爬模计算单讲解Word格式.docx

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由模板对拉杆承受；

2、施工荷载：

上操作平台施工荷载取4.0KN/m2；

下操作平台施工荷载取1.0KN/m2；

3、风荷载

ωK=βgzμsμzω0

ωK—风荷载标准值（KN/m2）；

βgz—高度Z处的风振系数,按《建筑结构荷载规范》中公式计算取1.48；

μs—风荷载体型系数，按各种截面的杆件取1.3；

μz—风压高度变化系数，主塔高约70m，地面粗糙度按A级考虑，查表取2.20；

ω0—基本风压，ω0=υ02/1600，但不得小于0.3Kpa。

按《液压爬升模板工程技术规程含说明》中规定取值

按平均值取，7级风荷载υ0取15.5m/s，9级风荷载υ0取22.6m/s，风荷载为水平和垂直两个方向。

风速（m/s）

ω0（KPa）

βgz

μz

ωK（KPa）

7级风

15.5

0.3

1.48

2.20

1.3

1.27

9级风

22.6

0.32

1.36

线风载q=ωK*b

三）材料特性

1、钢材

弹性模量E=2.1×

1011Pa；

泊松比μ=0.3；

密度ρ=7850Kg/m3

容许应力：

Q235a的［σ］=145*1.3=188.5MPa；

［τ］=85*1.3=110.5Mpa；

Q345a的［σ］=210*1.3=273MPa；

［τ］=120*1.3=156Mpa；

2、砼

弹性模量E=3.45×

1010Pa；

泊松比μ=0.1667；

密度ρ=2540Kg/m3

四、爬架的计算

一）工况一

此工况包括浇筑砼和绑扎钢筋，爬架所受荷载为7级风荷载、自重荷载和施工荷载。

1、上爬架计算

1）上爬架所受荷载

A、风荷载

风荷载分水平和垂直两个方向

以上爬架的宽度计，上爬架所受风线荷载q=1.27KN/m2×

0.156m=0.2KN/m

B、施工荷载

上爬架的施工荷载取4.0KN/m2，上爬架的间距为2.1m，q=4.0KN/m2×

2.1m=8.4KN/m

C、自重

2）计算模型

水平方向风荷载：

垂直方向风荷载：

3）应力图：

风荷载水平方向时σ组=86.1MPa<

145×

1.3=188.5MPa；

风荷载垂直方向时σ组=80.8MPa<

4）变形图：

风荷载水平方向时ωmax=2.25mm<

5425/400=13.6mm；

风荷载垂直方向时ωmax=2.03mm<

5）反力图：

Ra1=-4.5KN，Rb1=49.0KN，

Ra2=-1.4KN，Rb2=46.4KN

2、下吊架计算

1）下吊架所受荷载

上爬架的施工荷载取1.0KN/m2

上爬架的间距为2.1m，q=1.0KN/m2×

2.1m=2.1KN/m

风荷载水平方向时σ组=23.9MPa<

风荷载垂直方向时σ组=22.6MPa<

风荷载水平方向时ωmax=3.48mm<

风荷载垂直方向时ωmax=2.91mm<

Ra3=17.7KN，Rb3=-4.0KN，

Ra4=16.7KN，Rb4=-2.4KN

3、模板支撑架计算

1）模板支撑架所受荷载

A、砼荷载

由于主塔倾斜，施工中由斜度产生的三角形荷载考虑由模板支撑架承担

模板支撑架的间距为2.8m，将2.8m范围内的三角荷载换算为均布，三角形面积为2.85m2,支撑架杆长3.65m，q=2.85m2×

25.4KN/m3/3.65m=19.8KN/m

B、自重

σ组=123.6MPa<

ωmax=3.57mm<

3650/400=9.1mm；

Ra5=-80.4KN，Rb5=103.1KN

4、承重架上纵梁计算

承重架上共有6根纵梁，其中两根H型钢，四根C20，C20承受移动模板支架反力，靠近主塔的H型钢承受移动模板支架反力及爬架、吊架的反力，远离主塔的H型钢承受爬架、吊架的反力。

