模板设计计算书
1、采用混凝土泵车下料，浇注流量Q为25m3/h，（施工方提供），混凝土入模温度，采用定型钢模板，每节模板高3m，模板横竖肋均采用钢板式法兰连接，面板采用8mm优质热轧钢板，纵向用[10#槽钢为竖筋，厚4.8cm，间距25cm-30cm不等，最大32.9cm，横肋位置采用[14#槽钢，厚5.8cm，间距57cm。等截面竖向位置用外挂桁架固定（双[14#槽钢）,间距930mm。制作时在平台上的胎具控制下做整体施焊，以保证其整体刚度及几何形状。本工程钢模钢材牌号Q235，根据钢结构设计手册（第三版）中的取值基本规定，取钢材强度设计值［δ］=205N/mm2(抗拉，抗压，抗弯)，抗剪120N/mm2。
(2)钢板其它取值
钢材弹性模量取值E=2.06x105(N/mm),钢板泊松系数取v=0.3,钢板的刚度B0=24X108 N/mm2。
(3)根据《公路桥涵施工技术规范JTJ041-89》的规定，有关混凝土的设计计算暂取值如下：
混凝土重力密度取rc=24KN/m3
混凝土的初凝时间取t0=7小时
混凝土外加剂影响系数取β1=1.2
混凝土坍落度影响系数取β2=1.15
2、荷载计算
2.1 混凝土侧压力
（1），根据我国《混凝土结构工程施工及验收规范》（GB50204—
92）中新浇注混凝土作用在模板上的最大侧压力计算公式如下： F=0.22rc t0β1β2v1/2
F= rcH
截面积s=8.1x1.4=11.34m2,按最小截面计算v=2.2m/h, 取最大速度计算。
t0—新浇注混凝土的初凝时间（h），可按实测确定，当缺乏实验资料时，可采用t0=200/（T+15）计算，本式中取T=14℃.
H—混凝土侧压力计算位置处至新浇注混凝土顶面的总高度
β1——混凝土外加剂影响系数。不掺外加剂时取1.0.掺具有缓凝作用的外加剂时取1.2，本式中取1.2
β2——混凝土坍落度影响修正系数，当坍落度小于30mm时取0.85，50—90mm时取1.0，110—150mm时取1.15，本式中取1.15
带入数据 F=0.22X24000X7X1.2X1.15X2.21/2
=75.56KN/m2
F=6x24000=144 KN/m2 两式中取较小值即F=75.56KN/m2
（2）混凝土侧压力设计值：F=F1*分项系数*折减系数
F=75.56x1.2x0.85=77.07KN/m2
（3）倾倒混凝土时产生的水平荷载：
查《建筑施工手册》17-78表为2 KN/m2
荷载设计值为2x1.4x0.85=2.38 KN/m2
（4）混凝土振捣产生的荷载
查《路桥施工计算手册》8-1表为 4 KN/m2
荷载设计值为4x1.4x0.85=4.76KN/m2
（5）按表17-81进行荷载组合
F=77.07+2.38+4.76=84.21KN/m2
3.直线段模板板面计算：
（圆弧模板在混凝土浇注时产生的侧压力有横肋承担，在刚度计算中与平模板相似。）
3.1．计算简图 面板为8mm钢板，竖肋间距l=329mm（取最大）,
取1m宽板带作为计算单元
（1） 面板荷载计算：
q=FI=84.21X1=84.21KN/m
(2) 面板抗弯强度计算：面板支撑于横肋和竖肋之间，横肋间距为57cm,
竖肋间距为32.9cm(按最大),根据模板的受力形式，在直面板时受力是对称的，统一按单向受力F/2面板设计和考虑，该板带受均布载荷，横载为主要受力，面板按多跨等截面连续梁计算，查《建筑结构静力计算手册》（p151第二节）得公式如下：
M=ql2/10=0.1x84.21x0.3292=0.91KN.m
面板截面抵抗矩 W=bh2/6=1000x82/6=10666mm3
面板最大内应力为：
δ= M/W=0.91x106/10666=85.3N/mm2
完全满足要求。
（1） 面板挠度计算：查表：E=2.06x105 N/mm, kw=0.677
I=bh3/12=1000x83/12=42.6x103mm4
f=kfql4/100EI=0.677X84.21X3294/100x2.1x105x42.6x103=0.74mm
3.2竖肋强度计算： 竖肋为［10#槽钢，间距b=32.9cm（按最大）,跨度57cm, 查表：w=39.7cm3 。竖肋按近似多跨等距连续梁计算，l=57cm,
计算简图如下：
竖肋荷载 q=Fb=84.21x0.329=27.71 KN/m
竖肋抗弯强度Mmax= ql2/10=0.1x27.71x0.572=0.9x106Nmm δ= Mmax/w=0.9x106/39.7x103=22.67N/mm2
