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1、ZPM100 架体计算书编制：审批：审核：北京 XX 模板有限公司第 2 页 共 21 页一. 编制计算书遵守的规范和规程：建筑结构荷载规范 （GB 50009-2001）钢结构设计规范 （GB 50017-2003）混凝土结构设计规范 （GB 50010-2002）混凝土结构工程施工质量验收规范 （GB 50204-2002）建筑施工计算手册 江正荣 编著 钢结构工程施工质量验收规范 （GB 50205-2001）二. 爬模下架体组成:爬模下架体由预埋件、附墙装置、导轨、支架及液压动力装置组成。 （用于直爬）第 3 页 共 21 页（用于斜爬，倾斜范围18）三. 计算参数：塔肢内外墙液压自爬
2、模各操作平台的设计施工荷载为:模板,浇筑,钢筋绑扎工作平台（1）最大允许承载 3.0KN/m2 (爬升时为 1.5KN/m2)模板安装工作平台（2）最大允许承载 0.75KN/m2 (爬升时可不考虑)模板后移及倾斜操作主平台（3）最大允许承载 1.5KN/m2爬升装置工作平台（4）最大允许承载 0.75KN/ m2 拆卸爬锥工作平台（5）最大允许承载 0.75KN/ m2 (爬升时可不考虑)除与结构连接的关键部件外，其它钢结构剪力设计值为：F V=125KN; 拉力设计值为：F=215KN;3 爬模的每件液压缸的推力为 133KN (即 13.3t)。4 自爬模爬升时，结构砼抗压强度不低于 1
3、5MPa。四. 荷载计算：施工荷载参数说明施工活载施加到各平台的施工荷载；第 4 页 共 21 页平台长分配到单个机位的模板宽度；取决于方案布置，在此以 3.5 米为例计算平台宽平台板的长度；荷载分项系数荷载的放大系数；活载取 1.4荷载设计值强度计算中使用，其值等于荷载标准值乘以荷载分项系数；计算表格（以下图表中白色框内的数值是用户输入，灰色框内是定值）位 置 施 工 活 载 (KN/m2)平 台 长 (m)平 台 宽 (m)荷 载 分 项 系 数 荷 载 设 计 值 F(KN)总 荷 载 (KN)平 台 (1) 1.50 3.50 1.20 8.82平 台 (2) 0.00 3.50 1.
4、20 0.00平 台 (3) 1.50 3.50 2.80 20.58平 台 (4) 0.75 3.50 2.40 8.82平 台 (5) 0.00 3.50 1.60 0.0038.221.40爬升时，施工荷载为 38.22KN。油缸顶升力判定模板自重模板的自重一般是 65Kg/m2,假定分配到单个机位的模板最大可以是 3.56.15m,则模板自重是 14KN； ZPM100 下架体总重：下 架 体 自 重 平 台 长 平 台 板 自 重 平 台 (4)平 台 (5)平 台 梁 单 位 重 量 平 台 梁 下 架 体 总 重（ kg） (m) (kg/m2) (kg) (kg) (kg/m)
5、 (kg) (kg)795 3.5 27 226.8 151.2 19.8 346.5 1519下架体自重由标准图计算而得，是个定值；1369.8-445.69（导轨）-129.26（附墙挂座）=794.85平台板自重平台板一般取 50mm 厚的木板，木材的密度取 540/m 3,这里取 27/m 2;平台梁单位重量可根据施工现场选取平台梁，自行计算它的单位重量，在此平台梁选取单槽钢 16。下架体自重合计为 15.19KN； ZPM100 上架体总重：（以三层桁架为例）上 架 体 自 重 平 台 长 平 台 板 自 重 平 台 (1)平 台 (2)平 台 (3)平 台 梁 单 位 重 量 平
6、台 梁 上 架 体 总 重（ kg） (m) (kg/m2) (kg) (kg) (kg) (kg/m) (kg) (kg)725 3.5 27 113.4 113.4 264.6 19.8 415.8 1632上架体自重由标准图计算而得，上架体是可变的，可根据实际情况自行进行计算；第 5 页 共 21 页这里以三层桁架为例,且假设单个机位对应 1.5 个上架体。上架体总重为 16.32KN.主平台横梁主平台横梁根据架体是整体式还是上下分离式由方案布置决定，ZPM100 一般采用上下分离式，在此横梁采用双槽钢 25,54.8/m3.5m3=575.4,合计 5.75KN。连接钢管自重根据方案布
7、置而定，这里设定架体总体布置 23 根连接钢管，钢管采用 348单 根 钢 管 单 位 重 量 布 置 数 量 钢 管 单 位 重 量 单 机 位 分 配 总 重(KN/m) (根 ) (KN/m) (m) (KN)0.06 23 1.38 3.50 4.83连接钢管的重量为 4.83KN。除了要计算以上项目以外还需要考虑一些施工现场其它不可预见因素引起的荷载。架体总重爬升时架体总重为38.22+(14+15.19+16.32+5.75+4.83)1.2=105.53KN，取摩擦系数 1.2，则105.531.2=126.63KN133KN（单个油缸的顶升力）爬升状态下架体承重限定下架体所承受
8、的竖向荷载包括模板自重 14KN，上架体自重 16.32KN,以及上架体上所施加的施工荷载 38.22KN，主平台横梁 5.75KN，合计 74.29KN。综上，爬升时下架体所能承受的最大的竖向荷载为 65KN.下架体承受水平荷载限定水平荷载在这里指的就是风荷载，假定最大工作风级数是 10 级，风速32320.86.91709/VBms其中 B-风级数风压 222.5/pWKN考虑到风荷载的不定性，在这里对其进行一定程度的放大，取 1.4 的放大系数，则风荷载最大设计值为 0.74KN/m2，受风面的高度计算到最高处挑架的护栏顶部，则其值为7.75m（6.15+1.6=7.75） 。第 6 页
