承台钢模板计算书

承台钢模板计算书【编制：复核：审批：)二零一八年三月1、工程简介.错误!未定义书签。、工程概况.错误!未定义书签。、模板结构形式.错误!未定义书签。2、设计相关参数选定错误!未定义书签。、计算目的错误!未定义书签。、计算依据错误!未定义书签。、主要控制计算参数.错误!未定义书签。(、设计技术参数及相关荷载大小选定错误!未定义书签。、荷载类型错误!未定义书签。、荷载组合错误!未定义书签。、计算方法、模式错误!未定义书签。3、模板结构计算.错误!未定义书签。模板结构传力路线说明错误!未定义书签。面板计算错误!未定义书签。竖肋计算错误!未定义书签。横肋计算错误!未定义书签。龙骨计算错误!未定义书签。/对拉拉杆计算.错误!未定义书签。模板底部限位受力.错误!未定义书签。模板外侧斜撑计算.错误!未定义书签。4、模板抗倾覆计算.错误!未定义书签。5、计算结果汇总.错误!未定义书签。6、结论错误!未定义书签。承台钢模板计算书1、工程简介、工程概况承台结构尺寸为7.5x7.5x3.0m（长x宽x高），承台一次浇筑完毕，混凝土浇 筑速度约1m/h，初凝时间约12小时。、模板结构形式承台采用大块钢模板组拼而成，模板之间设对拉拉杆，模板与基底接触处采 用限位措施将模板底部固定。单个侧面分成4块模板，各块之间采用M20普通 螺栓连接形成整体。两侧模板垂直相交连接处设置阳角角模板，用拉杆连接固定。模板面板采用6mm厚钢板；竖肋采用10槽钢，间距375400mm；横肋及 各块四周边肋采用100mm高、10mm厚钢板带，间距500mm；沿承台高度方 向设三道225a龙骨（背楞），间距1000mm，顶底层龙骨距承台顶底边缘均为 500mm；对拉拉杆采用6 32钢筋，固定在龙骨上，拉杆最大间距1950mm。模 板结构布置图如图所示。15UU!-2W2W2W图承台模板结构布置图BZ-CT-01 J I BZ-CT-02 侧视俯视=I T5U0 I角模2、设计相关参数选定、计算目的本承台模板设计首先为满足本项目承台施工需求。另外为实行物资统购，提 高项目模板的通用性和周转材料利用效率，发掘模板剩余价值，本模板设计为下 一步制定公司桥涵结构物模板通用图集，推行模板设计标准化工作提供基础资 料。、计算依据1. 钢结构设计规范GB 50017-2003；2, 公路桥涵施工技术规范JTG/T F50-2011.3, 混凝土结构工程施工及验收规范GB502044. 建筑结构静力计算手册、主要控制计算参数模板材料采用Q235钢材，其弹性模量E=X105Mpa；钢材的强度设计值， 根据钢材厚度按下表采用。表2-1钢材强度设计值钢材强度设计值抗拉、抗压和抗弯抗剪端面承压构件钢号厚度ffvfcemmMPaMPaQ235W162151253251640205】406020011560100190%依照JTG/T F50-2011规范要求，计算模板、支架刚度时，其最大变形值不 得超过下列允许值：1. 结构表面外露模板，挠度为模板构件跨度的1/400;2, 结构表面隐蔽的模板，挠度为模板构件跨度的1/250；3. 支架受载后挠曲的杆件（横梁、纵梁），其弹性挠度值为相应结构计算跨 境的1/400；4. 钢模板的面板变形值为1.5mm，钢棱和柱箍变形为L/500, B/500,（其中L 为计算跨境，B为柱宽度；模板在自重和风荷载等作用下的抗倾覆系数稳定性系数不小于。、设计技术参数及相关荷载大小选定、荷载类型|1. 承台模板混凝土侧压力依照混凝土结构工程施工及验收规范（GB50204 ）采用内部振捣时，新 浇筑混凝土作用于模板的最大侧压力为：F = 0.22y t P P V1/2 = 0.22 x 25.0 x 12 x 1.0 x 1.15 x 占=75.9KPac 0 1 2F = y H = 25.0 x 3 = 75KPa对比、式取较小值，得F = 75KPa，有效压头高度3m。模板强度计算时将混凝土侧压力乘以倍荷载系数，进行加载计算。1.2F = 1.2 x 75 = 90KPa2. 其他荷载计算倾倒砼时水平冲击荷载Fq = 2KPa，模板强度计算时乘以倍荷载系数，进行 加载计算。1.4 F = 1.4 x 2 = 2.8KPa|风荷载Ff = 0-5KPa，风荷载乘以倍荷载系数，进行计算。1.4 F = 1.4 x 0.5 = 0.7 KPa、荷载组合依照JTG/T F50-2011模板、支架设计时考虑下列各项荷载，并按照表3的规 定进行组合。表3-1模板、支架设计计算的荷载组合模板、支架结构类别荷载组合强度计算刚度计算梁、板的底模板及支撑架、支架等1+2+3+4+7+81+2+7+8缘石、人行道、栏杆、柱、梁、板等侧模板4+55基础、墩台等厚大结构物的侧模板5+651.