地铁竖井井架设计与验算

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1、模板设计计算书1六号线北端隧道衬砌支撑体系计算（核算）1.1水平方向侧压力验算（本计算书内力计算均采用结构力学求解器软件计算所得）(1)设计计算资料:五号线衬砌厚度为600mm，采用现场浇筑，混凝土采用商品混凝土，强度等级C30，混凝土泵送，浇筑速度取2.0m/h，混凝土温度取25℃。用插入式振动器振捣，模板厚为55mm的钢模板作为侧模，竖楞采用间距750mm的工字钢的作为模板的支撑，满堂红脚手架采用φ48壁厚3.5mm纵横向间距均为750mm的扣件式脚手架。如下图所示：六号线北端隧道支撑体系图复

2、核墙侧竖向钢楞的强度、挠度和横向钢管抗压强度及稳定性，斜撑钢管抗压强度、稳定性、扣件等是否满足要求。计算如下：(2)荷载计算：模板承受的侧面荷载混凝土侧压力标准值由式：F=0.22rcT0β1β2V1/2得F=0.22rc200/（t＋15）β1β2V1/2=0.22×25×200/（25+15）×1×1×2=38.9KN/m2（取β1=β2=1）β1——外加剂影响修正系数，不加外加剂时取1，加外加剂时取1.2；β2——混凝土坍落度影响修正系数，当坍落度小于30mm时取0.85，50～90时取1.

3、0。混凝土侧压力设计值为：q1=38.9×1.2=46.7KN/m有效压头高度：h=F/rc=46.7/25=1.87m倾倒混凝土时产生的水平荷载标准值由表查得4KN/m2。设计值为：q=4×1.4=5.6KN/m荷载组合为：q=q1+q2=46.7+5.6=52.2KN/m由于倾倒混凝土产生的荷载仅在有压力高度范围内起作用，可略去不计，考虑到模板结构不确定因素较多，同时亦不考虑荷载的折减q1=46.7KN/m水平荷载分布图弯矩图轴力图挠度图(3)侧墙模板钢楞的计算：墙侧模板用18号工字钢，W=1

4、85cm3组成的竖向背楞,钢楞内侧用φ42钢管顶住，钢楞间距750mm，竖向钢楞按连续梁计算，钢楞受力弯距最大值为：Mmax=1814N.m①强度验算σ=Mmax/W=(1814×103)/(185×103)=9.805N/mm2<[σ]=215N/mm2符合强度要求②挠度验算：ω=0.305mm[ω]=L/400=(750)/400=1.875mmω=ω=0.305mm＜[ω]=1.875mm符合挠度要求.(4)对横向钢管采用的是φ48的壁厚3.5mm的钢管，轴心受压构件由稳定性控制，按下试计算

5、：由轴力图知Nmax=28700NN=φ1A1[f][N]=0.904×489mm2×205N/mm2=90621.5N>Nmax=28700N（Lo1=750mm,i=13.8mm,λ=750/13.8=54.3，φ1=0.904）横向支撑稳定性满足要求(5)斜杆验算①斜杆轴心受压验算采用Φ48×3.5钢管A=489mm2,i=15.7mm,[σ]=205N/mm,FMax=3332N,σmax=Fmax/A=3332/489=6.81N/mm2<[σ]=205N/mm2②稳定验算λ=h/i=7

6、50mm/15.7mm=221,查得φ=0.865,σ=N/(φA)=3332/(0.865×489)=7.877N/mm2<[σ]=205N/mm2(6)扣件抗滑力的计算:横向水平杆超过6米的用2根钢管对接而成，扣件的抗滑承载力按照下式计算(规范5.2.5):R≤Rc其中Rc--扣件抗滑承载力设计值,取8.0kN；R--纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值；由水平方向轴力图知Nmax=28.7kN,所以水平连接需4个扣件连接。R<32kN,所以4扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!按规范表5

7、.1.7,直角、旋转单扣件承载力取值为8.00kN,按照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范培训讲座》刘群主编，P96页，双扣件承载力设计值取16kN。(7)预埋件验算计算简图：设①号点采用Φ25A1=491mm2则强度验算τ1=F1×cosa/A1=3332×cosa/491=4N/mm2<215N/mm2所以预埋件抗剪满足要求!10.1.2拱顶支撑验算(1)计算资料：拟采用工18曲拱作为龙骨，支撑系统采用Ф48×3.5的钢管，龙骨间距750mm、水平木大楞间距750mm、竖向立柱各向间距75

8、0mm,模板采用厚为3015钢模板。以上为竖向支撑受力体系设置。见下图：（2）拱顶底模验算拱顶模板用18号工字钢，W=185cm3组成的竖向背楞,钢楞内侧用φ48钢管顶住，钢楞间距750mm，竖向钢楞按连续梁计算，钢楞受力弯距最大值为：Mmax=1475.75N.m验算选用取1跨范围的荷载进行：混凝土宽度取b=750mm，q1=2500kg/m3×0.75×0.6×10N/kg+20.5×10N/kg=11455N。q2=4KN/m2×0.75=3000N，q=1.2q1+1.4q