墩身钢模板受力计算

墩身模板受力计算

一、基本参数：

最大墩身分节高度9m ，砼初凝时间为7h ，入模温度25℃。砼容重γ=25KN/m 3，砼坍落度约16～18㎝，砼每小时浇注数量为40m 3/h ，墩身最小截面积S=5.2×4.8+2.42×3.14=43.05㎡

砼浇注速度：V=40/S=40/43.05=0.93m/h 二、砼侧压力计算。 1、有效压头高度h

V=0.93m/h<6m/h

h=1.53+3.8V/T=1.53+3.8×0.021=1.61m P max =0.22rt 。k 1k 2V 1/2 (式1) P max =rh (式2) t 。-砼初凝时间 k 1-外加剂影响系数

k 2-砼坍落度影响修正系数 P max =0.22rt 。k 1k 2V 1/2

=0.22×25×7×1.2×1.15×0.931/2=51KPa

P max =γh =25×1.61=40.25KPa 取P max =51KPa

2、倾倒砼时产生的荷载P 1=6KPa

根据《公桥规》作用于模板的侧向最大压力

P=P max +P 1

=51+6=57KPa

三、模板计算：

模板采用横肋[10，间距25㎝，竖肋采用高为80㎜厚6㎜热轧扁钢。面板采用δ=6㎜钢板。 1、面板强度计算

面板被横肋、竖肋分成多个区域，按 l x =30㎝，l y =25㎝,l x /l y =1.2<2

面板按两边简支，两边固结的双向板计算，取1㎜宽板条作为计算单元

q=P ×1㎜=57KPa ×1㎜=0.057N/㎜ 1.1应力计算

跨中弯矩M x =k x q l x 2 ；M y =k y q l y 2

支座边上的弯矩，M x 。=k x 。q l x 2;M y 。=k y 。q l y 2

查表知：k x =0.0285；k y =0.0158，k x 。=-0.0698；k y 。=0

M x =0.0285×0.057×4002=146.2N ·mm M y =0.0158×0.057×4002=56.3N ·mm M x 。=-0.0698×0.057×4002=248.7N ·mm

钢板泊松系数v=0.3，跨中弯矩修正后

M x (V)=M x +vM y =146.2+0.3×56.3=1630.09N ·mm M y (V)=M y +vM x =56.3+0.3×146.2=60.56N ·mm 面板抗弯截面模量W=1/6bh 2=1/6×62=6mm 3 应力σ=M/W=248.7N ·mm ÷6mm 3

=41.45N/mm 2=41.45MPa<[σw

]=181MPa

1.2面板挠度计算

由f=k f

B.===41.5×105N·mm

查表知，k f =0.00192

f=0.00192×0.057×2504/41.5/105

=0.103

[f]=L/500=250/500=0.5>0.103,满足要求

2竖肋计算

竖肋采用δ=6㎜宽为80㎜扁钢，间距300㎜，可视为支承在竖肋上承受均布荷载的简支梁，计算跨径等于竖向间距

q=q l1=0.057×300=17.1N·mm l1=横肋间距

M=1/8q l22=1/8×17.1×2502=133593.8N·mm l2=竖肋间距

W=1/6bh2=1/6×6×802=6400mm3

σ=M/W=13593.8÷6400=20.87N/mm2<[σ]=181MPa，满足要求

竖肋挠度计算

f=5q l 4/384EI=5×17.1×2504/384÷2.1÷105÷I

I=bh3/12=6×803/12=256000mm4

f=5×17.1×2504/384÷2.1÷105÷256000

=0.016㎜<[f]=L/500=0.5㎜

满足要求

3、横肋计算

横肋采用[10，间距250㎜，可视为支承在背肋<柱箍>上的连续梁，间距250㎜，计算时偏安全地按简支梁计算跨中弯矩，同时校核悬臂部分和跨中挠度。

q=0.057×250=14.25N·mm

跨中弯矩：M=1/8q l22=1/8×14.25×10002=1.78×106N·mm

查资料可知，W x=39.4cm3=39.4×103mm3

I x=198.3cm4=198.3×104mm4

σ=M/W x=1.78×106÷39.4÷103=45.2N/mm2<[σ]=181MPa 跨中挠度f=q l 4(5-24λ2)/384EI

式中λ为悬臂长度与跨中长之比，λ==

f=14.25×10004×(5-242)÷384÷2.1÷105÷198.3÷104

=0.09㎜<[f]=L/500==2㎜

悬臂端挠度f=q a4/8EI, a-悬臂长度

f=14.25×5004÷8÷2.1÷105÷198.3÷104

=0.27㎜<[f]=L/500==1㎜

通过上述计算，横肋采用[10，间距250㎜,满足要求

4、模板挠度调合

根据上述计算，f max=f(面板)+f(竖)调合最大

f max=0.1+0.27=0.39mm<[f max]=1.5㎜,满足要求

5、拉杆计算

拉杆间距1000×800

N=P·S=0.057×1000×800=456000N

拟采用Φ25拉杆，螺纹内径d=25-3.07=21.93mm

[N]=(21.93/2)2×3.14×145=54741N〉N=456000N ，满足要求6、连接螺栓计算

由强度计算中知，产生拉力N=q D/2=57×4800÷2=136800N

连接螺栓剪应力计算：

用于连接处平直段长度按250mm

q=P·l =0.057×1000=57N/mm

Q=57N/mm×250=14250N

螺栓采用Φ20，A=((20-3.07)/2)2×3.14=225mm2

取1m长度计算，采用4个螺栓，则[σ]×S×4=13050N，根据临时结构要求[σ]可以担1.25系数，

则1.25×[σ]×S×4=163125N>N=136800N,满足要求

螺栓所受剪力

τmax=·=(1/3)×（14250/225）=21N/mm2<[τmax]=106N/mm2