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圆柱模板结构验算2

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重庆神工钢模板制造有限公司 1

圆

柱

模

板

结

构

验

算

书

重庆神工钢模板制造有限公司

2013-1-20

重庆神工钢模板制造有限公司 2

一、结构验算说明

本结构验算按照圆模板径向拉力原理和小断面平面模板原理进行验算。

验算均取最不利位置进行，为达到安全目的，验算时受力结构模型均取用简支，相当于另外附加了一个安全系数。计算模型中安全系数静载取用1.1，动载取用1.2。

二、混凝土侧压力计算

本计算取Ф1.6m直径，最高墩柱高度取10m，设计考虑一次性浇筑，平均每小时浇筑8m3，墩柱截面R=800mm计算，面积为2.0m2，平均浇筑速度为4m/h。

所以有：

F1=0.22γct0β1β2V1/2=0.22×26×8×1.2×1.15×41/2=126.3Kn/m2

混凝土的初凝时间t0为8h，浇注速度V为1.25m/h，混凝土的比重取26Kn/m3。

F2=γCh=26×10=260Kn/㎡

两者比较取侧压力为126.3。其他动载为施工荷载，按照常规取5。

F=126.3×1.1+5×1.2=144.93Kn/㎡。

三、径向拉力计算

根据圆筒承压计算模型，标准圆形压力容器承受的法向压力均转化为径向拉力。

重庆神工钢模板制造有限公司 3 法向压力F’＝πrFsinθ

积分后，rFrFrFdrFN2)11(cossin200

即N=πrF=364.06(Kn/m)

四、面板验算

因面板纵肋8x85钢板为通长，环向横肋12x85钢板，面板支承在纵、横肋上，受力结构按照单向板考虑。截取10mm宽面板按简支梁进行验算。

1、截面特性计算

322)(7.415106161mmbhW

433)(2.104510121121mmbhI

2、面板强度和挠度验算

截取纵横肋间面板，最大净距取350cm计算

MPaPabhqlWM215105.214107.4130.0101105.798161816922322

3121142341038.2102.1041006.2100312.010105.79677.0100677.0EIqlf ，满足要求。

由于圆模板理论上法向压力均会转化为切向拉力，实际面板挠度会大大小于按照小截面简支力学模型计算出的结果，上述计算得出的挠度不能代表实际产生的挠度，还需要验算面板抗拉。

3、面板抗拉强度验算

截取1cm断面面板进行面板抗拉强度验算。

拉力T＝399.6×103×1×10－2＝3996（n）

MPaPaST215106.661011063996623

五、纵肋强度和挠度验算 重庆神工钢模板制造有限公司 4 纵肋8*85钢板，横肋12x85钢板为主受力结构，支撑来自面板传递过来的力。纵肋的支承部件为环向肋，环向肋与连接法兰净距和环向肋之间净距分别为350mm和400mm，取大值400mm计算，按照简支梁模型，受力为均布荷载。

322)(7.1068106161mmbhW

433)(426810121121mmbhI

MPaPaWqlWM215104.5107.1064.036.0105.79818166232

6811434104.3104261006.21004.036.0105.79677.0100677.0EIqlf，满足要求。

六、环向箍验算

模板设计按照1/2圆进行设计，纵肋呈对称分布，传递到环向箍的力均向切向和法向分散，向外的力受到切向力的约束。环向横肋12x85。

nV1144836.04.0105.793

nN1598404.0106.3993

受力模型可以简化如下： 重庆神工钢模板制造有限公司 5

N’=2Nsin（25.715/2）＝71137n>V＝11448n

该情况下，向外的力受到强大的约束，根据环形受力结构的原理，也可以得出整体受力的环状结构均转化为切向力，只有整体向外的趋势，而没有不均衡变形的趋势，此时只需要验算环向箍是否能承受切向拉应力。

