模板设计方案Word下载.docx

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振捣砼时产生的荷载标准值F1：

F1=4.2KN/M2

（2） 

新浇砼作用在模板上的最大侧压力F2：

式一：

F2=0.22γt0β1β2V1/2=0.22×

2.4×

104×

5×

1.0×

1.15×

2.81/2

=48.6×

104（N/m2）

F2=γH=2.4×

12=28.8×

取F2=48.6×

其中：

γ—砼密度，取γ=2.4×

104N/m3

t0——砼初凝时间，取t0=5h

β1—外加剂影响修正系数，不掺外加剂取β1=1.0,掺具有缓凝左右外加剂取β1=1.2,这里取1.0

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

V—砼灌注速度（m/h）,按20m3/h这里取2.8m/h

H—砼侧压力计算位置处至新浇砼顶面的总高度

（3） 

倾倒砼时产生的水平荷载标准值F3：

F3=2.2KN/m2

（4）设计最大侧压力：

q=1.4F1+1.2F2+1.4F3=1.4×

4.2+1.2×

48+1.4×

2.2=67.28KN/M2

1面板验算:

选面板小方格中最不利情况计算,即四面固定,由于Ly/Lx=h/S=300/300=1（查建筑工程模板施工手册表5-9-16）双向板在均布荷载作用下的内力及变形系数,得最大弯矩系数:

Kmx=-0.0513,最大挠度系数:

Kf=0.00127。

（a）强度验算

取1㎜宽的板条为计算单元,荷载为:

F=0.0673N/㎜2

q=0.06673×

1=0.0673N/㎜,但应乘以0.85荷载调整系数,故:

q=0.85×

0.0673=0.057N/㎜:

Mmax=Kmxqly2=0.0513×

0.057×

3002=263.2N·

㎜

Wx=1/6bh2=1/6×

1×

62=6㎜3

由式бmax=Mmax/rx·

Wx=263.2/1×

6=43.9N/㎜2＜215N/㎜2（查建筑工程模板施工手册表5-2-4）满足要求;

（b）挠度验算:

Vmax=Kf·

Fly4/B0

取F=67.28KN/㎡=0.0673N/㎜2

B0=E·

h3/12×

（1-ν2）=2.06×

105×

63/12×

（1-0.32）=40.75×

105N·

则Vmax=0.00127×

（0.0673×

3004/40.75×

105）=0.2㎜

[ν]=ly/500=0.6＞0.2㎜满足要求；

③横肋计算:

（a）荷载:

q=F3·

h=0.0673×

300=21.2N/㎜

（b）强度验算:

根据钢板80×

8

Wx=1/6·

b·

h2=1/6×

8×

802=0.85×

104㎜3

Ix=1/12·

h3=1/12×

803=0.43×

105㎜4

бmax=Mmax/rx·

Wx=0.125×

21.2×

3002/1×

0.85×

104

=28.1N/㎜2＜f=215N/㎜2满足要求；

（c）挠度验算:

荷载:

q2=F·

h=0.067×

·

跨中部分挠度

Vmax=q2ly4/384EI（5-24λ2）=21.2×

3004/384×

2.06×

0.43×

（5-24×

02）=0.25㎜＜ly/500=0.6㎜满足要求；

④竖肋-80×

8钢板验算:

（a）荷载:

q=F3.lx=0.067×

300=20.1N/㎜

（b）强度验算:

Mmax=KmxqlX2=0.125×

20.1×

3002=22.6×

Ix=1/12·

бmax=Mmax/rx·

Wx=22.6×

104/1×

103=26.6N/㎜2＜f=215N/㎜2

即满足要求；

（c）挠度验算:

荷载:

q=F·

lx=0.067×

300=20.1N/㎜

·

Vmax=q2lx4/384EI（5-24λ2）=20.1×

02）=0.5㎜＜lx/500=0.8㎜满足要求;

