花都隧道计算书.docx

1、花都隧道计算书地铁九号线沿线城市道路优化工程施工总承包（标段1）现浇支架施工计算书一、基本计算资料 隧道在放坡段和钢板桩支护段，侧墙模板支顶采用对拉螺杆和斜撑加固的形式；隧道在支护桩段，中墙模板支顶采用对拉螺杆和斜撑加固的形式，侧墙和顶板模板支架均采用3mm厚48钢管矩阵支顶，与顶板混凝土浇筑时模板支顶一块搭设。顶板模板材料采用酚醛板，厚度为18mm。第一层龙骨(次楞)采用100mm100mm单枋,间距300mm；第二层龙骨(主楞)采用，间距600mm。支撑采用483.0mm满堂钢管，纵横向间距600mm。平杆采用483.0mm钢管，水平间距600mm,另外设横向和竖向间距为1.8m的加强杆。

2、剪刀撑采用483.0mm钢管，间距6m布置一排。1、A3钢：=170Mpa =100Mpa E=2.1105Mpa2、广东松：顺纹弯应力=12Mpa 顺纹剪应力=1.3Mpa ，弯曲剪应力=1.9Mpa E=9103Mpa3、钢管支架搭设采用常规施工方法，在支架外侧每隔一定架距设置一道水平加固态杆，水平加固杆应连续设置，形成水平封闭圈，以增强支架的整体稳定性。钢管立杆抗压强度设计值f = 205.00N/mm2。4、混凝土 =26kN/ m3二、复核计算1.计算参数结构板厚1200mm,层高7.85m，结构表面考虑外露；模板材料为：夹板底模厚度18mm；木材弹性模量E=9000N/mm2,抗弯

3、强度fm=13.00N/mm2,顺纹抗剪强度fv=1.40N/mm2 ；支撑采用483.0mm钢管：横向间距600mm,纵向间距600mm,支撑立杆的步距h=0.60m；钢管直径48mm,壁厚3.0mm,截面积4.24cm2,回转半径i=1.59cm；钢材弹性模量E=206000N/mm2，抗弯强度f=205.00N/mm2,抗剪强度fv=125.00N/mm2。2.顶板底模验算（1）底模及支架荷载计算荷载类型 标准值 单位 计算宽度(m) 板厚(m) 系数 设计值底模自重 0.30 kN/m2 1.0 1.2 = 0.36 kN/m砼自重 24.00 kN/m3 1.0 1.20 1.2 =

4、 34.56 kN/m钢筋荷载 1.10 kN/m3 1.0 1.20 1.2 = 1.58 kN/m施工人员及施工设备荷载 2.50 kN/m2 1.0 1.4 = 3.50 kN/m底模和支架承载力计算组合 q1 = 40.00 kN/m底模和龙骨挠度验算计算组合() q2 = 36.50 kN/m（2）顶板底模板验算第一层龙骨间距L=300mm，计算跨数5跨。底模厚度18mm,板模宽度=1000mm；W=bh2 /6=1000182/6=54000mm3，I=bh3/12=1000183/12=486000mm4。1）内力及挠度计算a.荷载支座弯矩系数KM=-0.105M1=KMq1L2

5、 =-0.10540.003002=-378000N.mm剪力系数KV=0.606V1=KVq1L=0.60640.00300=7272Nb.荷载支座弯矩系数KM=-0.105M2=KMq2L2 =-0.10536.503002=-344925N.mm跨中弯矩系数KM=0.078M3=KMq2L2 =0.07836.503002=256230N.mm剪力系数KV=0.606V2=KVq2L=0.60636.50300=6636N挠度系数K=0.6442=Kq2L4/(100EI)=0.644(36.50/1.2)3004/(1009000486000)=0.36mmC施工人员及施工设备荷载按2

6、.50kN（按作用在边跨跨中计算）计算荷载P=1.42.50=3.50kN ,计算简图如下图所示。跨中弯矩系数KM=0.200M4=KMPL=0.2003.501000300=210000N.mm支座弯矩系数KM=-0.100M5=KMPL=-0.1003.501000300=-105000N.mm剪力系数KV=0.600V3=KVP=0.6003.50=2.10kN挠度系数K=1.4563=KPL3/(100EI)=1.456(3.50/1.4)10003003/(1009000486000)=0.22mm2）抗弯强度验算M1=-378000N.mmM2M5=-449925N.mmM3M4=

7、466230N.mm比较M1、M2M5、M3M4，取其绝对值大的作为抗弯强度验算的弯矩。Mmax=466230N.mm=0.47kN.m=Mmax/W=466230/54000=8.63N/mm2 顶板底模抗弯强度=8.63N/mm2fm=13.00N/mm2,满足要求。3）抗剪强度验算V1=7272NV2+ V3=6636+2100=8736N比较V1、V2V3，取其绝对值大的作为抗剪强度验算的剪力：Vmax=8736N=8.74kN=3Vmax/（2bh）=38736/(260018)=1.21N/mm2 顶板底模抗剪强度=1.21N/mm2fv=1.40N/mm2,满足要求。4)挠度验算