MPaPaST215109.10110569.115984063

七、螺栓数目验算

法兰采用螺栓进行连接紧固，采用M18螺栓。螺栓孔间距20cm。

柱箍体需承受的竖向压力N=364.06kN

M18螺栓的允许承载力：

[NL]=Pμn/K

式中：P---高强螺栓的预拉力，取190kN;

μ---摩擦系数，取0.3；

n---传力接触面数目，取1；

K---安全系数，取1.7。

则：[NL]= 200×0.3×1/1.7=35.3kN

螺栓数目m验算：

m=N’/[NL]=364.06/35.3=10.3，螺栓数目m=11个。

则每条高强螺栓提供的抗剪力：

P′=N/28=364/36=10KN，故能承担所要求的荷载。

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框架柱抗侧移刚度验算 Microsoft Word 文档

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1.水平荷载作用下框架结构的变形验算

前面已经得到该框架结构各层梁柱的线刚度。

1.1首先进行风载作用下的水平位移变形验算。

对于框架各层层间的位移：

（1）首层：Δu1 =( P1+P2+P3+P4+P5)/K1=（14.818+15.70+14.36+13.385+14.929）/46383.75=73.192/46383.175

Δu1/H1 =0.001577985/4.8=，经验算符合要求。

用同样的验算方法可得到其他各层也符合抗侧移要求。

（2）最上层顶点位移验算：

U =Δu1 +Δu2 +Δu3+Δu4 +Δu5 =

0.001577985+0.000540884+0.000399402+0.000257919+0.000116437=

0.003296798 m

U/H = 0.003296798/(4.8 + 3.9×4) =697001＜6501，经验算也符合要求。

1.1然后进行水平地震作用下的水平位移变形验算。

（1）首层：Δu1=FEk1/K1 = 229.259/46383.175 = 0.004942718m

Δu1/H1 =0.004942718/4.8=，经验算符合要求。

用同样的验算方法可得到其他各层也符合抗侧移要求。

（2）最上层顶点位移验算：

U =Δu1 +Δu2 +Δu3+Δu4 +Δu5

=0.004942718+0.0042618+0.003659396+0.002798763= 0.022709826 m

U/H = 0.022709826 /(4.8 + 3.9×4) =8361＜6501，经验算也符合要求。

验算完毕。

模板强度验算

模板强度验算

模板强度验算

根据本工程特点，先代表性构件进行强度验算，如下：

本工程最大梁截面250×750，长8.1的矩形大梁，离地2.85m，梁底板采用木模（6cm厚），楞木采用木楞木，侧模为竹胶板，支柱采用钢管支柱，柱箍采用楞木柱箍，框架柱截面最大650×650，模板底楞木格顶撑间距先0.7m，侧模立档间距选用700mm，计算底板，侧模、支撑，柱箍。

