橋梁工程圓柱墩模板計(jì)算書

1、附件三圓柱墩模板計(jì)算書本標(biāo)段墩身全部為柱式墩，柱式墩直徑1.5m 和 1.8m 兩種；最高墩柱21.366m。柱式墩施工采用翻模分段施工的方法，分段長(zhǎng)度為6m，墩柱高度小于6m 的一次性澆筑成型。模板分節(jié)高度最大2m。一、計(jì)算依據(jù)1、 建筑施工手冊(cè)模板工程2、 建筑工程大模板技術(shù)規(guī)程 （jgj74-2003 ）3、 路橋施工計(jì)算手冊(cè)4、 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 (gb500172003) 5、 公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范 （jtg/t f50-2011）6、 公路橋涵鋼結(jié)構(gòu)及木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 （jtj025-1986 ）7、 鋼筋混凝土工程施工及驗(yàn)收規(guī)范(gbj204-1983) 8、施工圖紙二、設(shè)計(jì)參數(shù)取值

2、及要求1、混凝土容重： 26kn/m3；2、混凝土澆注速度： 3m/h；3、澆注溫度： 15；4、混凝土塌落度： 1618cm；5、混凝土外加劑影響系數(shù)取1.2；6、設(shè)計(jì)風(fēng)力： 8 級(jí)風(fēng)；7、模板整體安裝完成后，混凝土泵送一次性澆注。三、荷載計(jì)算1、新澆混凝土對(duì)模板側(cè)向壓力計(jì)算混凝土作用于模板的側(cè)壓力，根據(jù)測(cè)定， 隨混凝土的澆筑高度而增加， 當(dāng)澆筑高度達(dá)到某一臨界時(shí)， 側(cè)壓力就不再增加， 此時(shí)的側(cè)壓力即為新澆筑混凝土的最大側(cè)壓力。側(cè)壓力達(dá)到最大值的澆筑高度稱為混凝土的有效壓頭。新澆混凝土對(duì)模板側(cè)向壓力分布見圖 1。附件三圖 1 新澆混凝土對(duì)模板側(cè)向壓力分布圖按照建筑工程大模板技術(shù)規(guī)程 （jgj

3、74-2003）附錄 b，新澆筑的混凝土作用于模板的最大側(cè)壓力，可按下列兩式計(jì)算，并取其最小值：式中： f-新澆筑混凝土對(duì)模板的最大側(cè)壓力（kn/m2） 。c-混凝土的重力密度（ kn/m3） ，根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙 取26kn/m3。t0-新澆混凝土的初凝時(shí)間 （h） , 可按實(shí)測(cè)確定， 當(dāng)缺乏實(shí)驗(yàn)資料時(shí)，可采用 t =200/( t+15)計(jì)算， 取t0=5h。t-混凝土的溫度（ 25c） 。v-混凝土的澆灌速度（ m/h） ，取3m/h。h-混凝土側(cè)壓力計(jì)算位置處至新澆混凝土頂面的總高度（m ） ； 取6m 。1- 外加劑影響修正系數(shù)， 不摻外加劑時(shí)取 1.0 ； 摻緩凝外加劑取 1.2 ，該工

4、程 取1.2 。2-混凝土坍落度影響系數(shù)，當(dāng)坍落度小于100mm 時(shí)，取 1.10 ；不小于100mm 時(shí)，取 1.15 。本計(jì)算 取1.15 。=0.222651.2 1.1531/2=68.36kn/m2 =266.0=156kn/m2 取二者中的較小值f=68.36kn/m2作為新澆混凝土對(duì)模板水平側(cè)壓力的標(biāo)準(zhǔn)值。2.傾倒混凝土?xí)r產(chǎn)生的水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值考慮傾倒混凝土產(chǎn)生的水平活載荷標(biāo)準(zhǔn)值取值4kn/m2（泵送混凝土）。3.振搗混凝土?xí)r產(chǎn)生的水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值振搗混凝土?xí)r產(chǎn)生的水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值取值4kn/m2（作用范圍在新澆筑的混凝土側(cè)壓力的有效壓頭高度之內(nèi)） 。四、荷載組合墩柱模板設(shè)計(jì)考慮了以下

5、荷載： 新澆注混凝土對(duì)側(cè)面模板的壓力 傾倒混凝土?xí)r產(chǎn)生的荷載 振搗混凝土?xí)r產(chǎn)生的荷載計(jì)算模板及其支架的荷載設(shè)計(jì)值時(shí)， 應(yīng)采用荷載標(biāo)準(zhǔn)值乘以相應(yīng)的荷載分項(xiàng)系數(shù)求得，荷載分項(xiàng)系數(shù)見下表：2/121022.0vtfchfc2/121022.0vtfchfc附件三荷載組合 1：+（用于模板強(qiáng)度計(jì)算）f設(shè)=1.268.36+1.4 (4+4)=93.23kn/m2荷載組合 2： （用于模板剛度計(jì)算）f設(shè)=1.268.36=82kn/m2 五、徑向拉力計(jì)算根據(jù)圓筒承壓計(jì)算模型，標(biāo)準(zhǔn)圓形壓力容器承受的法向壓力均轉(zhuǎn)化為徑向拉力。采用微分，法向壓力f rfsin 積分后，rfrfrfdrfn2) 11(coss

