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1、液压自动爬升模板 ACSX50 计算书 山东新港国际模板工程技术有限公司 1. 编制计算书遵守的规范和规程 液压爬升模板工程技术规程 （JGJ 195-2010） 建筑结构荷载规范 （GB 50009-2012） 钢结构设计规范 （GB 50017-2003） 混凝土结构设计规范 （GB 50010-2010） 混凝土结构工程施工质量验收规范 （GB 50204-2010） 钢结构工程施工质量验收规范 （GB 50205-2001） 建筑施工计算手册 第二版 建筑工程模板施工手册 第二版 建筑施工手册 第四版 2. 爬模组成 爬模由预埋件、附墙装置、导轨、支架、模板及液压动力装置组成，各系统组
2、成如表 1 所示， 结构及连接示意图如图 1 所示。 表 1 爬模各系统组成 序号序号名称名称部部 件件材料规格材料规格型型 号号备备 注注 1面板桦木板 21 2木工字梁H20 20080 3 模板系统 背楞Q235，槽钢双 14# 4后移装置方管与钢件组合 80803.0 16 钢板 5后移横梁Q235，槽钢双 12# 6主背楞Q235，槽钢双 14# 7 后移系统 主背楞斜撑Q235，圆管组合88.53.0 与 606.0 8平台立杆Q235，槽钢双 14# 9平台横杆Q235，方管 60603.0 10 上平台系统 平台斜撑圆管组合88.53.0 与 606.0 11三角架横梁Q235
3、，槽钢双 18# 12三角架立杆Q235，槽钢双 22# 13三角架斜撑圆管组合 16010 与 9012 14吊平台立杆Q235，槽钢12# 15 下平台系统 吊平台横杆Q235，槽钢12# 16液压系统集中泵站一拖八 17液压油缸额定推力 150KN 18换向盒钢板焊接件 19高压油管 20埋件板铸造件D26.5 不计入总重 21爬锥45#M42/D26.5 不计入总重 22高强螺杆45#D26.5 不计入总重 23 埋件系统 受力螺栓40CrM42 不计入总重 24附墙挂座钢板焊接件双埋件 不计入总重 25附墙撑丝杆组合件 T426 26导轨Q235，槽钢双 20# 27主平台横梁Q23
4、5，槽钢25# 28其它平台横梁Q235，槽钢20# 29平台跳板木脚手板 50 30连接插销45#直径见连接示意图 31对拉螺杆45#D20 不计入总重 图 1 架体示意图 3. 计算参数 1) 液压自爬模各操作平台的设计施工荷载为： 浇筑、钢筋绑扎操作平台最大允许承载 Fk1 4.0KN/m2（爬升时 1.0KN/m2） 模板安装操作平台最大允许承载 Fk2 0.75KN/m2（爬升时 0KN/m2） 模板后移及主操作平台最大允许承载 Fk3 1.5KN/m2（爬升时 0.5KN/m2） 爬升装置工作平台最大允许承载 Fk4 1.0KN/m2（爬升时 1.0KN/m2） 拆卸爬锥工作平台最
5、大允许承载 Fk5 1.0KN/m2（爬升时 0KN/m2） 2) 除与结构连接的关键部件外，其它钢结构剪力设计值为：FV=125KN；拉力设计值为： F=215KN； 3) 爬模的每件液压缸的推力为 150KN； 4) 爬模爬升时，结构砼抗压强度不低于 15MPa； 5) 架体系统： 架体支承跨度：5 米（相邻埋件点之间距离，特殊情况除外）； 架体高度： 17.3 米； 架体宽度： 主平台=2.9m，上平台=2.4m，模板平台=1.2m，液压操作平台 =2.6m，吊平台=1.7m； 6) 电控液压升降系统： 额定压力： 25Mpa； 油缸行程： 400mm； 额定推力： 150KN； 双缸同
