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1、 莞番高速第4合同段目录一、设计计算依据- 1 -二、设计参数取值及要求 - 1 -三、荷载计算- 1 -1、新砼对模板侧向压力计算- 1 -2、风荷载计算- 3 -3、倾倒混凝土时对垂直面模板产生的荷载- 4 -4、振捣混凝土时对侧面模板产生的荷载 - 4 -5、荷载组合- 4 -四、模板结构设计计算- 4 -1、模板构件材料规格见下表：- 4 -2、模板结构设计检算标准- 4 -3、侧模板- 5 -3.1 面板的计算：- 5 -3.2 竖肋受力计算：- 7 -3.3 环肋受力计算：- 10 -3.4 螺栓受力计算- 13 -3.5 吊耳受力计算：- 14 -钢模板结构计算书一、设计计算依据
2、 1、公路桥涵设计通用规范(JTG D60-2015) 2、公路桥涵施工技术规范(JTG TF50-2011) 3、混凝土结构工程施工质量验收规(GB50204-2015) 4、建筑施工模板安全技术规范(GBJ162-2008) 5、钢结构设计标准(GB500172017) 二、设计参数取值及要求 1、混凝土容重：26kN/m3； 2、混凝土浇筑速度：2m/h； 3、混凝土浇筑温度：25； 4、混凝土外加剂影响系数取 1.15； 5、最高浇筑高度：8m； 6、设计风力：9 级风； 7、模板整体安装完成后，混凝土浇筑使用泵送、吊车、料斗及串通工艺一次性浇筑。 三、荷载计算 1、新砼对模板侧向压力
3、计算 砼作用于模板的侧压力，根据测定，随砼的浇筑高度而增加，当浇筑高度达到某一临界时，侧压力就不再增加，此时的侧压力即为新浇筑砼的最大侧压力。侧压力达到最大值的浇筑高度称为混凝土的有效压头。新浇混凝土对模板侧向压力分布见图 1。 图 1:新浇混凝土对模板侧向压力分布图在公路桥涵施工技术规范(JTG TF50-2011) 中规定，当混凝土的浇筑速度在6m/h 以下时,新浇混凝土对模板侧向压力按下列二式计算，并取其中的较小值： Pmax=0.22t0K1K2V1/2 Pmax =H 式中： Pmax -新浇筑混凝土对模板的最大侧压力（kN/m2） -混凝土的重力密度（kN/m3）取26kN/m3
4、t0 -新浇混凝土的初凝时间（h）: t0=200/（T+15）=7h； V -混凝土的浇筑速度（m/h）:取 2m/h h -有效压头高度； H -混凝土浇筑层(在水泥初凝时间以内)的高度(m)，按8.0m； K1 -外加剂影响修正系数，掺外加剂时取 1.15； K2 -混凝土塌落度影响系数，当塌落度小于30mm时，取 0.85；5090mm时，取1；110140mm时，取1.15；140180mm时，取1.2； Pmax=0.22t0K1K2V1/2=0.222671.151.231/2=78.14 kN/m2 则有效压头高度：h= Pmax/=78.14/26=3.005m Pmax =
5、H=268=208kN/m2 由计算比较可知：新浇混凝土对模板侧向压力按其中的较小值：P1=78.14kN/m2 。2、风荷载计算 风荷载强度按下式计算： W=K1K2K3W0 W-风荷载强度(Pa)； W0-基本风压值(Pa)， ，9级风风速 v=20.824.4m/s； K1-风载体形系数，取 K1=0.8； K2-风压高度变化系数，取 K2=1； K3-地形、地理条件系数，取 K3=1； W=K1K2K3W0=0.8372.1=297.68Pa=0.3 KN/m2 模板受风面积按模板实际轮廓面积计算。 3、倾倒混凝土时对垂直面模板产生的荷载取:4kN/m2。 4、振捣混凝土时对侧面模板产
