Midas civil墩身模板计算书精品文档11页.docx

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墩身模板复核计算书

计算：

复核：

审核：

日期：

第一章工程简介

一、工程概况

本标段起讫里程范围XXXXXXXXXXXX。

墩身高度12m以下采用整体钢模一次灌注成型，高度12m以上墩身采用整体钢模分次浇筑。

模板验算取高度12m1:

0墩身模板进行验算，墩身截面如下

图1.1:

0墩身横断面图

二、墩身模板结构介绍

墩身截面见图1，为圆端形。

墩身最大浇筑高度12m，采取大块钢模组拼进行模板浇筑完成。

模板规格为：

高度为200cm模板、100cm模板、80mm模板、50mm模板、2000mm。

详见模板图纸。

面板：

采用厚度δ=6mm钢板。

横肋竖肋：

采用]10槽钢，圆端形模板等分为8份，平模板间距350mm、400mm、400mm、350mm布置。

详见模板构造图。

平模板边采用L100×10的角钢压边，螺栓孔间距为10cm。

圆端形模板120×14加劲法兰压边，螺栓孔间距216.8mm。

详见模板构造图

对拉拉杆：

采用M20圆钢，双螺帽拧紧。

平模板龙骨采用2[12槽钢，布置于拉杆对应位置。

圆端形模板采用[12槽钢。

详见模板构造图。

竖向连接角钢采用L100×100角钢。

具体见图1-2～1-8。

图1-2模板配置平面图

图1-3模板配置立面图

图1-4模板大样图

第二章计算验算相关参数选定

一、参考资料

1.《路桥施工计算手册》人民交通出版社,2001；

二、技术参数及相关荷载大小选定

设计荷载

计算此模板时，外力主要有新浇混凝土产生的侧压力、振捣混凝土时对模板产生的侧压力。

模板自重计算

按实际结构自重计算，程序自动计入

②新浇混凝土侧压力计算

根据路桥施工计算手册，对于竖直模板来说，新浇注混凝土的侧压力是它的主要荷载。

经现场询问，预计采用天泵浇筑墩身混凝土。

取混凝土运输能力为40m³/h，新浇混凝土容重ρ=25KN/m³，墩身截面积为6.612㎡，最大混凝土浇筑速度v=6.05m/h，考虑到模板承受能力及其他因素，取浇筑速度为1.5m/h。

当砼浇筑速度在1.5m/h以下时作用在模板上的最大侧压力可按以下计算：

Pm=K•γ•h

当v/T≤0.035时：

h=0.22+24.9v/T

当v/T＞0.035时：

h=1.53+3.8v/T

式中：

Pm——新浇筑混凝土对模板的侧压力，kPa；

h——有效压头高度，m；

T——砼入模时的温度，综合考虑实际与最不利情况，取10°C；

K——外加剂影响修正系数，取K=1.0；

V——混凝土的浇筑速度，取1.5m/h；

γ——混凝土的重力密度，取25kN/m³；

H——混凝土浇筑层（在水泥初凝时间以内）的高度，取6m；

V/T=1.5/10=0.15>0.035

h=1.53+3.8v/T=1.53+3.8×0.15=2.1m，浇筑高度为12m。

Pm=K•γ•h=1.0×25×2.1=52.5KN/m2,取混凝土最大侧压力为52.5KN/m2。

③振捣混凝土时对侧面模板的侧压力计算

根据路桥施工计算手册，查表得振捣混凝土时对垂直面模板侧压力采用4.0KPa。

④施工风荷载计算:

风荷载：

按0.55KN/m2计

⑵材料性能

Q235钢材容许应力为145MPa。

对拉拉杆采用M20圆钢，容许应力为200MPa。

位移△L≤L/400

⑶符号规定

轴力：

拉力为正，压力为负；

应力：

拉应力为正，压应力为负；

其它内力规定同结构力学的规定。

⑷荷载组合

墩身模板设计考虑了以下荷载：

①新浇注混凝土对侧面模板的压力

②模板自重

③振动荷载，取4Kpa

④风荷载：

按0.55KN/m2计

最不利荷载为①+②×1.05+③+④

第三章墩身模板结构验算

一、模型建立及分析

⑴模型建立

模板受力采用有限元软件midas进行建模分析，其中模板面板采用板单元模拟，横肋、竖肋、横楞采用空间梁单元模拟，对拉拉杆用桁架单元模拟计算，本次按最不利墩身浇筑荷载模拟计算。