要求。
竖肋最大挠度：
f= ql4/150EI=27.71x5704/150x2.1x105x198x104=0.05mm
满足要求。
3.3 横肋强度计算：横肋受竖肋传递的集中荷载作用，为受弯构件，可近似于简支梁计算。横楞为［14槽钢，支撑间距l=0.93m,b=0.57m， 计算简图如下；
查表［14槽钢，w=80.5 cm3，
横肋荷载 q=Fb=84.21x0.57=48KN/m
226Mmax= ql/8=0.125x48x0.93=5.19x10Nmm 横肋为［14槽钢，
所以
δ= Mmax/w=5190000/80.5x103=64.47N/mm2
横肋挠度计算：按简支梁计算间距的最大弯度计算挠度，查表 l=609cm4 ，E=2.06x105 N/mm,
f= 5ql4/384EI =5x48x9304/384x2.1x105x609x104=0.37mm
组合：面板+横肋=1.1mm
3.3、 等截面桁架强度计算：桁架受横肋传递的集中荷载作用，为受
弯构件，简图如下；
q
荷载 q=Fbl=84.21x0.93x1.0=78.31KN
α=60° β=120°
a) 支座反力： RA=RE=q/2=39.16 KN
b) 跨中弯矩：M0= RAx1=39.16 KNm
c) 最大弦杆内力为跨中弯矩处：Nmax=：M0/h=39.16/0.74=52.92KN
弦杆为双[14，查表，截面积A=18.5cm2,因用的是双槽钢： δ= Nmax/2A=52.92x103/2x18.5x102=14.3 N/mm2
d) 最大腹杆内力为支座处：Nmax=：Rc /sin60°=78.31/0.866=90.42 KN
腹杆用单[10槽钢，查表A=12.7 cm2
δ= Nmax/A=90.42x103/12.7x102=71.2N/mm2
M=系数 ql2=0.286x48x12=13.72x106Nmm 背肋为［14双槽钢，所以
δ= Mmax/2w=13720000/2x80.5x103=85.21N/mm2
3.4、等截面实心墩桁架挠度计算：查表：[14#:S=18.5cm2,I=564 cm4 ,ix=5.52cm
IX= 3 I+2 S（ix+h/2）2
=68586cm4
f= PL3/48EI =78.31X103X30003/48X2.06X105X68586X104=0.31mm f=0.31mm
3.5、对拉长拉杆计算：采用φ25mm精轧螺纹钢，按最小截面D0计算：
拉杆受力：F=84.21x2.28x0.93=178.55KN
δ=P/A=178.55x103/490=364.4N/mm2
4、圆端面模板计算：圆筒面在混凝土径向均布荷载作用下，圆筒面板内力为环向力，不存在弯矩 ，从强度上考虑只需面板已经满足，但是另一方面由于圆端的直径大，相对较薄的圆端面板刚度很弱，在安装施工中极易变形，为此，在面板背面设置竖向和横向加强筋及竖向桁架，以保证圆端面的刚度，但它们不参与计算，仅仅是构造上的需要才设置的。
5、稳定性计算：根据钢结构规范的要求，加劲肋的厚度t=b/15, b为外伸宽度。t=8mm>100/15=6.66mm 稳定性满足要求
6、吊钩的验算
吊钩采用φ20的圆钢，截面面积A=314.2mm2,每个模板上安装3
个吊钩，模板最大一节重6466.74kg,重力为64.66KN,动载系数取1.3，则
p=1.3x64.66=84.1KN,
δ=P/A=84.1x103/(6x314.2)=44.6MPa
7.抗倾覆稳定性计算
抗倾覆系数K=M1/M, M1—抗倾覆力矩， M—倾覆力矩
当迎风面为横桥向半个墩柱面时（9.246m）为最大迎风面，查《建筑结构荷载规范》可得：
M=Wk*3.14r+3.4*H/2
=βzUs UzW0*(3.14x1.81+3.4)x62//2
=(1+2.04x0.83x0.02\0.62)x0.8x0.924x0.7x(3.14x1.81+3.4)x62//2 =296.21(kN.m)
Wk——风荷载标准值 H—墩柱高度（按一次性11m计算） βz——高度z处的风振系数 Us——风荷载体型系数
Uz——风压高度变化系数 W0 —基本风压（福州） M=mg*I=6466.74x9.8x6= 380.24kN.m
抗倾覆系数K= Ml /M=380.24/380.24=1.28>1.15.故稳定性满足要求。
