城市地铁车站主体结构模板支架力学演算.doc

【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流城市地铁车站主体结构模板支架力学演算.精品文档.1.1墙体模板1、模板配置1）、墙体模板均采用（60×150）cm组合钢模板，顶部采用木胶板调节，模板配置高度以结构层高为准。2）、外墙后背内大竖楞用10× 10cm方木竖向放置，横向间距150cm，大竖楞间布置两排内小竖楞，用10×10cm方木竖向放置，横向间距50cm，外横楞用双排48×3.5mm扣件式钢管横向放置，竖向间距60cm。2、墙模板验算：1）荷载验算：新浇筑砼对模板侧面压力：混凝土自重（c）为24 kN/m3，采用导管卸料，浇注速度v=2m/h，浇注入模温度T=22；1=1.2；2=1.15； t0=200/(T+15)；墙高H6.195m；F1=0.22c t012v1/2 =0.22×24×200/（22+15）×1.2×1.15×21/2=55.7KN/m2F2=c H=24×6.195=148.68KN/m2取较小值F1=55.7KN/m2作为计算值，并考虑振动荷载，取F3=4KN/m2总侧压力 F= F1+ F3=59.7KN/m22）强度演算：选用100×100mm方木作主背楞竖向布置，间距1.5m。相邻主背楞间用100×100方木作次背楞竖向布置，间距取500mm。背楞的最大跨度按三跨以上连续梁且只须按低限100×100方木作次背楞竖向布置，间距取500mm进行计算即可。100×100mm方木次背楞强度验算(按多跨简支梁计算)（1）强度计算q1=17.7×0.2=3.54KN/m q2=2.5×0.2=0.5KN/mKM1=0.107 KM2=0.121MMAX=0.107×4.04×（0.9）20.121×0.5×（0.9）2=0.356KN.mWN=bh2/6=100×10026=166666.7mm3（方木的截面抵抗矩）=MMAX/WN=0.356×106/166666.7=2.136N/mm2<11N/mm2（2）抗剪：Kv1 =0.607 Kv2=0.62Vmax 0.607×3.54×0.90.62×0.5×0.92.213KNSbh2/8=100×1002/8=125000mm3Ibh3/12=100×1003/12=8.33×106mm4Vmax S/Ib= 2.213×103×125000/8.33×106×1000.332N/mm2<fv=1.4N/mm2强度满足要求3）挠度计算: KW1ql4/(150EI)+ KW2ql4/(150EI)0.632×4.04×9004/(150×9×103×8.33×106)0.967×0.5×9004/(150×9×103×8.33×106)0.130.030.16mm<=900400= 2.25mm挠度满足要求次背楞满足要求外钢横楞验算：248× 3.5mm扣件式钢管的截面特征为：I=2×12.19×104=24.38×104mm4； W=2×5.08×103=10.16×103mm3化为线性均布荷载：q1=59.7×0.6=35.82KN/m抗弯强度验算：M=0.1ql2=0.1×35.82×0.62=1.290KN.mmax=M/=1.29×106/10.16×103=127.0N/mm2<fm=215N/mm2满足要求。挠度验算：=35.82×6004/150EI=0.49mm<=L/400=1.5mm满足要求1.2中板、顶板模板1、模板配置1）中板和顶板的模板、方木、脚手架及支托配备按三套配置。2）顶模用18mm厚覆膜木胶板，主龙骨间距600900mm，采用120×120mm方木，次龙骨间距200mm，采用100×100mm方木。3）支撑用248×3.5mm可调式DWJ碗口式支架，立杆间距600×900mm,最边立杆距墙体750mm，扫地横杆距地500mm，往上每步架高1200mm；各杆交叉点全部用扣件连接，支架钢管上口用调节螺丝进行调节顶板高度。要求所有方木弹线找平后方可铺设多层板，以确保顶板模板平整。4）立杆采用可调式DWJ碗口式支架，间距600×900mm。2、中板、顶板模板演算： 因中楼板厚度为400mm，顶板板厚度700mm，取厚度为700mm的顶板进行验算。本工程顶板模板采用=18mm高强度覆膜木胶板，次龙骨100×100木枋间距200mm，主龙骨120×120方木间距900mm，采用48×3.5mm可调式DWJ碗口式钢管支架作为支撑。