变截面圆端型桥墩模板计算书
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墩身模板设计方案计算书一、设计依据1. 杭州湾跨海大桥“南引桥陆地区下部结构”施工图2. 《建筑工程大模板技术规范》(JGJ74—2003)3. 《钢结构设计规范》(GB50017—2003)4. 现行公路桥涵设计、施工技术规范二、墩身设计情况简介杭州湾跨海大桥南引桥陆地区G02~G08桥墩设计均为矩形(圆端)截面,圆角半径50cm。其中G02、G03、G04、G08截面尺寸为6x2.5m,截面面积14.785m2;G05~G07截面尺寸6x2.0m,截面面积11.785m2。墩身高度G03最低,为6.366m;G04墩最高,为9.041m。三、模板构造说明考虑到墩身模板的通用性,以尺寸最大的G04墩为对象进行模板设计,模板沿竖向分成5节,螺栓连接,以适应不同高度桥墩。每节横向模板2块;每侧端头模板分成3块,中间直线部分长50cm,使端头模板可用于厚度2.0m桥墩的施工;模板块与块之间通过螺栓连接。模型面板采用6mm厚钢板,竖向加劲为10#槽钢,间距30cm;横向加劲为6mm 厚钢板,间距为53cm。加劲桁架结构:内侧横向加劲双槽钢采用的是热轧普通双12#槽钢,外侧采用采用双8号槽钢,里面弦杆为双50x5角钢,加劲桁架竖向间距为0.53m。四、模板结构检算1. 侧压力计算倾倒混凝土时产生的荷载p1:标准值:2KPa新浇筑混凝土对模板侧面产生的荷载① p1=0.22rt0k1k2v1/2;② p2=rh,取两者的最小值。r——混凝土的体密度,取24KN/m3;t0——新浇混凝土的初凝时间,暂取24h;k1——外加剂影响修正系数,取1.2;k 2——混凝土坍落度影响修正系数,取1.15;T ——混凝土入模时的温度,200。V ——混凝土浇筑速度,取值:混凝土分层浇筑厚度30cm,墩身截面积14.785m 2,即每层混凝土为4.4m 3,每层混凝土浇筑、振捣约需25分钟,搅拌、运输混凝土设备配置足够,因此混凝土浇筑速度为0.72m/h 。V/T=0.72/20=0.036>0.035h=1.53+3.8V/T=1.53+3.8x0.72/20=1.667m将以上各值代入上述公式①、②中p 1=0.22x24x24x1.2x1.15x0.721/2=148KPap 2=24x1.667=40KPa因此取p 2=40KPa,取1.2安全系数,即Pmax=40x1.2+2=50KPa2. 面板弯矩和挠度计算外侧模面板计算弯矩和挠度时,应考虑其连续梁性质,用近似公式计算:均布荷载时:M=0.1 qL 2,EI ql f 1284竖向加劲间距L=0. 3m弯矩:M=qL 2/10=50x0. 32/10=0.45KN*m截面抵抗矩:W=1/6x1x0.0062=6x10-6m 3惯性矩:I=1/12x1x0.0063=1.8x10-8m 4弯曲应力:σ=M/W=0.45x103/(6x10-6)=75x106Pa=75MPa<[σ]=135MPa(强度合格)挠度:f=qL 4/(128EI)=50x103x0.34/(128x210x109x1.8x10-8)=0.84x10-3m=0.84mm (刚度合格)3. 竖向加劲检算模板竖向加劲采用10#槽钢,间距30cm,外侧加劲桁架的竖向间距0.53cm,即10#槽钢的跨度为53cm 。计算时也可按上述简化公式, 即: M=0.1 qL 2,EI ql f 1284= m KN q /153.050=⨯=M=0.1x15x0.532=0.421KN* m Q=0.5x15x0.53=3.975KNMPa MPa W M 135][7.10394001000421=<=⨯==σσ(结构安全) 85MPa ][9MPa .8103.9813.52350039754=<=⨯⨯⨯==ττIb QS (结构安全) mm EI ql f 022.0103.198101.2128530151284544=⨯⨯⨯⨯⨯==(满足要求)4. 加劲桁架计算G04与其它墩比较尺寸最大,受力最不利,以此墩为例,采用ANSYS软件进行计算。在模板的设计中,刚度将起到控制作用(相对于强度),这里将对模板外面的加劲桁架的刚度进行计算。