爬模檢算書(shū)資料

1、武西高速公路桃花峪黃河大橋 TJ-6 合同段主塔液壓爬模審核檢算書(shū)計(jì) 算： 復(fù) 核： 審 核： 主 任：*工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)研究所2011 年 4 月主塔爬模檢算目錄1. 檢算說(shuō)明 21.1 概況 21.2 檢算內(nèi)容 21.3 爬模組成 22. 檢算依據(jù) 33. 檢算荷載 33.1 平臺(tái)荷載 33.2 風(fēng)荷載 33.3 混凝土壓力荷載 44. 主要結(jié)構(gòu)檢算及結(jié)果 54.1 檢算模型 54.2 工況一檢算及結(jié)果 54.3 工況二檢算及結(jié)果 85. 預(yù)埋件和附墻件檢算及結(jié)果 105.1 預(yù)埋件及附墻件組成 105.2 承重插銷(xiāo)檢算 105.3 受力螺栓檢算 105.4 高強(qiáng)螺桿抗拉檢算 115.5 混凝

2、土局部承壓檢算 115.6 混凝土受沖切檢算 126. 結(jié)論及建議 13主塔爬模檢算1. 檢算說(shuō)明1.1 概況*主塔爬模是北京市卓良模板有限公司為 * 項(xiàng)目部設(shè)計(jì)的，用于武西高速桃花峪黃 河特大橋南、北主塔的混凝土澆筑施工。1.2 檢算內(nèi)容采用 容許應(yīng)力狀態(tài)設(shè)計(jì)法 進(jìn)行檢算，檢算內(nèi)容包括爬模結(jié)構(gòu)部分（承重三角架、施 工平臺(tái)、操作平臺(tái)等）和預(yù)埋件、附墻裝置等。1.3 爬模組成外模架體總裝圖用于斜爬，仰面傾斜角度 2.3主塔爬模檢算2. 檢算依據(jù)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)木結(jié)構(gòu)設(shè)

3、計(jì)規(guī)范 (GB 50206-2002)混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范 (GB 50204-2002) 路橋施工計(jì)算手冊(cè) (人民交通出版社)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)(化學(xué)工業(yè)出版社)3. 檢算荷載3.1 平臺(tái)荷載 平臺(tái)計(jì)算荷載組要包括：平臺(tái)板自重及施工荷載2上平臺(tái) 2.2KN/m2模板平臺(tái) 0.5KN/m2平臺(tái) 1.2KN/m2液壓操作平臺(tái) 0.7KN/m2吊平臺(tái) 0.7KN/m2。3.2 風(fēng)荷載將爬模作為主塔施工的一個(gè)圍護(hù)結(jié)構(gòu)來(lái)考慮： k gZ Sl Z0式中 k風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值gZ高度 z 處的陣風(fēng)系數(shù) Sl局部風(fēng)壓體型系數(shù) Z風(fēng)壓高度變化系數(shù) 0基本風(fēng)壓基本風(fēng)壓按 8 級(jí)風(fēng)考慮：2 00.5 O 267.

4、8 pa式中 空氣密度取 0.00125 (t/m 3)O 8 級(jí)風(fēng)風(fēng)速取 20.7m/s風(fēng)壓高度變化系數(shù) Z 按建筑荷載規(guī)范表 7.2.1 取值：A 類(lèi)離地面高度 150m時(shí)， Z 2.64主塔爬模檢算局部風(fēng)壓體型系數(shù) Sl 按建筑荷載規(guī)范 7.3.3 條取值： 正壓區(qū) Sl 0.8 負(fù)壓區(qū) Sl -1.0高度 z 處的陣風(fēng)系數(shù) gZ按建筑荷載規(guī)范表 7.5.1 取值：A 類(lèi)離地面高度 150m時(shí)， gZ 1.43 爬模施工最后節(jié)段時(shí)，風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值為： 正壓區(qū)k1.430.82.64267.8808.8 pa 負(fù)壓區(qū) k1.43 （ -1.0 ） 2.64 267.8 -1011.0 pa3

