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。横肋采纳 5#槽钢共 7 道。竖肋采纳 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采纳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/mMmax=ql4/10=0.57672KN*mW=bh2/6=1*0.0052/6=4.17×10-3mδmax=Mmax/W=138 Mpa <[δ]=181 Mpafmax=ql4/128EI=2.67mm>1.5mm(容许)面板的刚度略微不满足。根据经验推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推断肋 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/m2、刚度验算5#槽钢 W=10.4cm3、I=26 cm4Mmax=ql2/8=1.5435KN*mδmax=Mmax/W=124 Mpa <[δ]=181 Mpafmax=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=26.215KNRA=3.5+9.17+10.7+9.135+5.334+1.545+1.312-26.215=14.481KN由竖肋计算图式推断 Mmax 出现在 q1 作用点：Mmax=0.56*（26.215-3.5）-0.36*9.17=9.42 KNm竖肋采纳两根 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。采纳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