8、max=0.36+0.22=0.58mm =300/400=0.75mm顶板底模挠度max=0.59mm=0.75mm,满足要求。计算简图及内力图如下图。(3)第一层龙骨验算钢管横向间距600mm,第一层龙骨间距300mm,计算跨数3跨；第一层龙骨采用木枋b=100mm,h=100mm；W=bh2/6=1001002/6=166667mm3,I=bh3/12=1001003/12=8333333mm4。1)抗弯强度验算第一层龙骨受均布荷载q=q1第一层龙骨间距/计算宽度=40.00300/1000=12.00kN/m弯矩系数KM=-0.100Mmax=KMqL2=-0.10012.006002

9、=-432000N.mm=-0.43kN.m=Mmax/W =432000/166667=2.59N/mm2 第一层龙骨抗弯强度=2.59N/mm2fm=13.00N/mm2,满足要求。2)抗剪强度验算剪力系数KV=0.600Vmax=KVqL=0.60012.00600=4320N=4.32kN=3Vmax/（2bh）=34320/(2100100)=0.65N/mm2第一层龙骨抗剪强度=0.65N/mm2fv=1.40N/mm2,满足要求。3)挠度验算q=q2第一层龙骨间距/计算宽度=36.50/1.2300/1000=9.13kN/m=9.13N/mm,挠度系数K=0.677 max=K

10、qL4/(100EI)=0.6779.136004/(10090008333333)=0.11mm=600/400=1.50mm第一层龙骨挠度max=0.11mm=1.50mm,满足要求。计算简图及内力图如下图。(4)第二层龙骨验算钢管纵向间距600mm,计算跨数5跨。第二层龙骨采用双钢管A=848mm2；W=8980mm3, I=215600mm4,1)抗弯承载力验算P=1.10012.00600=7920N=7.92kN弯矩系数KM=0.171Mmax=KMPL=0.1717920600=812592N.mm=0.81kN.m=Mmax/W=812592/8980=90.49N/mm2第二

11、层龙骨抗弯强度=90.49N/mm2fm=205.00N/mm2,满足要求。2)抗剪强度验算剪力系数KV=0.685Vmax=KVP=0.6857.921000=5425N=5.43kN=3Vmax/(2bh)=35425/(22424)=9.60N/mm2第二层龙骨抗剪强度=9.60N/mm2fv=125.00N/mm2,满足要求。3)挠度验算P，=1.1009.13600=6026N=6.03kN挠度系数K=1.096max=KP，L3/(100EI)=1.09660266003/(100206000215600)=0.16mm=600/400=1.50mm第二层龙骨挠度max=0.16m

12、m=1.50mm,满足要求。计算简图及内力图如下图。3.支撑强度验算传至每根立柱的最大支座力的系数=2.198每根钢管承载NQK1 =2.1987.921000=17408N每根钢管承载活荷载（1.0kN/m2）:NQK2=0.600.6011000=360N每根钢管承载荷载NQK =NQK1NQK2 =17408+360=17768N 钢管重量0.0333kN/m,立杆重量=6.650.03331000=221N水平拉杆14层,拉杆重量=14(0.60+0.60)0.03331000=559N扣件单位重量14.60N/个,扣件重量=1414.6=204N支撑重量NGK=立杆重量水平拉杆重量扣

13、件重=221+559+204=985N钢管轴向力N=1.2NGKNQK =1.2985+17768=18950NLO=h=0.60m=60.00cm，钢管的i=1.59cm= LO/i=60.00/1.59=37.74杆件长细比37.7150.0,满足要求。查表得： =0.893P=N/（A）=18950/(0.893424.00)=50.05N/mm2 立杆稳定性50.05N/mm2205N/mm2,满足要求。4. 支撑支承面验算立杆设配套底座100100mm,支承面为混凝土顶板（按C35考虑）支承顶板厚200mm,上部荷载为： F=18950/1000=18.95kN.(1)支承面受冲切承

14、载力验算s =2.00,ft=1.57N/mm2, hO=200-20=180mm，=0.41.2/s=1.00pc,m=1.00N/mm2，Um=4100=400mm，h =1.00（0.7hft0.15pc,m）UmhO=(0.711.57+0.151)1.00400180/1000=89.93kN受冲切承载力89.93kNF=18.95kN,满足要求。 (2) 支承面局部受压承载力验算 Ab=(0.103)(0.103)=0.09m2,Al=0.100.10=0.01m2 l=(Ab/Al)0.5=3,fcc=0.8516700=14195kN/m2,=0.75 lfccAl=0.753

