模板计算书
一、已知条件:
新建铁路沪宁城际铁路客运专线工程桥墩浇筑时采用全钢模板,模板如图所示。
模板设计高度为2.5m,模板面板为6mm厚钢板,竖肋为[10#钢,水平间距为300mm,横肋为10mm厚钢板,高100mm,竖向间距500mm,背楞采用高为850mm的桁架,最大间距为900mm,用M20的标准件连接,吊钩为υ20圆钢。
1、载荷:
砼的高度H=2500㎜,浇注速度为V=2m/h,浇注温度T=35°,则初凝时间为t0=200/(T+15)=4h,砼的密度r c=4.5KN/m3。
侧压力P1=0.22r c t0β1β2V1/2
=0.22*24.5*4*1*1.15*21/2=35.06KN/㎡
侧压力P2= r c H=2.5*24.5=61.25 KN/㎡
侧压力取P=35.06 KN/㎡ 震动产生的侧压力P 振=4 KN/㎡ 组合载荷:
∑P=35.06*1.2*0.85+1.4*4*0.85=41.71 KN/㎡ 取掉震动P=35.06*1.2*0.85=35.76 KN/㎡ 均部载荷∑q=41.71*1=41.71KN/m q=35.76*1=35.76KN/m 2、 检算标准
1) 强度要求满足钢结构设计规范;
2) 结构表面外露的模板,挠度为模板结构跨度的1/500; 3) 钢模板面板的变形为1.5mm ; 4) 钢面板的钢楞、柱箍的变形为3.0mm 。
二、 面板的校核: 面板空间为500*300,其
W=1*62*10-6/6=6*10-6m 3
I=W*6*10-3/2=30*10-9m 4 300/500=0.6
K=73.407491.0*12006.0*10*2063.01(12392
3==-Eh )
弯矩M=20402.0ql =0.0402*41.71*103*0.32=150.9N.m 弯曲应力σ=M/W=
6
10*309
.150-=50.3MPa <205 MPa
挠度f =K ql 400255.0=73
.40743.0*10*76.3500255.04
3
q
=0.00018m=0.18mm <300/500=0.6 mm 。
面板的强度和刚度均满足要求。
三、 竖肋的校核:
竖肋用[10,支撑间距最大为900,其
I=198.3*10-8m 4,W=39.7*10-6m 3
弯矩M=82ql =8
9.0*10*71.412
3=4223.14N.m
弯曲应力σ=M/W=
6
10
*7.3914
.4223- =106.38MPa <205 MPa
挠度f =EI ql 100677.04=8
94
310*3.198*10*206*1009.0*10*76.35*677.0-
=0.00039m=0.39mm <900/500=0.56mm 竖肋的强度和刚度满足要求。
四、 桁架的强度校核:上桁杆采用2-[14,下桁杆采用2-[12, [14的截面积
S=1851.6mm 2,I=564*10-8 m 4,[12的截面积S=1536.2mm 2,I=346*10-8 m 4,则
∑I=2I 1+2*S 1i 2+2I 2+2*S 2i 2
=2*564*10-8+2*1851.6*10-6*0.4252+2*346*10-8+2*1536.2*10-6*0.4252
=124.2*10-5m 4
∑W=∑I/i=124.2*10-5/0.425=2922.35*10-6m 3
弯矩M=82ql =8
5.5*10*71.412
3=157715.94N.m
弯曲应力σ=M/W=6
10
*35.292294
.157715-=53.97MPa <205 MPa
挠度f =EI ql 38454=8
94
310
*124200*10*206*3845.5*10*76.35*5-
=0.0016m=1.6mm <3㎜ 桁架的强度、刚度均满足要求 五、背楞的强度校核:
采用2-[14,I=564*10-8 mm 4,W=80.5 *10-6mm 3,
则弯矩M 82ql =8
2.1*10*71.412
3=7507.8N.m
弯曲应力σ=M/W=
6
10*5.80*28
.7507-
=46.63MPa <205 MPa
挠度f =EI ql 38454=8
94
310*564*2*10*206*3842.1*10*76.35*5-
=0.00042m=0.42mm ≤3㎜ 背楞的强度、刚度均满足要求
六、 组合变形:
0.18+0.39+1.6+0.42=2.59mm <4mm 满足要求。
七、 桁架的连接螺栓的校核: 一、 连接螺栓计算:
模板用M20标准件连接: N=PA=0.101×6800×3100=2.13×106N M20螺栓截面面积A=314mm 2主要受剪:
τ=Px /A=2.13×106/(112×314)=60.56N/ mm 2<[τ]=125 N/mm 2故满足
q
要求。
二、连接螺栓采用8-M27*1.5,其截面积S=572.56㎜2
受力P=qcr π=41.71*103*1*1.5*π=196.45*103N
σ=P/nS=6
3
10
*56.572*810*45.196-=42.88MPa <157MP 满足要求。
八、吊钩计算:
1. 吊钩采用υ20圆钢,截面面积A=314.22mm 2,每块柱模板上设2个吊钩,按吊装模板自重计算,模板自重荷载设计值取系数1.3, 即Px =1.3×0.75=0.975T.
σ=Px /A=9750/(2×314.2)=15.51N/mm 2<[σ]=215N/mm 2均满足要求。