模板受力分析

1、模板臺(tái)車受力分析1、臺(tái)車構(gòu)成隧道全斷面襯砌臺(tái)車主要由門型框架 （縱梁、橫梁、底梁、豎撐、頂推螺桿斜撐）、面板（頂模板、邊模板、加強(qiáng)肋）、行走系統(tǒng)（滑動(dòng)鋼輪、電動(dòng)機(jī)）、液壓系統(tǒng)、連接件及緊固裝置構(gòu)成。各構(gòu)（桿）件采用M20螺栓連接，螺栓孔均采用機(jī)械成孔，孔徑較螺栓桿體大2mm。臺(tái)車構(gòu)造具體見圖一、圖二。-. til- -沙？.=,噸2,:3； .1；L rV ； L- - f琴： : - .1 ； : I . Y “4:* s i:J-LdUji 八:：V、TTIT rtJ, t i i-”.K V片 1LZ4 1NJ 6Pl 1*!in圖一：全斷面襯砌臺(tái)車構(gòu)造圖1L1精品文檔 - =JL -1

2、120000圖二：9m長(zhǎng)襯砌臺(tái)車側(cè)視圖整體式襯砌臺(tái)車總體構(gòu)造如下所示：頂?？偝桑? 組；頂部架體：1 組；升降油缸：4 件；平移裝置：2 組；門架體： 1組；邊模總成：2 組；邊模絲杠：26 件；邊模通梁：8 件；邊模油缸：4 件；底部絲杠體： 14 件。精品文檔19臺(tái)車標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度為9m時(shí)，設(shè)置12個(gè)工作窗口。二、臺(tái)車結(jié)構(gòu)受力檢算模板支架如圖 1 所示。計(jì)算參照建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范(GB50009-2001)、混凝土結(jié)構(gòu) 工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范(GB50204-2002)鐵路混凝土與砌體工程 施工規(guī)范(TB10210-2001)、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50017-2003)、砼泵送施工技術(shù)規(guī)程 (JG/

3、T3064-1999)。1 、荷載計(jì)算1 )、荷載計(jì)算1 )、上部垂直荷載永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值：上部混凝土自重標(biāo)準(zhǔn)值： 1.9 X 0.6X 11.0 X24=200.64KN鋼筋自重標(biāo)準(zhǔn)值：9.8KN模板自重標(biāo)準(zhǔn)值：1.9 X 11.0 X 0.01 X 78.5=16.4KN弧板自重標(biāo)準(zhǔn)值：11.0 X 0.3 X 0.01 X 2+11.0X 0.3X 0.01 )X78.5=7.77KN臺(tái)梁立柱自重： 0.0068 X( 1.15+1.45 )X 2X 78.5=2.78KN上部縱梁自重：(0.0115 X 8.2+0.015 X 1.9 X 2) X 78.5=11.88KN可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值

4、：施工人員及設(shè)備荷載標(biāo)準(zhǔn)值： 2.5振搗混凝土?xí)r產(chǎn)生的荷載標(biāo)準(zhǔn)值： 2.02）、中部側(cè)向荷載永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值：新澆注混凝土對(duì)模板側(cè)面的壓力標(biāo)準(zhǔn)值：F=0.22rcto p 1 p 2v 1/2=0.22 X 25X 8X1.2 x 1.15 x 10.5=60.6KN/m2F=rc X H=25X 3.9=97.5KN/m2取兩者中的較小值，故最大壓力為 60.6KN/m2有效壓力高度 h=2.42m換算為集中荷載： 60.6 X1.9 X 0.6=69.1KN其中：F新澆混凝土對(duì)模板的最大側(cè)壓力;rc 混凝土的表觀密度；to 新澆混凝土的初凝時(shí)間;v混凝土的澆筑速度;H混凝土側(cè)壓力計(jì)算位置處至

5、新澆混凝土頂面的總高度;p 1 外加劑影響修正系數(shù);p 2混凝土坍落度影響修正系數(shù);h有效壓力咼度。可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值傾倒混凝土荷載值： 2.0KN/m2振搗混凝土?xí)r產(chǎn)生的荷載標(biāo)準(zhǔn)值：4.0KN/m22）荷載組合1）組合I 恒載X 1.2+活載X 1.42）組合n 恒載X 1.0+活載X 1.02、鋼模板設(shè)計(jì)鋼模板的作用是保持隧洞襯砌混凝土澆筑的外形及承擔(dān)混凝土 澆筑荷載。鋼模板主要由面板、弧形板、支撐角鋼、立筋板、活動(dòng)鉸 構(gòu)成，活動(dòng)鉸將其分成幾段，利用連接螺栓合成整理。A）設(shè)計(jì)假定：面板弧形板按照雙鉸耳設(shè)計(jì)，最大正負(fù)彎矩區(qū)采用加強(qiáng)措施；面板按四邊支撐或三邊支撐一邊自由板計(jì)算。B）荷載及其組合:頂

