沉箱模板计算汇总.docx

1、沉箱模板计算汇总A港池沉箱模板计算书编制单位：第六项目部编制日期： 2005.6.7沉箱模板计算一、 外模板设计资料：沉箱外侧模板长9.24m，高4.55m，自重7t（包括下平台）。面板厚5mm，横肋为8#槽钢，间距420mm，竖肋为-6*80扁钢，间距为420mm，立围令采用10#槽钢，桁架结构，桁架宽650mm间距800mm,上下均设M24对穿螺栓，间距为4760mm。(详见外侧模板布置图)1、模板侧压力计算： 模板的侧向压力主要是由新灌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。根据规范推荐的公式，采用插入式振捣器时，砼最大侧压力为：Pmax= P1 +

2、 P2Pmax=8KS+2.4KtV1/2 + P2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。式中： KS外加剂波动修正系数，砼坍落度大于80mm时取2.0；砼坍落度小于60mm时取1.0。泵送砼坍落度选定为120-140mm。Kt温度校正系数（见下表）温度（oC）510152030Kt1.531.331.161.00.74每年施工期为3月初-10月末，气温均在5 oC以上。根据现场拌和站50m3/h的供灰能力计算，浇筑一段沉箱的时间为4h，平均每小时浇筑高度1.10m。砼采取泵送方式下灰，对模板产生的水平动力荷载P2为2 KN/m2。P

3、max=8KS+2.4KtV1/2 + P2Pmax=8*2+2.4*1.53*1.11/2 +2=21.85 KN/m2根据有关资料介绍，在墙板工程施工中，浇筑速度不超过2m/h时，侧压力可按下式计算：Pmax=0.8+80V/(T+18) + P2式中：V砼浇注速度T砼的温度P20.2 tf/m2Pmax=0.8+80V/(T+18)+0.2=0.8+80*1.1/(5+18)+0.2=4.63+0.2=4.83 tf/m2=0.4830kg/cm22.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。A3钢的抗拉许用强度=1700 kg/cm2 ；抗剪许用强度

4、=1000 kg/cm2 ；弹性模量E=2.1106 kg/cm2；许用挠度f =2mm。面板区格为420*420mm，属于双向板，当lx/ly=420/420=1时，M 0x的弯距系数K1= -0.06，M 0y的弯距系数K2= -0.055，fmax系数为K3= 0.00219。取1cm宽的板条作为计算单元，则作用在区格上的荷载为：q=1*0.483=0.483kg/cm，计算简图为三面固定一面简支。M 0x= K1 ql2=-0.06*0.483*422=-51.12kg-cmM 0y= K2ql2=-0.055*0.483*422=-46.86kg-cm截面抵抗矩：W=bh2/6=1*

5、0.52/6=0.0417cm3强度计算：x= M 0x/ W=51.12/0.0417=1227kg/cm2 y= M 0y/ W=46.86/0.0417=1125 kg/cm2 挠度计算：钢板的泊桑比=0.3Bc=Eh3/12(1-2)=2.1*106*0.53/12(1-0.32)=24038cmfmax= K ql4/ Bc=0.0022*0.483*424/24038=0.13cm f 3.横肋板计算横肋板采用8#槽钢，间距420mm一道，按五跨连续梁计算。作用在横肋板上的荷载集度为：q=LP=42*0.483=20.29kg/cm，查表得弯矩系数为：=-0.105 弯矩M=qL2

6、 M=-0.105*20.29*802=13635kg-cm强度计算：= M/ W截面抵抗矩：W=25.30cm3 ；x=101.30cm4 ；E=2.1106 kg/cm2；f =L/400=80/400=0.2cm；=1700 kg/cm2。= M/ W=13635/25.30=539.0 kg/cm2 挠度计算：fmax=5 ql4/ 384 Exf=520.29804/3842.1106101=4.155*109/81.446*109=0.05cm f4.桁架计算：桁架宽度650mm，间距800mm一道，上下对穿螺栓为支撑点，间距为4760mm。桁架承受的荷载集度为：q=LP=800.

7、483=38.64 kg/cm。内力计算：M= ql2/8=38.644762/8=1094362 kg-cm=bh3/12=8653/12=183083.33 cm4 y=32.50 cm强度计算：= My/ = My/=109436232.5/183083=195 kg-cm2 挠度计算：fmax=5 ql4/ 384 Effmax=5 ql4/ 384 E=538.644764/3842.1106183083=9.918*1012/147.63*1012 =0.07 cm f5.模板对拉螺栓直径计算公式：d=(4R/)1/2 考虑上下螺栓受力不均和长期受扭的因素，上部螺栓采用A3钢M24

8、，下部采用45#钢M24。式中：R=ql/2=38.64*476/2=9196kg 45=2400kg/cm2d=(4R/)1/2=(49196/3.14162400)1/2=(36785/7539)1/2=2.21cm 对拉螺栓直径采用M24，罗纹内径实际为20mm。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M24螺栓是可行的。6.验算圆台螺母螺栓的抗剪强度安装模板时，螺栓承受的荷载按2倍静荷载考虑，Q=70002=14000kg，圆台螺母螺栓每隔800mm设置一道，每片模板共有11根螺栓，平均每根螺栓承受荷