1）承重架上纵梁所受荷载

取两种风荷载的反力较大值，

2）计算模型

6根纵梁从左到右，编号为1-6，6根纵梁计算简图分别如下：

3）应力图

纵梁1、2、4、5应力图：

σ组=2.0MPa<

纵梁3应力图：

σ组=46.3MPa<

纵梁6应力图：

σ组=157.4MPa<

4）变形图

纵梁1、2、4、5变形图：

ωmax=0.21mm<

1800/250=7.2mm；

纵梁3变形图：

ωmax=3.41mm<

纵梁6变形图：

ωmax=16.22mm＞3650/400=9.1mm；

5）反力

RA1=0.65KN，RB1=0.65KN

RA2=0.65KN，RB2=0.65KN

RA3=-91.1KN，RB3=-40.6KN

RA4=0.65KN，RB4=0.65KN

RA5=103.8KN，RB5=103.8KN

RA6=125.3KN，RB6=-32.6KN

5、承重架计算

承重架的横杆为2C16a，竖杆为2C22a，斜撑为φ160钢管，材料为Q345a

1）承重梁所受荷载

以较大的一组纵梁反力进行计算

RA1=0.65KN，RA2=0.65KN，RA3=-91.1KN，RA4=0.65KN，RA5=103.8KN，RA6=125.3KN。

横杆σ组=128.8MPa<

斜杆σ组=147.1MPa<

斜撑σ组=114.5MPa<

210×

1.3=273MPa；

ωmax=3.61mm<

2500/250=10.0mm；

R1X=-214.3KN，R1y=-34.8KN，

R2X=214.3KN，R2y=178.1KN，

2、工况二

此工况包括导轨爬升、模板爬升，爬升装置，爬架所受荷载为7级风荷载、自重荷载和施工荷载。

工况二中的上爬架的受力情况同工况一，反力与工况一相同。

Ra1’=-4.5KN，Rb1’=49.0KN

Ra2’=-1.4KN，Rb2’=46.4KN

工况二中的下吊架的受力情况同工况一，反力与工况一相同。

Ra3’=17.7KN，Rb3’=-4.0KN

Ra4’=16.7KN，Rb4’=-2.4KN

爬升工况中，模板所受的风荷载由模板支撑架承担

长边模板宽度为5.5m，计一半宽度的风荷载由模板支撑架承担，

模板支撑架受风线荷载q=1.27KN/m2×

2.75m=3.5KN/m

σ组=22.5MPa<

ωmax=0.6mm<

Ra5’=-13.6KN，Rb5’=18.8KN

ωmax=16.22mm<

RA1’=0.65KN，RB1’=0.65KN

RA2’=0.65KN，RB2’=0.65KN

RA3’=-24.5KN，RB3’=26KN

RA4’=0.65KN，RB4’=0.65KN

RA5’=19.5KN，RB5’=19.5KN

RA6’=125.3KN，RB6’=-32.6KN

RA1’=0.65KN，RA2’=0.65KN，

RA3’=-24.5KN，RA4’=0.65KN，

RA5’=19.5KN，RA6’=125.3KN。

横杆σ组=76.3MPa<

斜杆σ组=110.6MPa<

斜撑σ组=74.5MPa<

ωmax=3.11mm<

R1X’=-162.4KN，R1y’=-24.4KN，

R2X’=162.4KN，R2y’=150.0KN，

3、工况三

此工况此工况既不施工也不爬升，爬架所受荷载为9级风荷载和自重荷载

以上爬架的宽度计，上爬架所受风线荷载q=1.36KN/m2×

0.156m=0.22KN/m

本工况不计施工荷载

风荷载水平方向时σ组=13.7<

风荷载垂直方向时σ组=9.0<

风荷载水平方向时ωmax=0.99mm<

风荷载垂直方向时ωmax=0.34mm<

Ra1’’=-3.8KN，Rb1’’=8.0KN

Ra2’’=-0.4KN，Rb2’’=5.2KN

风荷载水平方向时σ组=6.7MPa<

风荷载垂直方向时σ组=6.9MPa<

风荷载水平方向时ωmax=0.92mm<

风荷载垂直方向时ωmax=0.91mm<

Ra3’’=5.0KN，Rb3’’=-0.5KN

Ra4’’=5.1KN，Rb4’’=-0.8KN

此时模板用拉杆进行对拉固定，模板支撑架不考虑受力。

仅考虑自重，Ra5’’=Rb6’’=0.7KN

Ra5’’=Rb5’’=0.7KN

2）计算模型

RA1’’=0.65KN，RB1’’=0.65KN

RA2’’=0.65KN，RB2’’=0.65KN

RA3’’=-7.7KN，RB3’’=14.1KN

RA4’’=0.65KN，RB4’’=0.65KN

RA5’’=1.35KN，RB5’’=1.35KN

RA6’’=21.7KN，RB6’’=-4.0KN

RA1’’=0.65KN，RA2’’=0.65KN，RA3’’=-7.7KN，RA4’’=0.65KN，RA5’’=1.35KN，RA6’’=21.7KN。

3）应力图

横杆σ组=12.4MPa<

斜杆σ组=17.9MPa<

斜撑σ组=8.9MPa<

ωmax=0.53mm<

R1X’’=-26.2KN，R1y’’=-2.4KN，

R2X’’=26.2KN，R2y’’=23.1KN，

6、锚锥计算

由前面计算结果可知，预埋锚板处向外最大拉力为214.3KN，向下最大剪力为178.1KN，每个锚板上由两个预埋锚锥承担荷载，取不平衡系数K=1.3，则单个预埋锚锥向外最大拉力为139.3KN，向下最大剪力为115.8KN。

1）六角法兰面螺栓

材料：

35CrMO，强度10.9级，［τ］=336MPa，与锚锥相接，承受剪力

τ=N/A=115.8×

103/5.31×

10-4=218.1MPa，满足要求。

2）锚锥

35CrMO，调质HB=246-281，［σ］=560MPa，［τ］=336MPa

一端与六角法兰面螺栓连接的螺纹计算：

σ=（6×

F×

l）/（π×

d×

b2×

z）=119.9MPa，满足要求。

τ=F/（π×

b×

z）=70.8MPa，满足要求。

3）一端与φ25精轧螺纹钢筋连接的螺纹计算

z）=153.0MPa，满足要求。

z）=47.6MPa，满足要求。

4）φ25精轧螺纹钢筋

φ25精轧螺纹钢筋［σ］=780MPa，钢筋预埋在砼内，承受拉力

σ=N/A＝139.3×

103/4.91×

10-4＝283.7MPa，满足要求。

五、爬架系统计算结果分析

通过以上的计算，整个爬模系统在各种工况下，应力及应变，能满足使用要求。