隧道臺車結(jié)構(gòu)計(jì)算書

1、貴陽 9 米臺車結(jié) 構(gòu) 計(jì)算 書概括模板臺車就位完畢，整個(gè)臺車兩端各設(shè)一個(gè)底托傳力到初支底面上。枕木高度：h=200mm;鋼軌型號為：43kg/m (h=140mm);臺車長度為9米，面板為s 10mmx 1500mm,二襯混凝土灌注厚度 0.5米，一次澆注成型。模板臺車支架如圖1。計(jì)算參照建筑結(jié)構(gòu)載荷規(guī)范(gb5009-2001)、混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范(gb50204-2002)、水工混凝土施工規(guī)范(dl/t5144-2001 )、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(gb50017-2003)。11522模板支架圖二載荷計(jì)算(1)載荷計(jì)算1)上部垂直載荷永久載荷標(biāo)準(zhǔn)值：鋼筋自重標(biāo)準(zhǔn)值： 9.8kn模板

2、自重標(biāo)準(zhǔn)值：1.9x9x0.01x78.5=13.4kn弧板自重標(biāo)準(zhǔn)值：9x 0.3x0.01 x 2x 78.5=4.2kn臺梁立柱自重：0.0068x ( 1.0 +1.25) x 2x 78.5=2.4kn上部縱梁自重：(0.0115x 5.2+0.015x 1.9x2) x 78.5=9.17kn可變載荷標(biāo)準(zhǔn)值：施工人員及設(shè)備載荷標(biāo)準(zhǔn)值：2.5kn/ m2振搗混凝土?xí)r產(chǎn)生的載荷標(biāo)準(zhǔn)值：2.0kn/ m22)中部側(cè)向載荷永久載荷標(biāo)準(zhǔn)值：新澆注混凝土對模板側(cè)面的壓力標(biāo)準(zhǔn)值：f=0.22屋t0b 1 b 2v1/2=0.22x 25x8x 1.2x 1.15x 10.5=60.6kn/itf

3、f=ch=25x 3.9=97.5kn/m2取兩者中的較小值，故最大壓力為 60.6kn/ m2有效壓力高度h=2.42m換算為集中載荷：60.6x1.9x0.6=69.1kn其中：f新澆混凝土對模板的最大側(cè)壓力；rc混凝土的表觀密度；t0新澆混凝土的初凝時(shí)間；v混凝土的澆注速度；h 混凝土側(cè)壓力計(jì)算位置處至新澆混凝土頂面的總高度；b 1外加劑影響修正系數(shù)；（3 2 混凝土坍落度影響修正系數(shù)；h 有效壓力高度?？勺冚d荷標(biāo)準(zhǔn)值：傾倒混凝土載荷值：2.0kn/ m2振搗混凝土?xí)r產(chǎn)生的載荷標(biāo)準(zhǔn)值：4.0kn/ m2（ 2）載荷組合1）組合1恒載j x 1.2+活載j x 1.42）組合2恒載j x

4、1.0+活載j x 1.0三 鋼模板設(shè)計(jì)鋼模板的作用是保持隧洞襯砌混凝土澆注的外形及承擔(dān)混凝土澆注載荷。鋼模板主要有面板、弧形板、支撐槽鋼、立筋板、活動(dòng)鉸構(gòu)成，活動(dòng)鉸將其分成幾段，利用連接螺栓合成整理。a）設(shè)計(jì)假定：面板弧形板按照雙較耳設(shè)計(jì)，最大正負(fù)彎矩區(qū)采用加強(qiáng)措施；面板按四邊支撐或三邊支撐一邊自由板計(jì)算。b ） 載荷及其組合：頂拱鋼模面板的計(jì)算載荷包括設(shè)計(jì)襯砌混凝土澆注載荷、允許超挖及局部過大超挖部分的混凝土澆注載荷和面板的自重等。q=q0+q#q2+q3 式中q一面板計(jì)算載荷；q0一面板自重，按照初選面板厚度計(jì)算；q1一設(shè)計(jì)襯砌混凝土載荷，q尸丫 h;丫 一鋼筋混凝土容重；h一設(shè)計(jì)襯砌厚

5、度；q2一允許超挖部分的混凝土載荷（按允許0.20.3m計(jì)）；q3一局部過大超挖部分回填的混凝土載荷（不包括允許超挖部分），為1.2m;q4一含義同，僅加載部位有異；q5混凝土側(cè)壓力；q5= y r + c;r 內(nèi)部插入振搗器影響半徑，采用 0.75m;c混凝土入倉對模板的沖擊力，目前，設(shè)計(jì)中采用 0.2tf/m2載荷載荷組合q0設(shè)計(jì)襯砌混凝土q1允許超挖部分回填q2局部過大超挖回q3同q3,加載部位有q4混凝土側(cè)壓力q5面板q1+q2+q3弧形板設(shè)計(jì)情況i （頂拱澆注完時(shí)）q0+q1+q2設(shè)計(jì)情況n （側(cè)墻澆注到頂拱時(shí)）q5校核情況i （中間1/4跨有局部超挖時(shí)）q0+q+q2+q4校核情況

