2022年沉箱模板计算.pdf

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1、沉箱模板计算1、外模板设计资料沉箱外侧模板长，高，模板采用大型钢模板，重约。面板采用5mm 厚钢板，横肋采用 8 ，间距；竖肋为 -680mm扁钢，间距；立围令采用8 ，围令后为桁架结构，桁架宽，间距，桁架为双8 结构，上、下均设M22对穿螺栓。现对该模板刚度、强度进行验算，并选用合适的拉条。2、模板侧压力计算模板的侧向压力主要是由新浇筑的砼对模板产生的侧压力P1和倾倒砼时对模板产生的水平动力荷载P2两部分组成。依据水运工程混凝土施工规范（JTS202-2011）规定，采用插入式振捣器时，砼侧压力为：P1=8KS+24KtV 1/2式中 P1 混凝土对模板的侧压力（KN/m2）KS 外加剂影响

2、修正系数， 不掺加外加剂时选； 掺缓凝外加剂时选Kt 温度校正系数按下表取值V 混凝土浇筑速度 m/h砼侧压力除了和振捣方式有关外，同时还和砼自重、浇注速度、砼的温度、外加剂的应用、砼的下灰方式有关。温度校正系数表温度（）5101520253035Kt根据施工的具体情况，施工期平均气温在10 以上，依据搅拌站的施工供应能力，浇筑速度取h。故 P1=8+242= KN/m2倾倒混凝土产生的水平动力荷载P2=m2振捣混凝土产生的混凝土侧压力精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 1 页，共 15 页

3、- - - - - - - - - - P3=m2由于浇筑混凝土时倾倒混凝土和振捣混凝土不可能同时发生，而振捣混凝土产生的作用力大。故验算墙身模板强度的荷载设计值P=+= KN/m2故验算墙身模板刚度的荷载设计值P= KN/m23、面板计算为保证砼的外观质量，根据使用要求，大片模板的面板计算应由刚度控制。Q235 钢的抗拉许用强度 f=215N/mm2，抗剪许用强度 fv=125N/mm2。弹性模量E=106kg/cm2；许用挠度 f=2mm。面板区格为 420420mm ，属于双向板，当/=420/420=1 时，的弯距系数 K1=，的弯距系数 K2=，挠度系数为 K3=，的弯矩系数 K4=

4、,的弯矩系数 K5=，计算简图为三面固定，一面简支的最不利状况。(1) 、强度验算取 1mm 宽的板条作为计算单元，荷载为=1 = N/mm支座弯矩N mmN mm面板的截面抵抗矩 mm3应力为=/W= N/mm2215 N/mm2满足要求；精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 2 页，共 15 页 - - - - - - - - - - 跨中弯矩NmmNmm钢板的泊松比=，故需换算NmmNmm应力为=/W= N/mm2215 N/mm2满足要求 ;(2) 、挠度验算计算刚度和挠度用以下公式30

5、212(1)EhBv这里 的取值是验算刚度的荷载取值所以536022.1 1052.4 1012(10.3 )B Nmm mmf=2mm=420=1/4381/400满足要求。4、竖向钢肋条验算精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 3 页，共 15 页 - - - - - - - - - - 竖向为 -680mm钢板肋，可将其视为单跨简支梁计算，跨度为，根据建筑施工计算手册附表2-8 计算公式(1) 、强度验算荷载q=80= m截面系数 W=bh2/6=6802/6=10-6m3惯性矩 I=bh

6、3/12=6803/12=10-7m48=740/10-6=115 N/mm2f=215N/mm2满足要求；(2) 、挠度验算荷载 q=P=m模量系数 E= 106kg/cm2=1011Pa惯性矩 I=bh3/12=6803/12=10-7m4= 519440（384101110-7）= 33080N ，可。考虑上下螺栓受力不均和长期受扭的因素， 上下螺栓可采用不同钢号的螺栓，由于荷载是逐渐加上去的， 而且上部荷载始终小于下部，待全部荷载施加完毕， 下部砼已接近初凝，侧压力减少，因此上下分别采用钢号不同的M22螺栓是可行的。拉杆选用 Q235圆钢，直径为 20mm ，截面面积 A=314mm2

