CB240B桁架式架體計(jì)算書講解(20210109193356)

1、北京卓良模板有限公司Beiji ng Zulin Formwork & Scaffold ing Co., Ltd.CB240桁架式架體計(jì)算 書編制：審批：審核：北京卓良模板有限公司2010-08-20北京卓良模板有限公司.編制計(jì)算書遵守的規(guī)范和規(guī)程:建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范(GB 50009-2001)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(GBJ 50017-2003)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(GB 50010-2002)混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范(GB 50204-2002)建筑施工計(jì)算手冊江正宋 編者鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范(GB 50205-2001).爬模組成：爬模由預(yù)埋件、附墻裝置、三腳架、模板組成1各操作平臺

2、的設(shè)計(jì)施工荷載為模板，澆筑，鋼筋綁扎工作平臺(1)最大允許承載21.5KN/m2拉桿等安裝、拆卸工作平臺(2)最大允許承載20.75KN/m拉桿等安裝、拆卸工作平臺(3)最大允許承載0.75KN/m2模板后移及傾斜操作主平臺(4)最大允許承載21.5KN/m拆卸爬錐工作平臺(5)最大允許承載0.75KN/ m：.計(jì)算參數(shù):2. 除與結(jié)構(gòu)連接的關(guān)鍵部件外，其它鋼結(jié)構(gòu)剪力設(shè)計(jì)值為：Fv=85KN;拉力設(shè)計(jì)值為：F=215KN;3. 爬模爬升時，結(jié)構(gòu)砼抗壓強(qiáng)度不低于 15MPa。4. 各個平臺的荷載設(shè)計(jì)值此處設(shè)定分配到單榀架體的模板寬為 3.0米，高為6.15米(混凝土澆筑高度為6 米)參數(shù)說明施工

3、活載施加到各平臺的施工荷載；平臺長一一分配到單榀架體上的模板寬度；取決于方案布置，在此以3.0米為例計(jì)算荷載分項(xiàng)系數(shù)荷載的放大系數(shù)；活載取 1.4荷載設(shè)計(jì)值一一強(qiáng)度計(jì)算中使用，其值等于荷載標(biāo)準(zhǔn)值乘以荷載分項(xiàng)系數(shù);計(jì)算表格位置2施工活載(KN/m )平臺長(m)荷載分項(xiàng)系數(shù)何載設(shè)計(jì)值q(KN/m)平臺(1)1.503.001.406.30平臺0.753.001.403.15平臺(3)0.753.001.403.15平臺(4)1.503.001.406.30平臺(5)0.753.001.403.155.上架體自重(以三層桁架為例計(jì)算)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)重(KN)單個加咼節(jié)重(KN)加咼節(jié) 個數(shù)(個)加咼節(jié)重(

4、KN)平臺梁重(KN平臺板自重 (KN/m2)平臺長(m)平臺板(KN/m)上架體總重(KN)1.801.012.002.022.380.273.000.816.20標(biāo)準(zhǔn)節(jié)重由標(biāo)準(zhǔn)圖計(jì)算而得；單個加高節(jié)重一一由標(biāo)準(zhǔn)圖計(jì)算而得；平臺梁重一一這里設(shè)定選擇單槽鋼 16做平臺梁；單根單位重量是19.8kg/m，上架體最頂層平臺板直接鋪在架子上無需平臺梁，因此需要4根平臺梁即可。平臺板自重平臺板一般取 50mn厚的木板，木材的密度取540 kg/m3,這里取27 kg/m2。平臺長分配到單個架體上的模板寬度；平臺板平臺板自重線荷載；此處平臺板自重不計(jì)入上架體總重當(dāng)中，以均布線荷 載的形式施加到平臺上。注

