10. 钢悬臂模板结构设计示例
(1) 模板结构、尺寸见图6-1-29(a )。
图6-1-29(a ) 钢悬臂模板结构简图
(2)使用条件:浇筑混凝土运输器具为大于3m 的混凝土罐。混凝土浇筑温度为10℃。浇筑速度为0.5m/h。
(3)计算规定:
1)执行《水电水利工程模板施工规范》DL/T 5110—2000有关模板设计的规定,但荷载设计值不进行折减。
2)模板自重和施工人员及机具设备重力简化为对桁架内力不起作用,只增加支座反力。
(4)荷载计算:荷载组合见表6-1-12。
表6-1-12 钢悬臂模板荷载组合表
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(续表
6-1-12)
混凝土最大侧压力计算(按混凝土施工时最不利情况考虑): 采用公式F=0.22γc t 0β1β2v 式中 F—混凝土侧压力,kN/m;
γc —混凝土表观密度,取24kN/m; t 0—新浇混凝土的初凝时间,取8h ; v —混凝土的浇筑速度,取0.5m/h; β1—外加剂影响修正系数,取1.0; β2—混凝土坍落度影响修正系数,取1.0。 F=0.22×24×8×1.0×1.0×0.5=29.87kN/m 则有效压头高度h=F/γc =29.87/24=1.24m。
混凝土最大侧压力1.2=35.84kN/m。
35.84+14=49.84kN/m。
(5 1)面板:图6-1-29验算面板时,简化为跨度板,承受均布荷载为最大水平荷载49.84kN/m, 则结构计算简图如图6-1-29(c )所示。计算结果:
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2
2
1/2
2
2
2
1/2
选用80×60(e 计算结果:σ
max
2
f=215N/mm
f max =149.5××10×5
图6-1-29-(e ) 面板与横肋关系图(侧视)
3)模板支撑桁架:每榀桁架承受1.8m 宽度的水平荷载,由模板横肋以集中荷载传递。其结构计算简图如图6-1-29(f )所示。
图6-1-29(f ) 支撑桁架结构计算简图
计算结果: P 1=4.37kN P 2=12.24 kN P 3=16.92 kN P 4=21.60 kN P 5=23.08 kN P 6=17.75 kN P 7=15.90 kN P 8=14.05 kN P 9=12.20 kN P 10=10.35 kN P 11=4.48 kN 支座反力:
BE 杆:为压杆,长度为 [(3.3-0.75)+1.6]=3.01m。选用φ56圆钢(牌号BL 3,屈服点σs ≥235)加工丝杠,采用φ70×13热轧无缝钢管(牌号20号钢,屈服点σs =245)加工套筒。分别以BE 杆的全长验算φ56圆钢和φ70钢管。
φ56圆钢加工丝杠后,净直径为45mm ,长细比λ=3010/45=66.9,查《钢结构设计规范》GBJ 17-88附录三,稳定系数φ=0.854,则
N/φA=212820/(0.854×π×45÷4)=157N/mm<f=200N/mm
φ70×13钢管加工内螺纹后,净壁厚为(70-56)/2=7mm,净截面积A=π×(70-56)/4=1385mm,长细比λ=3010/70=43,查表得稳定系数φ=0.934,则
N/φA=212820/(0.934×1385)=164.5N/mm<f=200N/mm 所选材料可用。
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