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
β=√Ab/AL=1
1.3ηSβfcdAln=1.3×1.0×1.0×22.4
×5024=146298N=146.3KN>γ0Fld= 100kN 故满足要求
3.5.3受力螺栓扭矩计算
高强螺栓须分两次（即初拧和终拧）进行拧紧，对于大型节点应分初拧、复拧和终拧三次进行。复拧扭矩应等于初拧扭矩。对于高强度大六角头螺栓尚应在终拧后进行扭矩值检查。
根据《建筑施工计算手册》扭矩值可按下式计算： ⑴.初拧扭矩值计算：
TO=0.065PCd 其中 PC=P+△P 式中， TO 高强螺栓的初拧扭矩（N·mm）；
PC 高强螺栓施工拉力（kN）；PC= P+△P=110KN d 高强螺栓公称直径（mm）；d=42mm P 高强螺栓拉力设计值（kN）；P=100KN
△P 预拉力损失值，一般取拉力设计值的10%；△P=10KN TO=0.065×110×42=300.3(kN)·mm ⑵．终拧扭矩值计算： TC=K PCd
式中：K 高强螺栓连接副的扭矩系数平均值，一般取0.13； TC 高强螺栓的终拧扭矩（N·mm）； 其它符号意义同前。
TC=0.13×110×42=600.6(kN)·mm ⑶．检查扭矩值计算：
高强度大六角头螺栓扭矩检查应在终拧1h后，24h以内完成。扭矩检查时，应将螺母退回30o～50o，再拧到原位测定扭矩，该扭矩与检查扭矩的偏差应在检查扭矩的±10%以内，检查扭矩应按下式计算： Tch=KPd
式中，Tch 高强螺栓的检查扭矩（N·mm）； 其它符号意义同前。
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Tch=KPd=0.13×100×42=546(kN)·mm 3.5.4 受力螺栓的抗剪力和抗拉力的计算
材料：35VB或40Cr号钢 强度等级10.9S 直径M42 受力螺栓的抗压、抗拉、抗弯强度查表可知：抗拉强度极限f=1000N/mm2，屈服强度f=900N/mm2，最大剪应力许用值=540 N/mm2（最大剪应力许用值：该数据在高强度螺栓部分上查不到，按一般机械性能指标抗剪为抗拉的0.6-0.7倍取值0.6）
根据<<钢结构用高强度大六角头螺栓>>GB1228-91的规定的性能等级,
附墙挂座板FM
每个螺栓的受拉承载力设计值按下式计算 Nbt≤ψAeff fbt
Nbt —高强度螺栓拉力设计值
ψ—高强度螺栓直径对承载力的影响系数，当螺栓直径小于
30MM时，取1.0，当螺栓直径大于30MM时，取0.93，
Aeff—高强度螺栓有效截面面积，M42螺栓有效面效=1211 mm2
螺栓有效直径=39.28 mm
fbt—高强度螺栓热处理后的抗拉强度设计值，按规范规定取
430MPA
ψAeff fbt=0.93×1211×430=484278N=484.28KN≥Nbt=100KN
设计剪力为：FV=80KN; 设计拉力为：F=100kN; 受力螺栓的荷载点距墙表面为:L=25mm;
（1） 抗剪验算
τ=FV /A=80×103/1211=66.06 N/mm2< fV=540 N/mm2，故满足要求。
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（2）抗拉验算
σ=F/A=100×103/1211=82.58 N/mm2< f=900 N/mm2，故满足要求。 （3）拉弯验算
弯矩作用在主平面，螺栓承受静力荷载或间接承受动力荷载，按下式计算：
F/A+MX/?XW≤[f]
式中，MX——最大弯矩，MX=FV·L=80×103×25=2(kN·m)
?X——截面塑性发展系数，查表可知：?X=1.2
W——按受压确定的抵抗矩，W=πd3/32=3.14×39.283/32=5946mm3 F/A=100×103/1211=82.58 N/mm2
MX/?XW=2 kN·m/1.2×5946 mm3=280.3 N/mm2
故， F/A+MX/?XW=82.58 N/mm2+280.3 N/mm2=362.88 N/mm2
< [f]=900 N/mm2 受力螺栓满足要求。 3.5.6 导轨梯档的抗剪力计算
根据图纸，梯档高度80 mm，四面均要求焊接，焊高为8mm，梯档仅承受剪应力，因此只需对焊缝处剪应力进行校核即可 因此单个梯档的焊缝长度为4X80 mm=320mm
根据《钢结构设计规范》GB 50017—2003--7.1.3 直角角焊缝的强度计算 侧面角焊缝(作用力平行于焊缝长度方向): ιf=N/(helw)≤ffw (7.1.3-2)
式中N——角焊缝处的受力设计值,设计顶升力为100KN
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σf——按焊缝有效截面（helw）计算，垂直于焊缝长度方向的应力; τf——按焊缝有效载面计算，沿焊缝长度方向的剪应力;
he——角焊缝的计算厚度,对直角角焊缝等于0.7hf,hf为焊脚尺寸8 mm (图7.1.3选取（a）类); he=0.7hf=0.7×8=5.8 mm
lw——角焊缝的计算长度，对每条焊缝取其实际长度减去2hf; lw=(80-2×8) ×4=256 mm
ffw——角焊缝的强度设计值: 材料Q235钢的焊缝抗剪强度为125N/mm2 βf——正面角焊缝的强度设计值增大系数:对承受静力荷载和间接承受动力荷载的结构,β1=1.22;对直接承受动力荷载的结构,β1=1.0。
ιf=N/(helw)=100000N/5.8 mm×256 mm=67.35 N/mm2≤ffw= 125N/mm2 故满足要求。
3.5.7承重楔的抗剪力计算
根据图纸可知承重楔为直径40mm，材料为45#钢，调质处理 承重楔的断面尺寸为：A=3.14×20×20=1256 mm2 由规范可查材料45#钢的抗拉强度值为σb≥600N/mm2， 抗拉屈服强度值为σs≥355N/mm2，
所以抗剪强度设计值为：fV =σs×0.6=213( N/mm2) （注：按一般机械性能指标抗剪为抗拉的0.6-0.7倍取偏于安全值0.6）
因为抗剪面为两个，所以承重楔的承载力为：
FV=2×1256×213=535(kN) ＞100kN(按前面3.1.1恒载计算值为53.54KN，活载组合最大80.64/3=26.88，合计为80.42KN<100kN，偏于安全)
故承重楔满足设计要求。
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4 计算模式二：斜爬的空间有限元仿真分析
4.1 模型建立
运用SAP2000有限元分析软件对液压自动化爬升模板系统进行仿真分析。
对模板系统进行整体建模，图4-1为模型整体视图。模型按照桥塔倾斜1：4.5建立，即围成桥塔的四个模板面分别为一个仰卧、一个俯卧、两个竖直。其中以仰卧的模板面为主要的分析对象，该部分平台架体、后移装置的侧视图见图4-2、图4-3。
图4-1 有限元计算模型
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