5、意：此處的平臺板沒有計(jì)入上架體總重當(dāng)中，它將作為均布線荷載與平臺施工荷載 起施加到各個平臺處。6.模板自重模板寬(m)模板高(m)2單位面積模板質(zhì)量(kg/m )模板自重(KN)荷載分項(xiàng)系數(shù)荷載設(shè)計(jì)值(KN)3.006.1565.0011.991.2014.397風(fēng)荷載計(jì)算假定最大風(fēng)荷載為0.74KN/m2，作用在模板表面，則沿背楞高度方向風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值如F表最大風(fēng)載(KN/m2模板寬(m)模板高(m)主背楞高(m)荷載分項(xiàng)系數(shù)風(fēng)載設(shè)計(jì)值(KN/m)0.743.006.156.101.403.138主平臺計(jì)算主平臺平臺板以及主平臺梁自重通過平臺梁以集中荷載的形式作用于承重三角架相應(yīng)位置處平臺板自

6、重(KN/m2)平臺長(m)平臺寬(m)平臺板重(KN)主平臺梁單位重量(KN/m)單根平臺梁重(KN)0.273.002.321.880.200.599.連接鋼管計(jì)算根據(jù)方案布置而定，這里設(shè)定上架體布置 9根連接鋼管，下架體布置9根，鋼管采用 ?3 X48單根鋼管單位重量(KN/m)上架體布置下 數(shù)量(根)F架體布置 數(shù)量(根)單架體分配(m)上架體鋼管重量(KN)下架體鋼管重量(KN) 0.06993.001.621.62四.用結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器對架體進(jìn)行受力分析：荷載施加說明：A.主背楞承受風(fēng)荷載，由模板傳來，以均布荷載的形式作用于主背楞上，大小為3.13KN/m,方向?yàn)樗较蛴?；上架體自重

7、、模板自重以及上架體連接鋼管自重以集中荷載的形式，通過與后移橫梁的連接點(diǎn)傳遞，且大部分荷載是施加到靠近模板的節(jié)點(diǎn)處，這里設(shè)定施加到靠近模板節(jié)點(diǎn) 處的荷載是自重的0.65倍，另一節(jié)點(diǎn)處為0.35倍的自重，大小分別為0.65 X(6.2+14.39+1.62)=14.44KN ，0.35 X(6.2+14.39+1.62)=7.77KN，方向豎直向下；各平臺均布線荷載：平臺(1)6.3+0.8仁7.11KN ;平臺(2)3.15+0.8仁3.96KN ;平臺(3)3.15+0.8仁3.96KN ;主平臺木梁作用處的集中荷載包括主平臺板自重、平臺梁自重以及其上的施工荷載，那么每個接觸點(diǎn)處的集中荷載大

8、小為0.59+0.5 X.88+0.5 6.3 X2.32=5.69KN，方向?yàn)樨Q直向下;下架體自重作用于吊平臺豎桿與承重三角架連接點(diǎn)處，包括下架體自重以及吊平臺平臺板、平臺梁自重。由標(biāo)準(zhǔn)圖以及上述計(jì)算可得：1.97+0.59 2+0.27 X3X1.08+1.62=5.64N , 平均分配，則大小為2.82KN，方向豎直向下。)73 3 325489258666&-三劭緩題圖錯誤！未找到引用源。各桿件的軸力、彎矩、剪力見下表?xiàng)U件號軸力剪力彎矩180.5554.2914.501190.07-12.024.0914-56.190.15-0.1315-47.48-0.14-0.2817-61.27

9、0.000.001816.66-4.24-2.1023-29.150.420.4824-56.900.000.00剪力圖（KN）0 000.33J JH 0 32.7(5IID0.Q2|/W70.l4J2 0.23 0 14彎矩圖（KN.m）上述選擇的是受力最不利的桿件，如果上述桿件符合要求，那么其它桿件一定滿足要 求。受拉桿件遠(yuǎn)滿足要求，只需要驗(yàn)算受壓桿件的穩(wěn)定性即可。各桿件型號和截面參數(shù)如下表：桿件號軸力剪力彎矩180.5554.2914.501190.07-12.024.0914-56.190.15-0.1315-47.48-0.14-0.2817-61.270.000.001816.6

10、6-4.24-2.1023-29.150.420.4824-56.900.000.00受壓桿件的穩(wěn)定驗(yàn)算：（軸力圖中藍(lán)色表示的桿件）桿件號軸力截面積計(jì)算長度回轉(zhuǎn)半徑長細(xì)比穩(wěn)定系數(shù)應(yīng)力抗壓設(shè)計(jì)值:容許長細(xì)N(N)A(mrn)10(mm)i x(mm)入(T (N/mm)f(N/mm2)比入1456190896185022.980.790.77880.6121520015474801216230031.173.950.81847.731761270121626531.18.520.99650.5923291501216100031.132.150.95825.0224569001061.91920