6、拱鋼模面板的計(jì)算荷載包括設(shè)計(jì)襯砌混凝土澆筑荷載、 允許超 挖及局部過(guò)大超挖部分的混凝土澆筑荷載和面板的自重等。q=q0+q1+q2+q3 式中 q 面板計(jì)算荷載q。一面板自重，按照初選面板厚度計(jì)算;qi設(shè)計(jì)襯砌混凝土荷載，qi二r X h;r 鋼筋混凝土容重；h設(shè)計(jì)襯砌厚度;q2允許超挖部分的混凝土荷載;q3局部過(guò)大超挖部分回填的混凝土荷載（不包括允許超挖部分），為 1.2m;q4含義同，僅加載部位有異;q5混凝土側(cè)壓力;q5= 丫 R/ +CR/ 內(nèi)部插入振搗器影響半徑，米用 0.75m;C混凝土入倉(cāng)對(duì)模板的沖擊力，目前，設(shè)計(jì)中采用0.2tf/m 2。1）、模板面板計(jì)算面板是以肋板為支座的連

7、續(xù)梁，可簡(jiǎn)化為四跨連續(xù)梁進(jìn)行計(jì)算。按照荷載組合1,取1m寬的板條計(jì)算:對(duì)拱頂面板：q=1.2 X 1.0(25 X 1.0+78.5 X 0.01)+2.0 X 1.4=33.6KN/m對(duì)側(cè)墻面板 :q=1.2X1.0X 60.6+6.0 X1.4=81.12KN/m取側(cè)墻模板進(jìn)行驗(yàn)算 , 取荷載調(diào)整系數(shù) 0.85 ,有:q=81.12X 0.85=68.95KN/n故 Mnax=0.105ql2=0.105X68.95X 0.282=0.57KN.n模板鋼材Q235 10mn厚鋼板的截面力學(xué)參數(shù)截面慣性矩I和截面抵抗矩W分別為:-5 3W=1.6X10-5n3I=8.3 X10-8n4所以有

8、 :安全強(qiáng)度驗(yàn)算：(T =M/ 丫 xWX=90.4N/mm ? =215 N/mm?剛度驗(yàn)算：V =0.644ql 4/100EI=0.644X 66.0X 0.2864/(100 X 2.06X 105X 1.8X10-8)=0.77mn L/250=1.1mm滿足要求根據(jù)計(jì)算結(jié)果，鋼模板面板適合采用 10mn厚的鋼板。2）模板肋板計(jì)算橫肋布置按230mn考慮，計(jì)算簡(jiǎn)圖如下:qN1J J J iN2P = 0.23 咒 68.95 =15.8KNq =0.06KN /m肋板計(jì)算簡(jiǎn)圖故.M max =0.125q|2 =0.125x0.06x 0.232 +0.25PL =0.91KNLm模

9、板鋼材Q235鋼板的截面力學(xué)參數(shù)截面慣性矩I和截面抵抗矩W分別為:o oW=6.4 X 10- mI=1/9 X 0.006 X 0.0753=2.81 X 10-7m4所以有:強(qiáng)度驗(yàn)算:M22CT=135.1N /mm f =215N /mm2Wnx安全剛度驗(yàn)算:4v=5ql /384EI = 0.2mm 丨 /250 = 1.1mm滿足要求(3)弧板計(jì)算弧板采用A3S 10鋼板，寬度300mm加強(qiáng)筋采用鋼板及10#槽鋼,中心間距250mm荷載為模板荷載和自重，采用ANSY魴析內(nèi)力如下:最不利的彎矩和剪力為:Mx =209000 NLmv=115000N弧板的截面力學(xué)參數(shù)截面慣性距I和截面抵

10、抗矩W分別為:W =1.303x10m3I =1.954咒 10m4所以有:IM22安全-忒=160.4N/mm f 215N/mmT =空=76.9N/mm2 c fV =125N/mm2Itw采用組合1計(jì)算結(jié)果:剛度驗(yàn)算：V = 47.4mm 丨 /250 = 48.4mm安全滿足要求模板支架按照鋼框架結(jié)構(gòu)計(jì)算，荷載見荷載計(jì)算”，鋼材（4）模板支架的計(jì)算Q235門架橫梁截面尺寸400X 250mm結(jié)構(gòu)為焊接工字型，上下面板和截面釧4，立板為S 12。門架橫梁鋼的截面力學(xué)參數(shù)截面慣性距I抵抗矩W分別為:W =3.132x10，m3 ；I =9.396x10*m4 ；614立柱截面尺寸500%

