1、3#墩墩身模板计算书一、 基本资料:1. 桥墩模板的基本尺寸桥墩浇筑时采用全钢模板,模板由平面模板和平面模板带半弧模板对接组成,单块模板设计高度为 2250mm,面板为 h=6厚钢板;竖肋10 #,水平间距为 L1=300mm;横肋为 10mm 厚钢板,高 100mm,竖向间距 L2=500mm;背楞:平面模板为双根20 #槽钢、平面模板带半弧模板为双根14 #槽钢,纵向间距为:800mm; 2. 材料的性能根据公路桥涵施工技术规范 JTG/T F50-2011和钢结构焊接规范 GB 5066-2011的规定,暂取:砼的重力密度:26 kN/m3;砼浇筑时温度:10 ;砼浇筑速度:2m/h;不
2、掺外加剂。钢材取 Q235 钢,重力密度:78.5kN/m 3;容许应力为 215MPa,不考虑提高系数;弹性模量为 206GPa。3. 计算荷载对模板产生侧压力的荷载主要有三种:1) 振动器产生的荷载:4.0 kN/m2;或倾倒混凝土产生的冲击荷载:4.0km/m2;二者不同时计算。2) 新浇混凝土对模板的侧压力;荷载组合为:强度检算:1+2; 刚度检算:2 (不乘荷载分项系数)当采用内部振捣器,混凝土的浇筑速度在 6m/h 以下时,新浇的普通混凝土作用于模板的最大侧压力可按下式计算(桥梁施工工程师手册P171 杨文渊):(1)hkP=当 v/T0.035 时,h=1.53+3.8v/T;式
3、中:P新浇混凝土对模板产生的最大侧压力(kPa) ;h有效压头高度(m) ;v混凝土浇筑速度(m/h) ;T混凝土入模时的温度() ;混凝土的容重(kN/m 3) ;k外加剂影响修正系数,不掺外加剂时取 k=1.0,掺缓凝作用的外加剂时 k=1.2;根据前述已知条件:因为: v/T=2.0/10=0.20.035,所以 h1.53+3.8v/T=1.53+3.8 0.22.29m最大侧压力为: 262.2959.54kN/kP=检算强度时荷载设计值为: 1.259.54+1.44.077 kN/m2;q检算刚度时荷载标准值为: 59.54 kN/m2;4. 检算标准1) 强度要求满足钢结构设计
4、规范;2) 结构表面外露的模板,挠度为模板结构跨度的 1/400;3) 钢模板面板的变形为 1.5mm;4) 钢面板的钢楞的变形为 3.0mm;二、 面板的检算1. 计算简图面板支承于横肋和竖肋之间,横肋间距为 50cm,竖肋间距为 30cm,取横竖肋间的面板为一个计算单元,简化为四边嵌固的板,受均布荷载 q;则长边跨中支承处的负弯矩为最大,可按下式计算:yxlAqM2=(2)式中:A弯矩计算系数,与 有关,可查建筑结构静力计算实用手册yxl/(第二版) (中国建筑工业出版社 2014)P154 表 5.2-4 得 A=0.0367;分别为板的短边和长边;yxl、作用在模板上的侧压力。q板的跨
5、中最大挠度的计算公式为:cxBlqf/4=(3)式中:B 挠度计算系数,同样查表 4-4 得 B=0.00236;Bc ,E 为弹性模量, 为板厚, 为泊桑比;)1(32N/m4231058.).0(6. =2. 强度计算由式(1)可得,板的最大弯矩为:0.0367770.320.50.127 kN.m=0xM板的抗弯模量: m36-2105061=bwx MPa 5.8Pa0.276-30 x面板强度满足要求。3. 刚度检算 m 75.04/ m48.012358.0496.lq4x xc lBf 面板刚度满足要求。三、 竖肋的检算1. 计算简图竖肋采用10 槽钢,简化为支承在背楞上的多跨连
6、续梁,背楞间距为80cm,连续梁承受 30cm 宽的均布荷载 ,则: 3qkN/m 37.2.03. =q81549 2. 强度计算竖肋近似按 5 跨连续梁计算,查表得最大弯矩系数为 0.105,最大剪力系数 0.606。跨中最大弯矩为:0.10523.3730.8 21.57 kN.m2310.lqM=10 槽钢的截面特性: mm3 mm4107.9=xw1098=xIMPa 25 Pa3.5107.956 x竖肋强度满足要求。3. 刚度检算为安全起见,仍按简支梁计算挠度,则:2.5m40/ 57.019806.271384545 lEIlqfx 竖肋刚度满足要求。四、 横肋的检算1. 计算
7、简图横肋采用 10mm 钢板,高 h=10cm,支承于竖肋上,可简化跨度为 0.3m 的简支梁,承受 50cm 宽的均布荷载 ,则: 4qkN/m38.57.06.4=q729 2. 强度计算 跨中最大弯矩为:0.12538.50.3 20.433 kN.m2481lqM=竖肋的截面特性: mm3 mm410.3xw1067.=xIMPa 45 Pa48.2.1036=五、 背楞的检算1. 计算简图背楞采用双20 槽钢,简化为支承在对拉螺栓上的多跨连续梁,背楞间距为 80cm,连续梁承受 80cm 宽的均布荷载 ,则: 5qkN/m61. 78.015q459 2. 强度计算背楞近似按 5 跨
8、连续梁计算,查表得最大弯矩系数为 0.105,最大剪力系数 0.606。跨中最大弯矩为(对拉螺栓横向间距 1000mm):0.10561.61 26.47 kN.m2310.lqM=双20 槽钢的截面特性: mm3 mm4038xw1082xIMPa 215 Pa9.16038247.3 x背楞强度满足要求。3. 刚度检算为安全起见,仍按简支梁计算挠度,则:2.5m40/ 1.0382106.247385445 lEIlqfx 背楞刚度满足要求。六、 对拉螺栓的检算拉杆采用 T20 的螺栓,A=3.14cm 2,对拉螺栓间距为 100cm80cm则对拉螺栓承担的拉力 P=10.877=61.6KNMPa 215 Pa196340.6tfAP对拉螺栓的强度满足要求七、 吊勾的检算吊勾采用 16mm 钢板,每块大模板上安装两个吊钩,最大块模板总重为12kN,动载系数取 1.3,则 P=1.312=26 kN,吊勾抗剪截面为 A=45mm16mm=720mm= P/A=26000/720)=36.1MPa =50 MPa吊勾的强度满足要求