中铁十局七分部墩模模板计算书增加托盘牛腿支撑部分检算.docx

中铁十局七分部墩模模板计算书增加托盘牛腿支撑部分检算.docx

《中铁十局七分部墩模模板计算书增加托盘牛腿支撑部分检算.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《中铁十局七分部墩模模板计算书增加托盘牛腿支撑部分检算.docx（10页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

中铁十局七分部墩模模板计算书增加托盘牛腿支撑部分检算

中铁十局七分部

变截面圆端型桥墩模板计算书

重庆铁鹰钢模钢构有限公司

2010年4月18日

一、基本条件

1、桥墩模板尺寸

桥墩施工采用全钢模板，由平面模板和圆弧模板栓接组成，根据施工方提供的桥墩施工图模板，设计高度H=30m，包括墩身和托盘部分，面板为δ=6mm厚钢板，圆弧模板和平面模板的竖肋均为[10#，间距为（上下差异）L1=35～39cm；圆弧模板的上下法兰为δ16×150，另有[10#槽作抱箍；背楞为双根[14a#，间距为80cm。

（请详见附图1-3）

2、村料的性能参数

模板全部采用国家大钢厂国标合格钢材。

根据《公路桥函施工技术规范JTJ041-89》和《公路桥涵钢结构设计规范》的规定，取：

砼的重力密度：

25kN/m3；砼浇筑速度：

按13～15m3/h浇筑，桥墩横截面面积取17m2；算出浇筑速度为0.85m/h，计算取1m/h；掺外加剂；砼浇筑时的温度取25℃。

钢材用Q235钢，重力密度：

78.5kN/m3；弹性模量为206Gpa，根据《路桥施工计算手册》177页表8-7，容许弯曲应力取181MPa，容许拉压应力165MPa。

3、计算荷载

对模板产生侧压力的荷载主要有：

1）振动器产生的荷载：

4.0kN/m2；泵送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（路桥施工计算手册）P173；

（1）

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：

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（℃）；

y--混凝土的容重（kN/m3）；

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=2.0/25=0.08>0.035，

所以h=1.53+3.8v/T=1.53+3.8×0.08=1.83m，

最大侧压力为：

=1.2×25×1.83=55kN/m2，

因此：

荷载设计值为：

1=1.2×55+1.4×4.0=71.6kN/m2；（检算强度时用）

荷载标准值为：

2=55kN/m2；（检算刚度时用）

4、检算标准

1）强度要求满足钢结构设计规范；

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、肋的变形为3.0mm；

2、面板的检算

计算简图如下：

图3面板计算简图

墩模中2×5.9m平板模板受力为最大，因此只计算平板模即可。

平板模面板支承于横肋之间，竖肋间距为40cm，横肋间距为50cm，取横竖肋间的面板为一个计算单元，此处简化为三面固结，一面简支的不利受力状况进行计算。

区格单元内的板受均布荷载q；

由《路桥施工计算手册》中（P744页）附表2—18可查得：

1、强度计算：

取1mm宽面板条作为计算单元，荷载q为：

求支座弯矩：

面板的载面系数：

弯曲应力为：

求跨中弯矩：

钢板的泊松比u=0.3，故需换算为：

其弯曲应力为：

面板强度满足要求。

2、刚度验算：

面板刚度满足要求。

三.竖筋的检算

计算简图如下：

竖肋采用[10#槽钢，简化为去承在背楞上的多跨连续梁，（背楞间距为80cm），连续承受40cm宽的均匀布荷载q3,则：

1、强度计算

实际竖肋是跨度0.8m的多跨简支梁，为查手册方便，近似按3跨连续梁计算，（《路桥施工计算手册》P763附表2-9），查表得最大弯矩系数为0.100，最大剪刀系数0.600。

跨中最大弯矩为：

[10#槽钢的截面特性：

竖肋强度满足要求。

2、刚度计算

竖肋的挠度：

竖肋刚度满足要求。

4、背楞检算

计算简图如下：

背楞采用两根[14a的槽钢，背楞的支撑点圆钢拉杆。

拉杆承担平面模板的所有侧压力，同时还承担半圆弧受到垂直于平模方向的部分侧压力，这些压力都是由竖向法兰和竖肋传递至背楞，再由背楞传递至拉杆的。

设背楞所受的集中力大小相同，则:

q1=F3L（N/mm）

式中:

q1—作用在背楞上的侧压力荷载；

L—背楞的间距（mm）

F3—新浇混凝土对模板产生的最大侧压力（N/㎜2）

q1=F3L=0.04075×850=34.64N/mm

1、强度计算

[14a#的截面特性：

wx=80.5×103mm3Ix=564×104mm4

Mmax—背楞最大计算弯矩设计值（N.mm）；

rx—截面塑性发展系数,rx=1.0

Wx—背楞在弯矩平面内净截面抵抗矩（㎜3）

查表《二跨等跨连续梁》取弯矩系数Km=-0.105

Mmax=KmqL2=0.222×42.75×7502=5.338×106N.mm

Δmax=5.338×106/80.5×103=66.3N/mm2＜f=235N/mm2

背楞的强度满足要求。

2、刚度检算

换算为承受均布载荷的简支梁计算绕度，换算后的均布载荷为30.56kN/m,

q5’=2×0.606ql=2×0.606×30.56×0.75=27.8kN

背楞刚度满足要求。

5、对拉螺栓的检算

经分析，混凝土对模板的最大侧压力为55kN，拉杆的纵.横向间距各取0.8m×0.85m,现选用φ20圆钢，端部加工M20螺纹，其截面积A=254.47mm2。

则：

a.拉杆所应承受的拉力设计值：

N=0.8×0.85×55=37.4KN=37400N

b.计算模板对拉杆强度公式：

An—拉杆的净截面积（mm2）

f—拉杆的抗拉强度设计值（f取170N/mm2）

An.f=254.47×170=43259.9N＞N=37400N

拉杆的强度满足要求。

6、托盘牛腿斜支撑的检算

牛腿斜支撑所承受的力均来自牛腿部分的垂直压力，受力如下图：

其垂直压力由牛腿模板自重+混凝土自重+振捣器产生震荷（泵送混凝土产生的冲击荷载）组成，即N垂直=5.7kN+20kN+10.4kN=36.1kN,斜支撑与牛腿成60。

角，即N=N垂直/cos60。

=36.1/0.5=72.2kN。

每根斜支撑由双跟[10组成口截面，长度为233cm，每个牛腿分别由两根斜支撑顶住，则每根斜支撑受力N'=N/2=72.2/2=36.1kN。

由型钢表查[10，得ix=3.95cm，A=12.784cm2。

λmax=ι/ix=223/3.95X2=28.2

按b类查GB50017附录C表C-2得φ=0.939，由式

σ=N'/φA=31.6X1000/（0.939X1278.4X2）=13.2N/mm2<215N/mm2

牛腿斜支撑满足受力要求。

.

附图1

附图2

附图3