6、生的荷载取:4kN/m2 5、荷载组合 墩身模板设计考虑了以下荷载； 新浇注混凝土对侧面模板的压力(78.14KN/m2) 风荷载(0.3KN/m2) 振捣混凝土时所产生的荷载（4kN/m2） 倾倒混凝土时所产生的荷载（4kN/m2） 荷载组合F1：*1.2+*1.4+*1.4=99.8 KN/m2（用于侧面模板强度计算） 荷载组合F2：=78.14 KN/m2（用于模板刚度计算） 四、模板结构设计计算 1、模板构件材料规格见下表：2、模板结构设计检算标准3、侧模板3.1 面板的计算： 面板采用 6mm 厚热轧钢板，其被纵横肋分成许多小方格（最大方格为 0.30m*0.30m），取 1mm 宽
7、面板进行验算，按两跨连续梁，在均布荷载作用下进行受力分析。 1）、荷载分析： 所受荷载为： 强度验算荷载：q=0.09981=0.0998N/ 刚度验算荷载：q=0.078141=0.07814N/ 2）、强度验算：受力图应力图3）、刚度验算： 受力图位移图4）、结果分析： 由以上的结果可得，浇筑状态面板最大应力值为 170.9Mpa（小于材料许用应力），最大位移为 0.84mm，满足要求。 3.2 竖肋受力计算： 竖肋支承在环肋上，则竖肋可以按支承在环肋上的连续梁受力模型进行受力计算，其跨距等于环肋的间距。以高度为1500mm的模板为例进行竖肋结构受力验算，竖肋的设置距杆端500mm处，跨距
8、为 500mm，用MIDAS有限元作结构受力，1500mm高模板背杆设置 2 排。竖肋采用10 槽钢，最大间距为 h=300mm。 1）、荷载分析 强度验算时的荷载计算值为 Q1=F1*h=99.8KN/m2*0.3m=29.94KN/m， 刚度验算时的荷载计算值为Q2F2*h78.14KN/m20.3m23.44KN/m。 2）、强度验算受力图应力图反力图3）、刚度验算受力图位移图4）、结果分析 由以上的结果可得，浇筑状态横肋最大应力值为 79.9Mpa（小于材料许用应力），法兰处反力为 7.5KN，最大位移为 0.086mm（小于 L/400mm），满足要求。 3.3 环肋受力计算： 环肋
9、支承在竖向法兰上，则环肋可以按支承在环肋上的简支梁受力模型进行受力计算，其跨距等于竖向法兰的间距。以高度为 1500mm 的模板为例进行环肋结构受力验算，间距为 500mm。环肋采用12 槽钢，最大间距为 h=500mm。 1）、荷载分析 强度验算时的荷载计算值为 Q1=F1*h=99.8KN/m20.5m=49.9KN/m， 刚度验算时的荷载计算值为 Q2F2*h78.14KN/m20.5m39.07KN/m。 2）、强度验算 受力图应力图反力图3）、刚度验算受力图位移图4）、结果分析 由以上的结果可得，浇筑状态环肋最大应力值为 87.2Mpa（小于材料许用应力），法兰处反力 44.2KN，
10、最大位移为 1.8mm（小于 L/400mm），满足要求。3.4 螺栓受力计算： 由以上的结果可得，竖向螺栓总荷载为 44.2*3=132.6KN，环向螺栓总荷载为7.5*8=60KN。竖向螺栓数量为 6 个，环向螺栓数量为 18 个。则单个螺栓最大剪力为60/18=3.333KN。螺栓采用 8.8 级 M18*60 高强螺栓，屈服强度为 640Mpa，剪切强度取 320Mpa。故螺栓受力满足要求。3.5 吊耳受力计算： 吊装总模板高度按8米计，吊装模板总重约49KN。则单个吊耳受力按 54/2=27KN计算。 吊耳示意图吊耳剪切净面积 A=29*16=464mm2 吊耳剪切强度 故吊耳受力满足要求。- 19 -
