地铁竖井井架设计与验算.doc

模板设计计算书1六号线北端隧道衬砌支撑体系计算（核算）1.1水平方向侧压力验算（本计算书内力计算均采用结构力学求解器软件计算所得）(1)设计计算资料:五号线衬砌厚度为600mm，采用现场浇筑，混凝土采用商品混凝土，强度等级C30，混凝土泵送，浇筑速度取2.0m/h，混凝土温度取25。用插入式振动器振捣，模板厚为55mm的钢模板作为侧模，竖楞采用间距750mm的工字钢的作为模板的支撑，满堂红脚手架采用48壁厚3.5mm纵横向间距均为750mm的扣件式脚手架。如下图所示：六号线北端隧道支撑体系图复核墙侧竖向钢楞的强度、挠度和横向钢管抗压强度及稳定性，斜撑钢管抗压强度、稳定性、扣件等是否满足要求。计算如下：(2)荷载计算：模板承受的侧面荷载混凝土侧压力标准值由式：F=0.22rcT012V1/2得F=0.22rc200/（t15）12V1/2=0.2225200/（25+15）11 2=38.9KN/m2（取1=2=1）1外加剂影响修正系数，不加外加剂时取1，加外加剂时取1.2；2混凝土坍落度影响修正系数，当坍落度小于30mm时取0.85，5090时取1.0。混凝土侧压力设计值为：q1=38.91.2=46.7KN/m有效压头高度：h=F/rc=46.7/25=1.87m倾倒混凝土时产生的水平荷载标准值由表查得4KN/m2。设计值为：q=41.4=5.6KN/m荷载组合为：q=q1+q2=46.7+5.6=52.2KN/m由于倾倒混凝土产生的荷载仅在有压力高度范围内起作用，可略去不计，考虑到模板结构不确定因素较多，同时亦不考虑荷载的折减q1=46.7KN/m 水平荷载分布图 弯矩图 轴力图 挠度图(3)侧墙模板钢楞的计算：墙侧模板用18号工字钢，W=185cm3组成的竖向背楞,钢楞内侧用42钢管顶住，钢楞间距750mm，竖向钢楞按连续梁计算，钢楞受力弯距最大值为：Mmax=1814N.m强度验算= Mmax/W=(1814103)/(185103)=9.805 N/mm2Nmax=28700N（Lo1=750mm,i=13.8mm,=750/13.8=54.3，1=0.904）横向支撑稳定性满足要求(5)斜杆验算 斜杆轴心受压验算采用483.5钢管A=489mm2,i=15.7mm,=205N/mm, FMax=3332N,max=Fmax/A=3332/489=6.81N/mm2=205N/mm2 稳定验算=h/i=750mm/15.7mm=221,查得=0.865,=N/(A)= 3332/(0.865489)=7.877N/mm2=205N/mm2(6)扣件抗滑力的计算:横向水平杆超过6米的用2 根钢管对接而成，扣件的抗滑承载力按照下式计算(规范5.2.5):R Rc 其中 Rc - 扣件抗滑承载力设计值,取8.0kN； R - 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值；由水平方向轴力图知Nmax=28.7kN,所以水平连接需4个扣件连接。R 32 kN,所以4扣件抗滑承载力的设计计算满足要求! 按规范表5.1.7,直角、旋转单扣件承载力取值为8.00kN,按照建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范培训讲座刘群主编，P96页，双扣件承载力设计值取16kN。(7)预埋件验算计算简图：设号点采用25 A1=491mm2则强度验算1=F1cosa/A1= 3332cosa /491=4N/mm2215 N/mm2所以预埋件抗剪满足要求!10.1.2拱顶支撑验算(1)计算资料：拟采用工18曲拱作为龙骨，支撑系统采用483.5的钢管，龙骨间距750mm、水平木大楞间距750mm、竖向立柱各向间距750mm,模板采用厚为3015钢模板。以上为竖向支撑受力体系设置。见下图：（2）拱顶底模验算拱顶模板用18号工字钢，W=185cm3组成的竖向背楞,钢楞内侧用48钢管顶住，钢楞间距750mm，竖向钢楞按连续梁计算，钢楞受力弯距最大值为：Mmax=1475.75N.m 验算选用取1跨范围的荷载进行：混凝土宽度取 b=750mm， q1=2500kg/m30.750.610N/kg+20.510N/kg=11455N。q2=4KN/m20.75=3000N，q=1.2q1+1.4q2=1.211455+1.43000=17946N;竖直荷载分布图弯矩图轴力图 挠度图（3）龙骨按强度要求：Mmax=1.476kN.mM =fw =2051851000mm3=37.9KNmMmaxM=37.9KNm符合强度要求（4）龙骨按刚度要求：fmax=1.65mm=L/400=(750)/400=1.875mm=1.65mm=1.875mm刚度符合要求 （5)立柱整体稳定性计算: 不组合风荷载时，立杆的稳定性计算公式为：立杆的轴心压力设计值 ：N=19129.97kN；计算立杆的截面回转半径 ：i = 1.38 cm；计算长度附加系数 ：K = 1.155 ；计算长度系数参照扣件式规范表5.3.3得 ：U = 1.510计算长度 ,由公式 l0 = kuh 得lo = 0.75 m；lo/i = 54.3；轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 lo/i 的结果查表得到 ：= 0.904； 立杆净截面面积 ： A = 489 mm2；立杆净截面模量(抵抗矩) ：W = 3.35 cm