承台模板计算分析

承台钢模计算书

一、工程简介

京沪高铁六标五工区第四作业工区位于昆山境内，线路起点DK1252+017.79,终点DK1256+911.65,里程长度4.89km。

主要包括五座连续梁桥，分别为：跨娄江连续梁拱（70m+136m+70m）、跨沪宁铁路连续梁(40m+72m+40m)、跨江浦路连续梁（40m+72m+40m）、跨朝阳西路连续梁(40m+56m+40m)、跨通澄南路连续梁（40m+56m+40m）。钻孔桩1552根、承台140个、墩身140个，主要为矩形空心墩，双柱墩及实体墩。 二、计算分析内容： 1、 承台模板强度验算 2、 承台模板刚度分析 三、分析计算依据

1、 钢结构设计规范：GB50017-2003 2、 建筑工程大模板技术规程：JGJ74-2003 3、 全钢大模板应用技术规范：DBJ01-89-2004

4、 建筑工程模板施工手册 杨嗣信 中国建筑工业出版社 四、模板设计构件规格及布置 1、 面板：6

2、 竖肋：L8等边角钢，布置间距400mm， 法兰：16×100 , 抱箍：

双［14,模板具体构造见后附图。

五、荷载分析

1、计算初值

浇注速度V=1m/h，混凝土溶重γ=25KN/m3，混凝土初凝时间t0=17h。 外加剂影响修正系数：β1=1.2 β2=1.15,混凝土浇注层的高度H=2m 2、荷载计算

⑴按下列二式计算,取其中最小值:

F=0.22γt0β1β2V1/2 =0.22×2.5×104×17×1.2×1.15×11/2 =1.29×105(N/m2)

F=γH=2.5×104×2=0.5×105（N/m2） 取F1=0.5×105(N/m2)

其中：γ—砼密度，取γ=2.5×104 N/m3 t0—砼初凝时间,取t0 =17h

β1—外加剂影响修正系数，不掺外加剂取β1=1.0, 掺具有缓凝作用

外加剂取β1=1.2,这里取1.2

β2—砼坍落度影响修正系数，坍落度小于3cm,取0.85, 5cm～9cm

时取1.0, 11cm～15cm时取1.15, 这里取1.15

⑵泵送混凝土浇注施工时（T>10℃）对侧面横板压力 F2=4.6V1/4 =4.6×1 =4.6×103(N/m2)

⑶振捣混凝土时对侧面横板的压力 F3=4×103(N/m2)

⑷侧面横板即承受的总压力 F= F1+ F2+ F3 =(50+4.6+4) ×103

=58.6×103(N/m2)

六、模板各受力件的强度与刚度计算 1．面板刚度计算

面板选用6mm，厚度A3钢板。 F=58.6×103(N/m2)

竖肋采用Ｌ８角钢，间距400mm，扣除角钢肢宽后净间距320mm.横肋采用间距333mm。

选面板小方格中最不利情况计算，即三面固定，一面简支（短边）。

Lx3200.96 ，查表得kf=0.0017。 Ly333fmaxFl4Kt[f]

B0Fmax=0.0017×0.0586×3204/6.8×105＝1.54mm<[f]=2mm， 满足要求。

其中：F－新浇混凝土的侧压力 (MPa)。

H－计算面板的短边长 (mm)

2Eh25

=2.06×10×6×6/(12 ×0.91)=6.8×B0－板的钢度B012(12)105

Ｅ－钢材的弹性模量，取2.06×105MPa。 h2－钢板厚度 (mm)。

－钢板的泊松系数，＝0.3。 Ｋf－挠度计算系数，查表。 fmax－板的最大计算挠度。

2.竖肋计算 强度验算

简化为0.75米的简支梁，承受的荷载为均布荷载,L8角钢Ｗ=12.83cm3 q=Fmax×0.4=2.34×104(N/m)

M=1/8×q×L2=1/8×2.34×104×0.752=1.63×103(N.m) σ=M/W=1.63×103/12.83×10-6=127（MPa）<[σ]=170（MPa） 通过验算达到强度要求。 刚度计算

取两个抱箍的竖向肋长作为计算依据用L8作竖向肋（按简支梁进行计算）

fmax=5qL4/384EI

惯性矩：I=0.735×10-6(m4) L8 等边角钢 碳钢弹性模量：E=206GPa=2.06×1011Pa 载荷：q=2.34×104 简支梁长：L=0.75

fmax=5qL4/384EJ

=(5×2.34×104×0.754)/(384×2.06×1011×0.735×10-6) =0.637×10-3 (m)＝0.637mm<[f]=2mm 满足要求。 3.抱箍计算

抱箍用双［14的槽钢背向双拼。 惯性矩：J=2×5.64×10-6(m4)

弯曲截面模量：Ｗ=2×80.5×10-6 (m3) 碳钢弹性模量：E=206GPa=2.06×1011Pa 载荷：q=0.75×58.6×103=43.95×103(N/m) 梁长(两对拉杆之间最大距离)：L=1.36(m) 强度验算

M=1/8×q×L2=1/8×43.95×103×1.362 =1.0×104(N.m)

σ=M/W=1.0×104/(2×80.5×10-6)=62.11（MPa）<[σ]=170（MPa） 满足要求。 刚度验算

fmax=5qL4/384EJ

=(5×43.95×103×1.364)/(384×2.06×1011×2×5.64×10-6) =0.84×10-3(m) <[f]=2mm 满足要求。

4.对拉杆的强度计算

拉杆选用φ15.2钢绞线,长度为6800mm,截面积140×10-6(m2) 拉杆布置最大面积为：0.75 m×1.36m。

A=0.75×1.36=1.02m2 F=58.6×103（N/m2）

P=FA=58.6×103×1.02=59.77×103(N)

σ=P/A=59.77×103/140×10-6=427MPa 钢绞线抗拉强度为1860MPa ，满足要求。 拉杆变形量为：

△ L=FL/EA=σL/ E= 427×106×6.8/2.06×1011=14mm

即每边变形不大于7mm,按规范承台尺寸误差不大于3cm。满足要求。

经计算钢模板及拉杆符合使用要求。