墩身模板设计计算书Microsoft Word 文档

一、模板计算执行规范和工作条件参数

1、混凝土结构工程施工及验收规范-GB50204-92

2、一次浇筑高度按4.5米控制

3、混凝土为泵送砼

4、混凝土掺加外加剂，但无缓凝剂   坍落度≥11~15cm

5、入模混凝土温度   取为5℃~25℃  考虑春季施工，拟选取20℃为模板最大侧压力计算的入模温度

6、浇注速度   4.5米一段   浇筑时间3个小时   V=4.5/3=1.5

在浇筑砼时浇注速度要严格控制。

7、新浇砼的密度：24kN/m3

8、模板钢度变形控制值（除围檩外），拟定为2mm，围檩拟定为3mm   注：砼初凝时间实测值缺

二、模板上最大侧压力值计算

2-1、各项侧压力值取定

  根据GB50204-92规范，相关条文得

  F1：振捣时产生的侧压力为    F1=4kN/m2

  F2：泵送砼倾倒时产生的侧压力为    F2=2kN/m2

  F3=γH=24×4.5=108kN/m2

  F4=0.22γ0 t0β1β2V1/2

  注：根据GB50204-92规范，采用内部振捣器时，新浇砼作用于模板的最大侧压力，可按F3、F4 2个公式计算，并取二者的较小值选用。

F4=0.22γ0 t0β1β2V1/2

   γ0=24kN/m³

   β1=1.0     （无缓凝剂加入）

   β2=1.15     坍落度≥11～15cm

t0=200/（20+15）≈5.7=6

  因考虑春季施工，缺乏现场实测初凝时间t0值偏于安全。但作为模板设计要包含各种工况，故本计算仅以6小时参数复核计算。

  V=4.5/3=1.5

  F4=0.22×24×6×1.15×1.0×1.51/2=44.5kN/㎡

2-2、最不利的模板侧压力组合

标准段墩身模板

   F= F1+ F2+ F4=44.5+4+2=50.5kN/㎡

    根据规范F3数值不与选用

三、模板的强度复核

  3-1 板面的复核验算

      计算假定：板面按连续单向板计算，并取最不利的连续三跨板状况的边跨进行复核

      板面刚度复核

板面的线载荷：

  q=51.5kN/m2×1m=51.5kN/m=51.5N/mm

  板面取﹣6mm厚

  Ix=1/12bh3=1/12b×63=18000mm4 

  Wx= Ix/（h/2）=6000mm3 

  I =300mm   E=2.1×105 N/mm2 

  板面刚度f1              f1 =0.00677ql4/EIX 

  f1=0.00677×    51.5×3004        =0.75mm＜[2mm]

                2．1×105×18000

  版面刚度满足要求

3-2、模板肋的复核验算

     肋的挠度复核

     计算假定：模板高度为2.25米，布置三道回檩

     其计算见图如下所示：

为了保证模板板面表面平整度质量。板面与肋采用点焊固定，间隔为150~300mm。以消除焊接变形对板面的影响，因而板面与肋间不能充分传递剪应力。为此在肋的惯性矩取定时，偏于安全地不考虑板面与肋的组合受力。

   肋的线荷载：

   q=0.30×51.5=15.5kN/m=15.5N/mm

   选用6.3#[槽钢的特性参数：

   I=825mm      IX=50.786×104mm4    WX=16.123×103mm3

f2=0.00677×15.5 × 8254     =0.46mm〈[2mm]

   2.1×105×50.786×104

600mm节间内板和肋的组合挠度

  fmax=f1+f2=0.75+0.46=1.21mm〈[2mm]

  组合挠度满足控制值要求

3-3模板回檩的刚度验算

   模板回檩计算简图如下：

墩身厚度向模板宽度4800mm，由于采用对拉螺杆，故回檩支承间距可简化为下图所示

回檩的线荷载：

   q=0.825×51.5=42.5N/mm

回檩选用2[#25b槽钢]

IX=2×3530×104mm4   WX=282.4×103mm3

短向模板刚度

f=  0.00677×42.5 × 33004     =2.3mm〈[3mm]

   2.1×105×2×3530×104

长向30400可取最不利的连续三跨板状况的边跨进行复核

  连续模板刚度（围檩为2[#25b槽钢]：

近似的按： 

f=  0.00677×42.5 × 30004     =1.6mm〈[3mm]

   2.1×105×2×3530×104

模板回檩刚度满足要求

            综上述计算可知墩身模板的材料选用

            面板：可以选用—6mm厚钢板

            肋条：采用6.3# [槽钢]

            回檩选用2[#25b槽钢]

            并按图所示尺寸布置后，能满足各工况的应用。

四、模板拉杆螺栓的选择

     拉杆选择

      R=（1/2）ql=1/2×42.5×3

       R=1/2×42.5×3=63.8kN＜[78.1kN]

      拟选用M27规格螺杆

     注：M27螺杆允许拉力为78.1kN

五、模板的焊缝设置和验算

  5-1、板与肋的连接、板与板的拼接

      因为模板的功能，主要在于保证与混凝土接触表面的平整和光滑。所以其板表面不宜焊接，与肋固定也不宜采用满焊和长焊缝。工艺上采用点焊固定板面，间隔为150～300mm。点焊的数量只要能抵抗脱模时的吸附力，及模板自身的整体性即可。

     若以4mm hf焊得每10mm长抗拉、剪应力达4.48kN，故150～300mm点焊足以满足功能要求，无需刻意的计算。

另外，模板在工作状况，板面均为受压，焊缝的多少对模板的受荷影响不大，平铺板也能应用。

5-2、肋与回檩的焊接

     回檩的固定采用与肋交叉的接触面间隔满焊的构造焊缝hf=6mm

     焊缝的功能，也是满足自身整体性的要求，模板工作时正压力对肋和回檩间的焊缝影响不大。

由挠曲变形产生的差异剪应力很小，很难进行定量的验算分析。