9、 共 21 页风 级 最 大 风 速 (m/s)风 压 (KN/m2)单 机 承 担 模 板 宽 (m)受 风 面 高 (m)风 载 设 计 值 (KN)1 0.92 0.001 0.032 2.59 0.006 0.223 4.76 0.02 0.754 7.34 0.05 1.795 10.25 0.09 3.496 13.48 0.16 6.047 16.98 0.25 9.588 20.75 0.38 14.319 24.76 0.54 20.3710 29.00 0.74 27.943.50 7.75综上，假定最大的水平荷载为 28KN.上架体受力分析以及传力计算上、下架体是通过平台
10、梁来传递荷载的，平台梁与上、下架体有三个节点传力，以三层桁架仰爬来举例进行传力计算：各平台荷载第 7 页 共 21 页位 置 施 工 活 载 (KN/m2)平 台 长 (m)平 台 宽 (m)平 台 横 梁 宽 (m)荷 载 分 项 系 数 荷 载 设 计 值 q(KN/m)平 台 (1) 3.00 3.50 1.20 1.20 14.70平 台 (2) 0.75 3.50 1.20 1.20 3.68平 台 (3) 1.50 3.50 2.80 2.70 7.621.40模板自重这里设定分配到单个上架体上的模板宽度为 3.5 米，高度为 6.15 米。模 板 宽 (m) 模 板 高 (m)
11、单 位 面 积 模 板 质 量 (kg/m2) 模 板 自 重 (KN) 荷 载 分 项 系 数 荷 载 设 计 值 (KN)3.50 6.15 65.00 13.99 1.20 16.79仰爬时，模板自重通过横向背楞以集中荷载形式作用于主背楞上。16.79/5=3.36KN风荷载计算根据上述可知，最大风荷载为 0.74KN/m2，作用在模板表面，则沿背楞高度方向风荷载设计值如下表最 大 风 载 (KN/m2) 模 板 宽 (m) 模 板 高 (m) 主 背 楞 高 (m) 荷 载 分 项 系 数 风 载 设 计 值 (KN/m)0.74 3.50 6.15 5.60 1.40 3.98用结构
12、力学求解器对上架体进行受力分析荷载施加说明：各个操作平台承受均布线荷载，大小分别为 14.7KN、3.68KN、3.68KN 、7.62KN，方向为竖直向下；主背楞承受风荷载，由模板传来，以均布荷载的形式作用于主背楞上，大小为3.98KN/m,方向为水平向右；主背楞承受模板自重，模板自重以集中荷载的形式通过横向背楞作用于主背楞上，大小为 3.36KN，方向为竖直向下；上架体自重以集中荷载的形式，通过与后移横梁的连接点传递，通过分析，上架体自重的重心向后倾斜，可得施加到 1 节点处的荷载是自重的 0.25，2 节点处为 0.75 倍的自重，大小分别为 4.08KN、12.24KN；第 8 页 共
13、 21 页荷载图 轴力图（KN）剪力图（KN） 弯矩图（KNm）第 9 页 共 21 页各杆件的轴力、弯矩、剪力见下表:杆 件 号 轴 力 (KN) 剪 力 (KN) 弯 矩 (KN.m)3 -36.02 96.61 -14.628 -111.16 -27.04 8.9210 36.23 27.51 6.0213 -13.39 9.08 -8.0117 -69.15 0.42 -0.9020 -56.93 0.00 0.0021 -52.09 0.00 0.00上述选择的是受力最不利的杆件，如果上述杆件符合要求，那么其它杆件一定满足要求。受拉杆件满足要求，只需要验算受压杆件的稳定性即可。受压杆
14、件稳定验算：（轴力图中蓝色表示的杆件）轴 力 截 面 积 计 算 长 度 回 转 半 径 长 细 比 稳 定 系 数 应 力 抗 压 设 计 值 容 许 长 细N(N) A(mm2) l0(mm) ix(mm) (N/mm2) f(N/mm2) 比 3 36020 3140 290 99.00 2.93 1.000 11.478 111160 6980 330 196.40 1.68 1.000 15.9313 13390 3700 1640 110.40 14.86 0.991 3.6517 69150 3140 2150 99.00 21.72 0.981 22.4520 56930 13
15、82.3 1750 38.91 44.98 0.934 44.1021 52090 1382.3 1710 38.91 43.95 0.937 40.22杆 件 号215 150稳定验算中，受压杆件的长细比小于容许长细比，应力小于抗压设计值，满足要求。支座反力：(节点编号按从左向右顺序)第 10 页 共 21 页反力图（KN ）节点 9 处，支座水平向反力为-16.06KN(向左)；竖向反力为-70.82KN（向下） ；节点 8 处, 支座水平向反力为 27.04KN(向右)；竖向反力为 111.16KN（向上） ；节点 7 处，支座水平向反力为-34.29N(向左)；竖向反力为 39.82KN（向上） ；各个节点的力会传递到下架体的承重三角架横梁上，如下是作用于承重三角架横梁上的力：节点 9 处，水平作用力力为 16.06KN(向右)；竖向力为 70.82KN（向上） ；节点 8 处,水平作用力为-27.04KN(向左)；竖向力为-111.16KN（向下） ；节点 7 处，水平作用力为 34.29KN(向右)；竖向力为-39.82KN（向下） ；这样下架体在最大风荷载作用下最大水平力为 37.76+28.21-32.8
