模板拉杆加固计算

X.X.X连续梁侧模板加固车站站厅层和站台层梁模板均采用木模板，面板均采用1.5cm厚竹胶板。外模横肋1.8m高以下的梁采用5cm×10cm方木，1.8m高以上的梁采用10cm×10cm方木，竖肋均采用10cm×10cm方木。竖肋顶上、中部和底部各设一道拉杆。1、车站模板材料特性(1)10cm×10cm方木（落叶松）的力学性能（方木断面图见下图）①落叶松容许抗弯应力［σ］=14.5MPa，弹性模量E=11×103Mpa②截面抵抗矩：26bhW=0.10×0.102/6=1.67×10-4m3③截面惯性矩：312bhI=0.10×0.103/12=0.8×10-5m4(2)5cm×10cm方木，方木（落叶松）的力学性能①落叶松容许抗弯应力［σ］=14.5MPa，弹性模量E=11×103Mpa②截面抵抗矩：26bhW=0.05×0.102/6=0.83×10-4m3③截面惯性矩：312bhI=0.10×0.103/12=0.42×10-5m4(3)15cm×10cm方木，方木（落叶松）的力学性能①落叶松容许抗弯应力［σ］=14.5MPa，弹性模量E=11×103Mpa②截面抵抗矩：26bhW=0.15×0.102/6=2.5×10-4m3③截面惯性矩：312bhI=0.15×0.103/12=1.25×10-5m4(4)竹胶板的力学性能竹胶板厚度大于15mm,计算时取单位长度1m。①容许抗弯应力［σ］=50MPa，弹性模量E取6.5×103MPa②截面抵抗矩：W=26bh=1.0×0.0152/6=0.375×10-4m3③截面惯性矩：I=312bh=1.0×0.0153/12=2.81×10-7m42、梁外侧模板荷载分析（1）新浇混凝土的侧压力（F1）根据设计单位提供的数据，新浇混凝土容重rc=24KN/m3，浇筑速度v=0.5m/h，入模温度T=200C。依据《建筑施工模板安全技术规范JGJ162-2008》混凝土有效压头计算公式：F1=0.22γctoβ1β2V0.5（计算式一）F1=γcH（计算式二）式中F——新浇筑混凝土对模板的侧压力，kN/m2；γc——混凝土的重力密度，24kN/m3；to——新浇混凝土的初凝时间（h），采用to=200/(T+15)＝5.71；V——混凝土地的浇筑速度，0.5m/h；H——混凝土侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面的总高度，取梁高为H=1.8m；β1——外加剂影响修正系数，不掺外加剂时取1.0，掺具有缓凝作用的外加剂时取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。因此，F1=0.22×24×5.71×1.2×1.15×0.50.5=29.42kN/m2，F1=γcH以实际浇筑高度决定，计算时二者取大值。（2）倾倒混凝土产生的侧压力（F2）当采用泵送混凝土浇筑时，侧压力取6kN/m2（3）侧压力合计（F3）F3=F1+F23、站厅梁高1.8m的侧模计算（1）模板的形式与用料其中面板为15mm厚木胶板；横肋用5cm×10cm方木间距25cm～30cm的，竖肋为10cm方木间距800mm。在竖肋的梁顶和中间各用一根Φ16拉杆对拉，梁底用Φ18拉杆对拉，拉杆垫片采用δ10mm×100mm的钢板，拉杆间距小于800mm。q横肋竖肋a)b)图2板和横肋的计算简图板竖肋10cm方木间距80cm横肋5X10cm方木?16拉杆+垫片P6P5P4P3P2P1P0?18拉杆+垫片图11.8米高的梁模板构造及侧压力图（2）计算图式侧面板：侧面板的计算图式为支承于相邻两横肋和竖肋之上受均布荷载的板，见图2-a。当L1/L22时为单向板（简支板）；当L1/L22时为双向板（四边简支）。横肋：横肋简化为支承于相邻竖肋上的受均布荷载的简支梁，见图2-b。竖肋：竖肋的计算简图可简化为支承于竖肋中和底两个支点简支梁，横肋传来的集中力做为竖肋的均布力简化计算。（3）混凝土侧压力混凝土的坍落度为控制在12～16cm,浇筑时间5小时左右，采用泵送混凝土，用挣捣棒挣捣混凝土，其挣捣半径1.0m。由于5小时左右可浇筑完梁混凝土，所以混凝土灌注高度等于梁体高度1.8m。模面板上的随混凝土浇筑高度变化的混凝土侧压力，按其结构绘制侧压力图，如图1所示。P0=2400×0.16=3.84kPaP1=2400×0.46=11.04kPaP2=2400×0.76=18.24kPaP3=2400×1.06=25.44kPaP4=2400×1.31=31.44kPaP5=2400×1.56=37.44kPaP6=2400×1.8=43.20kPa（4）面板强度和刚度验算由压力分析图可见在横肋布置间距为24cm的5～6区间的面板，其承受的测压力最大，故取该区间的面板验算：面板厚度15mm横肋间距L2=240mm竖肋间距L1=800mmL1/L2=800/240=3.332，按单向板计算，那么有面板计算跨径2240lLmm，板宽b取单位长度1m，即所受均布荷载5643.237.441.040.32/22PPqbkNm刚度，考虑到外加剂的影响40.321.248.38/qkNm刚度。考虑泵送荷载6kN/m2挣捣荷载4kN/m2，因此648.3861.054.38/qqbkNm强度刚度考虑板的连续性，其强度和刚度可按下式计算：2254.380.240.311010maxqlMkNm强度面板采用15mm厚竹胶板其［σ］=50MPa，弹性模量E=6.5×103MPa，截面抵抗矩，W=0.375×10-4m3，惯性矩I=2.81×10-7m4最大的内力为：340.3110=8.3[]500.37510maxmaxMMPaMPaW，满足要求。