承臺鋼模板計算書.docx

承臺鋼模板計算書編制：復核：審批：二零一八年三月目 錄1、工程簡介21.1、工程概況21.2、模板結(jié)構(gòu)形式22、設計相關(guān)參數(shù)選定32.1、計算目的32.2、計算依據(jù)32.3、主要控制計算參數(shù)32.4、設計技術(shù)參數(shù)及相關(guān)荷載大小選定42.4.1、荷載類型42.4.2、荷載組合52.4.3、計算方法、模式63、模板結(jié)構(gòu)計算63.1模板結(jié)構(gòu)傳力路線說明63.2面板計算73.3豎肋計算83.4橫肋計算93.5龍骨計算103.6對拉拉桿計算123.7模板底部限位受力123.8模板外側(cè)斜撐計算134、模板抗傾覆計算145、計算結(jié)果匯總146、結(jié)論15承臺鋼模板計算書1、工程簡介1.1、工程概況承臺結(jié)構(gòu)尺寸為，承臺一次澆筑完畢，混凝土澆筑速度約1m/h，初凝時間約12小時。1.2、模板結(jié)構(gòu)形式承臺采用大塊鋼模板組拼而成，模板之間設對拉拉桿，模板與基底接觸處采用限位措施將模板底部固定。單個側(cè)面分成4塊模板，各塊之間采用M20普通螺栓連接形成整體。兩側(cè)模板垂直相交連接處設置陽角角模板，用拉桿連接固定。模板面板采用6mm厚鋼板；豎肋采用10槽鋼，間距375400mm；橫肋及各塊四周邊肋采用100mm高 、10mm厚鋼板帶，間距500mm；沿承臺高度方向設三道225a龍骨（背楞），間距1000mm，頂?shù)讓育埞蔷喑信_頂?shù)走吘壘鶠?00mm；對拉拉桿采用32鋼筋，固定在龍骨上，拉桿最大間距1950mm。模板結(jié)構(gòu)布置圖如圖1.1所示。圖1.1承臺模板結(jié)構(gòu)布置圖2、設計相關(guān)參數(shù)選定2.1、計算目的本承臺模板設計首先為滿足本項目承臺施工需求。另外為實行物資統(tǒng)購，提高項目模板的通用性和周轉(zhuǎn)材料利用效率，發(fā)掘模板剩余價值，本模板設計為下一步制定公司橋涵結(jié)構(gòu)物模板通用圖集，推行模板設計標準化工作提供基礎資料。2.2、計算依據(jù)1.鋼結(jié)構(gòu)設計規(guī)范 GB 50017-2003；2.公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范 JTG/T F50-2011.3.混凝土結(jié)構(gòu)工程施工及驗收規(guī)范GB502044.建筑結(jié)構(gòu)靜力計算手冊2.3、主要控制計算參數(shù)模板材料采用Q235鋼材，其彈性模量E2.1105Mpa；鋼材的強度設計值，根據(jù)鋼材厚度按下表采用。表2-1 鋼材強度設計值鋼 材強度設計值抗拉、抗壓和抗彎抗剪端面承壓構(gòu)件鋼號厚度ffvfcemmMPaMPaMPaQ235162151253251640205120406020011560100190110依照JTG/T F50-2011規(guī)范要求，計算模板、支架剛度時，其最大變形值不得超過下列允許值：1.結(jié)構(gòu)表面外露模板，撓度為模板構(gòu)件跨度的1/400；2.結(jié)構(gòu)表面隱蔽的模板，撓度為模板構(gòu)件跨度的1/250；3.支架受載后撓曲的桿件（橫梁、縱梁），其彈性撓度值為相應結(jié)構(gòu)計算跨境的1/400；4.