加劲桁架计算模型如下图所示:计算中混凝土对模板的最大压力取2KNP ,然后根据加劲桁架的间距50m/换算成施加在桁架上的线荷载。加劲桁架模型计算参数:横向加劲双槽钢采用的是热轧普通双12#槽钢(beam188单元),外侧采用采用双8号槽钢,里面弦杆为双50x5角钢(beam188单元)。两边的约束采用固结约束,加劲桁架竖向间距为0.53m。计算图形结果如下:最大变形图(图中单位:m)应力图(图中单位:Mpa) 结果分析:从上面的图形结果中可以看出,最大应力为80.7MPa,考虑0.7的受压折减系数,最大应力为:80.7/0.7=115.3MPa〈[σ]=135MPa。最大变形为2.38mm,符合要求。结论:根据上述计算表明,墩身外模的强度、刚度均满足使用要求。。
墩身模板计算书一.计算总说明:本计算书是验算墩身模板的面板与肋的规格及间距,保证模板具有足够的刚度及强度。
本模板由面板(δ=6mm ),加筋板(δ=8)竖肋(∠80×8)组成;面板被竖肋和加筋板分成最大区格500×300mm ,在墩身模板的横桥向设桁架。
根据客货共线铁路桥涵工程施工技术指南9.2.8条,钢模板面板变形不宜大于1.5mm,结构表面外露的模板挠度不大于模板构件跨度的L/400.二.数据准备:墩身模板受水平力的作用,所以只考虑新浇筑砼产生的侧压力与浇筑产生的倾倒荷载:1. 砼供应量V=30m ³/h ,取5#模板底部截面,砼浇筑速度为22303030 2.65/0.577 4.82+(3.14 1.883 3.14 1.306)5.5392 5.777711.32V m h====⨯⨯⨯-⨯+侧压力P 1=2121022.0νγk k t ⨯ γ—砼的容重,3/24mKN =γ.t 0—新浇筑砼的初凝时间,t 0=360/60=6hK 1—外加剂影响修正系数,掺具有缓凝作用的外加剂时取1.2 K 2—坍落度影响修正系数,当其110-150mm 时,取1.15所以:P 1=2121022.0νγk k t ⨯=0.22×24×6×1.2×1.15×2.650.5=71.17kp a2.因为砼的浇筑速度快,所以倾倒时产生的冲击荷载可以不与新浇筑砼对模板的侧压力相叠加。
三.面板验算:(1) 强度验算面板简化为一边简支三边固定计算。
取宽度为1cm 的面板分析,那么单位长度面板上作用的力为:q=p ×0.01=71.17×0.01=0.7117KN/m3000.6500x yl l == 查表得系数0.0814M max =2230.0814ql 0.08140.71170.3 5.21410kN m-⨯=⨯⨯=⨯截面抵抗矩:W=bh ²/6=1×10-2×(6×10-3)²/6=6×10-8m 3σ=M max /W=5.214/6×10-8=86.9Mpa<[σ]=215Mpa 强度满足要求! (2) 挠度验算3000.6500x yl l == 查表得系数0.00249311333222.110(610)4.151012(1)12(10.3)c E hB N mυ-⨯⨯⨯===⨯-⨯-4m ax 0.00249cq lf B =⨯34m ax 371.17100.30.002490.3464.1510f m m⨯⨯=⨯=⨯<1.5mm四.竖肋计算:q =21.35N /m桁架间距为1000mm,竖肋可以简化,为跨度为1000mm和悬臂500mm的伸臂梁计算。
钢模板验算书一、工程概况1、主墩为单曲线墩,墩身最小截面尺寸为3m*11m,最大截面尺寸为15m*3m,为了计算方便取值,墩身截面取最小值11m*3m 。
2、因墩高较低,故采用一次性拼装模板到顶,整体浇筑方式。
3、本计算书只针对砼对模板的侧压力分析,不包含施工时托架计算。
4、混凝土为C50混凝土,浇筑时温度约25摄氏度,混凝土浇筑速度为603m/h。
二、模板设计1、模板按高度分为2m、1m,其中1m为墩顶模板。
2、块件组合:1节模板包括6块正面模板、2块侧面模板,共计8 块模板组成。
3、模板构造:面板采用6mm钢板,边框法兰设置竖肋(t12*100),竖肋为10#槽钢,间距0.3m,模板最外侧采用2[20#槽钢作横向背杠,平向间距1m。
对拉杆采用PSB830精扎螺纹钢,直径为Φ25。
详见构造设计图。
