京福线箱梁钢模板计算书

京福线合肥至福州段高铁箱梁模板计算书1/9箱梁模板复核计算书一、模板工程概况本工程模板体系，模板面板采用6mm钢板，横向肋采用10#槽钢，支撑架桁架弦杆采用14#槽钢，斜杆采用10#槽钢，每个模板单元宽度为2000mm，设置两道桁架支撑，支撑间距为1100mm，如下图所示。图1.1模板平面布置示意图图1.2模板体系立体模型图二、模板及支撑计算京福线合肥至福州段高铁箱梁模板计算书2/91.已知条件单位模板宽度为2000mm，沿着曲线板面设置10#槽作为横肋，间距为325mm，纵向设置2道桁架支撑，支撑间距为1100mm，模板面板厚度为6mm。2.受力分析竖向段模板受到的侧向力公式如下：F=F1+F2(2-1)F1为倾倒混凝土时产生的水平荷载标准值，取为4kN/m2。F2为新浇筑混凝土对模板产生的侧压力F2＝0.22γct0β1β2√V(2-2)其中，γc为混凝土的重力密度，为25kN/m3t0为混凝土的初凝时间，可采用如下公式计算t0＝200T+15(2-3)T为混凝土的浇筑温度，取10摄氏度β1为外加剂修正系数，不加外加剂取1.0β2为混凝土塌落度影响修正系数，取为1.0V为混凝土的浇筑速度。取为2.0m/h将以上参数带入式（2-2）得F2＝0.22×25×20010+15×1×1×√2＝62.2kN/m2有效压头高度h＝62.225＝2.5m均布荷载q1＝62.2+4＝66.2kN/m2水平段模板受力保守采用最大厚度混凝土全截面均布，混凝土厚度取650mm，局部荷载计算如下：F2＝γch＝25×0.65＝16.25kN/m2板面受力图如图所示：京福线合肥至福州段高铁箱梁模板计算书3/93.板的刚度与挠度计算1.竖向板的强度验算板面采用6mm厚度钢板，横肋间距为325，按照支撑在纵肋上的三跨连续梁计算，板带宽度为1000mm，取底部最不利荷载位置，则作用在其上的均布荷载：q＝66.2×1＝66.2kN/m其最大弯矩Mmax计算如下：京福线合肥至福州段高铁箱梁模板计算书4/9Mmax＝ql210＝66.2×0.325×0.32510＝0.7kN∙mσ=MW=0.7×1000×10001000×626=116.7Mpa215𝑀𝑝𝑎满足强度要求！2.竖向板的刚度验算挠度计算如下ω=ql4150EI=66.2×(325−40)4150×2.6×105×1000×6312＝0.62mm325400=0.81mm满足刚度要求！3.水平板的强度验算板面采用6mm厚度钢板，横肋间距为325，按照支撑在纵肋上的三跨连续梁计算，板带宽度为1000mm，取底部最不利荷载位置，则作用在其上的均布荷载：q＝66.2×1＝66.2kN/m其最大弯矩Mmax计算如下：Mmax＝ql210＝16.25×0.325×0.32510＝0.17kN∙mσ=MW=0.17×1000×10001000×626=28.3Mpa215𝑀𝑝𝑎满足强度要求！京福线合肥至福州段高铁箱梁模板计算书5/94.水平板的刚度验算挠度计算如下ω=ql4150EI=16.25×(325−40)4150×2.6×105×1000×6312＝0.15mm300400=0.75mm满足刚度要求！4.横肋的强度与刚度验算纵肋采用10#槽钢，间距为325mm，查表得W=39660mm3，I＝1983000mm4。由于竖直段受力较大，所以只验算竖直段。1、横肋的强度验算纵肋间距为325，因此每条纵肋承受325mm宽板带范围内的压力荷载，选取模板底部单位面积受到荷载最大的肋进行计算，最大处的线荷载为：q＝66.2×0.325＝21.5kN/m所以，作用在肋条上的荷载如下图所示：其最大弯矩Mmax计算如下：Mmax＝ql210＝21.5×1.1×1.110＝2.6kN∙mσ=MW=2.6×1000×100039660=65.6Mpa215Mpa满足强度要求！2、纵肋的刚度验算挠度计算如下：ω=ql4150EI=21.5×11004150×2.6×105×1983000＝0.41mm1100400=2.75mm满足刚度要求！京福线合肥至福州段高铁箱梁模板计算书6/95.支撑桁架的强度验算每榀桁架分担1/2模板受到的荷载：mkNf/2.66220002.66将支撑桁架上受到的来自各横肋的集中力，简化为均布荷载，如下图所示。计算结果，各杆内力如下所示：图中圆圈内力的截面为危险截面首先计算压杆，压杆截面为14#槽钢，A＝1851mm2，l＝1440mm，ix＝55.2计算如下：σ＝FA=75.81851=40.9Mpa215𝑀𝑝𝑎京福线合肥至福州段高铁箱梁模板计算书7/9强度满足要求！压杆的稳定性计算如下：杆件长细比为1440/55.2=26.1查表的φ＝0.95σ＝FφA=75.80.95×1851=43.1Mpa215𝑀𝑝𝑎稳定性满足要求！然后计算拉杆，拉杆采用10#槽钢，A=1274mm2计算如下：σ＝FA=835001274=65.5Mpa215𝑀𝑝𝑎强度满足要求！三、迈达斯软件模拟计算过程采用midas软件进行有限元分析，受力分析同上。1、1#模板计算结果Midas建立模板及桁架支撑体系模型如下图4.1所示。图3.1模板及桁架支撑模型图由图4.2可见，模板体系整体最大变形为2.35mm，如图中板底以上越1/3位置。京福线合肥至福州段高铁箱梁模板计算书8/9图3.2模板整体变形云图模板6mm钢板应力较大处位于模板底部附近，如图4.3所示，最大应力为49.2Mpa。图3.3模板板面应力云图如图4.4所示，模板横肋最大拉应力发生在板底以上1/3高度附近，数值为105.7Mpa。图3.4模板横肋应力云图支撑桁架的最大组合应力发生在板底以上1/3高度附近，如图4.5所示，大小为158.6Mpa。京福线合肥至福州段高铁箱梁模板计算书9/9图3.5模板支撑桁架应力云图四、结论从以上计算各项数值可知，该箱梁模板的支撑桁架由三道支架改为两道支架的修改设计是合理的，能够使桁架模板安装简便，并且完全满足正常浇筑施工的强度和刚度要求。上海建工技术中心2012年5月17日