鋼模板的面板變形值為1.5mm，鋼棱和柱箍變形為L/500，B/500，（其中L為計算跨境，B為柱寬度；模板在自重和風荷載等作用下的抗傾覆系數(shù)穩(wěn)定性系數(shù)不小于1.3。2.4、設計技術(shù)參數(shù)及相關(guān)荷載大小選定2.4.1、荷載類型1.承臺模板混凝土側(cè)壓力依照混凝土結(jié)構(gòu)工程施工及驗收規(guī)范（GB50204）采用內(nèi)部振搗時，新澆筑混凝土作用于模板的最大側(cè)壓力為： 對比、式取較小值，得，有效壓頭高度3m。模板強度計算時將混凝土側(cè)壓力乘以1.2倍荷載系數(shù)，進行加載計算。2.其他荷載計算傾倒砼時水平?jīng)_擊荷載，模板強度計算時乘以1.4倍荷載系數(shù)，進行加載計算。風荷載，風荷載乘以1.4倍荷載系數(shù)，進行計算。2.4.2、荷載組合依照JTG/T F50-2011模板、支架設計時考慮下列各項荷載，并按照表3的規(guī)定進行組合。表3-1 模板、支架設計計算的荷載組合模板、支架結(jié)構(gòu)類別荷載組合強度計算剛度計算梁、板的底模板及支撐架、支架等1+2+3+4+7+81+2+7+8緣石、人行道、欄桿、柱、梁、板等側(cè)模板4+55基礎、墩臺等厚大結(jié)構(gòu)物的側(cè)模板5+651.模板、支架自重；2.新澆筑混凝土、鋼筋、預應力筋或其他圬工結(jié)構(gòu)物的重力；3.施工人員及施工設備、施工材料荷載；4.振搗混凝土時產(chǎn)生的振動荷載；5.新澆筑混凝土對模板側(cè)面的壓力；6.混凝土入模時產(chǎn)生的水平方向的沖擊荷載；7.設于水中的支架所承受的水流壓力、波浪力、流水壓力、船只及其他漂浮物的撞擊力；8.其他可能產(chǎn)生的荷載，如風荷載、雪荷載、冬季保溫設施荷載等。根據(jù)荷載及其荷載組合，承臺模板荷載計算圖示意圖如圖2-1所示。圖2.1 承臺模板荷載計算示意圖2.4.3、計算方法、模式模板結(jié)構(gòu)設計采用極限狀態(tài)法進行結(jié)構(gòu)設計計算，所有鋼材均采用Q235鋼材，模板結(jié)構(gòu)自重分項系數(shù)取1.2（1.0），砼側(cè)面壓力作用效應分項系數(shù)取1.2，砼振搗荷載作用效應分項系數(shù)取1.4，風荷載作用效應分項系數(shù),取1.4。3、模板結(jié)構(gòu)計算3.1模板結(jié)構(gòu)傳力路線說明根據(jù)模板受力狀態(tài)，模板結(jié)構(gòu)傳力路線為： 上述傳力路線是在理想狀態(tài)下，承臺砼澆筑速度各面均一致，相對的兩面砼側(cè)壓力傳遞給拉桿的拉力值一樣，方向相反，模板形成自平衡體系。實際承臺砼澆筑施工時不可能處于理想狀態(tài)，因此需要在模板外側(cè)設斜撐，用于平衡承臺砼兩側(cè)澆筑不平衡時產(chǎn)生的側(cè)向壓力差，以及模板在風荷載作用下保持平衡。3.2面板計算模板面板簡化為四周固定在豎肋和橫肋上的板，面板荷載實際為梯形荷載，為簡化計算，面板計算按均布荷載計算，荷載取值按承臺底部最大處取值。面板豎肋最大間距400mm，橫肋間距500mm，豎肋與橫肋間距比為，查建筑結(jié)構(gòu)靜力計算手冊表4-4，模板面板最大撓度計算系數(shù)為0.00182，剛度計算時荷載取值，面板單位寬度剛度值： 式中彈性模量； 板厚； 泊桑比。模板面板最大變形值為：查建筑結(jié)構(gòu)靜力計算手冊表4-4，模板面板最大彎矩計算系數(shù)為0.0271，強度計算時荷載取值：， 模板面板最大彎矩為：模板面板最大彎曲應力為：模板面板剛度與強度均滿足施工要求。