挠度计算：434max9748.38100.240.0006/400=0.61281286.5102.8110qlfmlmmEI刚度且小于1mm，满足要求。（5）横肋强度和刚度验算梁底部横肋受到的均布荷载最大621.243.200.241.212.44/qPLkNm刚度考虑泵送荷载6kN/m2挣捣荷载4kN/m2，2612.4460.2413.88/qqLkNm强度刚度横肋采用5cm×10cm方木（落叶松），其力学性能容许抗弯应力［σ］=14.5MPa，弹性模量E=11×103Mpa，截面抵抗矩W=0.83×10-4m3，截面惯性矩I=0.42×10-5m4如图2所示按单跨简支梁进行验算其强度和刚度，跨度80lcm：2213.880.81.1188maxqlMkNm强度最大的内力为：341.1110=13.38[]14.50.8310maxmaxMMPaMPaW，满足要求。挠度计算：434max955512.44100.80.0014/400=2.038438411100.4210qlfmlmmEI刚度，满足要求（6）竖肋强度和刚度验算每道横肋施加竖肋上的集中力为2iiiPLlR：03.840.160.80.242RkN111.040.300.81.322RkN218.240.300.82.202RkN325.440.300.83.052RkN431.440.250.83.142RkN537.440.250.83.742RkN643.200.240.84.152RkN受到的均布荷载最大6544.153.743.141.21.25.52/330.8RRRqkNml刚度考虑泵送荷载6kN/m2挣捣荷载4kN/m2，65.5260.810.32/qqLkNm强度刚度竖肋采用10cm×10cm方木（落叶松），其力学性能容许抗弯应力［σ］=14.5MPa，弹性模量E=11×103Mpa，截面抵抗矩W=1.67×10-4m3，截面惯性矩I=0.80×10-5m4如图2所示按单跨简支梁进行验算其强度和刚度，跨度80lcm：2210.320.80.8388maxqlMkNm强度最大的内力为：340.8310=5.0[]14.51.6710maxmaxMMPaMPaW，满足要求。挠度计算：434max95555.52100.80.0003/400=2.038438411100.810qlfmlmmEI刚度，满足要求。（7）拉杆选用验算梁底混凝土对模板的最大侧压力为P=(P4+P5+P6)/3×1.2+6=50.83kN/M2，拉杆布置间距80cm×70cm计算拉杆承受的拉力F=50.83×0.8×0.7=28.46kN。查表得Φ16拉杆的容许拉力为24.5kN，Φ18的为29.6kN，因此底部选用Φ18的拉杆。梁中混凝土对模板的最大侧压力为P=(P2+P3+P4)/3×1.2+6=36.05kN/M2，拉杆布置间距80cm×80cm计算拉杆承受的拉力F=36.05×0.8×0.8=23.07kN，查表得Φ16拉杆的容许拉力为24.5kN，因此中部选用Φ16的拉杆。4、站厅盖梁的侧模计算（1）模板的形式与用料站厅盖梁高2.1m,外模面板为15mm厚竹胶板；横肋用10cm方木间距30cm～35cm的，竖肋为10cm方木间距900mm。在竖肋的梁底和中间各用Φ20拉杆对拉，梁顶采用Φ16拉杆对拉，拉杆垫片采用δ10mm×100mm的钢板，拉杆间距如图。竖肋15cm方木间距120cm横肋10cm方木?20拉杆+垫片?20拉杆+垫片?16拉杆+垫片P0P1P2P3P4P5P6图3站厅盖梁模板构造及侧压力图（2）计算图式侧面板：侧面板的计算图式为支承于相邻两横肋和竖肋之上受均布荷载的板，见图2-a。当L1/L22时为单向板（简支板）；当L1/L22时为双向板（四边简支）。横肋：横肋简化为支承于相邻竖肋上的受均布荷载的简支梁，见图2-b。竖肋：竖肋的计算简图可简化为支承于竖肋中和底两个支点简支梁，横肋传来的集中力做为竖肋的均布力简化计算。（3）混凝土侧压力混凝土的坍落度为控制在12～16cm,浇筑时间5小时左右，采用泵送混凝土，用挣捣棒挣捣混凝土，其挣捣半径1.0m。由于5小时左右可浇筑完梁混凝土，所以混凝土灌注高度等于梁体高度2.1m。模面板上的随混凝土浇筑高度变化的混凝土侧压力，按其结构绘制侧压力图，如图1所示。P0=2400×0.20=4.80kPaP1=2400×0.55=13.20kPaP2=2400×0.90=21.6kPaP3=2400×1.20=28.80kPaP4=2400×1.50=36.0kPaP5=2400×1.80=43.20kPaP6=2400×2.10=50.40kPa（4）面板强度和刚度验算由压力分析图可见在横肋布置间距为30cm的5～6区间的面板，其承受的测压力最大，故取该区间的面板验算：面板厚度15mm横肋间距L2=300mm竖肋间距L1=900mmL1/L2=900/300=3.02，按单向板计算，那么有面板计算跨径可取净间距200lmm，板宽b取单位长度1m，即所受均布荷载5643.250.41.046.8/22PPqbkNm刚度，考虑到外加剂的影响46.81.256.16/qkNm刚度。考虑泵送荷载6kN/m2挣捣荷载4kN/m2，因此656.1661.062.16/qqbkNm强度刚度考虑板的连续性，其强度和刚度可按下式计算：2262.160.200.251010maxqlMkNm强度面板采用15mm厚竹胶板其［σ］=50MPa，弹性模量E=6.5×103MPa，截面抵抗矩，W=0.375×10-4m3，惯性矩I=2.81×10-7m4最大的内力为：340.2510=6.8[]50