模板设计计算书
1、采用混凝土泵车下料，浇注流量Q为25m3/h，（施工方提供），混凝土入模温度，采用定型钢模板，每节模板高3m，模板横竖肋均采用钢板式法兰连接，面板采用8mm优质热轧钢板，纵向用[10#槽钢为竖筋，厚4.8cm，间距25cm-30cm不等，最大32.9cm，横肋位置采用[14#槽钢，厚5.8cm，间距57cm。等截面竖向位置用外挂桁架固定（双[14#槽钢）,间距930mm。制作时在平台上的胎具控制下做整体施焊，以保证其整体刚度及几何形状。本工程钢模钢材牌号Q235，根据钢结构设计手册（第三版）中的取值基本规定，取钢材强度设计值［δ］=205N/mm2(抗拉，抗压，抗弯)，抗剪120N/mm2。
(2)钢板其它取值
钢材弹性模量取值E=2.06x105(N/mm),钢板泊松系数取v=0.3,钢板的刚度B0=24X108 N/mm2。
(3)根据《公路桥涵施工技术规范JTJ041-89》的规定，有关混凝土的设计计算暂取值如下：
混凝土重力密度取rc=24KN/m3
混凝土的初凝时间取t0=7小时
混凝土外加剂影响系数取β1=1.2
混凝土坍落度影响系数取β2=1.15
2、荷载计算
2.1 混凝土侧压力
（1），根据我国《混凝土结构工程施工及验收规范》（GB50204—
92）中新浇注混凝土作用在模板上的最大侧压力计算公式如下： F=0.22rc t0β1β2v1/2
F= rcH
截面积s=8.1x1.4=11.34m2,按最小截面计算v=2.2m/h, 取最大速度计算。
t0—新浇注混凝土的初凝时间（h），可按实测确定，当缺乏实验资料时，可采用t0=200/（T+15）计算，本式中取T=14℃.
H—混凝土侧压力计算位置处至新浇注混凝土顶面的总高度
β1——混凝土外加剂影响系数。不掺外加剂时取1.0.掺具有缓凝作用的外加剂时取1.2，本式中取1.2
β2——混凝土坍落度影响修正系数，当坍落度小于30mm时取0.85，50—90mm时取1.0，110—150mm时取1.15，本式中取1.15
带入数据 F=0.22X24000X7X1.2X1.15X2.21/2
=75.56KN/m2
F=6x24000=144 KN/m2 两式中取较小值即F=75.56KN/m2
（2）混凝土侧压力设计值：F=F1*分项系数*折减系数
F=75.56x1.2x0.85=77.07KN/m2
（3）倾倒混凝土时产生的水平荷载：
查《建筑施工手册》17-78表为2 KN/m2
荷载设计值为2x1.4x0.85=2.38 KN/m2
（4）混凝土振捣产生的荷载
查《路桥施工计算手册》8-1表为 4 KN/m2
荷载设计值为4x1.4x0.85=4.76KN/m2
（5）按表17-81进行荷载组合
F=77.07+2.38+4.76=84.21KN/m2
3.直线段模板板面计算：
（圆弧模板在混凝土浇注时产生的侧压力有横肋承担，在刚度计算中与平模板相似。）
3.1．计算简图 面板为8mm钢板，竖肋间距l=329mm（取最大）,
取1m宽板带作为计算单元
（1） 面板荷载计算：
q=FI=84.21X1=84.21KN/m
(2) 面板抗弯强度计算：面板支撑于横肋和竖肋之间，横肋间距为57cm,
竖肋间距为32.9cm(按最大),根据模板的受力形式，在直面板时受力是对称的，统一按单向受力F/2面板设计和考虑，该板带受均布载荷，横载为主要受力，面板按多跨等截面连续梁计算，查《建筑结构静力计算手册》（p151第二节）得公式如下：
M=ql2/10=0.1x84.21x0.3292=0.91KN.m
面板截面抵抗矩 W=bh2/6=1000x82/6=10666mm3
面板最大内应力为：
δ= M/W=0.91x106/10666=85.3N/mm2
完全满足要求。
（1） 面板挠度计算：查表：E=2.06x105 N/mm, kw=0.677
I=bh3/12=1000x83/12=42.6x103mm4
f=kfql4/100EI=0.677X84.21X3294/100x2.1x105x42.6x103=0.74mm
3.2竖肋强度计算： 竖肋为［10#槽钢，间距b=32.9cm（按最大）,跨度57cm, 查表：w=39.7cm3 。竖肋按近似多跨等距连续梁计算，l=57cm,
计算简图如下：
竖肋荷载 q=Fb=84.21x0.329=27.71 KN/m
竖肋抗弯强度Mmax= ql2/10=0.1x27.71x0.572=0.9x106Nmm δ= Mmax/w=0.9x106/39.7x103=22.67N/mm2