墩身模板截面构造图三、模板验算依据1、计算依据:(1)、《公路桥涵施工规范》对模板的相关要求;(2)、《路桥施工计算手册》>对模板计算的相关说明。
2、荷载组合:(1)、强度校核:新浇砼对侧模板的压力+振捣砼产生的荷载(2)、挠度验算:新浇砼对侧模板的压力(3)、Q235钢材许用应力(新模板是提高系数1.25): 轴向应力: 140Mpa ,新模板计算采用175Mpa . 弯曲应力: 145Mpa ,新模板计算采用181Mpa . 剪应力: 85Mpa ,新模板计算采用106Mpa .弹性模童: Mpa E 5101.2⨯=.(4)、PCB830精轧螺纹钢许用应力为1030Mpa.3、变形里控制值:结构外露模板,其挠度值为≤L/400钢模面板变形≤1.5mm钢模板的钢棱、柱箍变形≤L/5004、计算范围:因墩身截面尺寸不固定,墩身下部截面较小,在固定砼输入的情况下,墩身部分有效压头高度最大,墩顶有效压头高度最小。
因此计算时只计算最不利的施工情况(最大混泥土浇筑速度,墩身下部模板所受混凝土侧压力最大时模板变形)。
桥墩计算书本桥选择左幅桥2号桥墩和右幅桥3号桥墩计算1、左幅桥2号墩(⾮过渡墩)(⼀)、基本资料:1).设计荷载:公路Ⅰ级2).T梁(单幅5⽚梁,简⽀变连续)⾼:2.4m3).跨径:40m4).该联跨径组合:(3×40)m5).结构简图如下:⼆、⽔平⼒计算1.横向风⼒计算按《公路桥涵设计通⽤规范(JTG D60-2004)》附表1,取湖北省黄⽯市设计基本风速为V10=20.2m/s;横桥向⽔平风⼒计算表参数k0k1k2k3k5桩柱式墩顺桥向挡风⾯积很⼩,故顺桥向⽔平风⼒不计。
2.温度⼒计算温差按25度考虑,混凝⼟收缩徐变近似按温差15度考虑,计算刚度K时,偏安全的忽略⽀座和桩基的刚度,计算如下表:3.汽车制动⼒⼒计算(考虑2车道,⼀联中近似由⼀个⾮过渡墩承受)4.撞击⼒计算由《公路桥涵设计通⽤规范(JTG D60-2004)》查得,六级航道内的撞击⼒顺桥向为100KN,横桥向为250KN,作⽤点位于通航⽔位线以上2m的桥墩宽度或长度的中点。
5.桥墩及盖梁⾃重荷载计算三、作⽤组合1.⽀反⼒汇总按上述盖梁计算⽴⾯图,5⽚主梁从左到右依次编号为1~5,其对应盖梁顶⽀座反⼒如下表:2.墩底内⼒计算因墩柱与盖梁(约5:7)刚度相近,将盖梁与墩柱在横桥向做刚架计算,其中,盖梁计算书另⾏给出,此处只计算墩柱部分。
荷载分别计算上述“上构⽀反⼒汇总”三种活载⼯况及“横桥向⽔平风⼒”作⽤下墩底内⼒,计算模型及⼯况3计算结果如下图所⽰,其他见下表。
1)活载横桥向产⽣的墩底内⼒:(1)墩柱盖梁刚架模型(2)活载⼯况3结构弯矩图(3)⼯况3结构剪⼒图(4)⼯况3结构轴⼒图活载横桥向墩底内⼒左右⼯况1 N 1029.63 N -23.03 Q 5.38 Q 5.38 M 16.96 M 72.57⼯况2 N 1650.48 N 362.82 Q 11.97 Q 11.97 M 111.86 M 11.93⼯况3 N 1447.94 N 907.662)风⼒横桥向产⽣的墩底内⼒:3)墩底内⼒组合a.考虑顺桥向撞击⼒的偶然组合:对于圆形截⾯,纵横向内⼒应合并计算。
本桥选择左幅桥2号桥墩和右幅桥3号桥墩计算1、左幅桥2号墩(非过渡墩)(一)、基本资料:1).设计荷载:公路Ⅰ级2).T梁(单幅5片梁,简支变连续)高:2.4m3).跨径:40m4).该联跨径组合:(3×40)m5).结构简图如下:二、水平力计算1.横向风力计算按《公路桥涵设计通用规范(JTG D60-2004)》附表1,取湖北省黄石市设计基本风速为V10=20.2m/s;横桥向水平风力计算表参数k0k1k2k3k5桩柱式墩顺桥向挡风面积很小,故顺桥向水平风力不计。
2.温度力计算温差按25度考虑,混凝土收缩徐变近似按温差15度考虑,计算刚度K时,偏安全的忽略支座和桩基的刚度,计算如下表:3.汽车制动力力计算(考虑2车道,一联中近似由一个非过渡墩承受)4.撞击力计算由《公路桥涵设计通用规范(JTG D60-2004)》查得,六级航道内的撞击力顺桥向为100KN,横桥向为250KN,作用点位于通航水位线以上2m的桥墩宽度或长度的中点。
