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30mT型预应力梁钢模设计和受力验算
一、 工程概况
略
二、 结构与材料
侧模每侧由14个单独模扇组成。每一单独模扇由面板、横肋、竖肋三部分组成。模扇的基本长度2.1m。面板为5mm钢板。横肋采用5#槽钢共7道。竖肋采用8#槽钢，每扇模3道，间距为0.7m。见附图。
三、 荷载数据
混凝土侧压力：混凝土的坍落度取12~14 cm，浇筑时长4个小时左右，混凝土容重2.5 kg/m3
采用内部振捣和外部振捣相结合的方式。
混凝土最大侧压力为：P=γH=2.5×2=5Mpa
混凝土粘着力取2 Mpa，粘着剪力取1 Mpa。
钢材的弹性模量E=2.1*105MPa
四、 面板验算
1、面板厚度验算
钢结构对钢模板的要求，一般厚度取其跨径的1/100；本模板面板的最大跨径为45cm。

δ=450/100=4.5mm＜5mm故面板厚度满足要求。
2、面板强度和刚度验算
荷载分析取最大侧压力区段，由压力图分析横肋间距为36cm 处的面板所受侧压力最大。取此处验算：
板宽取1m计算，即
混凝土侧压力：q=(P1+P2)×b/2=(45+36)×1/2=40.5KN/m2
振动荷载：q=4 KN/m2
故荷载q=40.5+4=44.5 KN/m
Mmax=ql4/10=0.57672KN*m
W=bh2/6=1*0.0052/6=4.17×10-3m
δmax=Mmax/W=138 Mpa <[δ]=181 Mpa
fmax=ql4/128EI=2.67mm>1.5mm(容许)
面板的刚度略微不满足。根据经验判断是满足实际使用要求的。
五、 横肋验算
1、 荷载验算
根据荷载分析图可以判断肋1的荷载最大。

混凝土侧压力：q=（45+50）*0.2/2+（45+36）*0.36/2=24.08KN/m
振捣荷载：q=4*(0.2+0.36)/2=1.12 KN/m
2、 刚度验算
5#槽钢W=10.4cm3、I=26 cm4
Mmax=ql2/8=1.5435KN*m
δmax=Mmax/W=124 Mpa <[δ]=181 Mpa
fmax=5ql4/384EI=1.44mm<3mm(容许)
故横肋满足要求。
六、 竖肋验算
1、 荷载验算
见竖肋计算图式
2、 强度验算
首先计算竖肋反力RA、RB,由力矩平衡得：
RB=（3.5*2+9.17*1.8+10.7*1.44+9.135*1.04+5.334*0.59+1.545*0.35+1.312*0.25）/2=26.215KN
RA=3.5+9.17+10.7+9.135+5.334+1.545+1.312-26.215=14.481KN

由竖肋计算图式判断Mmax出现在q1作用点：
Mmax=0.56*（26.215-3.5）-0.36*9.17=9.42 KNm
竖肋采用两根8号槽钢通过平撑斜撑焊接成刚构，计算截面简化见附图所示。单根型钢截面特征为：
截面面积：A=10.24cm2
截面惯矩：I=101.3cm4
重心距离：x=5cm
组合截面的惯性矩计算：
I=2（101.3+10.24*442）=39851.88cm4
组合截面的截面抵抗矩：
W=39851.88/48=830.2475 cm3
最大应力：
δmax=Mmax/W=9420/830.2=11.34Mpa<[δ]=181 Mpa
刚度验算：
为简化挠度计算作如下假设：
只按跨中挠度计算；

按等截面计算。
采用面矩法计算跨中挠度。
pb=9.173*0.2+10.7*0.56+9.135*1.04+5.334*0.59+1.545*0.35+1.312*0.25=21.342 KN m
f=(l2pb)/24EI=21.342*22/(24*2.1*108*3.9851*10-4)=0.00004m=0.04mm<3mm(容许)

竖肋截面图 单位cm