模板、支架自重;2. 新浇筑混凝土、钢筋、预应力筋或其他圬工结构物的重力；3. 施工人员及施工设备、施工材料荷载；4. 振捣混凝土时产生的振动荷载；5. 新浇筑混凝土对模板侧面的压力；6. 混凝土入模时产生的水平方向的冲击荷载；7. 设于水中的支架所承受的水流压力、波浪力、流水压力、船只及其他漂浮 物的撞击力；8. 其他可能产生的荷载，如风荷载、雪荷载、冬季保温设施荷载等。根据荷载及其荷载组合，承台模板荷载计算图示意图如图2-1所示。1.2F+1.4F2.8MPa图承台模板荷载计算示意图、计算方法、模式模板结构设计采用极限状态法进行结构设计计算，所有钢材均采用Q235钢材，模板结构自重分项系数取（），砼侧面压力作用效应分项系数取，砼振捣荷 载作用效应分项系数取，风荷载作用效应分项系数，取。3、模板结构计算模板结构传力路线说明根据模板受力状态，模板结构传力路线为:上述传力路线是在理想状态下，承台砼浇筑速度各面均一致，相对的两面 砼侧压力传递给拉杆的拉力值一样，方向相反，模板形成自平衡体系。实际承台砼浇筑施工时不可能处于理想状态，因此需要在模板外侧设斜撑， 用于平衡承台砼两侧浇筑不平衡时产生的侧向压力差，以及模板在风荷载作用下 保持平衡。面板计算模板面板简化为四周固定在竖肋和横肋上的板，面板荷载实际为梯形荷载， 为简化计算，面板计算按均布荷载计算，荷载取值按承台底部最大处取值。面板 竖肋最大间距400mm，横肋间距500mm，竖肋与横肋间距比为 lx/ly= 400/500 = 0.8，查建筑结构静力计算手册表4-4，模板面板最大挠度 计算系数为，刚度计算时荷载取值 = F = 75KPa，面板单位宽度刚度值：Eh32.1x105 x 63B = 12(= 12103)= 41.5 x 105 N - mm = 4.15 KN - m式中E 一弹性模量；h 一板厚；R 泊桑比。模板面板最大变形值为：al475.0 x 0.44f = 0.00182 x 妃=0.00182 xx1000 = 0.8mm L f J= 1.5mmB4.15查建筑结构静力计算手册表4-4，模板面板最大弯矩计算系数为，强度计算时荷载取值:q2 = 1.2F +1.4F = 1.2 x 75 +1.4 x 2.0 = 92.8KPa ,模板面板最大弯矩为：M* = 0.0271 x ql2 = 0.0271 x 92.8 x 0.42 = 0.4KN - m模板面板最大弯曲应力为：Q =虹=0.4 x 106 = 167MPa f = 215MPaW 1 x 400 x 626模板面板刚度与强度均满足施工要求。竖肋计算竖肋简化为支撑在龙骨上的连续梁，竖肋最大间距s=400mm=，其刚度计算 时荷载取值q1 = F - s = 75 x 0.4 = 30KN / m，其强度计算时荷载取值 q2 =(1.2F +1.4F ) s = 92.8 x 0.4 = 37.12KN / m。竖肋采用有限元计算软件进行计算，竖肋采用梁单元，在龙骨及竖肋底板施 加竖向约束，按连续梁模型建模计算。竖肋最大变形发生在第二道和第三道龙骨间跨中位置，最大变形 图竖肋强度计算加载及剪应力图（单位：MPa）横肋计算横肋简化为支撑在竖肋上的简直梁，竖肋最大间距即横肋跨径400mm，横 肋间距500mm，最下面一道横肋受力最为不利，按偏于保守计算原则，取模板 荷载底部最大值代替实际荷载进行加载。其刚度计算时荷载取值% = F - s = 75 x 0.5 = 37.5KN / m ， 其强度计算时荷载取值 q2 =(1.2F +1.4F ) s = 92.8 x 0.5 = 46.4KN / m。模板横肋截面惯性矩:T bh310x1003I =1212=833333.3mm 4横肋最大变形:5 x 37.5 x 0.54 x 103f=孙384EI384 x 210 x 106 x 833333.3 x10-12横肋最大弯矩为:11M = q 12 = - x 46.4 x 0.52 = 1.45KN - m=0.17 mm f = 500/500 = 1.0mmMXW横肋最大弯曲应力为:=87.0MPa f = 215MPa1.45 x106-x10 x1002 6横肋最大剪力为：V =1 q l = 1 x 46.4 x 0.5 = 11.6KN2 22横肋最大剪应力为：VS4V4 x 11.6 x103t = - 3A_10100 = 15.5MPa f = 125MPa模板横肋刚度与强度均满足施工要求。龙骨计算龙骨简化为支撑在拉杆上的连续梁，龙骨间距s=1000mm=1m，按偏于保守 计算原则，取模板荷载底部最大值代替实际荷载进行加载。