中铁一局集团有限公司
沪通铁路站前Ⅵ标
承台模板设计计算单
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中铁一局集团有限公司
沪通铁路站前Ⅵ标项目部
2015年5月
目录
一、工程概况 (1)
二、编制依据 (1)
三、模板构造及主要技术条件 (1)
3.1 模板构造 (1)
四、计算参数 (1)
五、模板受力分析及载荷计算 (2)
六、模板力学计算 (3)
6.1模板检算 (3)
6.1.1面板检算 (3)
6.3 对拉杆螺栓检算 (9)
七、结论 (10)
一、工程概况
模板为沪通VI 标承台模板，本计算主要针对其承台模板的强度、刚度进行力学分析计算，以利于安全施工。
二、编制依据
1、《混凝土工程模板与支架技术》；
2、《路桥施工计算手册》（第一版）；
3、《机械设计手册》（第四版）；
4、《钢结构设计规范》（GB50017-2003）；
5、《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012）；
6、《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）；
7、《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》（JJ025-86）；
8、相关技术文件及图纸。
三、模板构造及主要技术条件
3.1 模板构造
模板采用6mm 厚的A3钢板，竖肋采用c10槽钢，间距0.4m 布置，背杠采用双c18槽钢，底顶部背杠均距离模板底顶0.5m 。
水平方向每个1m 布置一组拉条，竖向设置两道拉条，距承台底0.3m 设置一道，承台顶设置一道，拉条采用直径20mm 的圆钢，螺帽采用双螺帽，。
模板间采用20mm 的螺栓连接，最大浇筑高度3m 。
四、计算参数
(1)砼比重取值为：2.4t/m3；
(2)钢材为Q235b 钢：重力密度3/5.78m N ，弹性模量为
MPa 5
101.2⨯； (3)强度设计值（GB50017—2003钢结构设计规范规定）：[]215a MP σ=拉、压
[]215a w MP σ= []
125a MP τ=；
(4)容许挠度[]f ：结构表面外露的模板L/400，拱架、支架受载荷挠曲的杆件 L/400，钢模板的面板2mm ；
(5)Φ25精轧螺纹钢抗拉强度设计值：[]a MP 650=σ拉。
五、模板受力分析及载荷计算
模板主要承受混凝土施加的侧压力。
结构分为墩身及墩帽，分别浇筑。
（1）新浇注混凝土对模板侧面的压力
当采用内部振捣时，新浇注的混凝土作业于模板的最大侧压力标准值可按照下列两式计算，并取两式中的较小值。
图2为混凝土侧压力分布图：
v t r F c 21022.0ββ=
H r F c =
图2 混凝土侧压力分布图
规范规定，混凝土对模板侧压力的载荷分项系数为1.2，因此，其载荷设计
值为:F F 2.1=设
F ——新浇筑混凝土对模板最大侧压力的标准值（kN/m 2
）； r c ——混凝土的重力密度，对普通混凝土取24kN/m 3
；
t 0——新浇混凝土的初凝时间（h ），可按实测确定，当缺乏试验资料时，可采用 t 0=200/(T+15)计算。
砼入模时的温度取20℃（T 为混凝土的温度）,为5.7； v ——混凝土的浇注速度（m/h ），现场浇筑速度最大为0.5m/h ； H ——混凝土侧压力计算位置处于新浇筑混凝土顶面的总高度（m ）； h ——有效压力高度（m ）；
1β——外加剂影响修正系数，不掺外加剂时取1.0，掺具有缓凝作用的外加剂时取1.2； 2β——混凝土坍落度影响修正系数，当砼落度小于30mm 时取0.85，50～90mm 时取1.0，
110～150mm 时取1.15 。
2c 1F=0.220.2224 5.7110.521.28/o t v kN m γββ=⨯⨯⨯⨯=
224 3.584/c F r H KN m ==⨯= 224 2.9570.8/c F r H KN m ==⨯=
/21.28/240.88c h F m γ===
取小值，故混凝土对模板侧压力设计值（分项系数为1.2）：
2=1.225.54/F F KN m =设
（2） 倾倒混凝土时产生的载荷
倾倒混凝土产生的载荷，取该项载荷的标准值为2kN/m 2，分项系数为1.4，载荷设计值为2×1.4=2.8（kN/m 2） （3）载荷组合
墩柱模板计算时，根据《建筑施工模板安全技术规范》JGJ162-2008规定，载荷组合为：
新浇筑混凝土的侧压力+倾倒混凝土时产生的载荷=载荷组合
225.54 2.828.34/F kN m =+=
六、模板力学计算
6.1模板检算 6.1.1面板检算
面板为6mm ，竖筋400mm 间隔，面板计算模型为单向板受力，取0.5m 长度进行单向板作为计算模型，采用迈达斯建模进行计算，计算模型和 结果如下图所示：
28.3 28.3 28.3 28.3 28.3 28.328.3
28.3
28.3
28.3
28.3
28.3
28.3
28.3
28.3
28.3
28.3
28.3
28.3
28.3
28.3
28.3
28.3
28.3
28.3
28.3
28.3
28.3
28.3
28.3
28.3
28.3
28.3
28.3
28.3
28.3
模型图
有效应力图
变形图
根据迈达斯建模计算结果可知，面板的最大有效应力为56.6MPa （小于215MPa ），最大变形为0.5mm ，（小于1mm ），强度和刚度均满足施工设计要求。
6.1.2竖肋检算
竖肋采用C10槽钢，间距0.4m 布置，承受的最大均布荷载为28.34×0.4=11.34kN/m 。
竖肋的计算模型为简支梁受均布荷载，荷载距离承台顶0.88m 递减为0。
采用迈达斯建模计算，模型和计算结果如下图所示：
-11.3
-11.3
-0.0
-6.4
-11.3
-11.3
-11.3
-11.3
-11.3
模型图
剪应力图组合应力图变形图
支反力图
根据迈达斯建模计算结果可知，C10背肋的最大有组合应力为120.2MPa （小于215MPa ），最大剪应力为26.2Mpa （小于125MPa ），最大变形为4.8mm ，（小于5mm ），下支反力为17.5KN ，上支反力 11.5KN 。
强度和刚度均满足施工设计要求。
6.1.3背肋检算
背肋采用双C18槽钢，单根竖肋对背肋的集中荷载为17.5KN 。
背肋的计算模型为连续梁每间隔0.4m 受集中荷载，取4跨连续结构进行检算。
采用迈达斯建模计算，模型和计算结果如下图所示：
-17.5
-17.5
-17.5
-17.5
-17.5
-17.5
-17.5
-17.5
-17.5
-17.5
-17.5
模型图
支反力图剪应力图
组合应力图
变形图
根据迈达斯建模计算结果可知，双C18背肋的最大有组合应力为16MPa （小于215MPa ），最大剪应力为12Mpa （小于125MPa ），最大变形为0.1mm ，（小于2.5mm ），最大支反力为48.1kN 。
强度和刚度均满足施工设计要求。
6.3 对拉杆螺栓检算
对拉螺栓为Φ20 圆钢钢。
由背杠计算最大支撑反力知对拉螺杆最大拉力：48.1KN 。
2210314A mm π=⨯=
3
48.110153.2314
F Mpa A σ⨯===，强度符合。
七、结论
本计算分别对模板的模板，竖肋、背杠、拉条进行力学计算，均满足施工要求。