模板强度及稳定性计算.docx

模板计算一、模板构造模板采用厚度为6mm的定型钢模，横肋间距为350mm、纵肋间距为 450mm,横肋采用尺寸为80mm*10mm、厚为6mm的钢板，上 面加焊同样尺寸 的盖板以加强模板刚度，形成T形结构横向侧模之间采用对拉螺栓固 定纵向侧模外用钢管固定模板具体设计构造见模板设计图纸,附后二、荷载计算1 、竖向荷载根据《路桥施工计算手册》相关内容,荷载取值如下： （1 ） 新浇混凝土自重：按配筋量大于2%算取26kN/m32）模板重量：取0.75 kN/m23）倾倒混凝土时产生的冲击力：取2.0kPa （4）振捣混凝土产生的荷载：取2.0kPa5）人员、机具材料堆放等荷载：计算模板时取2.5kPa2、水平荷载根据《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041-2000）推荐的模板侧压力计算公 式: Pm=4.6v1/4式中：v 混凝土的浇筑速度，m/h混凝土浇筑速度取3m/h盖梁混凝土浇筑侧压力为： 6.05kPa三、底模验算图一图示圆弧段即为收荷载最大的位置，讲圆弧型荷载偏安全的 转化 为直线段计算此部分总荷载值如下：(1) 新浇混凝土荷载：26kN/m3 x 3.4m x 1.3m (按荷载较大的B形桥墩宽计算)X4.8m=551.616 kN(2) 模板重量：0.75 kN/m2x 4.8mX( 3.4m+3.4m) =24.48 kN(3) 倾倒混凝土时产生的冲击力：2.0kPaX 1.3mx 3.4m=8.84 kN(4) 振捣混凝土产生的荷载：2.0kPaX 1.3mx 3.4m=8.84 kN(5) 人员、机具材料堆放等荷载：I.OkPaX 1.3mx 3.4m=4.42 kN总荷载值为： N=（1）+（2）+（3）+（4）+（5）+（6）= 612.83 kN化为均布荷载大小为：P=N/ （1.7* n * 1.3） =88kPa。

1、面板计算（ 1 ）强度计算选用模板区格中四面固结的最不利受力情况进行计算Ly/Lx=350/450=0.78 查《路桥施工计算手册》 P775 页，均布荷载作用下四面固结的板的计算系数，得：Kmx0= －0.0679xKmy0= －0.0561yKM x0= 0.0281xKmy0= 0.0138yKf=0.00188取1mm宽的板条作为计算单元，荷载q为：q=0.088x 仁 0.088N/mm支点处的弯矩为：M 0= Km 0x qx L 2二一0.0679 x 0.088 x 4502二一1209N- mmx x x0 2 2M 0= Km x qx L = — 0. 0561 x 0.088 x 350=—604・76N • mm 面板的 y x y截面系数：W=1/6x bh2=1/6x 1x 62=6mm3 应力为：(t maX=MWW=1209/6=201.5Mpa<[(T ]=215Mpa 可满足施工要求 maX (T跨中弯矩：M 二 KM x qx L = 0. 0281 x 0. 088 x 450 =500・7N - mmx x x22M= KM xqx L = 0.0138 x 0.088 x 350=148.76N • mm yyy钢板的泊松比Z =0.3故需换算为：Mx(Z)= Mx+Z My=500.7+0.3 x 148.76=545.3N •mmx x yMy(z)= My+Z Mx=148.76+0.3 X 500.7=298.97N • mmy(z) y x应力为：(t ma〉=Mw/W=545.3/6=90.88Mpav[ e ]=215Mpa 可满足施工要求。

2)挠度计算3 2 5 3 2 5B =Eh/12 (1- Z) =2.1 X 10 X 6/12 (1-0.3 ) =41.5 X 10N- mm oW =K X qL4/B =0.0018 X 0.088 X 3504/41.5 X 105=0.57mm Za> f °W/L=0.57/350=1/611 < 1/500满足施工要求2、横肋计算横肋间距350mm,采用两快10*80+10*80钢板拼焊成T形铁结构，横肋与面板焊成一体，在构成工型结构荷载： q=PX h=0.088X 350=30.8N/m结构的形心距x=34mm惯性矩 I=3140000mm4截面抗弯模量W=I/62=92353mm3最大弯矩为：Mmax=q2L/8=6506500N *m( 1 )强度验算e =M /W=6506500/92353=70.45 Mpa<[e ]=215Mpa max max( 2)挠度验算：F=5qL4/384EI=5X30.8X1300/(384X2.1 X10X3140000)=4.61mm[f]=1300/400=3.25mm挠度值略大•由于模板1300mm宽的面板还有横向钢带(平行于圆周)联系，即实际可满足施工要求四、横向侧模验算横向侧模使用直径为20mm的光圆对拉钢筋，间距最大取80cm。

单根螺栓最大拉力为38.2kN盖梁混凝土浇筑最大侧压力为6 • 0 5kPa 对拉螺栓间距按8 0 c m、 排距按2m算，每根螺栓承受的拉力为：P=6.05X 0.8 x 2=10kN<38.2kN由于侧压力比竖向压力小很多，而底模和侧模的规格相同，即侧模的变形和受力满足施工要求五、纵向侧模验算由于纵向侧模为倾斜模板，图示部分混凝土应计为竖向荷载改部分的混凝土约20m3,约520kN一侧纵向模板面积为： 8.7m （长）x 1.3m （宽）=11.31m2模板上的平均压强为：P=520/11.31=46kN模板压强小于底模压强，而模板的规格相同即模板的强度和刚度满足要求聚乙烯(PE简介1.1聚乙烯化学名称：聚乙烯英文名称：polyethylene,简称PE结构式：聚乙烯是乙烯经聚合制得的一种热塑性树脂，也包括乙烯与少量a-烯烃的共聚 物聚乙烯是五大合成树脂之一，是我国合成树脂中产能最大、进口量最多 的品种 1.1.1聚乙烯的性能1. 一般性能 聚乙烯为白色蜡状半透明材料，柔而韧，比水轻，无嗅、无味、无毒，常温下不溶于一般溶剂，吸水性小，但由于其为线性分子可缓慢溶于某些有机溶剂，且不发生溶胀。