五、盖梁模板设计

一、模板设计：

1、侧模与端模支撑

侧模为特制大钢模,面模厚度为δ5mm，肋板高为10cm，在肋板外设2[14背带。

在侧模外侧采用间距0.8m的2[14b槽钢作竖带，竖带高2.0m；

在竖带上下各设一条φ16的栓杆作拉杆，上下拉杆间间距1.8m，在竖带外设φ48的钢管斜撑，支撑在横梁上。

2、底模支撑

底模为特制大钢模,面模厚度为δ5mm，肋板高为10cm。

在底模下部采用12cm×

12cm的方木作为横梁，间距0.2m，横梁长2.0m。

3、纵梁

采用12.4m长的工45c型钢作为纵梁。

两片纵梁之间采用φ16的栓杆连接；

纵梁下为抱箍。

4、抱箍

采用两块半圆弧型钢板（板厚t=10mm）制成，M30的高强螺栓连接，抱箍高60cm，采用14根高强螺栓连接。

抱箍紧箍在墩柱上产生摩擦力提供上部结构的支承反力，是主要的支承受力结构。

二、验算说明：

1、计算原则

（1）在满足结构受力情况下考虑挠度变形控制。

（2）综合考虑结构的安全性。

（3）采取比较符合实际的力学模型。

（4）尽量采用已有的构件和已经使用过的支撑方法。

2、对部分结构的不均布，不对称性采用较大的均布荷载。

3、盖梁计算未扣除墩柱承担的盖梁砼重量。

以做安全储备。

三、盖梁模板稳定性验算（以A匝道桥为例计算）

（一）、侧模支撑计算

1、力学模型

假定砼浇筑时的侧压力由拉杆和竖带承受，Pm为砼浇筑时的侧压力，T1、T2为拉杆承受的拉力，计算图式如图1所示。

2、荷载计算

查《路桥施工计算手册》第173页：

砼浇筑时的侧压力：

Pm=Kγh

式中：

K---外加剂影响系数，取1.0；

γ---砼容重，取26kN/m3；

h---有效压头高度。

砼浇筑速度v按0.3m/h，入模温度按20℃考虑。

则：

v/T=0.3/20=0.015<

0.035

h=0.22+24.9v/T=0.22+24.9×

0.015=0.6m

Pm=Kγh=1.0×

26×

0.6=15.6kPa

图1侧模支撑计算图式

砼振捣对模板产生的侧压力按2kPa考虑。

Pm=15.6+2=17.6kPa

盖梁长度每延米上产生的侧压力按最不利情况考虑（即砼浇筑至盖梁顶时）：

P=Pm×

（H-h）+Pm×

h/2=15.6×

1+15.6×

0.6/2=20.3kN

3、拉杆拉力验算

拉杆（φ16圆钢）间距0.8m，0.8m范围砼浇筑时的侧压力由上、下两根拉杆承受。

则有：

σ=（T1+T2）/A=0.8P/2πr2

=0.8×

20.3/2π×

0.0082

=40406kPa=40.4MPa<

[σ]=160MPa（满足要求）

4、竖带抗弯与挠度计算

设竖带两端的拉杆为竖带支点，竖带为简支梁，梁长l0=1.8m，砼侧压力按均布荷载q0考虑。

竖带[12.6槽钢的弹性模量E=2.1×

105MPa;

惯性矩Ix=388.5cm4;

