预制箱梁模板受力验算

预制箱梁模板验算

西咸北环线高速公路LJ-10标合同段预制箱梁设计为20m箱梁 149片、25m箱梁1590片，其中20m箱梁高度1.2m，25m箱梁高度1.4m。模板采用定型钢模板，其中外模面板为5mmA3面板，面板下为80#槽钢横向分布肋，间距为30cm，100#槽钢竖向分布肋，间距为80cm，外肋上下两端用φ20螺杆对拉；内模面板为5mmA3面板，面板内为50#槽钢间距30cm均布。两种模板均结构基本相同，模板按照侧压力较大的1.4m高25m箱梁模板进行验算即可。

一、验算参数：

1、钢材弹性模量E=2×105MPa

2、钢材容许弯应力δ容=145 MPa

3、钢材容许剪应力τ容= 85MPa

4、混凝土容重Υ=2.5×103Kg/m3

5、混凝土的初凝时间T=4h

6、外加剂影响修正系数β1=1.0

7、混凝土塌落度影响修正系数为β2=1.15

8、混凝土浇筑速度V=0.6m/h（按照腹板混凝土浇筑最快速率计算）

9、φ20螺杆容许拉力F容= 38.2KN

二、侧压力荷载计算：箱梁模板为外斜模板，外斜角度较小，不计算垂直压力，只计算模板侧压力荷载

1、新浇筑混凝土标准侧压力F1=0.22ΥTβ1β2V0.5=19.6KPa

2、混凝土施工产生的侧压力取F2=4 KPa

3、混凝土振动棒产生的侧压力取F3=2 KPa

4、最大荷载组合F= F1 +F2+F3=25.6 KPa

三、模板验算：

1、外模面板（5mm厚A3面板截面惯性矩I=41667mm4，截面抗拒W=8333mm3）

①、均布荷载q=F×1m=25.6KN/m（取1m宽面板验算）

②、跨中最大应力δ=0.111ql2/W=30.7MPa＜δ容=145 MPa

③、跨中最大扰度f=0.573ql4/100EI=0.14mm＜f容=l/400=0.75mm

④、跨中最大应力（强度）和跨中最大扰度（刚度）均符合要求

2、外模横向分布肋（80#槽钢截面惯性矩I=101.3cm4，截面抗拒W=25.3 cm3，横

向间距30cm，跨径80cm）

①、均布荷载q=Fl=7.7KN/m

②、跨中最大应力δ=0.111ql2/W=21.6MPa＜δ容=145 MPa

③、跨中最大扰度f=0.573ql4/100EI=0.89mm＜f容=l/400=2mm

④、跨中最大应力（强度）和跨中最大扰度（刚度）均符合要求

3、外模竖向分布肋（100#槽钢截面惯性矩I=198.3cm4，截面抗拒W=39.4 cm3，横向间距80cm，跨径140cm，按固定梁结构受力，底部最大，上端最小连续变化计算）

①、均布荷载q=Fl=20.5KN/m

②、跨中最大应力δ=0.0214ql2/W=21.8MPa＜δ容=145 MPa

③、跨中最大扰度f=0.00139ql4/100EI=0.03mm＜f容=l/400=3.5mm

④、跨中最大应力（强度）和跨中最大扰度（刚度）均符合要求

4、螺杆拉杆（上下两拉杆间距1.6m）

①、均布荷载q=Fl=20.5KN/m

②、底部拉杆拉力F底=qlh/2=13.1 KN＜ F容= 38.2KN

③、拉杆拉力符合要求

5、内模面板（5mm厚A3面板截面惯性矩I=41667mm4，截面抗拒W=8333mm3）

①、均布荷载q=F×1m=25.6KN/m（取1m宽面板验算）

②、跨中最大应力δ=0.111ql2/W=30.7MPa＜δ容=145 MPa

③、跨中最大扰度f=0.573ql4/100EI=0.14mm＜f容=l/400=0.75mm

④、跨中最大应力（强度）和跨中最大扰度（刚度）均符合要求

6、内模支撑梁（50#槽钢截面惯性矩I=26cm4，截面抗拒W=10.4 cm3，横向间距30cm，支撑跨径120cm）

①、均布荷载q=Fl=7.7KN/m

②、跨中最大应力δ=0.111ql2/W=118.3MPa＜δ容=145 MPa

③、跨中最大扰度f=0.573ql4/100EI=1.76mm＜f容=l/400=3mm

④、跨中最大应力（强度）和跨中最大扰度（刚度）均符合要求