7、, 抗拉强度设计值f=205N/mm2，抗剪强度设计值 fv=120N/mm2。其许用拉力值P为：P= fA = 205 314 = P= KN满足要求；模板重量为 45/（105）= KN/m2，计算时取为 KN/m2。在拉杆的横纵间距内承受的重量为=满足要求。8、外模下平台计算外模下平台自重 3t ，长度 15m ，用 210 作横梁， 5 点吊，按四跨连续梁计算。模板下平台计算简图查热轧型钢规范得 210 的惯性矩=1982=396cm4，截面模数=2=,荷载跨度 L=。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - -

8、 - - - -第 10 页，共 15 页 - - - - - - - - - - 作用在横梁上的荷载集度：查静力计算手册得四跨连续梁的荷载分项系数最大值是K=所以作用在梁上的最大弯矩为：KN m（1） 、强度计算 N/mm2215 N/mm2( 采用近似公式计算， 数值偏小 )式中 d= ， h=100mm Q=qL=2KN/m =7500N所以 N/mm2125 N/mm2（吊点不进行计算）满足要求；（2） 、挠度计算挠度按简支梁的挠度计算公式来求解。荷载： q=2KN/m模量系数： E=106kg/cm2=1011Pa惯性矩： I=2 198=396cm4= 52000（38410111

9、0-6） =3750/400=满足要求。9、模板支撑计算精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 11 页，共 15 页 - - - - - - - - - - 按照建筑施工计算手册中有关规定，外模板倾斜20存放时，支撑的强度计算。模板重 ( 包括下平台重量 ) ，采用两点支撑，每点受力，即，采用705钢管，外径 70mm ，管壁厚 5mm 。所以 A=（72-62）/4 = cm2 I=（74-64）/64= cm4cm模板高度为 5m ，钢管支撑长度可取为3m查得 N/mm2170 N/mm2满

10、足要求。10、 竖向大肋计算（槽钢式计算）计算参考建筑施工计算手册章节（现浇混凝土墙大模板计算）。因为大模板长 10m,这里取槽钢的间距为 , 选用 28 。查得8 基本参数为：截面面积 =,截面模数cm3, 惯性矩cm4。以三道螺栓为支撑点。螺栓间距分别为 ,2m,2m,按均布荷载计算。根据第 2 节模板的侧压力计算可知：验算墙身模板强度的荷载设计值P=+= KN/m2故N/mm验算墙身模板刚度的荷载设计值P= KN/m2故N/mm弯矩计算简图由弯矩图可得最大弯矩为精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - -

11、- -第 12 页，共 15 页 - - - - - - - - - - Nmm（1） 、强度验算N/mm2215 N/mm2满足要求；（2） 、挠度验算悬臂部分挠度 mm悬臂部分挠度过大，采取加强角措施；跨中部分挠度 mm满足要求。根据前面求出的面板、横肋和竖向大肋的挠度，组合的挠度为面板与横肋组合 mm面板与竖向大肋的组合 mm精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 13 页，共 15 页 - - - - - - - - - - 满足施工对模板的质量要求。加固模板时桁架和槽钢的比较采用槽钢做模

12、板面板支撑时， 虽然节省材料， 但是相比桁架做模板的支撑骨架，槽钢承受更大的弯矩，模板变形较大，没有桁架稳固，沉箱外模板尺寸比较大，更多的采用桁架做支撑骨架，在设置外模板操作平台时，桁架也起作用。10、 竖向大肋计算（工字钢式计算）因为大模板长 10m,这里取槽钢的间距为 , 选用 2*55a 工字钢。查得 55a 工字钢基本参数为：截面面积=, 截面模数cm3, 惯性矩cm4。以上、下两道对穿螺栓为支撑点。螺栓间距取为, 按均布荷载计算。根据第2 节模板的侧压力计算可知：验算墙身模板强度的荷载设计值P=+= KN/m2故N/mm验算墙身模板刚度的荷载设计值P= KN/m2故N/mm弯矩计算简

13、图由弯矩图可得最大弯矩为 Nmm（1） 、强度验算N/mm2215 N/mm2满足要求；（2） 、挠度验算悬臂部分挠度精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 14 页，共 15 页 - - - - - - - - - - mm满足要求；跨中部分挠度 mm满足要求。根据前面求出的面板、横肋和竖向大肋的挠度，组合的挠度为面板与横肋组合 mm面板与竖向大肋的组合 mm满足施工对模板的质量要求。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 15 页，共 15 页 - - - - - - - - - -