大型桁架模板受力计算.

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1、中交第一航务工程局第五工程有限公司模板受力计算书（胸墙模板）单位工程：锦州港第二港池集装箱码头二期工程计算内容：胸墙模板计算编制单位：主管：计算：审批单位：主管：校核：锦州港第二港池集装箱码头二期工程胸墙模板计算书一、设计依据1. 中交第一航务工程勘察设计院图纸2. 水运工程质量检验标准 JTS257-20083. 水运工程混凝土施工规范 JTJ268-964. 组合钢模板技术规范 （GB50214 2001 ）5. 组合钢模板施工手册6. 建筑施工计算手册7. 港口工程模板参考图集二、设计说明1、模板说明在胸墙各片模板中， 1#模板位于码头前沿侧，浇筑胸墙高度为，承受的侧压力 最大，同时胸墙

2、外伸部分的重量也 由三角托架来承受，因此选取 1#模板来进行计 算。1#模板大小尺寸为（长）x（高）。采用横连杆、竖桁架结构形式大型钢模板面板结构采用安装公司统一的定型模板，板面为 5mm 钢板制作，背后为 50X5竖肋。内外横连杆采用单 10 制作，间距为 75cm ；桁架宽度为650cm，最大水平间距75cm，上弦杆采用背扣双，下弦杆为双Z50 X50 X5，腹杆为方管50 X5。2、计算项目本模板计算的项目模板面板及小肋模板横连杆的验算。模板竖桁架的验算。模板支立的各杆件的验算。模板计算1、混凝土侧压力计算混凝土对模板的最大侧压力Pmax = 8K +24K V1/2 =8 X +24

3、XX =m2St式中 : Pmax 混凝土对模板的最大侧压力Ks外加剂影响系数，取Kt温度校正系数 10 C时取Kt =3V 混凝土浇筑速度 50m/h ，取 h砼坍落度取 100mmP = Pmax P = +6X = kN/m2 取 50KN/ m2 侧 max 倾倒其中P倾倒为倾倒砼所产生的水平动力荷载，取6kN/tfX = m2o 倾倒2、板面和小肋验算板面强度验算取 1mm 宽板条作为计算单元，计算单元均布荷载q=X1= N/mmq5mm 钢板参数：I=bh34/12= 300X 5X5X5/12=3125mm3X 5 X 5/6=1250mm23 = bh /6=300q=X 30

4、0=15 N/mmo =M/s= ql 2/ 3 = X 15 X3002 /1250=85 N/mm2 o =215 N/mm244maxf0f =K XFl /B =XX 300 /2358059= 300/500=, 钢板满足要求其中 Kf 为挠度计算系数，取B0 为板的刚度，B0=Eh /12(3x25 3 Y )= X 10 X5/12=2358059Y钢板的泊松系数，取h 为钢板厚度， h=5mm故面板的强度、刚度满足要求。板肋验算50 X5扁钢竖肋验算：(a)荷载 q= X 300 = 15N/mm(a) 强度验算22Mmax=ql/8=15 X 300 X 1/8=168750

5、 N mmW=5X 502X 1/6=22o max=Mmax/w=168750/=81 N/mmf=215 N/mm(c) 挠度验算453f =100EI=12 XX 15X300 /100 XX 10 X 5X 50 max满足要求。3、横连杆 10 验算(a) 线荷载 q， =q h = X 750= N/mm。(b) 强度验算查表得 100 X48XWx= X 103mm344Ix=198 X 10 mmo max=Mmax/r Wx= XX 7502 / XX 103=67 N/mm2 f =215 N/mm 2满足要求。(c) 挠度验算f =100EI=XX 7504/100 XX

6、 105X 198X104max= 750/500=满足要求。5、竖桁架验算竖桁架高度为65cm，最大间距75cm，由10传导至竖桁架节点处得集中力F。桁架图示发如下天片戕模板n650O- mgr 善r模板桁架结构图(a) 竖桁架强度验算桁架上弦杆材料 2 ， W=，S= mm;腹杆为方管 50 X5, W=, S=960 mm;2下弦杆为双 Z 50 X50 X 5, W=, S=960mm2F= X750 X 750=29 X 103 N上弦杆最大内力，压应力o max=29 X 1。X=30N/min o =170 N/mm下弦杆最大内力，拉应力o max=29 X103 X960=70

7、N/mm2 o =170 N/mm2腹杆最大内力，压应力o max=29 X103 X960=69N/mm2 o =170 N/mm2满足要求。(b)桁架整体刚度验算桁架挠度近似的按几个集中荷载作用下简支梁的最大挠度公式进行验算33fmax=(5n4+2n2+1)Fl /(384n EI)F=29KN；l = 3550mm ；852I= 2 X X 104+ X(750/2= X10 mm4,E=X10 N/mm；338fmax=(5 X 54+2 X52+1) X 29000 X3550 /(384 X5X206000 XX 10 )= f=3200/1000=经计算桁架单跨强度和挠度均满足