5、.3 混凝土壓力荷載由路橋施工計(jì)算手冊(cè)第八章 1.1.2 條有側(cè)模面板的最大壓力 pm kh當(dāng)/T 0.035 時(shí)： h 0.22 24.9 /T當(dāng)/T0.035 時(shí)： h 1.53 3.8 /T式中 p m新澆筑混凝土對(duì)側(cè)模面板的最大壓力， kPa h有效壓頭高度， mT混凝土入模時(shí)的溫度， oCK外加劑影響系數(shù)，不加時(shí)， K 1；加緩凝劑時(shí)， K 1.2混凝土的澆筑速度 ,m/hH混凝土澆筑層的高度3混凝土的容重， kN/m假設(shè)混凝土的澆筑速度為 2.5m/h ，入模時(shí)的溫度為 25 oC，則/T0.10.035，h1.533.80.11.91 m pm1.2251.9157.3 kPa考

6、慮混凝土傾倒時(shí)產(chǎn)生的壓力 4 kPa ，則最大側(cè)壓力為 61.3 kPa主塔爬模檢算4. 主要結(jié)構(gòu)檢算及結(jié)果4.1 檢算模型根據(jù)*項(xiàng)目部提供的相關(guān)資料，建立主要構(gòu)件檢算模型，如下圖所示：鋼筋綁扎平臺(tái)側(cè)模板模板平臺(tái)主平臺(tái)承重三角架液壓操作平臺(tái)吊平臺(tái)整個(gè)檢算模型用 MADISC IVIL 三維有限元分析軟件建立，模型中維薩板采用板單元 模擬，其余各部分構(gòu)件均用梁?jiǎn)卧M，桿件之間采用銷(xiāo)軸連接的，釋放其對(duì)應(yīng)軸的轉(zhuǎn) 動(dòng)約束。混凝土側(cè)壓力荷載采用壓力荷載施加于面板上， 考慮內(nèi)外層模板間設(shè)置對(duì)拉筋， 風(fēng)荷載和施工平臺(tái)荷載通過(guò)計(jì)算換算成梁?jiǎn)卧奢d施加于相應(yīng)桿件上。4.2 工況一檢算及結(jié)果 工況一為爬模澆筑完

7、倒數(shù)第二節(jié)段，爬升至最后節(jié)段施工前，荷載主要為：結(jié)構(gòu)自 重、風(fēng)荷載以及施工平臺(tái)荷載。主要計(jì)算結(jié)果如下所示： 承重三角架應(yīng)力結(jié)果主塔爬模檢算承重三角架橫梁最大應(yīng)力 49.8N/mm2，滿(mǎn)足要求；承重三角架斜撐最大應(yīng)力 -46.6N/mm2，計(jì)算長(zhǎng)度 l 03143m，回轉(zhuǎn)半徑 80mm，長(zhǎng)細(xì) 比 39.3 ，折減系數(shù) 0.943 ，折減后應(yīng)力 -49.4N/mm2，滿(mǎn)足要求；承重三角架立桿最大應(yīng)力 162.8N/mm2，滿(mǎn)足要求。 施工平臺(tái)應(yīng)力結(jié)果平臺(tái)橫梁最大應(yīng)力 105.6N/mm2，滿(mǎn)足要求；平臺(tái)斜撐最大應(yīng)力 -29.0N/mm2，計(jì)算長(zhǎng)度 l 02193m，回轉(zhuǎn)半徑 37mm，長(zhǎng)細(xì)比 59

8、.3 ， 折減系數(shù) 0.885 ，折減后應(yīng)力 -32.8 N/mm 2，滿(mǎn)足要求；平臺(tái)立桿最大應(yīng)力 -46.9N/mm2，計(jì)算長(zhǎng)度 l 02115m，回轉(zhuǎn)半徑 50mm，長(zhǎng)細(xì)比 42.3 ， 折減系數(shù) 0.936 ，折減后應(yīng)力 -50.1N/mm2，滿(mǎn)足要求；主塔爬模檢算 側(cè)模板及支撐應(yīng)力結(jié)果維薩板最大應(yīng)力 0.33N/mm2，滿(mǎn)足要求；工字木梁最大應(yīng)力 0.54N/mm2，滿(mǎn)足要求；橫向背楞最大應(yīng)力 13.2N/mm2，滿(mǎn)足要求；模板支撐三角架立桿最大應(yīng)力 14.5N/mm2，滿(mǎn)足要求；模板支撐三角架橫桿最大應(yīng)力 28.1N/mm2，滿(mǎn)足要求；模板支撐三角架斜撐最大應(yīng)力 -25.6N/mm2

