铁路变截面桥墩模板计算书Word下载.docx
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抗剪fv=125N/mm2;
3.容许挠度
钢模板板面〔δ〕≤1.0mm,≤L1/400;
模板主肋〔δ〕≤1.5mm,L2/500;
背楞〔δ〕≤1.5mm,L3/1000。
三、墩柱模板设计计算
强度校核;
面板采用6㎜厚钢板;
竖向主肋采用[10#槽钢,背楞、抱箍采用]、[16b#双槽钢,对拉杆PSB785φ25预应力混凝土用螺纹钢筋简称φ25精轧螺纹钢。
(一)荷载计算
水平荷载统计:
新浇混凝土对模板的水平侧压力标准值。
按照(JGJ74-2003)附录B,模板荷载及荷载效应组合B.0.2规定:
F=Min(F1,F2)
本计算书各工艺参数:
γc------取25kN/m3;
t0------初凝时间为11小时;
V------浇筑速度为V=1.55m/h
H------混凝土侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面的总高度(m);
取15m;
β2------取1.15。
则砼侧压力标准值F为:
F1=0.22×
25×
11×
1.15×
1.551/2
=86.5kN/m2
F2=25×
15=375kN/m2(舍去)
砼侧压力荷载分项系数为1.2;
在有效压头高度之外,模板强度验算时采用荷载设计值,为
F1*1.0+4*1.4=109.4kN/m2
在有效压头高度之外,模板刚度验算时采用荷载标准值,为
F1*1.2=103.8kN/m2
(二)面板计算
计算所用软件为《结构力学求解器》1.5版本。
取1mm为计算单元。
Wx=6000mm3Ix=18000mm4Ax=6mm2
模板结构形式为:
面板为6mm钢板,竖肋为10#槽钢,竖肋通长,横肋断开。
1.强度校核
强度线荷载q=109.4×
1=109.4N/mm
面板计算简图
面板最大弯矩M=0.046q*l2=0.046*109.4*1000*0.3*0.3=452.7N.m,
σ=M/w=452.7/6*10-6=75MPa<[σ]=215MPa
面板强度满足要求。
2.刚度校核
刚度线荷载q=104×
1=104*103N/m
面板最大变形(跨距300mm)
Vmax=0.07mm<300/400=0.75mm;
面板刚度满足施工方要求。
(三)2m竖肋计算
模板竖向主肋校核
[10#槽钢参数:
Wx=39400mm3Ix=1980000mm4A=1270mm2
背楞从上向下间距依次为450mm、1100mm、450mm。
模型图
弯矩图
σmax=Mmax/w=3097.5/39.4*=78.6N/mm2<215N/mm2
所以竖肋[10#强度满足要求。
q=104N/mm
变形图
竖肋[10#端部最大变形为
跨中最大变形为
因此刚度满足要求。
(四)模板背楞计算
][16b#槽钢参数:
Wx=116.8*2cm3Ix=934.5*2cm4
q=109.4N/mm
对拉螺栓从左至右间距依次为400mm、3*1300mm、400mm。
Mmax=0.07*cql2=0.07*1.1*109.4*1000*1*1.3*1.3=14236N*mm
σmax=Mmax/w=14236/(2*116.8)=61N/mm2<f=215N/mm2
因此强度满足要求。
2.挠度校核
变形图
背楞][16b#槽钢,跨中最大变形为
刚度满足规范要求。
(五)园端抱箍的强度计算:
抱箍采用2-【】16b,间隔1100mm,【16b的截面积为S=2515mm2。
园端最大半径为4523mm,则抱箍受力最大拉力为
N
σmax=N/A=544298/(2*2515)=108N/mm2<f=215N/mm2
抱箍强度满足要求
(六)连接螺栓强度计算:
模板连接螺栓选用M20*65螺栓,间距200mm。
抱箍连接螺栓3-M27,每个1.5m,有7.5个M20*65螺栓和5个M27他们所承受拉力为544298N
