一、基本资料:
1.基本尺寸
全钢模板,面板为h=5mm厚钢板;内模竖肋6.3号槽钢,背楞为10号双槽钢,横边框100×8mm钢板;外模竖肋10号槽钢,背楞为14号双槽钢,横边框100×12mm钢板模板;内外模之间对拉螺栓及外模角部斜螺栓直径30mm。模板平面图如图1所示。
图1模板平面图 2.材料的性能
根据《建筑结构荷载规范GB 50009-2001》和《建筑工程大模板技术规程JGJ74-2003》的规定,暂取:
砼的重力密度:26 kN/m3;砼浇筑时温度:20℃;砼浇筑速度:2m/h;掺外加剂。
钢材取Q235钢,重力密度:78.5kN/m3;容许应力为215MPa,不考虑提高系数;弹性模量为206GPa。
根据《混凝土施工技术指南050729》D.0.1之规定,人员机具荷载取2.5kPa。 风荷载取1kN/m2。 3.计算荷载
对模板产生侧压力的荷载主要有三种:
1)振动器产生的荷载:4.0 kN/m2;或倾倒混凝土产生的冲击荷载:4.0km/m2;二者不同时计算。 2)新浇混凝土对模板的侧压力;
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荷载组合为:强度检算:1+2;刚度检算:2(不乘荷载分项系数)
当采用内部振捣器,混凝土的浇筑速度在6m/h以下时,新浇的普通混凝土作用于模板的最大侧压力可按下式计算(《桥梁施工工程师手册》P171杨文渊):(1)
当v/T<0.035时,h=0.22+24.9v/T; 当v/T>0.035时,h=1.53+3.8v/T;
式中:P——新浇混凝土对模板产生的最大侧压力(kPa); H——有效压头高度(m); V——混凝土浇筑速度(m/h); T——混凝土入模时的温度(℃); ——混凝土的容重(kN/m3);
K——外加剂影响修正系数,不掺外加剂时取k=1.0,掺缓凝作用的外加剂时k=1.2; 根据前述已知条件: 因为
v/T=2.0/20=0.1>0.035, 所以
h=1.53+3.8v/T=1.53+3.8×0.1=1.91m 最大侧压力为:
=1.2×26×1.91=59.59kN/m2
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检算强度时最大荷载设计值为: 1.2×59.59+1.4×4.0=77.91 kN/m2; 检算刚度时最大荷载标准值为: 59.59 kN/m2; 4.检算标准
1)强度要求满足钢结构设计规范;
2)结构表面外露的模板,挠度为模板结构跨度的1/500; 3)钢模板面板的变形为1.5mm; 4)钢面板的钢楞、柱箍的变形为3.0mm; 二、模板整体检算 (一)计算模型
建立整体模型,进行检算,模型示意图如下: 图2模型平面图 图3模型立体图 (二)计算荷载 1.外模荷载 图4外模荷载
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2.内模荷载 图5内模荷载 (三)计算结果 1、内模应力 图6内模整体应力
内模最大应力为192MPa,小于215Mpa,满足要求,下面给出各部分构件应力:图7内模背楞应力
图8内模竖肋应力 图9内模横边框应力
由以上各图看出,内模最大应力192MPa发生在竖肋处,另一方向较大应力190Mpa发生在内模横边框处,但均满足要求。
2、外模应力 图10外模整体应力
外模最大应力为113MPa,小于215Mpa,满足要求,不再给出各部分构件应力。 3、对拉螺栓应力 图11对拉螺栓应力
对拉螺栓最大应力为209MPa,小于215Mpa,满足要求。 4、板应力
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图12钢板应力
钢板最大应力为10.5MPa,小于215Mpa,满足要求。 5、整体变形
图13整体变形示意图 图14平面变形示意图
内外模板整体最大变形为3.251mm,满足要求。结论:当混凝土浇注速度在2.0m/h以下时,空心墩的强度和刚度均满足要求
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