沉箱模板计算

沉箱模板计算

1、外模板设计资料

沉箱外侧模板长，高，模板采用大型钢模板，重约。面板采用5mm厚钢板，横肋采用[8，间距；竖肋为-6×80mm扁钢，间距；立围令采用[8，围令后为桁架结构，桁架宽，间距，桁架为双[8结构，上、下均设M22对穿螺栓。现对该模板刚度、强度进行验算，并选用合适的拉条。

2、模板侧压力计算

模板的侧向压力主要是由新浇筑的砼对模板产生的侧压力P1和倾倒砼时对模板产生的水平动力荷载P2两部分组成。依据《水运工程混凝土施工规范》

（JTS202-2011）规定，采用插入式振捣器时，砼侧压力为：

P1=8K S+24K t V 1/2

式中P1 ——混凝土对模板的侧压力（KN/m2）

K S ——外加剂影响修正系数，不掺加外加剂时选；掺缓凝外加剂时选

K t ——温度校正系数按下表取值

V ——混凝土浇筑速度m/h

砼侧压力除了和振捣方式有关外，同时还和砼自重、浇注速度、砼的温度、外加剂的应用、砼的下灰方式有关。

温度校正系数表

力，浇筑速度取h。

故P1=8×+24××2= KN/m2

倾倒混凝土产生的水平动力荷载

P2=m2

振捣混凝土产生的混凝土侧压力

P3=m2

由于浇筑混凝土时倾倒混凝土和振捣混凝土不可能同时发生，而振捣混凝土产生的作用力大。

故验算墙身模板强度的荷载设计值

P=+= KN/m2

故验算墙身模板刚度的荷载设计值

P′== KN/m2

3、面板计算

为保证砼的外观质量，根据使用要求，大片模板的面板计算应由刚度控制。 Q235钢的抗拉许用强度[f]=215N/mm 2，抗剪许用强度[f v ]=125N/mm 2。弹性模量E=×106kg/cm 2；许用挠度[f]=2mm 。

面板区格为420×420mm ，属于双向板，当/=420/420=1时，的弯距系数K 1=，

的弯距系数K 2=，

挠度系数为K 3=，

的弯矩系数K 4=,

的弯矩系数

K 5=，计算简图为三面固定，一面简支的最不利状况。 (1)、强度验算

取1mm 宽的板条作为计算单元，荷载为 =×1 = N/mm 支座弯矩

N ·mm N ·mm

面板的截面抵抗矩

mm 3

应力为

=

/W== N/mm 2

215 N/mm 2

满足要求； 跨中弯矩

N ·mm N ·mm

钢板的泊松比=，故需换算

N ·mm N ·mm

应力为

=

/W== N/mm 2

215 N/mm 2

满足要求; (2)、挠度验算

计算刚度和挠度用以下公式

3

0212(1)

Eh B v =-

这里的取值是验算刚度的荷载取值

所以

53

6

02

2.1105

2.410

12(10.3)

B

⨯⨯

==⨯

-

N·mm

mm[f]=2mm =420=1/438<1/400

满足要求。

4、竖向钢肋条验算

竖向为-6×80mm钢板肋，可将其视为单跨简支梁计算，跨度为，根据《建筑施工计算手册》附表2-8计算公式

(1)、强度验算

荷载q=80×=m

截面系数W=bh2/6=6×802/6=×10-6m3

惯性矩I=bh3/12=6×803/12=×10-7m4

×8=

=740/×10-6=115 N/mm2[f]=215N/mm2

满足要求；

(2)、挠度验算

荷载q′=P′×=×=m

模量系数E=×106kg/cm2=×1011Pa

惯性矩I=bh3/12=6×803/12=×10-7m4

= 5×19440×（384××1011××

10-7）= <420/400=

满足要求。

5、横向钢肋条验算

横肋间距420mm，采用[8，按支撑在竖向桁架上的连续梁计算，其跨距等于竖向桁架的间距，即,按5跨连续梁计算。

荷载

式中

F——混凝土侧压力

h——横肋距离

验算强度用q = ×420 = N/mm

验算刚度用q = ×420 = N/mm

[8的截面系数W=×103mm3，惯性矩I=×104mm4

横肋为两段带悬臂的五跨连续梁，可利用弯矩分配法计算得知。

(1)、强度验算

查《建筑结构静力计算手册》五跨梁弯矩分配系数（模型荷载实际是不带悬臂的五跨梁弯矩分配系数）得：

弯矩计算简图

跨内最大弯矩M1、M2、M3的分配系数分别是K1=、K2=、K3=，，支座弯矩M B、M C的分配系数分别是K B=、K C=。

跨内弯矩

N·mm

N·mm

N·mm

支座弯矩

N·mm

N·mm

N·mm

由以上可得

最大弯矩1464288 N·mm

N/mm2215 N/mm2

满足要求；

(2)、挠度验算

悬臂部分挠度mm

跨中部分挠度

mm

满足要求。

6、桁架验算

桁架宽，间距，桁架为双[8结构。[8查《热轧型钢规范》（GB/T706-2008）得出[8基本参数：截面面积A=,惯性半径=，=。

(1)、内力计算

简化计算按8节间下降式斜杆桁架满载验算, 结构为625mm×8=5000mm。

桁架计算简图

荷载P =P1×H×L/8

= KN/m2××8

= KN

(这里H为模板的高度，L为桁架的宽度)

查得桁架各杆件内力分配系数如下表：