9、，計(jì)算長(zhǎng)度 l 03225m，回轉(zhuǎn)半徑 44mm， 長(zhǎng)細(xì)比 73.3 ，折減系數(shù) 0.822 ，折減后應(yīng)力 -31.1N/mm2，滿(mǎn)足要求。承重三角架反力上節(jié)點(diǎn) FZ95.5kN，F(xiàn)X-117.5kN ；節(jié)點(diǎn) FX103.8kN。主塔爬模檢算4.3 工況二檢算及結(jié)果工況二為爬模施工最后節(jié)段狀態(tài)，荷載主要為：結(jié)構(gòu)自重、風(fēng)荷載、施工平臺(tái)荷載以及混凝土側(cè)壓力荷載（考慮對(duì)拉筋效果） 。主要計(jì)算結(jié)果如下所示：承重三角架應(yīng)力結(jié)果承重三角架橫梁最大應(yīng)力 65.1N/mm平臺(tái)橫梁最大應(yīng)力 105.6N/mm2，滿(mǎn)足要求；平臺(tái)斜撐最大應(yīng)力 -43.0N/mm2，計(jì)算長(zhǎng)度 l 02193m，回轉(zhuǎn)半徑 37mm，長(zhǎng)

10、細(xì)比 59.3 ， 折減系數(shù) 0.885 ，折減后應(yīng)力 -48.6N/mm2，滿(mǎn)足要求；平臺(tái)立桿最大應(yīng)力 -66.5N/mm2，計(jì)算長(zhǎng)度 l 02115m，回轉(zhuǎn)半徑 50mm，長(zhǎng)細(xì)比 42.3 ， 2，滿(mǎn)足要求；承重三角架斜撐最大應(yīng)力 -44.7N/mm2，計(jì)算長(zhǎng)度 l 03143m，回轉(zhuǎn)半徑 80mm，長(zhǎng)細(xì) 比 39.3 ，折減系數(shù) 0.943 ，折減后應(yīng)力 -47.4N/mm2，滿(mǎn)足要求；承重三角架立桿最大應(yīng)力 170.7 N/mm2，滿(mǎn)足要求。施工平臺(tái)應(yīng)力結(jié)果主塔爬模檢算側(cè)模板及支撐應(yīng)力結(jié)果維薩板最大應(yīng)力 1.9N/mm2，滿(mǎn)足要求；工字木梁最大應(yīng)力 0.85N/mm2，滿(mǎn)足要求；橫向背

11、楞最大應(yīng)力 44.1N/mm2，滿(mǎn)足要求；模板支撐三角架立桿最大應(yīng)力 41.3N/mm2，滿(mǎn)足要求；模板支撐三角架橫桿最大應(yīng)力 49.7N/mm2，滿(mǎn)足要求；模板支撐三角架斜撐最大應(yīng)力 -10.3N/mm2，計(jì)算長(zhǎng)度 l 03225m，回轉(zhuǎn)半徑 44mm， 長(zhǎng)細(xì)比 73.3 ，折減系數(shù) 0.822 ，折減后應(yīng)力 -12.5N/mm2，滿(mǎn)足要求。 承重三角架反力主塔爬模檢算附墻座后錨板爬錐高強(qiáng)螺桿承重插銷(xiāo)5.2 承重插銷(xiāo)檢算工況一承重插銷(xiāo)受力 FZ 95.5kN，F(xiàn)X-117.5kN工況二承重插銷(xiāo)受力 FZ 114.0kN，F(xiàn)X-90.6kN 按工況一插銷(xiāo)所受合力 151.4kN 檢算如下： 承

12、重插銷(xiāo)的斷面尺寸為： A3.14 2021256mm2 45#鋼的抗剪強(qiáng)度容許值取 95N/mm2承重插銷(xiāo)的承載力為： Nv2125695 10-3 238.6KN151.4KN 故承重插銷(xiāo)滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。5.3 受力螺栓檢算10主塔爬模檢算一個(gè)附墻件有兩個(gè)受力螺栓，受力螺栓為M42， 10.9 級(jí)，抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 f 500N/mm2，抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值為： f V310N/mm2，有效面積為： A1120.9mm2，則單個(gè)螺栓 抗剪承載力容許值取 243.2kN，單個(gè)螺栓抗拉承載力容許值取 392.3kN。工況一： （47.75/243.2） 2（58.75/392.3） 2 0.5 0.25

