斜拉桥塔头合拢段模板支撑结构计算书.doc

精选资料索塔塔头合拢段底模及其支撑结构计算书一、设计概述塔头合拢段的施工在索塔施工分节中处于第23节，本节段施工垂直高度为4561mm，本设计为索塔合拢段的底横梁底模以及其支撑结构的设置和计算，其结构图如下图所示：二、结构受力分析整个合拢段一次性浇筑成型，故底部模板结构承受钢筋混凝土自重、模板结构自重、施工人员及设备荷载等。本算例中钢筋混凝土自重考虑的是在施工时，塔壁处的内模采用水平对撑，塔壁自重的偏心力不承受在底横梁上，故底模及其支撑结构所承受钢筋混凝土自重模型可简化为三部分（如上图2-2所示），分别为两个A部分和B部分。1、A部分计算模型A部分计算模型可简化为三部分，即两个倒角处和中间隔板处，其结构厚度均为850mm，如下图所示：2、B部分计算模型B部分计算模型简化为三部分，即两个倒角处和中间底板处，其结构厚度均为5514mm，如下图所示：三、荷载计算1、荷载计算参数钢筋混凝土重力密度=25.5KN/m3模板自重取0.5KN/m2振捣荷载取2KN/m2施工人员及设备荷载取2.5KN/m2木材的弹性模量E=9500N/mm2，抗弯强度f=13N/mm2Q235钢材的弹性模量E=210000N/mm2，抗弯强度f=180N/mm22、荷载计算（1）A部分钢筋混凝土自重：中间隔板处：倒角处：其它荷载：（2）B部分钢筋混凝土自重：中间隔板处：倒角处：其它荷载：总荷载为：四、模板结构设计根据结构形式和受力分析，塔头合拢段底横梁底模结构构造设计如下：面板采用20mm多层板，下部龙骨采用60120mm方木，龙骨则由10和8型钢加工而成的桁架横梁支撑，桁架横梁坐立在I28型钢纵梁上，纵梁由228型钢加工而成的三角支架支撑，三角支架焊接在20mm的预埋钢板上，如下图所示： 五、模板及其支撑结构计算1、模板计算（1）A部分处的模板计算模板基本参数模板面板采用多层板，厚度h=20mm，弹性模量E=7600N/mm2，抗弯强度f=13N/mm2。龙骨采用方木，截面60120mm，每道内楞1根方木，间距250mm。横梁桁架间距为700mm。荷载标准值计算钢筋混凝土自重：模板自重：施工活荷载：强度验算要考虑钢筋混凝土自重、模板自重和施工活荷载；挠度验算只考虑钢筋混凝土自重和模板自重。模板面板的计算计算的原则是按照龙骨的间距和模板面的大小,按支撑在内楞上的三跨连续梁计算,取1m宽板条为计算单元。a、强度验算均布荷载为：q=(104.55+0.5+4.5)1109.55KN/m；截面模量为：；最大弯矩为：；最大应力为：；面板符合强度要求b、挠度验算均布荷载为：q=105.051105.05KN/m；惯性矩为：；查表可得均布荷载下跨中挠度系数为0.677，故最大挠度为：；面板符合变形要求。模板龙骨的计算龙骨直接承受模板传递的荷载，通常按照均布荷载的三跨连续梁计算。本算例中，龙骨采用木楞，截面尺寸为60120mm，其截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:W = 60120120/6 = 1.44105mm3；I = 60120120120/12 =8.64106mm4；a、龙骨强度验算均布荷载为：q=Fh=109.550.2527.4KN/m；最大弯矩为：最大应力为：；龙骨符合强度要求b、龙骨挠度验算均布荷载为：q=Fh=105.050.2526.3KN/m；最大挠度为：龙骨符合变形要求。(2) B部分处的模板计算模板基本参数模板面板采用多层板，厚度h=20mm，弹性模量E=7600N/mm2，抗弯强度f=13N/mm2。龙骨采用方木，截面60120mm，每道内楞1根方木，间距250mm。横梁桁架间距为1150mm。荷载标准值计算钢筋混凝土自重：模板自重：施工活荷载：强度验算要考虑钢筋混凝土自重、模板自重和施工活荷载；挠度验算只考虑钢筋混凝土自重和模板自重。面板的计算模板面板结构布置与A部分的相同，且其所受荷载远小于A部分，故此处的面板各项受力性能符合要求。