江苏省江都市中润模板厂·液压自动化爬升模板系统结构设计复核计算报告 东南大学
好、能够达到清水砼的要求。
? 模板垂直度、水平度易于调整控制，并且避免了施工误差的积累，因而
构筑物的垂直度等得到有力的保障。
? 液压同步自爬模系统在一般情况下只做向上顶升的动作(顶升导轨，抑
亦顶升爬模架)在特殊情况下也可做下降爬模架的动作，比如在热带风暴(台风)来临之 前就可以将爬模架降下来，背靠混凝土墙面，系好防风缆绳。因而广泛应用于民建钢结构核心筒，桥梁的主塔和桥墩等高耸构造物，特别在施工场地狭窄的场合更显其优越性。
1.4结构计算复核的主要内容
本计算复核报告的主要内容包括以下七点内容：
（1）计算混凝土按照1000：4500倾斜角度倾斜后，混凝土的自重作用在架体上，架体各部件的强度、刚度，预埋件的强度是否足够；
（2）主平台架稳定性验算； （3）主三角架稳定性验算； （4）主纵梁变形计算；
（5）架体在风载下的抗风稳定性验算； （6）模板受力计算（不考虑混凝土初凝）；
（7）对于计算结果不满足规范要求的杆件提出优化建议。
本次计算采用有限元方法计算模式。有限元计算方法计算模式按照1000：4500倾斜角斜爬，面宽10米，分层高度4.5米，进行空间计算。
编制计算书遵守的规范和规程：
《建筑结构荷载规范》 （GB 50009-2001） 《钢结构设计规范》 （GBJ 17-88） 《混凝土结构设计规范》 （GB 50010-2002） 《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB 50204-2002） 《建筑施工计算手册》 江正荣 编著 《钢结构工程施工质量验收规范》 （GB 50205-2001）
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《公路桥涵设计通用规范》（JTG D06-2004）
《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTG D62-2004 《钢结构用高强度大六角头螺栓》 （GB T 1228-2006）
2 液压自爬升模板系统架体结构计算的相关参数 2.1液压自爬升模板系统基本参数
（1）架体系统：
架体支承跨度： ≤6米（相邻埋件点之间水平距离）； 外架体高度： 约13.5米；
外架体宽度： 主平台2.70m，上平台1.20米、中、下平台1.20米；
（2）液压升降系统
额定工作压力： 25MPa； 油缸行程： 400mm；
伸出速度： 外墙油缸380mm/min； (依配用的控制台型号和顶
升油缸的数量的多少其值略有所差别)
顶升油缸额定推力： 100kN； 串联双油缸不同步差: ≤20mm.
（3）爬升机构
爬升机构有自动导向、液压升降、自动复位的锁定机构，能实现架体与导轨互爬的功能。
2.2液压自爬升模板系统关键计算参数
（1）塔肢内外墙液压自爬模各操作平台的设计施工荷载为:
模板，浇筑，钢筋绑扎工作平台最大允许承载 3kN/m2 爬升装置工作平台最大允许承载 1.5kN/m2 模板后移及倾斜操作主平台最大允许承载 1.5kN/m2 电梯人口平台最大允许承载 1.0kN/m2 系统工作平台总体额定承载能力(按顶层计) 3.0kN/m2
(注:筒内墙各爬升机位外侧空间用木工字梁搭设的平台不能作为物料
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平台使用，只是操作人员的操作空间。)
（2）剪力设计值为：FV=80kN; 拉力设计值为：F=100kN;
（3）爬模整体提升，同一榀爬架提升机位间同步差控制在20mm以内。 （4）爬模的每根液压缸的推力为100kN (即10t)。 （5）自爬模爬升时，结构砼抗压强度不低于15MPa。
3.1 SAP2000计算基本数据的确定