抗弯模量Wx=61.7cm3

q0=20.3×

0.8=16.2kN/m

最大弯矩：

Mmax=q0l02/8=16.2×

1.82/8=6.6kN·

m

σ=Mmax/2Wx=6.6×

106/（2×

61.7×

103）

=53.5MPa<

[σw]=160MPa（满足要求）

挠度：

fmax=5q0l04/384×

2×

EIx

=5×

16.2×

1.84/（384×

2.1×

108×

388.5×

10-8）=0.00135m

[f]=l0/400=1.8/400=0.0045mfmax<

[f]，竖带挠度满足要求。

四、抱箍稳定性验算

1、荷载计算

（1）盖梁砼自重：

G1=27.4m3×

25kN/m3=685kN

（2）模板自重：

G2=50kN

（3）施工荷载：

G3=15kN

（4）倾倒混凝土产生的冲击荷载：

G4=4Kpa×

8.5×

0.12×

2=8.16kN

（5）振捣混凝土产生的荷载：

G5=2Kpa×

2=4.08kN

工字钢横梁上的总荷载：

GH=G1+G2+G3+G4+G5=685+50+15+8.16+4.08=762.2kN

qH=762.2/11.1=68.7KN/m

由于采用两根工字钢横梁，则作用在单根工字钢横梁上的均布荷

载GH’=68.7／2=34.3kN/m

2、抱箍承载力计算

（1）、荷载计算

每个盖梁按墩柱设两个抱箍体支承上部荷载，由上面的计算可知：

支座反力RA=RB=qH’×

11.1×

（1+2×

1.3/8.5）/2=34.3×

1.3/8.5）/2=248.6kN

以最大值为抱箍体需承受的竖向压力N进行计算，该值即为抱箍体需产生的摩擦力。

3、抱箍受力计算

（1）螺栓数目计算

抱箍体需承受的竖向压力N=248.6kN

抱箍所受的竖向压力由M30的高强螺栓的抗剪力产生，查《路桥施工计算手册》第426页：

M30螺栓的允许抗剪力：

[NL]=Pμn/K

P---高强螺栓的预拉力，取210kN;

μ---摩擦系数，取0.3；

n---传力接触面数目，取1；

K---安全系数，取1.7。

[NL]=210×

0.3×

1/1.7=37.1kN

螺栓数目m计算：

m=N’/[NL]=248.6/37.1≈6.7个，取计算截面上的螺栓数目m=7个。

则每条高强螺栓提供的抗剪力：

P′=N/13=248.6/7=35.5KN＜[NL]=37.1kN

故能承担所要求的荷载。

（2）螺栓轴向受拉计算

砼与钢之间的摩擦系数取μ=0.3计算

抱箍产生的压力Pb=N/μ=248.6kN/0.3=828.7kN由高强螺栓承担。

N’=Pb=828.7kN

抱箍的压力由7条M30的高强螺栓的拉力产生。

即每条螺栓拉力为N1=Pb/7=675kN/6=118.4kN<

[S]=210kN

σ=N”/A=N′（1-0.4m1/m）/A

N′---轴心力

m1---所有螺栓数目，取：

14个

A---高强螺栓截面积，A=5.19cm2

σ=N”/A=Pb（1-0.4m1/m）/A=828.7×

103×

（1-0.4×

7/13）/13

×

5.19×

102=91.2MPa＜[σ]=140MPa

故高强螺栓满足强度要求。

五、抱箍体的应力计算：

1、抱箍壁为受拉产生拉应力

拉力P1=14N1=14×

35.5=497（KN）

抱箍壁采用面板δ10mm的钢板，抱箍高度为0.6m。

则抱箍壁的纵向截面积：

S1=0.01×

0.6=0.006（m2）

σ=P1/S1=497×

103/0.006×

106=82.8（MPa）＜[σ]=140MPa

满足设计要求。

2、抱箍体剪应力

查《路桥施工计算手册》第177页：

A3钢材容许剪应力[τ]=85MPa，容许弯曲应力[σW]=145MPa

抱箍体所受剪应力τ=（1/2RA）/（2S1）

=（1/2×

248.6）×

103/（2×

0.004）×

106=15.5MPa<

[τ]=85MPa

满足强度要求。

六、工字钢稳定性验算

1、工字钢计算

由前面计算知：

工字钢纵梁上的总荷载：

GH=762.2kN

由于采用两根I45c工字钢纵梁，则作用在单根工字钢纵梁上的均布荷载GH’=68.7／2=34.3kN/m

（2）、纵梁抗弯与挠度验算

I45c工字钢纵梁的弹性模量E=2.1×

惯性矩I=35278cm4;

