30箱梁模板计算书Word文件下载.docx
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三、箱梁模板力学验算原则
1、在满足结构受力(强度)情况下考虑挠度变形(刚度)控制;
2、根据侧压力的传递顺序,先后对面板、横肋、纵肋支架、拉杆进行力学验算。
3、根据受力分析特点,简化成受力模型,进行力学验算。
四、计算依据
1、《路桥施工计算手册》,人民交通出版社
2、《公路桥涵施工技术规范》(JTG/TF50-2011)
3、《建筑施工模板安全技术规范》(JGJ162-2008)
五、箱梁模板计算
图4.1箱梁外模构造尺寸图
模板说明:
30m预制小箱梁中心梁高1.6m,侧模面板厚5mm,横肋采用1cm铁条,间距40cm;
竖肋及支撑架采用10cm槽钢通过横向焊接而成,间距为75cm;
上下对拉杆采用27mm圆钢。
4.1荷载计算及组合
模板侧压力的验算
混凝土侧压力
混凝土侧压力标准植:
按《GB50666-2011》附录A,
新浇筑混凝土自重标准值可以按照实际重力密度确定,对于普通混凝土,重力密度为24KN/m³
。
钢筋的自重标准值,楼房的钢筋自重取1.1KN/m³
,梁的钢筋自重取1.5KN/m³
新浇筑的钢筋混凝土的自重取24kN+1.5KN=25.5kN,为了结构安全起见,在进行模板、支架计算的工程中,通常取值为26kN。
人员、机械荷载按照3KN/㎡。
采用内部进行振捣时,新浇筑的混凝土作用于模板上的最大侧压力为G可按下列公式计算,并宜取其中的计算的最小值。
F=0.43γCTOβV
(A.0.4-1)
F=γCH(A.0.4-2)
式中:
F—新浇筑混凝土对模板的最大侧压力(KN/㎡)
γC——混凝土的自重密度(KN/m³
)取γC=26KN/m³
TO——新浇筑混凝土的初凝时间(h),可按实测结果确定;
当缺乏资料时,可采用TO=200/(T+15)计算,T为混凝土的温度(℃);
混凝土入模板取TO=200/(T+15)=200/(15+15)=6.7计算时间取7
Β—混凝土坍落度影响修正系数;
但坍落度在50mm~90mm时,Β取0.85;
坍落度100mm~130mm时,Β取0.9;
坍落度140mm~180mm时,Β取,1.0。
预制梁的坍落度为120mm-160mm,计算时取Β取1.0
V—混凝土的浇筑速度(m/h),预制梁正常浇筑时间为3~4小时。
计算时间取3小时。
1.6m/3=0.53m/h,实际计算时按照0.5
H—混凝土侧压力计算位置处计算位置处至新浇筑混凝土顶面的总高度(m);
混凝土侧压力的计算分布图如图A.04所示;
图中H=F/γC
=0.43×
26×
7×
1.0×
4√0.5=66KN/m2
在进行混凝土模板侧压力计算时,按照《路桥施工计算手册》8-1,8-2公式:
Pm=K×
γC×
h
K-外加剂影响修正系数,按照1.2计算。
γC-混凝土的比重系数,按照26计算
h-有效压头高度。
按照8-2公式计算。
h=0.22+24.9.0.5/15=1.05
Pm=K×
h=1.2*26*1.05=33KN/m2
二者取最小值,新浇筑混凝土对模板的最大侧压力为:
33KN/㎡。
倾倒混凝土、人员机械、振捣合计为2.0+2.0+2.0=6KN/㎡。
按照《路桥施工计算手册》计算荷载组合为:
计算模板承载力为:
P1=33KN/㎡*1.2+6KN/㎡*1.4=48KN/㎡
计算模板刚度:
P2=33KN/㎡*1.2=39.6KN/㎡
计算面板强度、刚度计算单元有限模型建立。
竖肋间距为0.8m,横肋间距为0.3m,计算跨径为l=0.3米,取板宽B=1m,面板上的均布荷载为q为
计算刚度时
4.2模板材料力学参数
5mm钢板
取1m宽钢板,根据《路桥施工计算手册》表8-7,p177,A3号普通碳素钢容许弯应力[бw]=181Mpa,弹性模量E=2.1×
103Mpa。
截面惯性矩:
截面抵抗矩:
8cm槽钢
根据《路桥施工计算手册》附表3-32,8#槽钢截面惯性矩,截面抵抗矩A3钢材的容许弯曲应力为181MPa,弹性模量为
E=2.1×
103Mpa。
10cm槽钢支架组合
根据《路桥施工计算手册》附表3-32,10#槽钢截面惯性矩,截面抵抗矩截面面积,A3钢材的容许弯曲应力为181MPa,弹性模量为E=2.1×
竖肋采用两根竖向10cm槽钢通过平撑焊接而成,其计算截面简化如下图:
单根槽钢的截面特性
截面面积
截面惯性矩
图4.1.2计算截面图
重心距离:
y=5cm
组合截面的惯性矩计算:
20mm圆钢拉杆
根据《路桥施工计算手册》附表3-11、表3-16,20mm圆钢容许抗拉设计强度为240MPa,截面积3.142×
10-4㎡。
4.3力学验算
4.3.1面板力学验算
①计算简图
外模面板采用5mm厚钢板,横肋作为面板的支点,可简化为两等跨连续梁进行计算。
图4.3.1.1两等跨连续梁受力图
②强度、刚度计算
根据《路桥施工计算手册》附表2-8,p762,查得均布荷载下两端带悬臂简支梁计算公式。
取1m板条作为计算单元:
计算强度时线荷载:
计算刚度时线荷载:
面板净跨径为357mm,跨内最大弯矩:
最大弯应力:
最大挠度:
满足刚度要求。
4.3.2横肋力学验算
横肋采用8#槽钢,竖肋支架作为支点,可简化为三等跨连续梁进行计算
图4.3.2.1三等跨连续梁受力简图
根据《路桥施工计算手册》附表2-9,查得均布荷载下三等跨简支梁计算公式,横肋间距为0.4m,跨度为75cm。
横肋跨径为750mm,跨内最大弯矩:
最大挠度
4.3.3竖肋支架验算
支架按简支梁计算,支架的计算跨径为:
1435mm,支架承受的荷载为横肋的支点反力,近似取均布荷载进行计算,支架间距为:
0.75m。
在竖向为三角形荷载分布。
计算强度时:
计算刚度时:
根据《路桥施工计算手册》附表2-3(序号7)p743得:
图4.3.3.1支架受力简图
满足刚度要求。
4.3.4拉杆验算
上部在间距为750mm的横向连接槽钢上设置一组对拉螺栓;
下部以750mm间距设立对拉,拉杆选用直径20mm的圆钢。
对拉杆所受拉力即为上下支点的反力,则Ra=6.17KN,Rb=12.34KN
取最大值Rb=12.34KN进行强度验算:
备注:
此参考示例比较保守,实际运用时需要反复计算、比对。
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