6、in200即 n= rf=*0.9*93.23=263.6(kn/m) 六、模板受力驗(yàn)算圓柱的截面結(jié)構(gòu)形式為圓弧， 半徑為 r=900mm ；模板單節(jié)最大高度 2000mm, 面板厚度為6mm ；豎肋為 8# 槽鋼，間距 378mm ；環(huán)肋為 8# 槽鋼，間距 400mm ；模板連接螺栓為m20*32 。表 1 模板桿件規(guī)格桿件型號(hào)材質(zhì)面板6mm 厚鋼板q235 法蘭12120mm 扁鐵q235 豎肋8 號(hào)槽鋼q235 環(huán)肋8 號(hào)槽鋼q235 連接螺栓m20 附件三圓柱墩模板截面示意圖5.1 板面驗(yàn)算按雙向面板設(shè)計(jì)和考慮。面板計(jì)算按模板展開形狀計(jì)算。根據(jù)混凝土澆注情況，取板面中的一個(gè)區(qū)格作為計(jì)

7、算單元。圖中a區(qū)格看作三面固定、 一面簡(jiǎn)支， b區(qū)格看作四面固定； c區(qū)格看作二面固定、兩面簡(jiǎn)支。取最不利的a區(qū)格計(jì)算。右圖是其受力簡(jiǎn)圖，為三面固定、一面簡(jiǎn)支式。1）面板的強(qiáng)度校核選取lmm 寬的板條作為計(jì)算單元，線荷載為：q=0.0931=0.093n/mm 根據(jù)lx/ly=378/400=0.945，查路橋施工計(jì)算手冊(cè) 中附表 2-18，得彎矩系數(shù)，計(jì)算彎矩，得到：mx= 系數(shù)*ql2=-0.06342*0.093*378*378=-842.74n mm my= 系數(shù)*ql2=-0.05585*0.093*400*400=-831.05n mm 截面抵抗矩： wx=wy=bh2/6=6mm

8、3( 式中:b 板寬，取 1mm ；h板厚，為 6mm). 面板的最大內(nèi)應(yīng)力為 : x=mx/wx=842.74/6=140.46 n/mm2f=215n/mm2y=my/wy=831.05/6=138.51 n/mm2f=215n/mm2故滿足強(qiáng)度要求。2）面板的撓度校核：選取 lmm寬的板條作為計(jì)算單元，線荷載為：q=0.0821=0.082n/mm 查路橋施工計(jì)算手冊(cè)中附表2-18，得撓度系數(shù)為 0.001732。k=eh3/(12(1-2)=206000*63/(12*(1-0.32)=4074725.3 ；max=o.001732ql4/k=0.001732*0.082*3784/4

9、074725.3 附件三=0.71 mm =l/400=378/400=0.95mm；(l 取較小值 )故滿足剛度要求。因此, 在最大壓力下，圓弧模強(qiáng)度剛度足夠，滿足施工要求。3）面板抗拉強(qiáng)度驗(yàn)算截取 1cm斷面面板進(jìn)行面板抗拉強(qiáng)度驗(yàn)算。拉力 t263.6 10311022636（n）=t/s=2636/(6 10-31102)=43.9 n/mm2v14096n 該情況下， 向外的力受到強(qiáng)大的約束， 根據(jù)環(huán)形受力結(jié)構(gòu)的原理， 也可以得出整體受力的環(huán)狀結(jié)構(gòu)均轉(zhuǎn)化為切向力， 只有整體向外的趨勢(shì)， 而沒(méi)有不均衡變形的趨勢(shì)，此時(shí)只需要驗(yàn)算環(huán)向箍是否能承受切向拉應(yīng)力。t=n=105440n ，查表得： 8#槽鋼截面積 s=10.24cm2222/215/97.1021024.10105440mmnmmnst滿足要求。5.4 螺栓數(shù)目驗(yàn)算法蘭采用螺栓進(jìn)行連接緊固， 采用普通 m20 螺栓， 螺栓有效截面積為 a=245mm2，抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值? =170n/mm2，螺栓孔間距 15cm。柱箍體需承受的豎向壓力n=263.6(kn/m) 螺栓承受的拉力nt=263.60.15=39540n，則：nt/a=39540/245=161.4 n/mm2?=170n/mm2，滿足要求。七、結(jié)論計(jì)算模型中選取了高2m 、半徑 1.8m的圓墩柱模板