6、步误差： 20mm； 7) 依据设计图纸，各项计算取值： 本工程实际单元最大跨度 24.2 米； 本工程每单元设置六榀爬升机位； 本工程每单元设置十个后移模板支架； 本工程模板实际高度为 6.15 米。 4. 油缸顶升力验算 根据上述可知，爬模最大单元跨度 24.2 米，六榀机位，十个后移模板支架，模板高度 6.15 米， 架体各构件自重如表 2 所示。 根据规范 JGJ195-2010 中 5.3.3 规定，各荷载分项系数如表 3 所示。 架体自重设计值及荷载设计值如表 4 所示。 表 2 架体各构件自重 架体组成架体组成材料材料数量数量单重单重总重总重(KN)备注备注 承重三角架组合件66
7、.21KN37.26依据设计图纸 上桁架双14125.60KN67.20依据设计图纸 吊平台12121.21KN14.52依据设计图纸 主平台横梁双2593.656.90kg/m5.33按 3 道横梁计算 其他平台横梁16343.219.75kg/m6.78按 12 道横梁计算 平台跳板5mm 厚木板23026kg/m259.80按 6 层平台计算 后移系统组合件102.99KN29.90依据设计图纸 模板系统组合件10555 kg/m257.75按 6.15 米高计算 液压系统集中泵站12.10KN2.10 依据设计图纸 维护系统48 钢管1003.84kg/m3.84 依据施工图纸 合计2
8、84.48 最大单元重量 表 3 荷载标准值及荷载分项系数 表 4 单元荷载设计值 荷载类别荷载类别荷载标准值荷载标准值荷载分项系数荷载分项系数数量数量总重总重(KN) 爬模自重115.45KN1.21284.48 平台1.0KN/m21.416.823.52 平台0.0KN/m21.48.40 平台0.0KN/m21.48.40 平台0.5KN/m21.420.314.21 平台1.0KN/m21.418.225.48 平台0.0KN/m21.411.90 爬升时摩擦系数1.2201.75 合计284.48 油缸最大实际顶升力为284.48KN，小于两个油缸推力之和 900KN，满足使用要求
9、。 5. 架体及构件施工工况验算 5.1 施工工况说明 本工程存在俯爬和直爬两种工况，由于俯爬工况各构件受力小于直爬工况，因此，只验算直爬 工况。直爬施工工况取混凝土浇筑完成后，模板后移 600mm 时，钢筋绑扎平台与主平台同时承载， 承受七级风荷载。本工况计算中，将各单元荷载平均分配到两榀机位上，即单榀机位跨度 3.5 米。 5.2 荷载计算 5.2.1架体自重 架体及各构件自重参见表 5。 表 5 架体各构件自重设计值 架体组成架体组成单重单重分项系数分项系数荷载类型荷载类型施加位置施加位置转换后设计值转换后设计值 承重三角架6.21KN1.2均布荷载三角架横梁2.57 KN/m 上桁架5
10、.60KN1.2集中荷载三角架横梁6.72 KN 吊平台1.21KN1.2均布荷载三角架横梁0.50 KN/m 平台横梁17.24kg/m1.2均布荷载平台横杆0.90 KN/m 平台横梁17.24kg/m1.2均布荷载平台横杆1.21 KN/m 平台横梁17.24kg/m1.2均布荷载平台横杆1.21 KN/m 平台横梁27.41kg/m1.2均布荷载三角架横梁2.38 KN/m 平台横梁17.24kg/m1.2均布荷载平台横杆0.84 KN/m 平台横梁17.24kg/m1.2均布荷载平台横杆0.85 KN/m 平台跳板26kg/m21.2均布荷载平台横杆0.46 KN/m 平台跳板26k
11、g/m21.2均布荷载平台横杆0.91 KN/m 平台跳板26kg/m21.2均布荷载平台横杆0.91 KN/m 平台跳板26kg/m21.2均布荷载平台横杆0.38 KN/m 平台跳板26kg/m21.2均布荷载平台横杆0.42 KN/m 平台跳板26kg/m21.2均布荷载平台横杆0.64 KN/m 后移系统2.99KN1.2均布荷载三角架横梁2.47 KN/m 模板系统55 kg/m21.2集中荷载三角架横梁14.21 KN 液压系统2.10KN1.2集中荷载下平台横杆1.26 KN 维护系统3.84kg/m1.2集中荷载三角架横梁4.61 KN 5.2.2各平台施工荷载 各平台施工荷载
