◆防风绳（铁链条）最小截面积A min 计算如下：

A min =R/（f ³cos52.1°）=37.86mm 2，即要求防风绳（Q235）直径最少为7mm ◆埋件（受力螺栓）抗剪验算如下：

受力螺栓(M30)的有效受力面积A e =560.6mm 2，

则切应力τ=V/A e =85.6N/mm 2<<540N/mm 2（40Cr 钢屈服强度）,满足要求。 ◆埋件抗拉验算如下：

⒈受力螺栓螺纹的承压

受力螺栓(M30)的螺纹承压长度按照65mm 计算，其有效承压面积A t =20.5cm 2， 则承压应力σ=N/A e =4.88N/mm 2<540N/mm 2（40Cr 钢屈服强度）,满足要求。 ⒉高强螺杆的抗拉

对埋件中外露与砼直接接触的高强螺杆(D15，L=175mm)按照带肋的普通钢筋进行考虑。

高强螺杆（45#）的设计强度取其屈服强度335 N/mm 2，设混凝土对锚固长度为l a 的高强螺杆的握裹力为f ，f 应与高强螺杆的锚固长度成正比，则会有一个临界状态，使高强螺杆的设计强度充分发挥。

根据混凝土规范的普通钢筋锚固计算公式:

l a =1.1α×d ×f y /f t

式中l a ——受拉钢筋的锚固长度 1.1——锚固长度修正系数

α——钢筋的外形系数（这里按照带肋钢筋，取0.14）