建筑工程系列：衬砌台车桁架算书

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1、钢模台车桁架验算书一、基本资料钢模台车各杆件均采用Q235普通型钢。其抗拉、压、弯应力限值为215MPa（≤16mm）或205MPa（16~40mm），抗剪应力限值为125MPa（≤16mm）或120MPa（16~40mm）。每辆台车设两个纵向平面桁架，桁架之间用横梁、稳定杆连接，横梁与横梁之间设拉杆及平联杆。每根横梁下设两根撑杆，撑杆两端铰接。撑杆有两种形式，其下端均位于支座点上。结构构造如图1图2图3所示。图1钢模台车立面图图2钢模台车平面图图3钢模台车横向构造图依据规范：《建筑结构荷载规范》（G

2、B50009—2001）《钢结构设计规范》（GB50017—2003）《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）一、荷载钢模台车为施工临时机具，重要性系数取1.0。设计中分两个施工阶段验算，混凝土浇注阶段钢模台车上的主要作用力是顶板混凝土自重，还有顶模板重、端模板重和一定的施工附加重，施工附加重（仅考虑施工人员）按照每平米50kg计。顶板混凝土分项系数1.2，其余分项系数1.0。拆模阶段台车沿轨道移出，此时中间支座取消，可能控制行走梁截面。一辆台车外力汇总混凝土浇注阶段：台车自重372.0kN

3、，模板总重382.9kN，顶板混凝土重5728.5kN，施工附加重40.5kN，合计6524kN。拆模后台车行走阶段：台车自重372.0kN，模板总重382.9kN，合计754.9kN。此阶段仅验算行走梁。这些荷载均作用于台车上平面，然后按平面杆件的几何尺寸计算确定荷载在纵、横向的荷载分配比值。因上平面的矩形两边之比5.5/2.5=2.2，按双向板计算，短边分布的荷载占总荷载的1/17，长边占16/17。即：先取总荷载值的16/17进行横向分析，根据此分析结果及总荷载另外的1/17，再分析纵向桁架。二

4、、计算假定与模型1，基本假定：①结构始终处于弹性阶段，不考虑材料的塑性。②不考虑结构变形对弯矩和挠度的影响。③各杆件的轴线均相交于节点中心。④杆件抗弯刚度小，忽略弯矩次内力，各节点均视为铰接。⑤不计杆件节点处的截面削弱，均按照毛截面计算应力。2，模型钢模台车由两片纵向桁架及横向平联构成，可分解为横向平面桁架和纵向平面桁架分别计算。结合外力数值，建立横向桁架模型如图4，建立纵向桁架分析模型如图5（结构对称，实际取左边一半验算），二平面桁架均为一次超静定结构。图4横向桁架模型图5纵向桁架模型横向桁架中撑杆

5、顶点位置经平面杆系程序试算确定，控制原则是使上横梁的抗剪、抗弯性能均衡。图1中q=6524*16/17/6/5.5=186kN/m。(6片横梁承重，每个长5.5m)根据横向平面桁架的计算结果，对纵向平面桁架的竖向力进行折减，按总荷载的一半计。纵向桁架模型各节点铰接，图2中：q=6524/17/2/15=12.8kN/m，P=（6524/2-2*15*12.8）/12=240kN，可算出A、B、C支座反力分别为64kN、516kN、236kN。一、内力计算横向平面桁架和纵向平面桁架杆件内力罗列在下面表格

6、。杆件轴线长(m)计算长度(m)(平面内/平面外)轴力(kN)弯矩(kN·m)剪力(kN)横梁5.51.9/2.75-32.2-24.780.9撑杆15.85.8/5.8-189.50.00.0撑杆26.36.3/6.3-103.20.00.0上弦杆22.52.0/2.531.010.00.0(纵梁)32.52.0/2.531.010.00.062.52.0/2.50.010.00.0下弦杆(行走梁)12.52.5/2.50.00.00.042.55/2.546.30.00.052.55/2.546.

7、30.00.0斜杆1-26.06.0/6.0-74.30.00.03-46.06.0/6.0-185.50.00.05-66.06.0/6.0-111.30.00.0大柱2-35.55.5/5.5-272.00.00.06-右5.55.5/5.5-272.00.00.0小柱左-15.55.5/5.5-68.00.00.04-55.54.4/5.50.00.00.0注：1：表中负号表示压力；2：撑杆1位于大柱平面内，撑杆2连接支座及小柱顶横梁。一、截面验算各杆件材料，原则上选取Q235热扎普通型钢。主受

8、弯构件选择工字钢（按GB/T706—1988标准），主轴心受力构件选择双角钢焊接组合截面（按GB/T9787—1988标准）。由杆件内力表，可找出类似杆件中受力最大的一个，然后对其验算选定合适的截面尺寸。如上弦杆验算杆2，斜杆验算杆3—4，等等。1，验算上弦杆上弦杆2受力最大，为拉弯杆件，lox=2000mm，loy=2500mm，杆件竖向受弯，轴力N=31kN，跨中弯矩M=10kN·m。①截面选择初选Ⅰ12.6工字钢A=1811.8mm2Ix=488×