1、模板強度及擾度驗算
(1)由混凝土側壓力計算公式:
與(兩者取較小值)
f——新澆築混凝土對模板的側壓力,kn/m ;
γc——混凝土的重力密度,kn/m ;
to——新澆混凝土的初凝時間(h)可按實測確定。當缺乏試驗資料時,可採用to=200/(t+15)計算(t為混凝土的溫度℃);
v——混凝土地的澆築速度,m/h;
h——混凝土側壓力計算位置處至新澆混凝土頂面的總高度,m;
β1——外加劑影響修正係數,不摻外加劑時取1.0,摻具有緩凝作用的外加劑時取1.2;
β2——混凝土坍落度影響修正係數,當坍落度小於30mm時,取0.85;50~90mm時,取1.0;110~150mm時,取1.15。
求得滑膜模板側壓力為12375n/,則q=12375×1.8=22275n/m。
則由受力分析得到
中間桿長l=1.3m,兩端桿長x=0.25m。
求解得:
由此可得到剪力圖:
所以有彎矩圖:
有彎矩方程:
已知q235鋼最大彎矩為。
所以有最大彎矩:
所以強度符合要求。
(2)模板撓度計算:
e為彈性模量單位為gpa,i為慣性矩。
利用ansys軟體分析結果:
進行的分析分別為:
總變形:我們對工字鋼進行單獨的進入靜力學分析,可取較小的長度,有利於減少單元的數量。由於工字鋼外圈受的千斤頂的拉力和角鋼對其向下的拉力。建立拉壓模型。
如圖所示按顏色劃分紅色為受理最大的變形處,分析後可以知其最大變形在3公釐左右。
如圖所視最大應力為5.5492e7.
2.滑膜鋼圈的強度、撓度和整體穩定性驗算
(1)強度:
(2)撓度:
1)穩定性:
截面積慣性矩:
慣性半徑:
柔度:兩軸穩定係數:
取較小值0.905。
失穩時應力:
工作應力為:
所以滿足穩定性。
利用ansys軟體分析結果:
①總變形:我們對工字鋼進行單獨的進入靜力學分析,可取較小的長度,有利於減少單元的數量。由於工字鋼外圈受的千斤頂的拉力和角鋼對其向下的拉力。建立拉壓模型。
如圖所示按顏色劃分紅色為受理最大的變形處,分析後可以知其最大變形在1公釐左右。
②等效應變
③等效應力
由圖所示其等效應力最大值1.837e9。
3.提公升架荷載計算。
受力分析知。
q235的屈服極限為:
所以提公升架的最大荷載為60.3t。
利用ansys軟體分析結果:
分別為:總變形、等效應變、等效應力。
最大變形為3mm
最大應力為1.5039e7
4.液壓提公升系統所需千斤頂和爬杆數量計算
(1)、滑模裝置總(靜)荷載(自重)n1=198.1kn
提公升架系統:g1=75㎏/套×32+25kg/套×32=3200kg(門架由[14b和[12組成)
圍圈、加固:g2=37×6×16.9g/m=3752kg(圍圈在內模上下設兩道,加固二道,均是環周布置,採用的工字鋼均是i14)。
操作平台系統(木板、木方、鋼桁架):g3=船型梁及交通梁2000kg+5cm厚木板等1500kg+溜槽及支撐架等3000kg=6500kg
修飾平台及防護欄杆筋:g4=修飾平台等1070kg+鋪板720kg=1790kg
鋼模板及u型卡:g5= p3012鋼模組數(172)×18.36kg/塊=3158kg
液壓系統:g6=千斤頂個32×15kg/個+液壓櫃1個330kg+液壓油、油管等600kg=1410kg
總計n1=g1+g2+g3+g4+g5+g6=16168kg=198.1kn
(2)、操作平台上的施工荷載n2=60.50kn
、 工作人員(每班最多按15人考慮):15人×70kg/人=1050kg
、 鋼筋等材料(均勻分布):2000kg
、 焊機、料斗、溜槽及支撐架、小推車等:1000kg
④、 操作平台的安全防護:2000kg
(3)、卸料對操作平台的衝擊力根據公式 wk=γ[(hm+h)a1+b]
式中wk——卸料對平台衝擊力;
γ——砼的重力密度(kn/㎡);
hm——料斗內砼面至料斗口的最大高度(m);
h——料斗口平卸料點的最大高度(m);
a1——卸料口的面積(㎡);
b——卸料點堆積的最大砼量(m3);
由以上進行計算確定,一般取n3=24×[(6+0.6)×0.12+1]=43.01kn
(4)、模板與砼之間的摩阻力,一般在1.5—3.0(kn/㎡)之間,本工程考慮可能出現挺滑、模板變形、傾斜等原因造成的不利影響,摩阻力取最大值3.
0 kn/㎡,本工程模板與砼之間的摩阻力n4=16.4×3.14×1.
8×3=278kn
(5)、風荷載:該滑模裝置在豎井內部,外部的水平方向風荷載的作用可以不用考慮,又因整個滑模裝置在井內,風荷載的作用一般是負壓的形式而存在,所以可以不考慮風荷載。
總垂直荷載n總=n1+n2+n3+n4 =198.1+60.5+43.01+278
=579.6kn
(6)、每根支撐桿的承載力:
1)、當採用ф48×5.0㎜鋼管支撐桿時,支撐桿允許承載力按下式計算;
p0=(α/k)×(99.6-0.22l)
式中p0——支撐桿允許承載能力;
α——工作安全係數,取0.7;
k——安全係數,取2.0;
l——支撐桿長度,當支撐桿在結構體內,l取千斤頂下卡頭到澆築砼上表面的距離,取80cm;
p0=(0.7/2)×(99.6-0.22×80)=28.7kn
2)、根據千斤頂設計效能,單根支撐桿允許承載力為額定承載力gyd-60型千斤頂的1/2,p0=30kn。
從a和b中選擇其最小值,即28.7kn
(7)、選用最少千斤頂數量驗算結果
計算單個千斤頂或支撐桿的允許承載力(kn):
nmin=n/p0=579.6/28.7=[21]臺;
計算所得的千斤頂數量為21臺<構造所得的千斤頂數量32臺,因f=n/n=579.6/32=18.1kn<28.
7kn,所以按構造要求設定的液壓千斤頂即能滿足施工要求,又能滿足滑模裝置的構造要求。
5.爬桿穩定性計算
爬桿可視為受壓杆機構,截面為圓形,故慣性矩為:
其中測量得d=4.68cm。
截面積:
慣性半徑為:
所以柔度為:
這裡因為爬桿固定方式,所以取,為杆長度。
查表得穩定係數為:
失穩時應力為:
又由於每個爬桿所受力為:
工作應力為:
故爬杆工作穩定。
利用ansys軟體分析結果:
進行的分析分別為:
分別為:總變形、等效應變、等效應力:
最大變形為2mm
最大應力為2.1646e7
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