11、29.964.210.86561.95穩(wěn)定驗(yàn)算中，受壓桿件的長細(xì)比小于容許長細(xì)比，應(yīng)力小于抗壓設(shè)計(jì)值，滿足要求錯誤！未找到引用源。支座反力:711節(jié)點(diǎn)1處（埋件處）支座水平向反力大小為 80.55KN,方向?yàn)樗较蜃螅回Q向反力大小 為54.29KN，方向?yàn)樨Q直向上。節(jié)點(diǎn)19處（附墻撐處）反力大小為61.27KN，方向?yàn)樗较蛴?。B.當(dāng)風(fēng)荷載水平向左時，分析如下：第20頁共20頁荷載圖軸力圖(KN)剪力圖（KN）彎矩圖（KN.m）錯誤！未找到引用源。各桿件的軸力、彎矩、剪力見下表：桿件號軸力剪力彎矩2-32.0450.9017.24113.39-9.833.92146.537.182.06165

12、.280.75-0.4518-32.554.041.6827-28.48-0.76-1.2828-19.44-0.01-0.02上述選擇的是受力最不利的桿件，如果上述桿件符合要求，那么其它桿件一定滿足要 求。受拉桿件遠(yuǎn)滿足要求，只需要驗(yàn)算受壓桿件的穩(wěn)定性即可。受壓桿件的穩(wěn)定驗(yàn)算：（軸力圖中藍(lán)色表示的桿件）桿件號軸力截面積計(jì)算長度回轉(zhuǎn)半徑長細(xì)比穩(wěn)定系數(shù)應(yīng)力抗壓設(shè)計(jì)值容許長細(xì)N(N)A(mnn)l 0(mm)i x(mm)入2(T (N/mm)f(N/mm2)比入2320403140240099.0024.240.97210.5021520018325503140183099.0018.480.9

13、8310.5527284801216153031.1049.200.91725.542819440489.3191015.78121.040.48781.58穩(wěn)定驗(yàn)算中，受壓桿件的長細(xì)比小于容許長細(xì)比，應(yīng)力小于抗壓設(shè)計(jì)值，滿足要求錯誤！未找到引用源。支座反力：711V2 2反力圖（KN）節(jié)點(diǎn)1處（埋件處）支座水平向反力大小為 22.21KN,方向?yàn)樗较蛴遥回Q向反力大小 為54.29KN，方向?yàn)樨Q直向上。節(jié)點(diǎn)19處（附墻撐處）反力大小為2.93KN，方向?yàn)樗较蜃?，附墻撐只能提供支撐力，不能提供拉力，此時需要防風(fēng)繩來承受這個拉力，但此力較小，也可以不設(shè)置防風(fēng)繩其它工況，如只作用風(fēng)荷載（向左，向

14、右），經(jīng)計(jì)算分析，雖然有些桿件由受拉變?yōu)榱?受壓，但是內(nèi)力值相對較小，符合受力要求；且各桿件的內(nèi)力值大小都較上述小，所以不 作為不利組合考慮。另，桿件1、11為主要的受力桿件，需要對其進(jìn)行強(qiáng)度驗(yàn)算：桿件 1 為雙 12#曹鋼，A =30.72cm2 =3.072 10mm2，W 1.15 105mm3:抗彎驗(yàn)算：Mmax =14.5KN m，W =1.15 105mm3，截面塑性發(fā)展系數(shù)1.05max14.5 1061.05 1.15 105= 120.08N/mm2抗剪驗(yàn)算：VS由材料力學(xué)知識.=bl;對#桿件xWb =5.1mm,Szmax =5.5x51x51/2 53x9x(60-9/