6、n （半跨有局部超挖時(shí)）q0+q1+q2+q3（1）模板面板計(jì)算面板是以肋板為支座的連續(xù)梁，可簡化為五跨連續(xù)梁進(jìn)行計(jì)算。按照荷載組合1,取1m寬的板條計(jì)算：q面板計(jì)算簡圖對拱頂面板：q=1.2x 1.0x (25x1.0+78.5x0.01) +2.0x 1.4=33.6kn/m對側(cè)墻面板:q=1.2x 1.0x 60.6+6.0x 1.4=81.12kn/m取側(cè)墻模板進(jìn)行驗(yàn)算，取載荷調(diào)整系數(shù)0.85,有：q=81.12x0.85=68.95kn/m故：mmax=0.105ql2=0.105x 68.95x 0.282=0.57kn.m模板鋼材q235, 10mm厚鋼板的截面力學(xué)參數(shù)截面慣性矩

7、i和截面抵抗矩w分別為：w=1.8x 10-5m3;i=8.5xl0-8m4;所以有：強(qiáng)度驗(yàn)算：(t = 短一 =90.4n/mm2 安全剛度驗(yàn)算：v=0.644ql4/100ei=0.644x 66.0x 0.2864/ (100x 2.06x 105x 1.8x 10-8)=0.77mm l/250=1.1mm滿足要求根據(jù)計(jì)算結(jié)果，鋼模板面板適合采用10mm厚的鋼板。(2)模板肋板計(jì)算橫肋板布置按200mm考慮，計(jì)算簡圖如下：q i,p肋板計(jì)算簡圖p=0.23x68.95=15.8knq=0.06kn/m故：mmax=0.125ql2=0.125x 0.06x 0.22+0.25pl=0.

8、9kn.m模板鋼材q235, 10#梢鋼的截面力學(xué)參數(shù)截面慣性矩i和截面抵抗矩 w分別為：w=6.4xl0-6m3；i=1/12 x 0.006x 0.0753=2.56x 10-7m4所以有：m x強(qiáng)度驗(yàn)算：& = _vwnr = 134.9n/mm2f=215n/mm2安全剛度計(jì)算：v=5ql4/384ei=0.2mm l/250=1.1mm滿足要求(3)弧板計(jì)算弧板采用a3 s 12鋼板，寬度320mm，加強(qiáng)筋采用10#梢鋼，中心間距265mm。載荷為模板載荷和自重，采用 ansys分析內(nèi)力如下：工鋼梳型模的彎矩圖和剪力圖最不利的彎矩和剪力為：mx=209000n.mv=115000n弧

9、板的截面力學(xué)參數(shù)截面慣性矩i和截面抵抗矩w分別為:w=1.303xi0-3m3；i=1.954 xi0-4m4所以有:m x(t = yxwnx =160.4n/mm2 f=215n/mm2女全=lvs_=76.9n/mm2f v =125n/mm2安全dmx=0.047402； u 1ii:/、fj /dmx=0.047402工鋼梳型模的位移圖采用組合1計(jì)算結(jié)果：剛度驗(yàn)算：v=47.4mm l/250=48.4mm滿足要求(4)模板支架的計(jì)算模板支架按照鋼框架結(jié)構(gòu)計(jì)算，荷載見“二荷載計(jì)算”，鋼材q235,門架橫梁截面尺寸1000x 300mm,結(jié)構(gòu)為工字型上下面板為s14,立板為5 10。門

10、架橫梁鋼的截面力學(xué)參數(shù)截面慣性矩 i和截面抵抗矩w分別為：w=3.132x 10-3m3；1=9.396 x 10-4m4；立柱截面尺寸482x 300mm,結(jié)構(gòu)為焊接工字型。立柱的截面力學(xué)參數(shù)截面 慣性矩i和截面抵抗矩w分別為：w=2.145x 10-3m3；1=5.361 xl0-4m4；圖2支架計(jì)算簡圖采用sap2000計(jì)算，組合2計(jì)算結(jié)果如下：-jij1支架剪力圖53心屏“k i i i i i i i i i i i ii -37u2i1支架軸立圖彎矩（kn.m）剪力（kn ）立柱頂225.47167.30立柱中22.2831.52立柱下44.4738.08頂梁邊252.47360.

11、85頂梁中99.464.07中梁邊27.8413.65中梁中1.214.001）立柱計(jì)算對各點(diǎn)進(jìn)行受力驗(yàn)算，立柱最不利的彎矩和剪力、軸力為：mx=252470n.mv=167295nn=378290n所以有：mx22er = yxwnx =102.3n/mm f=215n/mm安全二港=75.8 n/mm2fv=125 n/mm2安全er = n7 =27.8n/mm2 fv=215 n/mm2安全采用組合1計(jì)算結(jié)果:剛度驗(yàn)算：v=1.6mml/250=12mm滿足要求2)框架梁計(jì)算對各點(diǎn)進(jìn)行受力驗(yàn)算，頂梁最不利的彎矩和剪力、軸力偉：mx=252470n.mv=360860nn=167300n所以有：m xo- = txwnx =70.1n/mm2 r =訶=108.0 n/mm 2c fv=125 n/mm2安全采用組合1計(jì)算結(jié)果：剛度驗(yàn)算：v=16.1mmf=215n/mmr = ivs- =85 n/mm2l/250=48mm不滿足要求整體穩(wěn)定性驗(yàn)算：m x2g = ibwvt =3278310/ (1.6 x 5077) f=215n/mm2考慮中間支座作用，計(jì)算結(jié)果如下：底部大梁彎矩圖