核算部位的确定：按塔肢倾斜形状，塔身内侧爬模工作状态最为恶劣，如塔身内侧爬模满足要求，其它面的爬模肯定满足要求，故只需计算内侧爬模是否满足要求：按浇筑施工程序，标准层浇筑高度4500mm， 要求相应削减因倾斜向上而收缩的模板宽度，最大的一块模板为10000mm，高度为4800mm。取最大面积为10x4800=48平方米的模板来进行验算。这块模板重量最大，若它满足设计要求，其它就都能满足要求。以下按三个机位一起顶升这块大模板来验算其支撑能力。为确保液压爬模架体的受力状态充分满足本工程的需要，塔肢的倾斜度按照1000：4500的斜度计算。该计算结果如能通过复核，在实际施工中液压爬模安全系数将大幅提高。
图3-1顺桥向内侧面爬模架体简图
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3.1.1 恒载计算
外爬架的横载包括脚手板自重、模板自重、外架自重。
a.脚手板自重W1：
由图纸可知脚手板共分五层，上层1-2层长12米，宽1.6米，面积为：A=12×1.6=19.2m2
主平台宽度长12米，宽2.7米, 面积为：A=12×2.7=32.4m2 -1层平台宽度长12米，宽2.2米, 面积为：A=12×2.2=26.4m2 -2层平台宽度长12米，宽1.5米, 面积为：A=12×1.5=18m2 所以整个单面架子脚手板总平方数： A1= 19.2+19.2+32.4+26.4+18=115.2平方 查木材比重
(含水率15%)为0.4-0.75吨/立方,取平均值为0.57吨/立方 木板选用厚度为4CM的板材
木板总重量为115.2×0.04×0.57=2.63吨=25.77KN
W1=分摊到每个机位的木板重量为25.77KN/3=8.59KN
b.模板的自重W2：
模板标准重量为：72kg/m2 ，面积A=48 m2
(每平方模板含几形钢梁四根共计25.6KG，[14a背楞两根共计29.07KG，WISA面板14.81KG，小配件计2.5KG，以上合计72KG/ m2)
所以单个机位承重: W2=(72×48/3)x9.8=11.29(kN)
c.外架自重W3：
由图纸可查得每个机位爬模架自重(不含导轨和埋件支座及埋件总成) 18KN，机位间联系机构(栏杆，剪刀撑，跳板支承等)19.71kN(
见下表)，所以：W3=18+19.71/3 =24.57(kN)
每个机位的永久荷载总重：W=( W1+ W2+ W3) ×1.2
=44.45×1.2= 53.34(kN)
式中1.2为荷载分项系数
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横桥向联系结构重量统计表
名称 上平台护栏 中平台护栏 下平台护栏 上平台剪刀撑 中平台剪刀撑 跳板支撑 合计 3.1.2活载计算
施工期间，主要使用的平台为钢筋绑扎工作平台，该平台要承受钢筋的临时荷载及施工人员有活载。主要施工层为两层:浇筑、钢筋绑扎工作平台(面积：12×1.6)最大承载3KN/m2，模板后移及倾斜操作主平台(面积：12×2.7)最大承载1.5kN/m2。
工况一：在非工作状态下使用工况下(钢筋施工阶段)，顶层平台承受临时施工荷载，其它平台均无施工荷载，施工荷载计算如下：
浇筑、钢筋绑扎工作平台：K1=3×12×1.6×1.4=80.64(kN) 式中1.4为荷载分项系数
上平台架体横桥向面共四榀，每榀有2个节点与上平台联接。 因此K1节点=80.64/8=10.08KN
工况二：新浇筑砼完成后的静置养生期间，模板承受砼侧压力，架体各层平台均无施工荷载载作用。
工况三：模板后移，架体处于爬升状态。主平台承受受施工荷载。在升降工况下，施工荷载按1.5 kN/m2计算
模板后移及倾斜操作主平台施工荷载：K2=1.5×12×2.7×1.4=68.04(kN) 式中1.4为荷载分项系数
主平台下的下架体横桥向共三榀，三道底梁，共可视为九个节点。每个节点受力为K2节点=68.04kN/9=7.56KN
材料 υ48×3.5 υ48×3.5 υ48×3.5 υ48×3.5 υ48×3.5 [12 长度 12米 12米 12米 6米 3.2米 12米 数量 6根 4根 4根 4根 8根 8根 重量 276KG 184KG 184KG 92KG 98.3KG 1157KG 2011KG=19.71KN - 12 -