15、2)=3.363 104mm3, V =54.29KN ,IZ = 346cm4 =3.46 106mm4,故 - max3454.29 103.363 105.1 匯 3.46 漢 1062= 103.46N/mm折算應(yīng)力：L 3?=叩20.082 3 103.462 =215.71 ： 1.1 215 = 236.5N/mm2滿足要求。桿件 11 為 80x4.0 的方鋼管，A =11.75cm2 =1.175 103mm2 , W =2.776 104mm3 : 抗彎驗(yàn)算：Mmax=4. 0K N m W = 2.776X104mm3，截面塑性發(fā)展系數(shù) =1.05M喰CF =xW4.09

16、 104 =140.32N/mm21.05 2.776 104抗剪驗(yàn)算:V=12.0KN &max= 4x80x(36 + 4/2)十 2 漢 36x4x36/2 = 1.73漢 104 mm3b =4mm，Iz= 111.03cm4= 1.11106mm4，故 max3412.02 103 1.73 1044m。6= 46.83N / mm2折算應(yīng)力：L 3 2 = 140.322 3 46.832 =162.08 1.1 215 = 236.5N / mm2滿足要求。經(jīng)分析各桿件的變形也符合要求，由上述分析可選較不利的組合，那么最終對埋件的拔力N=80.55KN ;剪力V=54.29KN

17、;附墻撐處的支撐反力 R=61.27KN。五.重要構(gòu)件以及埋件的計(jì)算：1桁架斜撐計(jì)算螺桿承受最大壓力F=56.9KN，螺桿螺紋為T6O0，大徑d=60mm,中徑d2=57mm, 小徑d3=53mm,螺距為P=6mm,基本牙型高度 Hi=0.5P=3mm,旋合圈數(shù)n=H/P=8.3，螺 桿和螺母材料均為Q235 螺紋抗剪驗(yàn)算當(dāng)螺桿和螺母材料相同時，只校核螺桿螺紋強(qiáng)度。由于螺紋為梯形螺紋，則其牙根寬度 b=0.65P=3.9mm,基本牙型高度Hi=0.5P=3mm, 螺紋小徑d3 = d -2h3 = d - 2（Hi aj =53mm。、F4435022則其剪切強(qiáng)度：一 8.23N/mm p=4

18、6.8N/mmnd3bn 3.14 x 53x3.98.3（由于螺紋牙材質(zhì)為Q235,其許用剪應(yīng)力 J=0.6bp,取46.8N/mm2）,滿足要求。 螺桿強(qiáng)度驗(yàn)算其彎曲強(qiáng)度：6 二彳一爭3 44350 2 319.00 N/mm2 bp =85N/mm2兀d3b2n 3.14漢 53漢 3.92 漢 8.3（螺紋牙許用彎曲應(yīng)力 p=（11.2）s ,取85N/mm2）,滿足要求。 螺桿的穩(wěn)定性驗(yàn)算由于螺桿會受到壓力，故需進(jìn)行穩(wěn)定性計(jì)算。螺桿最大工作長度l =360mm,按照一端固定一端鉸支可得長度系數(shù)=0.7,螺桿危險.l截面的慣性半徑i =d3/4=13.25mm,故人=一=19.02爲(wèi)（

19、Q235的=61）,不作壓桿穩(wěn)定i性驗(yàn)算。2.主橫梁埋件支座端頭板承壓驗(yàn)算如下：2主橫梁端頭板與埋件支座的有效承壓面積 A=16X47=752mm，承壓力V=54.29KN,則其承壓應(yīng)力CJV 54.29 103A 一 7522 2= 72.19N/mm 150 KN,故滿足要求。混凝土局部承壓驗(yàn)算：根據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范局部受壓承載力計(jì)算：F 35B”fcAnI = Ab Al式中Fl 局部受壓面上的作用的局部荷載或局部壓力設(shè)計(jì)值；（KNfc 混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；（14.3N/mm2）自一混凝土強(qiáng)度影響系數(shù)；（查值為0.94）B 混凝土局部受壓時的強(qiáng)度提高系數(shù)；（2）A 混凝土局部受壓面積；（An 混凝土局部受壓凈面積；a局部受壓計(jì)算底面積；（mmi埋件板處混凝土局部受壓凈面積 An =3.14 502 = 7875mm2F,蘭 1.35氏