尾水流道施工承重结构设计计算.doc

尾水流道施工承重结构设计计算 一、施工情况及要求 1、施工情况 根据施工现场的实际情况和《厂房分层分块图》的要求，将厂房尾水流道砼施工从高程▽79.5m至高程▽84.8m分为两仓浇筑，第一仓从高程▽79.5m至高程▽82.5m，第二仓从高程▽82.5m至高程▽84.8m。在施工中圆弧模板采用反拉法加固，水平模板采用满堂脚手架支撑。在本设计中分圆弧模板反拉计算和水平模板脚手架承重计算两部分。圆弧模板反拉计算时选择最危险断面计算既：厂0+51.73桩号。 2、施工要求 在砼施工过程中采用通仓薄层浇筑，每次铺料厚度为0.4m，上升速度为0.4m/h，砼坍落度控制在3~9cm。砼在下料后要求及时平仓，不能让砼在局部堆高超过0.8m且在下料过程中吊罐不能碰击钢筋三角柱，以免三角柱变形。砼平仓局部采用人工平仓，以免在反拉筋密的地方碰击拉筋。在圆弧模板加固的反拉筋必须在未承重之前张紧且尽可能沿径向布置，拉筋搭接和焊缝必须满足规范要求。水平模板承重脚手架的搭设必须合符规范及设计要求，立杆连接采用对接且接头要求按规范要求错开。在砼浇筑过程中要有专人维护模板和观察拉筋的受力情况以及脚手架的承载情况，如发现问题必须及时解决，以免造成不必要的损失。 二、荷载分析 模板自重：0.75KN/ m2; 施工人员及设备荷载取1KN/m2; 砼入仓对模板的冲击荷载取4KN/m2； 砼振捣时对模板所产生的荷载取2KN/m2; 砼对模板的侧压力计算采用如下两个公式计算，取小值。 （1）、①式： F=0.22γtβ1β2v1/2 ②式：F=γH 上式中 γ—新浇砼的密度按25KN/m3计算； t—新浇砼的初凝时间（h））　　（１）、第１仓钢筋砼的自重产生的荷载计算（取宽度为1.5m）， 则: G1= γs= 25 KN/m3×1.01m2×1.5m=38.9 KN（铅直力） 将G1＝38.9 KN转换为径向力N1，为了计算简化，将重力荷载和１～４项荷载组合的作用点按三角形的方法计算，即铅直方向的合力与径向力的夹角为55度。 （２）、第２仓钢筋砼的自重产生的荷载计算（取宽度为1.5m）， 　　　则：G２= γs= 25 KN/m3×3.83m2×1.5m=143.6KN（铅直力） 将G2转换为径向力N2，为了计算简化，将重力荷载和1～４项荷载组合的作用点按三角形的方法计算，即铅直方向的合力与径向力的夹角为26.58度。 三、荷载分项系数及荷载组合 １、荷载分项系数 (见《水利水电工程模板施工规范》) 项次 荷 载 类 别 荷载分项系数 1 2 模板自重 新浇钢筋砼自重 砼侧压力 1.2 3 4 施工人员和设备荷载 振捣砼时产生的荷载 1.4 5 入仓对模板的冲击荷载 1.4 ２、各项乘以分项系数并转化为集中力： １项： 　0.75×3.4×1.5×1.2=4.6KN； 3～4项：（1+4+2）×3.4×1.5×1.4=57.1 KN； 5项：第１仓　33.4×3.4×1.5×1.2=204.4 KN； 第２仓 33.4×3.4×1.5×1.2=204.4 KN； 6项：第１仓　38.9×1.2=46.7 KN； 第２仓 143.6×1.2=172.3 KN。 ３、将铅直力和侧压力转换为径项力： 、第１仓（▽79.5m至高程▽82.5m）： 铅直力沿径向转换：N=(4.6+57.1+46.7)cos550=62.2 KN 侧压力沿径向转换：Ｆ=204.4 KN（近似为侧压力沿径向） 则总荷载为G = N +Ｆ= 62.2 KN + 204.4 KN = 266.6 KN。 、第２仓（▽82.5m至高程▽84.8m）： 铅直力沿径向转换:N=(4.6+57.1+172.3)cos26.580= 209.3KN 侧压力沿径向转换：F’= Ｆ=204.4sin370=123.0 KN 则总荷载为G = N + F’=209.3+123.0 = 332.3 KN 四、反拉结构设计及计算 反拉结构见下图（两侧反拉结构相同） （一）、反拉结构设计计算 1、第1仓反拉筋计算采用公式G/ A≤f进行计算 上式中G—为圆弧模板沿径向的总压力； A—为拉筋总面积； f—为钢筋的抗拉承载力，215N/mm2。 故A= N /f=266.6×100 N 0/215 N/mm2=1240 mm2，如采用φ12圆钢作为反拉拉筋只需要11根反拉拉筋就能满足要求。因此在宽1.5m，高3m的圆弧模板范围内用11根φ12圆钢就可以满足要求。 2、第2仓反拉筋计算采用公式G/ A≤f进行计算 上式中G—为圆弧模板沿径向的总压力； A—为拉筋总面积； f—为钢筋的抗拉承载力，215N/mm2。 故A= N /f=332.3×1000 N /21