M20螺栓的有效面积为A=218.2mm2
M27螺栓的有效面积为A=418mm2
σmax=N/A=433224/(7.5*218.2+5*418)=146N/mm2<f=170N/mm2
(七)竖法兰强度计算:
法兰选用t=14mm*100mm螺栓间距200mm,其计算面积A=0.014*0.1=1.4*10-3m2
I=100*143/12=2.2867cm4
环肋传授到法兰上的力为
σmax=N/A=197926/1400=140N/mm2<[f]=215N/mm2
(八)对拉螺栓计算:
对拉螺栓支反力
选用φ25精轧螺纹钢对拉螺栓,有效面积为590mm2
σmax=N/A=156442/590=265N/mm<f=470N/mm2
建议选用外径为φ40PVC管,面板开孔φ42。
四、模板操作台及爬梯的说明:
对于翻模施工,平板做3层,每次翻2层,1层作为接高基础模板,但园端有锥度,不能通用,圆锥墩圆弧端模板需做一整套,随着高度的上升,平板向上翻,人可借助园端模板上下,可节省爬梯,操作平台可安装在模板上,操作平台由挂架和架板组成,用M20*100螺栓与模板竖筋连接,大约间隔1.2m一个,挂架宽1m,见右图。
载荷
挂架每个22.8kg,
架板采用木板、钢模板、竹板等,载荷最大每平方2.5KN。
人机具活载取5KN/m2。
每个挂架承受的力:
F=22.8*10/1000+2.5*1.2+5*1.2=9.228KN
螺栓受剪应力
满足强度要求。
挂架采用Φ48*3.5架管焊接而成,架管的截面积S=489.3mm2,W=5.08*103mm3
横杆受均布载荷q1=F/1=9.228KN/m
其抗弯强度
斜支撑杆受压力F2=F/(2COSβ)=9228/(2*COS35°
)=5632.7N
杆长1.7稳定性校核:
细长比
由钢结构设计规范附录C查a类截面轴心受压结构件的稳定系数
架管压应力
斜杆稳定满足要求。
其挂架的强度满足要求。
五、模板安装说明
(一)、安装方法:
1、将园端模板的1/4模板立在承台上,放稳后在吊装下一块1/4园端模板并用螺栓连接,连接时要不断调节测量,使得模板直径符合要求,然后吊装平模与园端模板连接,最后拼接另一端园端模板,拼接时要注意对角线要相等,宽窄尺寸符合要求,板缝平整,误差不超过安装要求。
当第一层模板尺寸调节好后。
再拼装下一层,不得随意拼装堆起,到最后在调节,造成模板互相挤压,无法调整。
(二)、模板安装的可靠性校核
根据《建筑工程大模板技术规程》(JGJ74-2003)(J270-2003)规定自稳角
P-大模板单位面积自重,P=1.35KN/m2,
K-抗倾倒系数,通常K=1.2
-风载标准值(kN/m2)
风荷载体型系数,取
=1.3
-风压高度变化系数,取
=1
-风速(m/s),重庆室外风速为1.4m/s(根据《建筑施工手册》我国主要城市气象参数表中查出
根据技术规范规定当验算结果小于10°
时取α≥10°
空心墩外模的最小半径2.1m,1/4园端模板的弦高
h=R(1-cos45°
)=2.1*(1-0.707)=0.615m
模板的高度为2m,模板的重心高为1.0m,由于模板坡度为40:
1,重心水平偏移为e=1/40=0.025m,
将模型简化右下图,
则模板的自稳角应为模板的对角线与重心的夹角α=arctan[(h-2e)/H]
=arctan[(0.615-2*0.025)/2]
=15.7°
>[10°
]
因此1/4端模放置是稳定的。
第一步安装稳定性是可靠的,第二部拼装后成了半圆稳定性更加可靠,第三部拼装平模模板时,由于平面面积小于圆弧段面积,小于圆端模板的0.6倍,这时其
模板的自稳角是α>arctan0.4=21.8°
因此模板拼装过程中,是安全稳定的。
当模板组拼全部完成时的,按最高墩65m,模板重心在中心位置,最下边半径为4.52,其自稳角α=2arctan[2R/H]
=2arctan[2*4.52/65]
=17°
模板的稳定是安全可靠。