钢管架间距600×900mm。 1） 18mm木胶合板演算：（1）荷载计算取1m板带作为计算单元。底模自重力 10×0.02×1=0.2KN/m（木胶合板自重取10KN/m3)砼重力 24×0.7×1=16.8KN/m钢筋重力 0.7×1=0.7KN/m振动荷载 2.5×1=2.5KN/m总竖向静荷载 q1=0.2+16.8+0.7=17.7KN/m总竖向动荷载 q2=2.5KN/m2）模板验算（按多跨简支梁）强度计算：Km10.107 Km20.121Mmax0.107×17.7×（0.2）20.121×2.5×（0.2）20.088KN.mWX=bh2/6=200×182/6=10800mm3= MMAX/ WX=0.088×106/10800=8.15N/mm215N/mm2抗剪：KV1=0.607 KV2=0.62Vmax0.607×17.7×0.20.62×2.5×0.22.46KNS=bh2/8=200×182/8=8100mm3Ibh3/12=200×183/12=97200mm4= Vmax S/Ib=2.46×103×8100/97200×200=1.025N/mm2 <fv=2.0N/mm2强度满足要求挠度计算：Kw1=0.632 Kw2=0.967E=10×103N/mm2KW1ql4/(150EI)+ KW2ql4/(150EI)0.632×17.7×2004/(150×10×103×97200)0.967×2.5×2004/(150×10×103×97200)0.1230.0270.15mm<= L400=0.5mm挠度满足要求模板满足要求3）100×100次背楞强度验算(按多跨简支梁计算) （1）强度计算 q1=17.7×0.2=3.54KN/m q2=2.5×0.2=0.5KN/mKM1= 0.107 KM2=0.121MMAX=0.107×4.04×（0.9）20.121×0.5×（0.9）2=0.356KN.mWN=bh2/6=100×10026=166666.7mm3（方木的截面抵抗矩）=MMAX/WN=0.356×106/166666.7=2.136N/mm2<11N/mm2（2）抗剪：Kv1 =0.607 Kv2=0.62Vmax 0.607×3.54×0.90.62×0.5×0.92.213KNSbh2/8=100×1002/8=125000mm3Ibh3/12=100×1003/12=8.33×106mm4Vmax S/Ib= 2.213×103×125000/8.33×106×1000.332N/mm2<fv=1.4N/mm2强度满足要求（3）挠度计算:KW1ql4/(150EI)+ KW2ql4/(150EI)0.632×4.04×9004/(150×9×103×8.33×106)0.967×0.5×9004/(150×9×103×8.33×106)0.130.030.16mm<=900400=2.25mm挠度满足要求次背楞满足要求4）120×120主背楞强度验算(按多跨简支梁计算)（1）强度计算:Km10.107 Km20.121F117.7×0.915.93KNF22.5×0.92.25KNMmax0.107×15.93×（0.9）20.121×2.25×（0.9）21.602KN.mWN=bh2/6=120×12026=288×103mm3（方木的截面抵抗矩）MMAX/WX=1.796×106/288×103=5.6N/mm2<11N/mm2（2）抗剪:Kv1=0.607 Kv2=0.62Vmax0.607×15.930.62×2.2511.06KNSbh2/8=120×1202/8=216000mm3Ibh3/12=120×1203/12=17.28×106mm4Vmax S/Ib= 11.06×103×216000/17.28×106×9000.15N/mm2<fv=1.4N/mm2满足强度要求。