京福线箱梁钢模板计算书
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箱梁模板复核计算书
模板工程概况
本工程模板体系,模板面板采用6mm钢板,横向肋采用10#槽钢,支撑架桁架弦杆采用14#槽钢,斜杆采用10#槽钢,每个模板单元宽度为2000mm,设置两道桁架支撑,支撑间距为1100mm,如下图所示。
模板及支撑计算岬匸*Ml]
图1.1模板平面布置示意图图1.2模板体系立体模型图
T 为混凝土的浇筑温度,取10摄氏度
&为外加剂修正系数,不加外加剂取
1.0
2为混凝土塌落度影响修正系数,取为 1.0
V 为混凝土的浇筑速度。
取为2.0m/h
将以上参数带入式(2-2 )得
200 - 2 F 2 = 0.22 X 25 X- X 1 X 1 xV2= 62.2kN/m 2
2
10 + 15
有效压头高度h 二 学 二2.5m
25
均布荷载 q 1 二 62.2 + 4 二 66.2 kN/m 2
水平段模板受力保守采用最大厚度混凝土全截面均布,混凝土厚度取
1.已知条件
单位模板宽度为2000mm ,沿着曲线板面设置10#槽作为横肋, 325mm ,纵向设置2道桁架支撑,支撑间距为1100mm ,模板面板厚度为 2.受力分析
间距为
6mm 。
竖向段模板受到的侧向力公式如下:
F = F 1 + F 2
(2-1)
F 1为倾倒混凝土时产生的水平荷载标准值,取为 4kN/m 2
F 2为新浇筑混凝土对模板产生的侧压力
F 2 = 0.22 Y t 0 & 血V V
其中,Y 为混凝土的重力密度,为25kN/m 3
(2-2)
t 0为混凝土的初凝时间,可采用如下公式计算
t o
200 T+15
(2-3)
650mm,局部荷载计算如下:
F2= Y h = 25 X 0.65 = 16.25kN/m
板面受力图如图所示:
3. 板的刚度与挠度计算
1. 竖向板的强度验算
板面采用6mm厚度钢板,横肋间距为325,按照支撑在纵肋上的三跨连续
梁计算,板带宽度为1000mm,取底部最不利荷载位置,则作用在其上的均布荷载:
q = 66.2 X 1 = 66.2kN/m
其最大弯矩Mmax 计算如下:
满足强度要求!
2. 竖向板的刚度验算
挠度计算如下
满足刚度要求!
3. 水平板的强度验算
板面采用6mm 厚度钢板,横肋间距为325 ,按照支撑在纵肋上的三跨连续
M max
ql 2
10
66.
2 X
O.
325 X °.
32
5 = 0^N ?m
10 M 0.7 X 1000 X 1000 = ——=— W 1000 X 62
6
116.7Mpa < 215??????
ql 4 3 =
150E
I
66.2 X (325 - 40)4 150 X 2.6 X 105
X
1000 X 63
12
=0.62mm <
325 400
=0.81mm
E/N
盏
g
梁计算,板带宽度为1000mm ,取底部最不利荷载位置,则作用在其上的均布 荷载:
其最大弯矩Mmax 计算如下:
满足强度要求!
4. 水平板的刚度验算
挠度计算如下
满足刚度要求!
4. 横肋的强度与刚度验算
纵肋采用10#槽钢,间距为325mm ,查表得 W=39660mm 3
, 1= 1983000
mm 4。
由于竖直段受力较大,所以只验算竖直段。
1、横肋的强度验算
M max M
(T=- W
ql 2 16.25 X 0.325 X 0.325 门,
=—= =0.17kN?m
10 10 0.17 X 1000 X 1000 =28.3Mpa < 215?????? 1000 X 62
6
ql 4 = 150EI
16.25 X (325 - 40)4 150 X 2.6 X 105
X
10002
X 63
=0.15mm <
300
400 =0.75mm
q = 66.2 X 1 = 66.2kN/m
纵肋间距为325,因此每条纵肋承受325mm 宽板带范围内的压力荷载, 选取模板底部单位面积受到荷载最大的肋进行计算,最大处的线荷载为:
q = 66.2 X 0.325 = 21.5kN/m
所以,作用在肋条上的荷载如下图所示:
215kK m 1
其最大弯矩Mmax 计算如下:
ql 2
21.5 X 1.1 X 1.1
10 = 10
满足强度要求!
2、纵肋的刚度验算
挠度计算如下:
满足刚度要求!
5. 支撑桁架的强度验算
每榀桁架分担1/2模板受到的荷载:
2000
f 66.2
66.2kN/m
2
将支撑桁架上受到的来自各横肋的集中力,简化为均布荷载,如下图所示
M max
=2.6kN ?m
2.6 X 1000 X 1000
39660
=65.6Mpa < 215Mpa
_ ql 4 3 = 150EI
21.5 X 11004
150 X 2.6 X 105 X 1983000
=0.41mm <
1100 400
=2.75mm
计算结果,各杆内力如下所示:
图中圆圈内力的截面为危险截面
首先计算压杆,压杆截面为 14#槽钢,A = 1851mm 2
, 1= 1440mm , i x =
55.2计算如下:
F 75.8 尸;= =40.9Mpa < 215??????
A 1851 H
强度满足要求! 压杆的稳定性计算如下:
E■- 心
1
-- '§
叮"
1& 25W/m
杆件长细比为1440/55.2=26.1
稳定性满足要求!
然后计算拉杆,拉杆采用10#槽钢,A=1274mm 2
计算如下:
F 83500 尸一 = =65.5Mpa < 215?????? A 1274
强度满足要求!
三、迈达斯软件模拟
计算过程采用midas 软件进行有限元分析,受力分析同上
由图4.2可见,模板体系整体最大变形为2.35mm ,如图中板底以上越1/3 位置。
75.8
=
43.1Mpa < 215??????
F
0.95 X 1851
1、1#模板计算结果
图3.1 模板及桁架支撑模型图
图3.2 模板整体变形云图
模板6mm钢板应力较大处位于模板底部附近,如图4.3所示,最大应力为49.2Mpa。
图3.3 模板板面应力云图
如图4.4所示,模板横肋最大拉应力发生在板底以上1/3高度附近,数值为105.7Mpa 。
图3.4模板横肋应力云图
支撑桁架的最大组合应力发生在板底以上1/3高度附近,如图4.5所示,大
小为158.6Mpa。
图3.5 模板支撑桁架应力云图
四、结论
从以上计算各项数值可知,该箱梁模板的支撑桁架由三道支架改为两道支架的修改设计是合理的,能够使桁架模板安装简便,并且完全满足正常浇筑施工的强度和刚度要求。
上海建工技术中心
2012年5月17日。