35米预应力T型梁钢模计算书.doc

35米T梁模板制作工艺及力学检算

35米预应力T型梁钢模制作与力学检算
1、制作工艺
钢模每侧由9个独立模扇组成，每一个独立模扇由侧面板、横肋、竖肋三个主要构件组成。中部模扇的基本长度5m，面板为6mm的钢板，支撑面板的横肋为[8的槽钢，在侧面板上设7道，竖肋为[12与[14b的槽钢，通过平撑、斜撑焊接而成，间距为1m。
2、计算图式
侧面板：侧面板的计算图式为支承于相邻两横肋和竖肋之上受均布荷载的板。
横肋：横肋简化为支承于相邻竖肋上的受均布荷载的简支梁。
竖肋：竖肋的计算图式可简化为支承于竖肋顶、底两支点承受各横肋传来的集中力的梁。
3、面板的计算
由于4~5小时可浇完全梁砼，所以砼灌注高度等于梁体高度2.25米，γ=25KN/m
各点压力 P=γH
H为点到梁顶的距离
取中部模扇为计算对象，按其结构绘制侧压力图如图1
P0=25×2.25=56.3KPa
P1=25×1.96=49 KPa
P2=25×1.81=45.3 KPa
P3=25×1.51=37.8 KPa

图1侧压力图
P4=25×1.21=30.3 KPa
P5=25×0.91=22.8 KPa
P6=25×0.6=15 KPa
由压力图分析，竖肋间距1米，横肋间距0.29米之间（0~1区间）的面板承受的侧压力较大。
均布荷载
q=(P0+P1)/2 ×b=(56.3+49)/2×1=52.7KN/m
考虑振动荷载4 KN/m2
q=52.7+4×1=56.7 KN/m
考虑到板的连续性，其强度及刚度可按下式计算
Mmax=0.1ql2=0.1×56.7×0.292=0.4768 KN.m
W=1/6×bh2=1/6×100×0.62=6cm3
σ=M/W=0.4768/6×106=79.5MPa<[σ]=181 MPa
fmax=ql4/128EI=52.7×294×12/(128×2.1×106×100×0.63 )=0.08<0.15(允许)
3、横肋检算
（1） 求均布荷载
横肋按简支梁承受均布荷载计算，计算跨径为1.0米，作用于梁体各横肋的均布荷载可参照图1计算
q0=0.49×29/2+2/3×(0.563-0.49)×29/2=7.81KN/m
q1=0.49×29/2+1/3×(0.563-0.49)×29/2+0.453×15/2+2/3×(0.49-0.453)×15/2
=11.04 KN/m
q2=0.453×15/2+1/3×(0.49-0.453)×15/2+0.378×30/2+2/3×(0.453-0.378)×30/2
=9.91 KN/m
q3=0.378×30/2+1/3×(0.453-0.378)×30/2+0.303×30/2+2/3×(0.378-0.303)×30/2
=11.34 KN/m
q4=0.303×30/2+1/3×(0.378-0.303)×30/2+0.228×30/2+2/3×(0.303-0.228) ×30/2
=9.09 KN/m
q5=0.228×30/2+1/3×(0.303-0.228)×30/2+0.15×30/2+2/3×(0.228-0.15)×30/2
=6.83 KN/m
q6=2/3×0.15×60/2+0.15×30/2+1/3×(0.228-0.15)×30/2=6.03 KN/m
由以上计算可知q3最大，故取横肋3进行强度和刚度检算。
振动荷载
4×（0.3+0.3）/2=1.2 KN/m
（2） 强度检算
横肋为[8槽钢，跨中最大弯矩，按简支梁近似计算
Mmax=1/8ql2=1/8×（1.2+11.34）×12=1.568KN.m
[8槽钢Ix=101.3cm4,W=25.3cm3
σ=M/W=1.568×103 ×106/25.3=62.0MPa<[σ]=181 MPa
（3） 刚度检算
fmax=5ql4/384EI=5/384×12.54×103×14/(2.1×106×106×101.3×10-8)
=0.77mm<3mm
4、竖肋检算
竖肋按简支梁计算，计算图式如图2，计算跨径为2.25米，竖肋承受的荷载为横肋的支点反力。
图2 竖肋计算图示
（1）、求荷载P
荷载P为由横肋支承在竖肋上传递的反力，简化为横肋简支于竖肋上计算。
Pi=qi×(l1+l2)/2
式中：Pi——作用于竖肋各点的外荷载
qi——作用于横肋的均布荷载
l1.l2 ——竖肋两侧的横肋跨度
由于 l1.l2为1米，所以 Pi数值上等于 qi
再考虑振动荷载4 KN/m2，则有
P0’=4×0.29/2=0.58 KN
P1’=4×(0.29+0.15)/2=0.88 KN
P2’= 4×(0.15+0.3)/2 =0.9 KN
P3’=4×(0.3+0.3)/2=1.2 KN
P4’=4×(0.3+0.3)/2=1.2 KN
P5’=4×(0.3+0.3)/2=1.2 KN
P6’=4×(0.3+0.6)/2=1.8KN
所以各荷载为；
P0=8.39 KN
P1=11.92 KN
P2 =10.81 KN
P3=12.54 KN
P4=10.29KN
P5=8.03 KN
P6=7.83KN
（2）强度及刚度检算
竖肋为[12与[14b的槽钢，通过平撑、斜撑焊接而成其计算截面如图3所示。
图3 竖肋横断面图 单位：cm
单根[12 A=15.69 cm2，Ix=388.5cm4,W=36.4cm3，[14b A=21.31 cm2， Ix=609.4cm4,W=87.1cm3
重心位置：离[12 L=71.2×21.31÷（15.69+21.31）=41 cm
离[14 L=71.2×15.69÷（15.69+21.31）=30.2 cm
I=388.5+15.69×472+609.4+21.31×37.22=65146.7 cm4
截面抵抗矩
Wmin=65146.7/41=1588.94 cm3
由结构力学求解器求得
图4 弯矩图 单位：N.m
Mmax=22174.63KN.m
σ=M/W=22175×106/1588.94=13.96MPa<[σ]=181 Mpa
挠度计算

图5 挠度图
由结构力学求解器求得
fmax=0.00008m=0.08mm<3mm
所以竖肋的刚度及强度满足要求。
通过检算发现T梁模板的面板、横肋、竖肋强度及刚度均可满足要求。