（3）挠度计算: Kw1=0.632 Kw2=0.967E=9×103N/mm2I=17.28× 106mm4KW1ql4/(150EI)+ KW2ql4/(150EI)0.632×15.93×9004/(150×9×103×17.28×106)0.967×2.25×9004/(150×9×103×17.28×106)0.280.060.34mm<=900400=2.25mm挠度满足要求主背楞满足要求5）钢管支撑计算q=总竖向静何载+总竖向动何载=17.7+2.5=20.2KN=20200N100×100木方自重：q100=0.6×4.5×0.1×0.1×6000=162N120×120主背楞自重：q120=0.9×0.12×0.12×6000=77.8NU托重量：qU50N48×3.5钢管自重：q104×3.84×10+（0.9+0.6）×5×3.84×10=441.6N每根钢管受力：N=q+ q100+ q10+ qU+ q120 =20200+162+441.6+50+77.820931.4N48（t=3.5mm）钢管600×900mmA=489mm2 i=(D2+d2)1/2/4=(482+412)1/2/4=15.8mm fc=200N/mm2=1200/15.8=75.95，=0.744（钢结构设计规范附录）=N/A=20931.4/(0.744×489)=57.5N/mm2<fc=200N/mm2通过以上计算可以得知，本顶板模板配置符合要求可以采用。中楼板模板配置采用常规做法，经计算立杆间距900×900mm，水平大楞采用120×120方木，次背楞采用100×100mm木方间距300mm，楼板底模采用18mm厚木胶板可以满足要求。1.4中间柱模板与支架 本车站主体结构立柱施工结构尺寸有1200×900mm、1000×700mm、900×700、600×750、600×700mm五种。其中以1000×700mm、900×700、600×700mm为主，按此三种规格分别准备三套立柱模板。采用C50混凝土。柱模板验算：1）荷载验算：柱模受到的混凝土侧压力：混凝土自重（c）为24 kN/m3，采用导管卸料，浇注速度v=2m/h，浇注入模温度T=25；1=1.2；2=1.0； t0=200/(T+15)；柱高H5.22m；F1=0.22c t012v1/2 =0.22×24×200/（25+15）×1.2×1.0×21/2=44.8KN/m2F2=c H=24×5.35=128.4KN/m2取较小值F1=44.8KN/m2作为计算值，并考虑振动荷载，取F3=4KN/m2总侧压力 F=F1+F3=48.8KN/m22)模板验算（按多跨简支梁）强度计算：Km1 0.107 Km20.121Mmax0.107×44.8×（0.2）20.121×4×（0.2）20.211KN.mWX=bh2/6=200×252/6=20833.3mm3= MMAX/ WX=0.211×106/22083.3=10.13N/mm215N/mm2强度满足要求挠度计算：Kw1=0.632 Kw2=0.967E=10×103N/mm2Ibh3/12=200×253/12=260417mm45l4/384EI=5×2004/384×10×103×200×253/120.01mm<= L400=0.5mm挠度满足要求模板满足要求3）背木强度演算： 背木选用10×10cm方木间距20cm竖向布置，按三跨以上连续梁计算。（1）强度计算 q1=44.8×0.2=8.96KN/m q2=4×0.2=0.8KN/mKM1= 0.107 KM2=0.121MMAX=0.107×8.96×（0.6）20.121×0.8×（0.6）2=0.380KN.mWN=bh2/6=100×10026=166666.7mm3（方木的截面抵抗矩）=MMAX/WN=0.380×106/166666.7=2.3N/mm2<11N/mm2强度满足要求（3）挠度计算:Kw1=0.632 Kw2=0.967E=9×103N/mm2Ibh3/12=100×1003/12=8.33×106mm4Kw1ql4/(150EI)+ Kw2ql4/(150EI)0.632×8.96×6004/(150×9×103×8.33×106)0.967×0.8×6004/(150×9×103×8.33×106)0.070.010.08mm<=600400=1.5mm挠度满足要求背木满足要求外钢楞验算：双48×3.5钢管的截面特征为：I=2×12.19×104=24.38×104mm4； W=2×5.08×103=10.16×103mm3化为线性均布荷载：q1=48.8×0.6=29.28KN/m抗弯强度验算：M=0.1ql2=0.1×29.28×0.62=1.054KN.mmax=M/=1.054×106/10.16×103=103.7N/mm2<fm=215N/mm2满足要求。挠度验算：=29.28×6004/150EI=0.40mm<=L/400=1.5mm满足要求