a.框架梁验算

⑴选用松木

顺纹抗压强fc=10Mpa

顺纹抗弯强度fm=13Mpa

顺纹抗剪强度fV＝1.4Mpa

弹性模量E＝9000N/mm2

⑵底模验算（松木重力密度取5KN/m3）

抗弯强度验算

①荷载

底模自重：5×0.06×0.25×1.2＝0.09KN/m

砼自重： 24×0.25×0.75×1.2=5.4KN/m

钢筋自重：1.5×0.25×0.75×1.2=0.34KN/m 振捣砼荷载：2×0.25×1.2=0.6KN/m

合计 Q=6.43KN/m

乘以拆减系数0.9，则Q＝Q1×0.9=5.79KN/m

②抗弯承载力验算，底模楞木间距为0.8m，基本是一个等跨连续梁，考虑木材长度，故按四跨计算，按最不利荷载分布中的结构静力计算得：

弯矩系数：取KM＝－0.121

剪力系数：取KV＝－0。

挠度系数：取KW＝0.967

则M＝KW＝QL2

M—弯矩设计值

Q—荷载5.79KN/m

L—底模楞木间距0.8m

b—截面宽度25mm，h—截面厚度6cm

I—受力构件截面尺寸以小边为高度的惯性矩I＝

则抗弯强度M＝KMQL2＝－0.121×5.79×0.72

=－0.45KNm=－0.343×106N.mm

δ＜fm＝13MPa

③抗剪强度验算

⑶⑷⑸

模板验算

模板验算

梁柱模板验算

钢材、抗拉强度设计值Q235钢为215N/mm2，普通螺栓为170N/mm2，钢楞的允许挠度：平板模为1.5mm，钢楞为3mm。

⑴荷载设计值

1) 砼侧压力计算：

F1=0.22γct0β1β2V1/2

=0.22×24000×5.71×1.0×1.15×5.51/2

=81.32kN/mm2

F =γcH=24×10=240 kN/m2

取两者中小值 即F1=81.32 kN/mm2

砼侧压力设计值

F=F1×分项系数×折减系数=81.32×1.2×0.85=82.94 kN/m2

倾倒砼时产生的水平荷载为2 kN/m2

荷载设计值F2=2×1.4×0.85=2.38 kN/m2

2) 对荷载进行组合F’=82.94+2.38=85.32kN/m2

⑵验算

1) 钢模板验算

查表知P3015钢模板（δ=2 .5mm）截面特征，

Ixj=26.97×104mm4, Wxj=5.94×103mm3

计算简图如下：

化为均布荷载：

q1= F’×0.30/1000=85.32×0.30×1000

=25.6 N/mm (用于计算承载力)

q2= F×0.30/1000=24.9N/mm(用于验算挠度)

抗弯强度验算： 模板计算简图M=q1×L2/2=25.6×3002/2=115.2×104Nmm

σ=M/W=115.2×104/5.94×103=194 N/mm2＜fm=215 N/mm2

挠度验算：

W=q2M/24EIxj=[24.9×300×(9002+6×3002×900+3×3003)]

/（24×2.06×105×6.97×104）

=0.9mm＜[w]=1.5mm（符合要求）

圆柱模板计算书

圆柱模板计算书

圆柱模板计算书

一．基本情况：

本圆柱模直经为1.4米，采用面板4mm钢板，法兰及肋骨均采用8X70扁钢。肋间距为300X300mm。采用混凝土浇注速度为3m/h，混凝土入模温度为25℃。

二．荷载计算：

1.混凝土侧压力：根据GB50204-92中新浇注混凝土作用在模板上的最大侧压力计算公式如下：

F=0.22RcTβ1β2V½（T=5）

=0.22X24000X5X1X1.5X3½=52.59KN/m²

F=RcH=24X10=240 KN/m²

取二者中较小值为F=52.59 KN/m²

2.混凝土侧压力设计值：F=F1X分项系数X拆减系数

F=52.59X1.2X0.85=53.64 KN/m²

3.倾倒混凝土时产生的水平荷载

查建筑施工手册17-78表为：2 KN/m²

荷载设计值为2X1.1X0.85=1.87 KN/m²

4.混凝土振捣产生的荷载

查路桥施工手册8-1表为2 KN/m²

荷载设计值为2X1.1X0.85=1.87 KN/m²

5.荷载总计：53.64+1.87+1.87=57.38 KN/m²

三：板面计算： 圆弧模板在混凝土浇注时产生的侧压力有肋骨架承担，在刚度计算时可以与平面钢模等同。

四：侥度计算：

按照三边固结一边简支计算，取10mm宽的板条作为计算单元，则荷载Q=0.0584X10=0.584 KN/m²

根据1X/1Y=0.9查表得ω大=0.00258q1 /k

K=Eh³b/12(1-v²)=206000x6³x 10/12(1-0.3²)

=40750000

则ω大=0.57mm≤0.883mm

故满足要求

五：肋骨挠度计算

ω大=ql/384EI=0.0014MM≤0.883mm

故满足要求

六：圆弧形横肋端头拉力强度计算

A3钢材料f=140N/mm²

F =FA=140X70X8=78400=78.4KN

根据路桥施工计算手册213页为21.024KN