15、141950.01=319.39kN支承面局部受压承载力319.39kNF=18.95kN,满足要求。4.计算结果底模楼模板18mm,第一层龙骨采用单枋b=100mm，h=100mm,间距300mm；第二层龙骨采用双钢管483.0，A=424mm2；钢管横向间距600mm,钢管纵向间距600mm,立杆步距0.60m。三、墙木模板计算书 1、墙模板系统基本参数 计算墙面宽度700mm，高度6060mm；模板面板采用夹板，厚度18mm；内竖肋采用100100mm木方，内竖肋间距300mm；外横檩采用483.0双钢管，外横檩间距600mm；对拉螺栓水平间距600mm，直径18mm。 模板组装示意图

16、2、荷载标准值验算 (1)新浇混凝土侧压力计算公式为下式中的较小值: F1=0.22t012V(1/2)=44.39kN/m2 (c=24.00kN/m3,T=20.00。C,V=3.00m/h,H=3.00m,1=1.00,2=0.85) F2=cH=72.00kN/m2 比较F1和F2取较小值，F=44.39kN/m2 (2)倾倒砼产生的荷载4.00kN/m2分项系数标准值kN/m2荷载值kN/m21、新浇砼的侧压力1.244.3953.272、倾倒砼产生的荷载1.44.005.6058.873、墙模板面板的验算 强度计算考虑新浇砼侧压力和倾倒、振捣砼时产生的荷载设计值； 挠度计算考虑新浇

17、砼侧压力产生荷载标准值；面板按照5跨连续梁计算； 面板的计算宽度取1000mm。 面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: W=54000.00mm3；I=486000.00mm4； 荷载计算值q=(1.244.39+1.44.00)1=58.87kN/m 1)抗弯强度验算 M=KMqL2=0.1158.870.302=0.56kNm=0.56106N.mm =M/W=0.56106/54000=10.30N/mm2 面板的抗弯强度=10.30N/mm2fm=13.00N/mm2，满足要求。 2)抗剪验算 V=KV qL=0.658.870.30=10.702kN=10702N =3V/（2b

18、h）=310702/(2100018)=0.89N/mm2 面板的抗剪强度=0.89N/mm2fv=1.40N/mm2，满足要求。 3)挠度验算 按强度计算荷载组合,不考虑倾倒、振捣砼产生的荷载，故q，=53.27N/mm=Kq，L4/100EI=0.67753.273004/(1009000486000)=0.64mm=300/400=0.75mm 面板的挠度max=0.64mm允许挠度=1.50mm，满足要求。 4、模板内竖肋的验算 竖肋采用100100mm木方；木枋间距300mm； W =1001002/6=166667mm3；I=1001003/12=8333333mm4；q=58.8

19、70.30=17.66kN/m 按照3跨连续梁计算: (1)抗弯强度验算 M=0.1ql2=0.117.660.602=635760Nmm=0.64kNm = M/W=635760/166667=3.81N/mm2 内竖肋的抗弯强度=3.81N/mm2fm=13.00N/mm2，满足要求。 (2)抗剪验算 V=KV qL=0.6017.660.60=6.36kN=6358N =3V/(2bh)=36358/(2100100)=0.95N/mm2 内竖肋的抗剪强度=0.95N/mm2fv=1.40N/mm2，满足要求。 (3)挠度验算 按强度计算荷载组合,不考虑倾倒、振捣砼产生的荷载，故q，=1

20、.244.390.30=15.98N/mm=Kq，L4/100EI=0.67715.986004/(10090008333333)=0.18mm=600/400=1.50mm 内竖肋的挠度max=0.18mm=1.50mm，满足要求。 5、墙模板外横檩的验算 外横檩承受内竖肋传递的荷载，按照集中荷载下5跨连续梁计算,间距为对拉螺杆水平间距600mm。 由内竖肋传递的荷载： N=1.117.660.60=11.66kN采用483.0双钢管，W=24490=8980mm3；I=2107800=215600mm4；A=2424=848mm2 (1)外横檩抗弯强度验算 M=KMPL=0.17111.6

21、60.60=1.20kNm=1196316N.mm =M/W=1196316/8980=133.22N/mm2 外横檩的抗弯强度=133.22N/mm2fm=205.00N/mm2，满足要求。(2)抗剪强度验算 V=KVP=0.658(11.661000)=7672N =3V/(2bh)=37672/(2848)=13.57N/mm2 外横檩的抗剪强度=13.57N/mm2fv=125.00N/mm2，满足要求。(3)挠度验算 =K PL3/(100EI)=1.096116566003/(100206000215600)=0.62mm =600/400=1.50mm 外横檩的挠度max=0.62mm=1.50mm，满足要求。 6、对拉螺栓的验算 计算公式: N N =fA 其中 N 对拉螺栓所受的拉力； A 对拉螺栓有效面积 (mm2)； f 对拉螺栓的抗拉强度设计值，取170N/mm2； 对拉螺栓的直径d(mm):18.0 对拉螺栓有效直径(mm):14.93 对拉螺栓有效面积(mm2):A=174 对拉螺栓最大容许拉力值(kN):N=Af=174170/1000=29.58 对拉螺栓所受的最大拉力(kN):N=2.19811.66=25.62 对拉螺栓强度验算为所受的最大拉力N=25.62kN最大容许拉力值N=29.58kN