要求。
竖肋最大挠度：
f= ql4/150EI=27.71x5704/150x2.1x105x198x104=0.05mm
满足要求。
3.3 横肋强度计算：横肋受竖肋传递的集中荷载作用，为受弯构件，可近似于简支梁计算。横楞为［14槽钢，支撑间距l=0.93m,b=0.57m， 计算简图如下；
查表［14槽钢，w=80.5 cm3，
横肋荷载 q=Fb=84.21x0.57=48KN/m
226Mmax= ql/8=0.125x48x0.93=5.19x10Nmm 横肋为［14槽钢，
所以
δ= Mmax/w=5190000/80.5x103=64.47N/mm2
横肋挠度计算：按简支梁计算间距的最大弯度计算挠度，查表 l=609cm4 ，E=2.06x105 N/mm,
f= 5ql4/384EI =5x48x9304/384x2.1x105x609x104=0.37mm
组合：面板+横肋=1.1mm
3.3、 等截面桁架强度计算：桁架受横肋传递的集中荷载作用，为受
弯构件，简图如下；
q
荷载 q=Fbl=84.21x0.93x1.0=78.31KN
α=60° β=120°
a) 支座反力： RA=RE=q/2=39.16 KN
b) 跨中弯矩：M0= RAx1=39.16 KNm
c) 最大弦杆内力为跨中弯矩处：Nmax=：M0/h=39.16/0.74=52.92KN
弦杆为双[14，查表，截面积A=18.5cm2,因用的是双槽钢： δ= Nmax/2A=52.92x103/2x18.5x102=14.3 N/mm2
d) 最大腹杆内力为支座处：Nmax=：Rc /sin60°=78.31/0.866=90.42 KN
腹杆用单[10槽钢，查表A=12.7 cm2
δ= Nmax/A=90.42x103/12.7x102=71.2N/mm2
M=系数 ql2=0.286x48x12=13.72x106Nmm 背肋为［14双槽钢，所以
δ= Mmax/2w=13720000/2x80.5x103=85.21N/mm2
3.4、等截面实心墩桁架挠度计算：查表：[14#:S=18.5cm2,I=564 cm4 ,ix=5.52cm
IX= 3 I+2 S（ix+h/2）2
=68586cm4
f= PL3/48EI =78.31X103X30003/48X2.06X105X68586X104=0.31mm f=0.31mm
3.5、对拉长拉杆计算：采用φ25mm精轧螺纹钢，按最小截面D0计算：
拉杆受力：F=84.21x2.28x0.93=178.55KN
δ=P/A=178.55x103/490=364.4N/mm2
4、圆端面模板计算：圆筒面在混凝土径向均布荷载作用下，圆筒面板内力为环向力，不存在弯矩 ，从强度上考虑只需面板已经满足，但是另一方面由于圆端的直径大，相对较薄的圆端面板刚度很弱，在安装施工中极易变形，为此，在面板背面设置竖向和横向加强筋及竖向桁架，以保证圆端面的刚度，但它们不参与计算，仅仅是构造上的需要才设置的。
5、稳定性计算：根据钢结构规范的要求，加劲肋的厚度t=b/15, b为外伸宽度。t=8mm>100/15=6.66mm 稳定性满足要求
6、吊钩的验算
吊钩采用φ20的圆钢，截面面积A=314.2mm2,每个模板上安装3
个吊钩，模板最大一节重6466.74kg,重力为64.66KN,动载系数取1.3，则
p=1.3x64.66=84.1KN,
δ=P/A=84.1x103/(6x314.2)=44.6MPa
7.抗倾覆稳定性计算
抗倾覆系数K=M1/M, M1—抗倾覆力矩， M—倾覆力矩
当迎风面为横桥向半个墩柱面时（9.246m）为最大迎风面，查《建筑结构荷载规范》可得：
M=Wk*3.14r+3.4*H/2
=βzUs UzW0*(3.14x1.81+3.4)x62//2
=(1+2.04x0.83x0.02\0.62)x0.8x0.924x0.7x(3.14x1.81+3.4)x62//2 =296.21(kN.m)
Wk——风荷载标准值 H—墩柱高度（按一次性11m计算） βz——高度z处的风振系数 Us——风荷载体型系数
Uz——风压高度变化系数 W0 —基本风压（福州） M=mg*I=6466.74x9.8x6= 380.24kN.m
抗倾覆系数K= Ml /M=380.24/380.24=1.28>1.15.故稳定性满足要求。