12、值如表 6 所示，施加位置为各平台横杆。 表 6 施工工况各平台荷载值 平台编号平台编号荷载标准值荷载标准值分项系数分项系数 平台宽度平台宽度 （m） 平台长度平台长度 （m） 线荷载线荷载 (KN/m) 平台4.0KN/m21.42.43.519.6 平台0.75KN/m21.41.23.53.68 平台0.75KN/m21.41.23.53.68 平台1.5KN/m21.42.93.57.35 平台1.0KN/m21.42.63.54.9 平台1.0KN/m21.41.73.54.9 5.2.3风荷载 根据 JGJ195-2010 附录 A.0.4 规定，风荷载标准值为： gsz0kz W
13、 其中，gz、s和 z按 GB50009-2012 中表 7.5.1、表 7.3.1 和表 7.2.1 取值； （KN/m2） 2 0 v 16000 则七级风荷载标准值为： =1.781.02.38=0.774KN/m2 7gsz0kz W 2 17.1 1600 其中，查 GB50009-2012 中表 7.5.1、表 7.3.1 和表 7.2.1，分别取 gz=1.78、s=1.0 和 z=2.38(B 类 地区，按 150 米高度取值)；查 JGJ195-2010 中表 A.0.4，取 v0=17.1m/s。 查表 3 得风荷载分项系数为 1.4，则七级风荷载设计值为：WK7=1.08
14、3KN/m2 转化为竖直方向线荷载为：qk7=3.79KN/m，施加位置为桁架立杆和吊平台立杆。 5.3 架体受力计算 5.3.1计算模型 将架体模型简化为计算模型，如图 2 所示。 图 2 架体模型（左-计算模型，右-荷载施加示意图） 模型中，各杆件号及节点号相应构件及材质如表 7 所示。 表 7 施工工况杆件及节点相应构件 序号序号杆件号杆件号节点号节点号相应构件相应构件材质材质型型 号号验算类型验算类型 125-30,36-40桁架立杆Q235双槽钢 14# 强度、稳定性 246-49上平台横杆Q235方管 60603.0 强度、刚度 341-45木工字梁杉木 200804027 强度、
15、刚度 452-55主背楞Q235双槽钢 14# 强度、刚度 557-60背楞Q235双槽钢 14# 强度、刚度 622,50,51,56斜撑Q235 88.53.0 强度 78-13,14-17三角架横梁Q235双槽钢 18# 强度、刚度 82-4,21,23吊平台立杆Q235槽钢 12# 强度、刚度 91,18-20,下平台横杆Q235方管 60603.0 强度、刚度 105,6三角架立杆Q235双槽钢 22# 强度 1131三角架斜撑Q235 16010 强度 1232横梁钩头Q235钢板 20 强度 1333附墙撑丝杆Q235圆钢 T426 强度 147,24,34,35平台支撑座Q235钢板 16 强度 1511承重插销45#圆钢 40 强度 5.3.2施加荷载 将荷载施加至相应位置，确定材料性质，如图 2 所示。 5.3.3用力学求解器对架体进行受力分析 图 3 架体模型（左-轴力图 N，中-剪力图 N，右-弯矩图 Nmm） 5.4 架体受力计算 5.4.1各杆件轴力、剪力、弯矩见表 8。 表 8 施工工况各杆件荷载值 序号序号杆件号杆件号构件构件轴力轴力 KN剪力剪力 KN弯矩弯矩 KNm 14 吊平台立杆 17.464.6112.53 25 三角架立杆 23.96-34.8934.83 36 三角架立杆 -