龙骨的计算龙骨直接承受模板传递的荷载，通常按照均布荷载的三跨连续梁计算。本算例中，龙骨采用木楞，截面尺寸为60120mm，其截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:W = 60120120/6 = 1.44105mm3；I = 60120120120/12 =8.64106mm4；a、龙骨强度验算均布荷载为：q=(20.4+0.5+4.5)0.256.35KN/m；最大弯矩为：最大应力为：；龙骨符合强度要求b、龙骨挠度验算均布荷载为：q=Fh=20.90.255.225KN/m；最大挠度为：龙骨符合变形要求。2、支撑结构计算模板的支撑结构计算由结构计算软件完成，本计算书中取结构的最不利处验算。（1）桁架横梁计算取荷载最大处的桁架计算，即桁架须承受4.1m高（倒角处按4.6m计算）、0.425m宽和0.8m高（倒角处按4.6m计算）、0.35m宽的钢筋混凝土自重荷载计算。非倒角处钢筋混凝土自重：倒角处钢筋混凝土自重：模板自重及外部荷载：计算模型如下图：由结构计算软件计算得桁架最大应力为： 符合要求；由结构计算软件计算得型钢最大位移为：（2）I28纵梁计算取受力最大的纵梁计算，由各桁架横梁的反力可得纵梁在其相应位置的荷载值。计算模型如下图：由结构计算软件计算得型钢最大应力为：符合要求；由结构计算软件计算得型钢最大位移为：（3）228三角支架计算I型支架计算由各纵梁得反力可得支架在其相应位置的荷载值，计算模型如下：由结构计算软件计算得型钢最大应力为：符合要求；由结构计算软件计算得型钢最大位移为：由结构计算软件计算得型钢反力和内力，如下图所示：在节点4处F拉=416.6KN，F剪=64.3KN，Mmax=24.9KN.m；在节点5处F压=416.6KN，F剪=407.4KN。II型支架计算由各纵梁得反力可得支架在其相应位置的荷载值，计算模型如下：由结构计算软件计算得型钢最大应力为：符合要求；由结构计算软件计算得型钢最大位移为：由结构计算软件计算得型钢反力和内力，如下图所示：在节点4处F拉=254.9KN，F剪=53KN，Mmax=17.9KN.m；在节点5处F压=254.9KN，F剪=251.2KN。（4）预埋钢板及锚筋计算I型支架处的相关计算由支架I反力图可得：在I型支架的钢板A处F拉=416.6KN，F剪=64.3KN，Mmax=24.9KN.m，在钢板B处F压=416.6KN，F剪=407.4KN，故在钢板A处预埋6根直径为32的圆钢，在钢板B处预埋4根由直径为32的圆钢加工而成的U型钢筋。32圆钢的最大允许拉力为：N=162140=112.5KN；最大允许剪力为：T=16285=68.4KN。锚筋的预埋长度均为700mm，且与预埋钢板焊接，焊缝厚度均为10mm，如上图所示。a、锚筋预埋长度验算符合要求。b、钢板A处的锚筋抗拉强度验算锚筋受到拉应力和弯矩的组合应力作用，故:单根锚筋理论拉力为: ；弯矩产生的作用力为：；上排的锚筋组合受力为: ；下排的锚筋组合受力为：；符合要求。c、锚筋抗剪强度验算，符合要求；，符合要求。d、锚筋与预埋钢板的焊缝验算焊缝厚度均为10mm，故在钢板A处单根锚筋处的焊缝最大允许拉力为：；符合要求。在钢板B处单根锚筋处的焊缝最大允许剪力为：；符合要求。e、钢板A开口处剪应力验算符合要求。II型支架处的相关计算 由支架II反力图可得：在II型支架的钢板A处F拉=254.9KN，F剪=53KN，Mmax=17.9KN.m，在钢板B处F压=254.9KN，F剪=251.2KN，故在钢板A处预埋6根直径为32的圆钢，在钢板B处预埋3根由直径为32的圆钢加工而成的U型钢筋。32圆钢的最大允许拉力N =112.5KN；最大允许剪力T =68.4KN。锚筋的预埋长度均为700mm，且与预埋钢板焊接，焊缝厚度均为10mm，如上图所示。a、锚筋抗剪强度验算，符合要求；，符合要求。b、锚筋与预埋钢板的焊缝验算钢板B处单根锚筋处的焊缝最