8、要求。6、模板拉杆1 、三脚架螺栓连接计算三脚架采用 M24 螺栓与沉箱内预留圆台螺母连接， M24 螺栓间距为 75cm 每段胸墙有 23 个螺栓。 M24 螺栓同时承受拉力和剪力，桁架上的施工荷载按 P2=2KN/m2 计算，每段胸墙有 24 个桁架，胸墙前模自重 G=120KN 。螺栓承受的剪力：N =(120 +2 XX* 23=vb b -3螺栓受剪承载力设计值：N = A f =353 X 140 X10 =v e v螺栓承受的拉力：N =R X24 *23=50 X 24 *23= KNtD螺栓受拉承载力设计值： Nb =A fb =353X170X10-3 =t e tKN (

9、N / N b )2 (N / N b ) 21/2 =* 2* 21/2 =1v v t t螺栓强度满足要求2、顶拉杆计算和顶口预埋件焊缝计算顶口对拉杆的水平间距为 2000mm ，以后侧模板压力计算如下?Pmax = 8K +24K V1/2 =8X+24XX =m2St式中 : Pmax 混凝土对模板的最大侧压力Ks外加剂影响系数，取Kt温度校正系数 10 C时取Kt =V 混凝土浇筑速度 50m/h ，取 h砼坍落度取 100mm= P =倾P 1 P侧 max 倒 +6 X = kN/m2= P =倾P 2 H24X +6X = kN/m2侧倒两者取小值P侧=kN/m2，取47 kN

10、/m2压力图形如下：根据压力图形可求出单个顶拉杆受的拉力Fl=50*6*2m=（间距2m）单个预埋件所受的力 F2=50*3*3m=128kN （间距3m）顶拉杆螺栓的拉应力：F1=42700/(X 2扌/4=87 N/mm170 /mm，顶拉杆满足要求。预埋件焊缝计算侧面角焊接:F 2wf f f =160N/mmhel w12800007hf ( x 2hf )160N / mm 2hf 为焊脚尺寸，l 为焊缝长度 角焊接焊脚尺寸取 8mm则可求得：1三159mm，取16cm。3、抗倾覆拉杆计算胸墙前模防倾拉杆为 M24 螺栓，与模板成 40 倾斜。拉杆底口与沉箱内预留预埋件焊接加固，采用

11、双面搭接焊，搭接长度不小于13cm 。产生模板倾覆的作用力有： 1）模板自重，简称 P 自倾 2 ）后模底部以下混凝土 自倾产生的不平衡的侧压力和倾倒混凝土时产生的水平动力荷载， 两者和二为一简称P 外倾 。模板计算简图见图 10 。外倾u财力fr.IIFK先求得模板的重心： yc=c当若斜拉杆间距为时 :每根对拉处的P =120 KN -4-X = KN自倾P 对 C 点的弯矩 M =75X 2+75/2 XX +3m）=180 KN*m外倾 1顶口对拉杆的竖直线荷载 f1=F1/2=m砼侧压力的竖直线荷载 q=Pmax*=75KN/m由工 M =X+180-f1 XX X sin40 o

12、X =0,C 抗倾 求得防倾拉杆承受的拉力： P 抗倾 = KN抗倾b b -3 2 防倾拉杆截面积极限值： A=N /f =170X 10 =238 mmM24 有效截面积ttA=353 mm2, 不满足要求。e斜拉杆选用 M24 螺杆，且间距为时满足要求。7. 吊点验算模板吊环验算模板采用四点吊，荷载按照两点吊计算，1#模板重120KN，吊点单独设计， 其余模板重量不超过 60KN 取吊环直径为 25mm 。安全荷重量为：Q1= nX( 25/2 ) 2X6X210 /5=60KN满足要求。卡环计算1#模板卡环配套钢丝绳采用M62型，经查表得单个安全荷重为160KN，其余 模板采用M42型

13、，经查表得单个安全荷重为68KN。满足要求。钢丝绳验算钢丝绳采用、6 X37芯，经查表6-1钢丝破断拉力总和为705KN，又查表 6-2，换算系数a =，取安全系数K=6，模板起吊及拆除时，两端绳头夹角不大于 90。安全荷重量为：Q =705KN X2 Xcos45 X6=120KN2满足要求。8、焊缝要求桁架模板的顶口、底口拉杆均作用在桁架内侧弦杆上，而桁架为整体受力 结构，故桁架制作时所有连接焊缝为影响模板整体结构安全的控制点， 要求桁架制 作时连接焊缝高度不得小于 8mm。由于模板制作采用的钢材都为 Q235 钢，所以焊条一律采用 E43 型焊条。施工 人员在施工时一定要保证焊缝高度、 焊缝长度， 并且要杜绝焊缝缺陷， 避免裂 纹、焊瘤、烧穿、弧坑、气孔、夹渣、咬边、未融合、未焊透等焊缝缺陷的产生。附表：模板重量计算表规格长度、面积单位重量合计（kg）面板623646内横连杆10940桁架263872外横连杆101791斜支撑78294踏板288护栏146八字角9169综合11146