钢模板、拉杆计算

1.1 模板及支撑体系的设计与说明

本工程施工所用模板主要用在箱涵的侧墙和顶板及桥墩和桥台，采用大模

板可大大节省模板材料，加快施工进度。本工程箱涵侧墙及桥墩桥台高度约为

3.5m，一般可以用一块或二块大钢模成型。

1.1.1 新浇混凝土对模板侧面的压力计算

在进行侧模板及支承结构的力学计算和构造设计时，常需计算新浇混凝土对模板侧面的压力。混凝土作用于模板的压力，一般随混凝土的浇筑高度而增加，当浇筑高度达到某一临界值时，侧压力就不再增加，此时的侧压力即为新浇混凝土的最大侧压力。侧压力达到最大值的浇筑高度称为混凝土的有效压头。

采用内部振捣器，当混凝土浇筑速度在 6.0m/小时以下时，新浇混凝土作用于模板的最大侧压力，可按以下二式计算，并取二式中的较小值。

m=4+1500K

SKwV1/3

/ （T+30）（3-1）P

m=25H （3-2）式中：P

m ――新浇混凝土的最大侧压力（KN/m2）;

T――混凝土的入模温度（oC ;

H――混凝土侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面的总高度（m）; K

S――混凝土坍落度影响修正系数。当坍落度为50〜90mm时取1.0,为

110〜150mm 时取1.15;

W――外加剂影响修正系数。不掺外加剂时取 1.0,掺有缓凝作用的外加剂

时取 1.2;

V――混凝土的浇筑速度（m/h）。已知混凝土墙高为3.5m，采用坍落度为120mm 的普通混凝土,浇筑速度为

2.5m/h，浇注入模温度为30oC,则作用于模板的最大侧压力及有效压头高度为：查表得：K

S=1.15，K

W=1.2

由公式（3-1），P

m=4+1500X 1.15 ^.2) 1/3

/ (30+30) =34.6 KN/m2 由公式(3-2), P

m=25X 3.5=87.5KN/m2

取较小值,故最大侧压力为34.6 KN/m2

。有效压头高度为：h=34.6/25=1.4m。

1 . 1 . 2模板拉杆计算

模板拉杆用于连接内、外两组模板,保持内、外两组模板的间距,承受混凝土侧压力和其它荷载,使模板有足够的刚度和强度。本工程模板拉杆采用对拉螺栓,采用3 号圆钢制作。其计算公式为：

F=P

mA

式中：F——模板拉杆承受的拉力（N）;

m ----混凝土的侧压力（N/m2

）；

A——模板拉杆分担的受荷面积（m2

），其值为A=ax b （a为模板拉杆的横向间距，b为模板拉杆的纵向间距, 单位均为m）。

已知混凝土对模板的侧压力为34.6 KN/m2

，a=0.6m，b=0.75m

拉杆承受的拉力为：F=34600x 0.6 x 0.8=16608N

查表得：直径为M14螺栓容许拉力为17800N> 16608N，满足要求。

1.1.3 钢面板的计算

大模板的面板被纵横肋分成许多小方格或长方格，根据方格长宽比例，可把面板当作单向板或双向板考虑。当作单向板时，可将板视作三跨或四跨连续梁计算，当作双向板时，可根据小方格的两边长度，求得它的内力。（1）.板的正

应力

按下式验算：（T =M

max/W Kf

式中：W ----- 板的截面抵抗矩，W =bh2

/6（b 为板单位宽度，取1mm，h 为钢板厚度）；

（2）.最大挠度验算

max=K

fPl4/B

式中：W

max 板的最大挠度;

P――混凝土的最大侧压力，=50KPa

l ――面板的短边长;

0――构件的刚度，B

0=Eh2

/[12 (1-v2

）],（E――钢材的弹性膜量，取

2.1 X 105

Mpa，h――冈板的厚度，v――钢板的泊松系数，取0.3，K

挠度计算系数）。

max< [W]=l/500满足要求。否则，需调整钢板厚度或肋的间距。

1.1.4 横肋的计算

横肋支承在竖向大肋上，可作为支承在竖向大肋上的连续梁计算，其跨距等于竖向大肋的间距。横肋上的荷载为：

q=Ph（P――混凝土的侧压力；h――横肋之间的水平间距）。

1.1.5竖向大肋的计算

竖向大肋通常用两根槽钢制成，为将内、外模板连成整体，在大肋上每隔一定距离穿上螺栓固定，计算时，可把竖向大肋视作支承在穿墙上的两跨连续梁。

大肋下部荷载：q

1=Pl(l

1――大肋之间的水平间距）。

1P――混凝土的侧压力;

大肋上部荷载：q

2=q

1l

2/2100 (l

2——上部穿墙螺栓之间的竖向间距）。1.1.6实例计算

大模板采用5mm钢板，构造尺寸为HX L=3750X 6200竖向小肋采用扁钢-60X6间距S=490,横肋采用槽钢[8,间距h=300mm, h

1=350mm，竖向大肋采用2根槽钢组合2[8，间距l=1370mm，a=400mm，穿墙螺栓间距为l

1=1050mm，l

2=1450mm，l

3=250mm。试验算该大模板的强度与挠度。（取大模板的最大侧压力P max=50KPa)

1. 面板验算

（1）.强度验算

选面板区格中三面固结、一面简支的最不利受力情况进行计算。

y/l

x=300/620=0.61,查表得，K

X0=-0.0773，K

Y0=-0.1033，K

X=0.0153，K

Y=0.0454，K

f=0.00403。

取1mm 宽的板条作为计算单元，荷载为：q=0.05 X 1=0.05N/mm

求支座弯矩：

X0= K

X0

X q X l

X2=-0.0773 X 0.05 X 3002=-34eN •

Y0= K

Y0