9、载按1300kg考虑。强度计算：max=1.33Q/A=1.331300/0.785422=1729/3.14=551 kg/cm2 7.圆台螺母计算图示如下：强度计算：=P/A 45#=2400kg/cm2式中：P=9196kgA=0.7854(3.62-2.42)=5.65 cm2=P/A=9196/5.65=1628 kg/cm2 45#8.模板螺栓架计算(如上图所示)模板拼接处的螺栓不用计算。螺栓架每侧设置5个，每个平均受力按3.6t考虑。强度计算：=M/W M=PL=360010=36000kg-cmW=bh2/6=(1102/6)2=33.33 cm3=M/W=36000/33.3

10、3=1081 kg/cm2 强度计算：max=1.5P/A 式中：A=1102=20 cm2max=1.5P/A=1.53600/20=270kg/cm2 8.外模下平台计算外模下平台自重3t，长度15m，用2根10#槽钢作横梁，5点吊，按四跨联续梁计算。计算简图如下所示：I=1982=396 cm4 W=39.72=79.4 cm3 L=300 cm作用在横梁上的荷载集度q=P/L=30001500=2kg/ cm四跨联续梁的弯矩系数=0.15 则 M=q L2M=q L2=0.1523002=36855 kg-cm强度计算：=M/W =M/W=36855/79.4=465 kg/cm2 强

11、度计算：max=Q/dh1 （采用近似公式计算，数值偏小） 式中：d=0.53cm h1=8.3cm Q=q L=2300=600 kgmax=Q/dh1=600/0.538.32=600/8=75 kg/cm2 挠度计算：吊点不需再计算。挠度计算：fmax= 5 ql4/ 384EI (按简支梁计算)=523004/3842.1106396=8100/319334=0.26(cm) 满足使用要求8.钢筋吊篮计算吊篮自重（包括人员、钢筋）9t, 长度16m，用2根14#槽钢作横梁，5点吊，按四跨联续梁计算。荷载集度为q=9000/1600=5.63 kg/cm四跨联续梁的弯矩系数=0.15 则

12、 M=q L2 L=400cmM=q L2=0.155.634002=135120 kg-cm强度计算：=M/W W=80.52=161 cm3=M/W=135120/161=840 kg/cm2 强度计算：max=Q/dh1 (采用近似公式计算，数值偏小)式中：Q= q L=5.63400=2252 kg d=0.6 cm h1=12 cmmax=Q/dh1=2252/0.6122=157 kg/cm2 吊点不需再计算。挠度计算：fmax= 5 ql4/ 384EI (按简支梁计算)式中：E=2.1106 kg/cm2 I=5632=1126 cm4fmax= 5 ql4/ 384EI =5

13、5.634004/3842.11061126=7.21011/9.081011=0.8 cm 满足使用要求8、外模板倾斜20度存放时，支撑的强度计算模板重10t，两点支撑，每点受力5t，采用705钢管。强度计算：=P/A 式中：P=5000kg A=/4（D2-d2）=/4（72-62）=10.21 cm2=l/i i=(I/A)1/2I=/64（D2-d2）=/64（72-62）=54.24 cm4i=(I/A)1/2=(54.24/10.21)1/2=5.3 cm=l/I=1300/5.3=56.6 取=0.80=0.81700=1360 kg/cm2 =P/A=5000/10=500 k

14、g/cm2 = 1360 kg/cm2 9、 模板斜支撑顶部的轴强度计算轴直径为30mm，主要承受剪应力。公式：max=1.33P/A1 式中：P=5000kg A1=0.785432=7.07 cm2强度计算：max=1.33P/A1 =1.335000/7=950 kg/cm2 二、内模板设计资料：内模板长4100mm，高度4650mm。面板厚度4mm，横肋为63槽钢，竖肋为-663扁钢，间距均为420mm，采用桁架结构，上弦杆为10槽钢，上弦杆为8槽钢,腹杆为63*5角钢，桁架宽650mm，间距800mm，上部设M24对穿螺栓，下面设M30顶丝固定，两者之间相距4600mm。内模板加上工

15、作平台总重量为10t。根据使用要求，大片模板计算应由刚度控制，挠度f 2mm。A3钢的抗拉许用强度=1700 kg/cm2 抗剪许用强度 =1000 kg/cm2 弹性模量E=2.1106 kg/cm2。1.面板计算模板侧压力 Pmax=4.83 tf/m2=0.4830kg/cm2面板区格lx/ly=420/420=1，属于双向板，计算简图为三面固定，一面简支。ly / lx =420/420=1K1= -0.06，M 0y的弯距系数K2= -0.055，fmax系数为K3= 0.00219。取1cm宽的板条作为计算单元，则作用在区格上的荷载为：q=1*0.483=0.483kg/cm，计算

