现浇箱梁外模板设计计算书

现浇箱梁外模板设计计算书

一、模板结构形式

海港大道高架桥及主线桥箱梁顶板和底板横坡相同，顶底板平行。两侧斜腹板与顶底板夹角保持为60°不变。设计范围内主线桥及高架桥共计28联，除第三、八、十三、二十二联采用变高度连续箱梁外，其余均采用等高度连续梁，梁高2m 。

箱梁模板采用钢木组合模板，面板为15mm 竹胶板；水平横肋为80×80×2.0mm 方钢管，间距0.3m ；竖肋为双[6槽钢，间距1.20m ；模板支撑杆为60×60×5.0mm 方钢管。水平横肋方钢管顺桥向每50cm 连接一道方木条，方木条利用自攻丝螺母固定在方钢管上，竹胶板面板钉在方木条上，方木条竖向30cm 间距。模板按3m 节段进行分节，每块模板两端焊接1cm 厚连接板。

二、模板结构受力验算

1、侧压力计算

采用内部振捣器时，新浇筑的混凝土作用于模板的最大侧压力，可按下式计算，(参见《桥涵》下册第23页) F=2

121*22.0v t r o c ββ

c γ—混凝土的重力密度24KN/m 3； t o —新浇混凝土的初凝时间，t o =8h ；

T —混凝土的温度，20o C ；

v —混凝土浇筑速度(m/h)，已知混凝土浇筑速度70m 3/h ，v=0.3m/h ，

β1—外加剂影响修正系数，取1.2；

β2—混凝土坍落度影响修正系数，当坍落度小于30mm 时，

取0.85；50～90mm 时，取1.0；110～150mm 时，取1.15；本方案砼坍落度160～180mm ，取1.2；

代入数值，得

m KN F 353.02.12.182522.021

=⨯⨯⨯⨯⨯=2

。 有效压头高度：.4.12535m F h c ===γ

倾倒混凝土时对侧面模板产生的水平荷载为2Kpa ，即2KN/m 2。则模板所受最大侧压力为：

F=35+2=37KN/m 2

2、面板分析：

拟选用15mm 竹胶板作为面板，竹胶板下方钢管按中心间距30cm 布设，竹胶板规格：1.22m ×2.44m ×15㎜。根据竹胶板生产厂家提供检验报告，静曲强度在湿状使用条件下纵向42MPa ，横向31MPa ，采用31MPa 作为竹胶板力学性能。

计算分析:计算宽度取0.1m ，方钢管间距取30cm （即竹胶板计算跨径取30cm ），按八等跨连续梁进行计算。

均布荷载 q=37×0.1=3.7KN/m

根据MDT 计算

最大弯应力：σ= 9.4MPa<[σ] =31Mpa

15mm竹胶板满足使用要求。

3、模板水平横肋和竖肋计算

模板水平横肋为80×80×2.0mm方钢管，间距为300mm，竖肋采用2[6槽钢，间距为1200mm；。钢材弹性模量E=2.1⨯105MPa，查型钢表得80×80×2.0mm方钢管截面抵抗矩，W= 15.83cm3，惯性矩I x1=63.32cm4；

水平横肋受力：

F=37⨯1.2=44.4 KN/m

q1=F⨯0.30=44.4⨯0.3=13.32KN/m

经MDT计算：

弯曲应力[]132.53188.5MPa MPa σσ=<=

最大挠度

12000.93400

mm f mm mm =<= 满足要求。

（2）模板竖肋计算（双6槽钢，间距为1200mm ）

F=37 1.2=44.4KN/m

上图为受力和弯距图，框架受三个方向的侧压力（1、2、3支点），

每个支点支反力依次为：112.4F KN =,233.1F KN =,3 5.6F KN =.

根据MDT 计算

最大弯曲应力:

[]63.9188.5MPa MPa σσ=<=.

最大挠度: 0.35f mm = 满足要求。

4、模板支撑杆的稳定性验算

- 考虑各杆的受力情况特对各支点杆点处的方钢管进行稳定性验算。33.1F KN =

(1) 对1号支撑杆点处的方钢管进行稳定性验算。

方钢管为60×60×5，计算长度0.74米，作用力33.1KN 。 44254.57,54.57,10.58x y I cm I cm A cm ===

2.2722.7i cm mm ==== 74032.622.7

l

i μλ=== λ————杆件的计算长细比

根据柔度32.6λ=查得0.89φ=（参见《结构设计原理》501页）即得 压杆的稳定许用应力[][]0.89170151.3st MPa σφσ==⨯=

压杆的许用压应力st st []151.310.58160.1KN 33.1F A KN σ=⨯ ＝＝

满足受力要求。

(2) 对2号支撑杆点处的方钢管进行稳定性验算。

方钢管为60×60×5，计算长度1.1米，作用力33.1KN 。 44254.57,54.57,10.58x y I cm I cm A cm ===

2.2722.7i cm mm ==== 110048.522.7

l

i μλ=== λ————杆件的计算长细比

根据柔度48.5λ=查得0.84φ=（参见《结构设计原理》501页）即得 压杆的稳定许用应力[][]0.84170142.8st MPa σφσ==⨯=

压杆的许用压应力st st []142.810.58151.1KN 33.1F A KN σ=⨯ ＝＝

满足受力要求。

(3) 对3号支撑杆点处的方钢管进行稳定性验算算

方钢管为60×60×5，计算长度2.14米，侧压力33.1KN 。 44254.57,54.57,10.58x y I cm I cm A cm ===

2.2722.7i cm mm ==== 214094.322.7

l

i μλ=== 根据柔度94.3λ=，查得0.56φ=,即得

压杆的稳定许用应力[][]0.5617095.2st MPa σφσ==⨯=

压杆的许用压应力st st []95.210.58100.7KN 33.1F A KN σ=⨯ ＝＝

满足受力要求。压杆的许用压应力刚满足，在斜杆上加约束（50角钢）来控制它的自由度，这样增加压杆的安全系数。

5．上部支撑杆(4、5、6支撑杆)的计算