工 业上为使用和贮存的方便通常在聚合后加入适量的塑料助剂进行造粒，制成半透明的颗粒 状物料 PE易燃，燃烧时有蜡味，并伴有熔融滴落现象聚乙烯的性质因品种而异，主要取决于分子结构和密度，也与聚合工艺 及后期造粒过程中加入的塑料助剂有关2. 力学性能PE是典型的软而韧的聚合物除冲击强度较高外，其他力学性能绝对值在塑料材料 中都是较低的PE密度增大，除韧性以外的力学性能都有所提高LDPE由于支化度大， 结晶度低，密度小，各项力学性能较低，但韧性良好，耐冲击HDPE支化度小，结晶度 高，密度大，拉伸强度、刚度和硬度较高，韧性较差些相对分子质量增大，分子链间作 用力相应增大，所有力学性能，包括韧性也都提高几种PE的力学性能见表1-1表1-1几种PE力学性能数据性能LDPELLDPEHDPE超咼相对分子质量聚乙烯邵氏硬度(D)41 〜4640~ 5060 〜7064 〜67拉伸强度/ MPa7〜2015 〜2521 〜3730 〜50拉伸弹性模量/ MPa100〜300250〜550400〜1300150〜800压缩强度/ MPa12.5—22.5—缺口冲击强度/ kJ・m280 〜90> 7040 〜70> 100弯曲强度/ MPa12 〜1715 〜2525 〜40—3.热性能PE受热后，随温度的升高，结晶部分逐渐熔化，无定形部分逐渐增多。

其熔点与结 晶度和结晶形态有关HDPE勺熔点约为125〜137C, MDPE勺熔点约为126〜134C, LDPE 的熔点约为105〜115C相对分子质量对PE的熔融温度基本上无影响PE的玻璃化温度（T ）随相对分子质量、结晶度和支化程度的不同而异，而且因测试 g方法不同有较大差别，一般在-50 C以下PE在一般环境下韧性良好，耐低温性（耐寒 性）优良，PE的脆化温度（Tb）约为-80〜-50 C,随相对分子质量增大脆化温度降低，如 超高相对分子质量聚乙烯的脆化温度低于 -140 CPE的热变形温度（A?较低，不同PE的热变形温度也有差别，LDPE约为38〜50C（0. 45MPa,下同），MDPE勺为50〜75C，HDPE勺为60〜80CPE的最高连 续使用温度 不算太低，LDPE约为82〜100C, MDPE勺为105〜121C, HDPE为121C，均高于PS和 PVC PE的热稳定性较好，在惰性气氛中，其热分解温度超过300 CoPE的比热容和热导率较大，不宜作为绝热材料选用 PE的线胀系数约在（15〜30） X 10-5K-1之间，其制品尺寸随温度改变变化较大几种PE的热性能见表1-2 o表1-2几种PE热性能性能LDPELLDPEHDPE超咼相对分子质量聚乙烯熔点/C105〜115120〜125125〜137190〜210热降解温度（氮气）/C> 300> 300> 300> 300热变形温度（0・45MPa） /C38 〜5050 〜7560 〜8075 〜85脆化温度/C-80 〜-50-100 〜-75-100 〜-70-140 〜-70线性膨胀系数/ （ X 10-5K、16 〜24—11 〜16—比热容/ J・(kg・K) -12218〜2301—1925〜2301—热导率/ W・(m・K) -10.35—0.42—4・电性能PE分子结构中没有极性基团，因此具有优异的电性能，几种PE的电性能见表1-3 o PE的体积电阻率较高，介电常数和介电损耗因数较小，几乎不受频率的影响，因而适 宜于制备高频绝缘材料。

它的吸湿性很小，小于0.01 % （质量分 数）,电性能不受环境 湿度的影响尽管PE具有优良的介电性能和绝缘性，但由于耐热性不够高，作为绝缘材 料使用，只能达到丫级（工作温度w 90C） o表1-3聚乙烯的电性能性能LDPELLDPEHDPE超咼相对分子质量聚乙烯体积电阻率/ Q・cm 介电常数/F・m1 （106Hz） 介电损耗因数（106Hz） 介电强度/kV・mrh> 10162.25 〜2.35V 0.0005> 20r> 10162.20 〜2.30V 0.000545 〜70> 10162.30 〜2.35V 0.000518 〜28r > 1017< 2.35V 0.0005> 355.化学稳定性PE是非极性结晶聚合物，具有优良的化学稳定性室温下它能耐酸、碱和盐类的水 溶液，如盐酸、氢氟酸、磷酸、甲酸、醋酸、氨、氢氧化钠、氢氧化钾 以及各类盐溶液 （包括具有氧化性的高锰酸钾溶液和重铬酸盐溶液等），即使在较高的浓度下对PE也无 显著作用但浓硫酸和浓硝酸及其他氧化剂对聚乙烯有缓 慢侵蚀作用PE 在室温下不溶于任何溶。