抗弯模量Wx=1567.9cm3，

Mmax=qH’LH2/8=34.3×

8.52/8=310kN·

σ=Mmax/Wx=310×

106/（1567.9×

197.7MPa<

1.3[σw]=208MPa（满足要求）

最大挠度：

fmax=qH’lH4×

8.52/384×

EI

=34.3×

6.84×

8.52/（384×

35278×

10-8）

=0.013m

[f]=l0/400=8.5/400=0.021m

fmax<

[f]，纵梁挠度满足要求

通过以上系列验算证明：

盖梁施工采用的模板及抱箍全部符合要求，施工是安全可靠的,施工方案可行。

六、现浇箱梁支架强度验算

（一）立杆验算

1、主构件允许荷载

⑴支撑立杆设计荷载

立杆竖向步距60cm，框架立杆荷载Pmax＝40KN/根

⑵横杆设计荷载

HG－90：

Pmax=6.77KN，Qmax＝14.81

2、立杆稳定性验算

⑴支架荷载计算面积（每根立杆支撑面积）

箱梁中部：

A1=0.9×

0.9＝0.81㎡

⑵荷载组合

1、钢筋混凝土结构按容重26KN/m3计算自重

支架的最不利荷载位置是墩柱两侧2.75米范围内，所以这个部位的支架受力检算合格，则整个支架稳定。

P砼1＝［9.4×

1.4×

3.9-（9.48+4.8）÷

3］×

26÷

（9.4×

3.95）

＝20.94KN/m2

2、人行机具动荷载

P动=2KN/m2

3、板楞条荷载

P模=4.5KN/m2

4、冲击荷载

P冲1=P砼1×

30%=20.94×

0.3=6.28KN/m2

5、撑架高度小于10m,可不考虑构件自重

6、撑架总荷载

梁中部:

P总1=P砼1+P动+P模+P冲1

=20.94+2+4.5+6.28=33.72KN/m2

7、根立杆支撑计算荷载

梁中部：

P计1=P总1×

A1=33.72×

0.81=27.31KN/根<

［P］=40KN/根

故支架立杆稳定。

（二）方木强度和挠度验算

1、15×

15cm方木，碗口架纵向中心距离为90cm。

单根15×

15cm方木所承受的均布荷载q＝33.72×

0.9＝30.35KN/m

I＝ab3/12＝0.15×

0.153/12＝4.2187×

10-5m4

W＝ab2/6＝0.15×

0.152/6＝5.625×

10-4m4

E＝1×

1010Pa

Mmax=1/8ql2＝1/8×

30.35×

0.92＝3.07KN·

σmax＝Mmax/W＝3.07×

103/5.625×

10-4＝5.46MP＜〔σ〕＝15MP

f＝5ql4/384EI＝（5×

30.37×

103×

0.94）/（384×

1010×

4.2187×

10-5）＝0.61mm＜〔f〕=l/600=1.5mm

故15×

15cm方木满足强度和挠度要求。

2、10×

10cm方木净间距为30cm，碗扣架横向中心距离为90cm，净跨则为75cm。

单根10×

10cm方木所承受的均布荷载q＝33.72×

0.30＝10.12KN/m

I＝ab3/12＝0.1×

0.13/12＝8.333×

10-6m4

W＝ab2/6＝0.1×

0.12/6＝1.667×

10.12×

0.752＝0.712KN·

σmax＝Mmax/W＝0.712×

103/1.667×

10-4＝4.27MP＜〔σ〕＝15MP

0.754）/（384×

8.333×

10-6）＝0.50mm＜〔f〕=l/600=1.5mm

故10×

10cm方木满足强度和挠度要求。

（三）竹胶板强度和挠度验算

竹胶板厚度为15mm，小方木净跨距为20cm，取1米宽计算。

竹胶板所受的均布荷载q＝20.94×

0.2＝4.19KN/m

I＝ab3/12＝1×

0.0153/12＝2.81×

10-7m4

W＝ab2/6＝1×

0.0152/6＝3.75×

最大弯矩Mmax=1/8ql2＝1/8×

4.19×

0.22＝0.02095KN·

σmax＝Mmax/W＝0.02095×

103/3.75×

10-5

＝5.59MP＜〔σ〕＝15MP满足要求

0.24）/（384×

2.81×

10-7）＝0.031mm＜〔f〕=l/600=0.33mm满足要求

七、立柱及盖梁施工示意图

墩柱施工示意图

墩帽施工示意图

八、立柱及盖梁模板设计图