16、简图为三面固定一面简支。M 0x= K1 ql2=-0.06*0.48*422=-50.80(kg-cm) M 0y= K2ql2=-0.055*0.48*422=-46.57(kg-cm)截面抵抗矩：W=bh2/6=1*0.42/6=0.03(cm3)强度计算：x= M 0x/ W= -50.80/0.03= -1694(kg/cm2) y= M 0y/ W= -46.57/0.03= -1553(kg/cm2) 挠度计算：钢板的泊桑比=0.3Bc=Eh3/12(1-2)=2.1*106*0.43/12(1-0.32)=12307.70cm fmax= K ql4/ Bc=0.00219*0

17、.48*424/12307.70=0.266(cm) f2.横肋计算横肋为63槽钢，间距为420mm，每片内模设4榀行架，横肋按五跨连续梁计算，行架间距为800mm。作用在横肋板上的荷载集度为：q=LP=42*0.483=20.29kg/cm，查表得弯矩系数为：=-0.105 弯矩M=qL2 M=-0.105*20.29*802=13635kg-cm强度计算：= M/ W 式中：W=16.12 cm3= M/ W =13635/16= 853(kg/cm2) 挠度计算：fmax= 5 ql4/ 384EI I=50.78cm4=520.29804/3842.110650.78=0.1(cm)

18、f f/L=1/400$#%&3.桁架宽度650mm，间距800mm一道，上下对穿螺栓为支撑点，间距为4600mm。桁架承受的荷载集度为：q=LP=800.483=38.64 kg/cm。内力计算：2、内模螺栓架计算（如下图所示）公式：= My/I 式中：M=PL=510010=51000 kg-cm ； Y=5cm I=bh3/12=(1103/12)2=166 cm4强度计算：= My/I=510005/166=1537(kg/cm2) 强度计算：max=1.5Q/A=1.55100/2=255 kg/cm2 （3）内模工作平台计算计算简图：内模平台横梁采用4根8#槽钢，马腿作为支撑点，平

19、台重10t，每侧荷载按5t计。强度计算：= M/ W 式中：M=PL=5000100=500000kg-cm W=1014=404 cm3= M/ W=500000/404=1238 kg/cm2 （4） 内模工作平台马腿计算内模自重按10t计，每个平台设四个马腿，考虑受力不均因素，按三点同时受力计算，马腿外露平台200mm。计算简图：强度计算：= M/ W 式中：M=QL=350020=7000 kg-cm ； W=25.32=50.6 cm3= M/ W=7000/50.6=1384 kg/cm2强度计算：max=QS/Id 式中：I=101.32=202.6 cm4；d=0.5cmS=4

20、.3*0.8*(4-0.8/2)+3.2*0.5*1.6=14.944 cm3max=QS/Id=3500*14.944*2/101.3*0.5*2=1033 kg/cm2 改用10#槽钢可以满足要求。（5）平台马腿连接板计算见下图所示：强度计算：=P/A 式中：P=3500 kg A=120=20 cm2 =P/A =3500/20=175 kg/cm2 焊缝强度验算：根据框架吊点计算结果分析，马腿连接板不需验算焊缝强度。（6）内模浇灰平台计算（如下图所示）内模浇筑平台荷载按400kg/m2考虑，横梁采用8#槽钢，间距500mm一道。强度计算：= M/ W M=qL2/8 式中：q= 500

21、.04=2kg/cm ； L=460cmM=qL2/8=24602/8=52900 kg-cm ；W=101 cm3= M/ W=52900/101=524 kg/cm2 （7）内模工作平台框架吊装计算内模自重按10t计，三点同时受力，每点承受3.5t，框架采用835钢管，如下图所示：强度计算：=P/A 式中：P=3500 kg ； A=0.7854(8.32-7.32)=12.25cm2=P/A=3500/12.25=286 kg/cm2 焊缝强度验算： 根据下面的计算结果，框架顶板、吊点及下端节点板焊缝不需验算。 （8）内模平台框架吊点计算(所有吊点可用同一种)如下图所示：强度计算：=P/

22、A ；式中：P=3500 kg A=25=10cm2=P/A=3500/10=350 kg/cm2 强度计算：max=1.5P/A1 ； 式中：A1=24=8 cm2max=1.5P/A1=1.53500/8=657 kg/cm2焊缝强度验算：=N/0.7hfLf th=1200 kg/cm2式中：N=3500 kg ；hf=6mm ； Lf=160mm=N/0.7hfLf =3500/0.70.616=521 kg/cm2 th （9）框架拆模时抗弯计算(如下图所示)每片内模重2t。计算内力：X=0 RBX=0XA=0 RByL=GLRBy=G=2000 kg受力分析结果表明，内模框架不产生弯矩，但内模框架顶部的紧张器，需要和框架顶部的节点板对应。 计算：王 瑞 祥审核： 陈 伟2005.6.7