11、250mm結(jié)構(gòu)為焊接工字型，上下面板W分別立板為S12。立柱的截面力學(xué)參數(shù)截面慣性距I和截面抵抗矩為:W =2.145xl0m3 ；1=5.361X0% ；采用SAP2000計(jì)算，組合2計(jì)算結(jié)果如下:位置彎矩（KN Lm ）剪力（KN ）立柱頂225.47167.30立柱中22.2831.52立柱下44.471 38.08頂梁邊252.47360.85頂梁中99.464.07中梁邊27.8413.65中梁中1.214.00立柱計(jì)算對(duì)各點(diǎn)進(jìn)行受力驗(yàn)算，立柱最不利的彎矩和剪力、軸力為:Mx =252470 NLmV =167295NN =378290N所以有:Mx2 2= 102.3N /mm f

12、 =215N/mmYxWnx安全T =VS =75.8N/mm2 f125N /mm2 It安全N22CT =一 =27.8N / mm fV =215N /mm2 An安全采用組合1計(jì)算結(jié)果:岡度驗(yàn)算：V =1.6mm l/250 =12mm滿足要求框架梁計(jì)算對(duì)各點(diǎn)進(jìn)行受力計(jì)算，頂梁最不利的彎矩和剪力、軸力為:Mx =252470NLmV = 260860 N=167300NMx安全T =VS =108.0N /mm2 =125N/mm2Itw安全所以有:2 27=70.1N /mm f =215N /mm嘰采用組合1計(jì)算結(jié)果:滿足要求。剛度驗(yàn)算：V =16.1mm cl /250 =32m

13、m(5)底部大梁的計(jì)算大梁按照簡(jiǎn)支梁結(jié)構(gòu)計(jì)算，不考慮中間支座作用。大梁箱形截面500d0-m3大梁計(jì)算簡(jiǎn)圖采用SAP2000計(jì)算，組合2計(jì)算結(jié)果如下:JF-J*V-n底部大梁彎矩圖單位：八Mx = 3278310 NLmV =719680N底部大梁剪力圖最不利的彎矩和剪力、軸力為:所以有:b=610N / mmYxWnx2 f =215N/mm2T =V =85N / mm2 V fVItw= 125N / mm2安全采用組合1計(jì)算結(jié)果:剛度驗(yàn)算：V = 59.7mm c 丨 / 250 = 48mm不滿足要求整體穩(wěn)定性驗(yàn)算:Mx-=3278310心EX5077）f =215N /mm2x考慮

14、中間支座作用，計(jì)算結(jié)果如下:最不利的彎矩和剪力、軸力為:M 97860NmV = 142050 N所以有:CT = JM匚=28N/mm2 c f =215N /mm2 LW,nx安全T =V =9.2N/mm2 c fV =125N /mm2Itw安全采用組合1計(jì)算結(jié)果:剛度驗(yàn)算：V = 0.5mm cl /250 = 48mm滿足要求整體穩(wěn)定性驗(yàn)算:Mx= 3278310心6天5077) f =215N /mm故如果考慮底梁下的千斤頂?shù)闹ё饔茫?結(jié)構(gòu)是滿足要求的；如果不考慮支座作用，結(jié)構(gòu)靠整個(gè)大梁受力，則需加大底梁截面。（6）臺(tái)車抗浮計(jì)算抗浮千斤頂絲桿直徑為75mm絲母直徑為 110,螺紋型號(hào)為Tr10*300。加長(zhǎng)部分為108*6無(wú)縫管。模板臺(tái)車襯砌時(shí)混凝土灌注速3度要求高，混凝土一直處于流體狀態(tài)，設(shè)密度為P = 2.4t/m，模板臺(tái)車長(zhǎng)度為心亦，l9m 。2 2 2模板臺(tái)車外輪廓線方程：（x-2.48）r丸.2（隧道半徑為4.55m,隧道中心距隧道底面2.48m）h =2Pgl Jj6.22 -(x-2.48)2 -5dx浮力方程為:=(h -2.48)極44-(x-2.48)2 +38.44arcsi10h + 29.8卜 Pgh6.2（h為灌注高度）對(duì)上式求