3.3豎肋計算豎肋簡化為支撐在龍骨上的連續(xù)梁，豎肋最大間距s=400mm=0.4m，其剛度計算時荷載取值，其強度計算時荷載取值。豎肋采用有限元計算軟件進行計算，豎肋采用梁單元，在龍骨及豎肋底板施加豎向約束，按連續(xù)梁模型建模計算。豎肋最大變形發(fā)生在第二道和第三道龍骨間跨中位置，最大變形-0.3mm，豎肋剛度計算加載及變形圖如圖3.3-1所示。圖3.3-1豎肋剛度計算加載及變形圖（單位：mm）豎肋最大組合應力為47.1MPa，最大剪應力為31.0 MPa，其組合應力圖見圖3.3-2，剪力圖見3.3-3。圖3.3-2 豎肋強度計算加載及組合應力圖（單位：MPa）圖3.3-3 豎肋強度計算加載及剪應力圖（單位：MPa）3.4橫肋計算橫肋簡化為支撐在豎肋上的簡直梁，豎肋最大間距即橫肋跨徑400mm，橫肋間距500mm，最下面一道橫肋受力最為不利，按偏于保守計算原則，取模板荷載底部最大值代替實際荷載進行加載。其剛度計算時荷載取值，其強度計算時荷載取值。模板橫肋截面慣性矩：橫肋最大變形： 橫肋最大彎矩為：橫肋最大彎曲應力為：橫肋最大剪力為：橫肋最大剪應力為：模板橫肋剛度與強度均滿足施工要求。3.5龍骨計算龍骨簡化為支撐在拉桿上的連續(xù)梁，龍骨間距s=1000mm=1m，按偏于保守計算原則，取模板荷載底部最大值代替實際荷載進行加載。其剛度計算時荷載取值，其強度計算時荷載取值。龍骨采用有限元計算軟件進行計算，龍骨采用梁單元，在拉桿位置施加豎向約束，按連續(xù)梁模型建模計算。龍骨最大變形-0.8mm，龍骨剛度計算加載及變形圖如圖3.5-1所示。圖3.5-1 龍骨剛度計算加載及變形圖（單位：mm）龍骨最大組合應力為124.2MPa，最大剪應力為50.0 MPa，其組合應力圖見圖3.5-2，剪力圖見3.5-3。圖3.5-2 龍骨強度計算加載及組合應力圖（單位：MPa）圖3.5-3 龍骨強度計算加載及剪應力圖（單位：MPa） 龍骨拉桿位置最大支撐反力為162.3KN，其反力圖見圖3.5-4。圖3.5-4 龍骨支撐反力圖 （單位：KN）3.6對拉拉桿計算根據(jù)龍骨計算中最大支撐發(fā)力162.3KN，計算拉桿最大拉應力為，滿足要求。3.7模板底部限位受力單根豎肋底部位置支撐反力為4.5KN，其反力圖見圖3.7-1。圖3.7-1 豎肋支撐反力圖 （單位：KN）底部采用預埋在墊層中的22圓鋼進行限位，鋼筋剪切應力，滿足要求。3.8模板外側(cè)斜撐計算模板一側(cè)的風荷載為，另外考慮兩側(cè)砼澆筑不均勻，高度相差50cm的側(cè)壓力，兩個壓力的和，由模板外側(cè)斜撐承受。斜撐上撐在最上層龍骨上，上端距地面高度2.5m，與地面成45角，一側(cè)承臺側(cè)面設兩根2I20a斜撐，斜撐長度。斜撐為壓彎構(gòu)件，一側(cè)斜桿軸向分力N與水平分力F均為，斜撐底部最大彎矩為。斜撐采用2I20a，其截面面積，彎截面積，強軸回旋半徑，弱軸回旋半徑， b類截面，截面強軸塑性發(fā)展系數(shù)。計算長度，長度系數(shù)，強軸長細比，軸心受壓穩(wěn)定系數(shù)；弱軸長細比，軸心受壓穩(wěn)定系數(shù)。參數(shù)，斜撐軸向壓力N=13.9KN，彎矩。彎矩平面內(nèi)穩(wěn)定性：彎矩平面外穩(wěn)定性：滿足要求。4、模板抗傾覆計算模板抗傾覆力矩為模板重量力臂=150（7.5/2+2.5）=937.5KNm，傾覆力矩為模板一側(cè)的風荷載力臂=0.57.533.0/2=16.9KNm，模板抗傾覆穩(wěn)定系數(shù)為：K=937.5/16.9 =55，滿足