30米T梁模板制作工艺及力学检算

30米T梁模板制作工艺及力学检算

30米预应力T型梁钢模制作与力学检算

一、制作工艺

为保证预制T梁整体质量及外形美观，所有预制T型梁均采用整体钢模拼装。钢模每侧由8个独立模扇组成，每一个独立模扇由侧面板、横肋、竖背肋三个主要构件组成。中部模扇的基本长度7.18m，面板为6mm的钢板，支撑面板的横肋为[10的槽钢，在侧面板上设7，翼板上3道，竖背肋为双根[12槽钢焊接而成，每根间距为0.8m。

二、模板结构形式

1、模板形式：T梁均采用侧模包端模、侧模夹台座的形式；

2、模板形式均为固定式。

3、侧模、端模互相连接，采用标准件连接形式，方便端模的调整；

4、侧模与台座连接采用对拉杆型式（按0.5至0.8mm/道布置）、的长度与强度进行紧固、调整；(图纸分块模式附有图纸)

5、梁体翼缘端下侧滴水槽不制作。

6、模型尺寸：按现场预制好台座进行施工。

三、30米T梁的主要技术参数

1、具体项目部负责人按监理要求。

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米，γ=25KN/m

新浇混凝土最大侧压力：F=0.22γct0β1.β2V1/2

=0.22*25*6.67*1.2*1.2*31/2

=87.84Kn/m2

各点压力

P=γH=25×2.0=50

Kn/m2

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=25×2.0=50KPa

P1=25×1.73=43.25

KPa

P2=25×1.53=38.25KPa

P3=25×1.17=29.25

KPa

P4=25×0.81=20.25

KPa

P5=25×0.46=11.5

KPa

P6=25×0.16=4

KPa

图1侧压力图

由压力图分析，竖肋间距0.8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=(50+43.25)/2×1=46.6KN/m

考虑振动荷载4

KN/m2

q=46.6+4×1=50.6KN/m

考虑到板的连续性，其强度及刚度可按下式计算

Mmax=0.1ql2=0.1×50.6×0.292=0.4255

KN.m

W=1/6×bh2=1/6×100×0.62=6cm3

σ=M/W=0.4255/6×106=70.91MPa<[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0.8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

竖肋采用[10，其截面惯距I=198.3cm4，截面抵抗距W=39.7cm3；按简支梁近似计算）

①强度验算

荷载q=QL1=95.45×0.3=28.635KN/m

最大弯距：M2.0=1/8qL2=28.635×

12/8=3.58KN×m

应力=M/Wx

=3.58×106Nmm/(39.7×1000mm3)

=90.18mpa＜[F]=215mpa

②挠度验算

由结构力学公式得：

ΔL=0.677qL4/100EI=0.677×28635×14/（100×2060×198.3）

=0.00047m=0.47mm

竖肋按简支梁计算，计算图式如图2，计算跨径为2.25米（设计为2.35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的槽钢，通过焊接而成其计算截面

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

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。

四、后记

模板的安全使用

1、模板堆放场地必须坚实平整

2、吊装模板必须采用自锁卡环，防止脱落。

3、吊装作业要建立统一的指挥信号。吊装工要经过培训，当模板等吊件就位或者落地时要防止摇晃碰人或者破坏墙体。

4、模板组装时场地要平整，桁架要组装牢固，自下而上依次组装。

5、起吊模板时吊装机械位置调整适当，稳起稳落，位置正确，严禁大幅度摆动。

6、安装或拆除模板时，操作人员和指挥必须站在安全可靠的地方，防止意外伤人。

7、拆模后起吊时，应检查所有连接件是否全部拆除，在确定无遗漏、模板和砼体安全脱落后，方准起吊。