13、1，滿(mǎn)足要求； 工況二： （57/243.2） 2（45.3/392.3） 2 0.50.261，滿(mǎn)足要求。5.4 高強(qiáng)螺桿抗拉檢算 預(yù)埋螺桿為 D26.5 螺桿，兩根螺桿抗拉承載力容許值取 239.4kN，滿(mǎn)足要求。 根據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范普通鋼筋錨固計(jì)算公式 :l a1.1 dfy/f t式中 l a受拉鋼筋的錨固長(zhǎng)度1.1 錨固長(zhǎng)度修正系數(shù)鋼筋的外形系數(shù)（按照帶肋鋼筋，取 0.14 ）d鋼筋的公稱(chēng)直徑（ D26.5 螺桿，取 26.5mm）f y 鋼筋的抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值（取 310N/mm2）（容許值取 220 N/mm2）f t 砼軸心抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值（取 14.3N/mm2 ）（容許值取

14、 10 N/mm2）則 l a1.1 0.14 26.5 117.5/10 48.0mm，實(shí)際錨固長(zhǎng)度為 175mm，滿(mǎn)足要求。5.5 混凝土局部承壓檢算 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：Fl1.35CLf CAlnL（Ab/AL）0.5式中 F L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（容許值取 10 N/mm2） C混凝土強(qiáng)度影響系數(shù)，查值取 0.94 l 混凝土局部受壓時(shí)的強(qiáng)度提高系數(shù)，按 2 考慮Al 混凝土局部受壓面積， mm2Aln 混凝土局部受壓凈面積， mm2Ab局部受壓計(jì)算底面積， mm2埋件板處 混

15、凝土局部受壓凈面積 Aln 3.14 （50213.252） 7299mm2-3117.5/2 1.35 0.94 210729910-3185kN，滿(mǎn)足要求。主塔爬模檢算爬錐處對(duì)爬錐進(jìn)行簡(jiǎn)單受力分析如下：上圖左側(cè)約 50mm范圍內(nèi)，混凝土壓力向下，右側(cè)約 100mm范圍內(nèi)，混凝土壓力向 上。按單個(gè)爬錐受力 57kN計(jì)算時(shí)，左側(cè)壓力 14.7kN，右側(cè)壓力 71.7kN。左側(cè)混凝土局部受壓凈面積 Aln =4032mm2 （爬錐與混凝土的接觸面積）14.7 1.350.94 210403210-3102.3KN，滿(mǎn)足要求。 右側(cè)混凝土局部受壓凈面積 Aln =10576mm2 （爬錐與混凝土的

16、接觸面積）71.7 1.350.94 2101057610-3268.4KN，滿(mǎn)足要求。5.6 混凝土受沖切檢算根據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范受沖切承載力計(jì)算：FL （0.7 hf t 0.15 pc,m） umh0 10.4 1.2/ s 20.5 sh0/4u m式中 F L受沖切反力值 h截面高度影響系數(shù)， h800mm，取 1.0ft混凝土軸心抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值， 2.01N/mm2（容許值取 1.41 N/mm2） pc,m臨界截面周長(zhǎng)上兩個(gè)方向混凝土有效預(yù)壓應(yīng)力按長(zhǎng)度的加權(quán)平均 值，其值控制在 1.0 3.5 N/mm2um臨界截面周長(zhǎng)h0截面有效高度1沖切反力作用面積形狀的影響系數(shù)，取 1 和2中較小值2臨界截面周長(zhǎng)與截面有效高度之比的影響系數(shù)主塔爬模檢算 s圓形截面取 2 s影響系數(shù)取 40則： 10.4 1.2/2 120.5 40400/415713.0117.5/2 (0.7 1.0 1.41 0.15 1) 11571400714.5KN 滿(mǎn)足要求。6. 結(jié)論及建議 經(jīng)計(jì)算爬模各部分結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定均滿(mǎn)足要求，但現(xiàn)場(chǎng)施工中應(yīng)做到以下幾 點(diǎn)：爬模爬升應(yīng)選擇風(fēng)力