图3-1墩身模板有限元模型三维效果图

⑵荷载加载

新浇混凝土产生对模板的侧压力在midas中采用压力荷载进行模拟，模板高度在0～9.9m段，压力荷载均匀分布；在9.9～12m段，压力荷载线性变化，具体如图3-2与3-3所示

图3-2新浇混凝土侧压力竖直方向示意图图3-3新浇混凝土侧压力平面示意图

图3-4混凝土振捣荷载示意图图3-5风荷载平面示意图

边界约束

在实际施工中，在midas中采用固定约束进行模拟。

如图3-6所示。

图3-6边界约束示意图

二、墩身模板验算

面板强度验算

墩身模板面板采用6mm钢板，其在最不利荷载组合作用下应力见图3-7。

图3-7面板应力图

图3-8面板应力大样图

由图3-8可知，面板最大应力为21MPa。

σmax=20.9MPa<[σ]=145MPa，故知面板强度满足要求。

面板刚度验算

面板在荷载组合作用下各节点位移见图3-7。

图3-9面板位移图

由图3-9可知，面板最大位移为1.494mm<1.5mm，根据《公路桥涵施工技术规范》（JTG/TF50-2011）第5.2.7规定，可知面板刚度满足要求。

⑶横、竖肋、龙骨强度验算

竖肋采用[10槽钢，横肋8*100扁钢，边缘采用L100×10mm角钢压边，龙骨采用[12槽钢及2[12槽钢其在荷载作用下应力见图3-10。

图3-10横、竖肋、龙骨应力图

图3-10横、竖肋、龙骨应力局部大样图

由图3-10可知，横、竖肋在最不利荷载组合作用下最大应力为78.9MPa。

σmax=78.9MPa<[σ]=145MPa，故知横、竖肋强度满足要求。

⑷横、竖肋、龙骨刚度验算

横、竖肋、龙骨在荷载组合作用下各节点位移见图3-11。

图3-11横、竖肋、龙骨位移图

图3-12横、竖肋、龙骨位移等值线大样图

由图中看出，横、竖肋在最不利荷载组合作用下最大位移为1.494mm

⑸对拉拉杆验算

对拉拉杆规格为M20，其面积225mm2。

拉杆在荷载组合作用下轴力见图3-13。

图3-13拉杆轴力图

图3-14拉杆轴力大样图

由图中看出，对拉拉杆在最不利荷载组合作用下轴力为41KN则，其σ=F/A=41×10³N/225mm²=182MPa＜200Mpa,故满足要求。

⑹缆风绳强度验算

由图中看出，对拉拉杆在最不利荷载组合作用下轴力为2N，满足要求。

三、稳定性验算

为验算现浇支架的整体稳定性，采用midas软件对整个墩身模板模型进行整体屈曲分析，一阶模态的分析结果如下图所示：

支架整体屈曲模态（一阶）

由上图可知，临界荷载系数为14.8＞3.5，所以现浇支架的整体稳定性满足要求。

第四章模板计算成果汇总及结论

一、计算成果汇总

将最不利工况作用下，墩身模板计算结果汇总如下表：

表4-1墩身模板计算结果汇总表

序号

名称

规格

最大应力（Mpa）

最大轴力（KN）

累计变形（mm）

应力/轴力最大处

变形最大处

1

面板

6mm厚钢板

21（145）

—

1.494

整体模型中部

整体模型中部

2

横、竖肋、龙骨

[10、[12槽钢

78.9（145）

—

1.494

模板竖肋下部

外模竖肋中偏中部部

L100×10mm角钢

100×10扁钢

3

拉杆

Φ20

182（180）

41

—

下部拉杆

—

二、计算结论

1、经计算验算，该墩身模板在给定的荷载条件（T＞10°，V=1.3m/h）下是安全可靠的，各项受力指标均满足相关规范要求。

2、模板拼装过程中模板间连接螺栓必须上齐、上满、上紧。

3、施工过程中严格控制混凝土浇筑速度，最快浇筑速度不得超过1.3m/h。

密切观察模板变形，若变形过大及时停止施工，保证安全。

希望以上资料对你有所帮助，附励志名言3条：

1、生命对某些人来说是美丽的，这些人的一生都为某个目标而奋斗。

2、推销产品要针对顾客的心，不要针对顾客的头。

3、不同的信念，决定不同的命运。