其刚度计算时荷载取 值q1 = F - s = 75 x1 = 75KN / m ， 其强度计算时荷载取值 q2 =(1.2F +1.4F ) s = 92.8 x 1 = 92.8KN / m。龙骨采用有限元计算软件进行计算，龙骨采用梁单元，在拉杆位置施加竖向 约束，按连续梁模型建模计算。龙骨最大变形f = l /400 = 1800/400 = 4.5mm，龙骨刚度计算加载及变形 图如图所示。oMM立 Y-*Zi 盲承MJJ中U：17D &JOW图龙骨刚度计算加载及变形图（单位：mm）龙骨最大组合应力为，最大剪应力为MPa，其组合应力图见图，剪力图见。JU3IM plpgrrmucEKai.日汕gr陀的B田匠*7.33.-1D.3an-S55-Bi 6度EJT-WeMWSci 53J L-HDJ【Uk虬 DIM *E! 0 TO图龙骨强度计算加载及组合应力图（单位：MPa）3-TaE-HKefg : E-帅H I t*t8 H丽= 1： S.ilL.iZDLTM-AiJiJj d.c图龙骨强度计算加载及剪应力图（单位：MPa） 龙骨拉杆位置最大支撑反力为，其反力图见图。rr： anPZi U5&3ncrz： Lflau图龙骨支撑反力图（单位：KN）对拉拉杆计算根据龙骨计算中最大支撑发力，计算拉杆最大拉应力为b= F = 了2。x 103 = 201.8。 f = 235MPa，满足要求。A - nx 322*4模板底部限位受力单根竖肋底部位置支撑反力为，其反力图见图。gTT -口JeL=-T rlreq gg4L*及jE- 4PXi 0.DFTi &Dnil 2L7RYE 2d.7CBl SLf?HixTSWDM i 2Wl=1 m三柘 OSjuIGl?5r： :.CO：图竖肋支撑反力图（单位：KN）底部采用预埋在垫层中的6 22圆钢进行限位，钢筋剪切应力4 FT =3 A4 x 4.5 x1033 x1 兀 x 2224=15.8。，满足要求。模板外侧斜撑计算模板一侧的风荷载为1.4FfA = 1.4x 0.5 x 3 x 7.5 = 15.8KN，另外考虑两侧砼浇 筑不均匀，高度相差50cm的侧压力F = HA = 2 x 25.0x0.5x0.5x7.5 = 23.4KN，两个压力的和15.8+23.4 = 39.2KN，由模板外侧斜撑承受。斜撑上撑在最上层龙骨上，上端距地面高度，与地面成45角，一侧承台 侧面设两根2I20a斜撑，斜撑长度L = 354cm。斜撑为压弯构件，一侧斜杆轴向 分力N与水平分力F均为N = F = 39.2cos45。/2 = 13.9KN，斜撑底部最大弯矩为 M = FL = 13.9x3.54 = 49.1KN-m。斜撑采用 2I20a，其截面面积 A = 7120mm2，弯截面积W = 474000mm3，强轴回旋半径七=81.6mm，弱轴回旋半径 iy= 54.0 mm，b类截面，截面强轴塑性发展系数y = 1.05。计算长度l = 3540mm，长度系数u = 1，强轴长细比人=业=1 x 3540 = 43，x i 81.6轴心受压稳定系数中=0.887 ；弱轴长细比人=1妇540 = 66，轴心受压稳定xy i 54.0系数中=0.774。* 兀 2EA 兀 2 x 2.1 x 105 x 7120参数 N = J入 =Y143= 7256 x 103 N = 7256 KN，斜撑轴向压力 N=，弯矩 M = 49.1KN - m。弯矩平面内稳定性：N+_LM甲xA yW(1-0.8x N)七13.9 x1031.0 x 49.1x106.887 x 7120 1.05 x 474000 x (1-0.8 x 39)7256=2.2 + 98.8 = 101.0MPa f = 215MPa弯矩平面外稳定性：13.9 x103 八1.0 X 49.1 X106 =+ 0.7 x0.774 x 71201.0 x 474000=2.5 + 72.5 = 101.0MPa f = 215MPa满足要求。4、模板抗倾覆计算模板抗倾覆力矩为模板重量X力臂=150X（2+） =-m，倾覆力矩为模板一侧的风荷载X力臂=XX3X2=m，模板抗倾覆稳定系数为：K= =55，满足要求。5、计算结果汇总模板各构件计算结果汇总如下表:表5-1模板结果汇总表项目名称变形（mm）面板!竖肋横肋龙骨拉杆斜撑组合应力（MPa）剪应力（MPa）215备注：由于斜撑稳定性应力大于组合应力，表中斜撑稳定性计算强度代替组合应力值。6、结论根据以上计算结果表明，该承台模板刚度、强度、稳定性满足施工要求。