5.桥墩及盖梁自重荷载计算三、作用组合1.支反力汇总按上述盖梁计算立面图,5片主梁从左到右依次编号为1~5,其对应盖梁顶支座反力如下表:2.墩底内力计算因墩柱与盖梁(约5:7)刚度相近,将盖梁与墩柱在横桥向做刚架计算,其中,盖梁计算书另行给出,此处只计算墩柱部分。
荷载分别计算上述“上构支反力汇总”三种活载工况及“横桥向水平风力”作用下墩底内力,计算模型及工况3计算结果如下图所示,其他见下表。
1)活载横桥向产生的墩底内力:(1)墩柱盖梁刚架模型(2)活载工况3结构弯矩图(3)工况3结构剪力图(4)工况3结构轴力图活载横桥向墩底内力左右工况1 N 1029.63 N -23.03 Q 5.38 Q 5.38 M 16.96 M 72.57工况2 N 1650.48 N 362.82 Q 11.97 Q 11.97 M 111.86 M 11.93工况3 N 1447.94 N 907.662)风力横桥向产生的墩底内力:3)墩底内力组合a.考虑顺桥向撞击力的偶然组合:对于圆形截面,纵横向内力应合并计算。
某高速公路特大桥的桥墩基础一、基本任务1、在完成专业技术《基础工程》等课程学习的基础上,要求对歌类建筑物的浅基础设计、桩基设计、地基设计、软弱地基处理等方面的计算知识能融会贯通、灵活掌握合理的、正确地应用于具体工程的实际,独立的完成基础方案选取及其所要求的设计、校核的计算内容,以达到培养解决工程实际问题核分析问题的能力.2、对于所给的具体资料能够准确阅读、系统掌握、正确处理、灵活应变。
3、提供完整的计算资料处理、计算过程计算结果说明书核必要的制图。
二、目的通过所给的某高速公路上的**大桥的桥墩和桥台的基础设计(计算与校核),巩固所学专业相关课程的基本知识,熟悉和完成设计的各个环节,通过合理的技术方案选取,施工设计准确的计算过程的训练,以提高实际工作的能力。
三、设计荷载计算校核依据基础地面以上的荷载计算按以下数据1、设计荷载汽车Ⅰ级,确定桥面荷载.2、桥面结构3、桥面采用双向行车分离结构。
具体不支持存参照附图,详细尺寸结构可以简化,计算桥面自重参考尺寸:桥长18孔×30米,包括桥台耳长546。
96米。
桥面梁采用4孔一联、两个54孔一联。
4孔一联的预应力混凝土简支梁。
梁截面T型梁,横截面每半边布置5片梁,主梁间距2。
6米;等高度梁,梁高1.9米,每个4。
86米设横隔梁一道.具体尺寸可以拟定自重自由假定简化计算。
4、墩、台基础混凝土为25级。
墩、台自重的计算可以考虑双柱式,整体式任选.混凝土容25KN m重35、钢材Ⅰ、Ⅱ级.四、工程地址情况基本情况表述如下:桥位处于河谷“U”字形地域,具有较强的侧向侵蚀作用,因水库的拦蓄作用,河漫滩出现谷坡一般高于河底2-4米,成细波沿桥轴线锯齿状分布。
KN m,C=0 KPa ϕ=28o;路基土平均容重19。
03地基土层计算依据处理可选方案:1、具体选定位置时可参考附图中地层示意图自选。
除表土外,典型土层可以分三层:KN m,TK=200Kpa;中密。
⑴中(细、粗)7砂混卵石层,厚度0。
一、设计依据1、《钢结构设计规范》(GB50017-2003);2、《建筑工程大模板技术规程》(JGJ74-2003);3、《全钢大模板应用技术规范》(DBJ01-89-2004);4、《铁路桥涵设计基本规范》(TB10002.1-2005);5、《铁路桥涵施工规范》(TB10203-2002);4、建筑施工计算手册;二、设计条件:2.1计算参数及要求1)混凝土容重24.5 KN/ m32)混凝土浇筑温度25℃;3)混凝土塌落度160~180mm;4)混凝土外加剂影响系数1.2;5)混凝土浇筑速度2m/h;2.2已知条件:模板面板为6mm厚钢板,竖肋为[10#钢,水平间距为300mm,背楞采用双根16a#槽钢,最大间距为750mm,四角采用T25精轧螺纹钢筋对拉.三、载荷计算3.1水平侧压力载荷:侧压力P1=0.22r c t0β1β2V1/2=0.22*24.5*5*1*1.15*21/2=43.83KN/㎡假设每次浇筑2.5m侧压力P2= r c H1=24.5*2.5=110.25 KN/㎡侧压力取P=43.83KN/㎡震动产生的侧压力P振=4 KN/㎡用导管直接流出时倾倒产生的侧压力P振=2 KN/㎡3.2组合载荷:∑P=43.83*1.2*+1.4*(4+2)=61 KN/㎡取掉震动P=43.83*1.2=52.6 KN/㎡均部载荷∑q=61*1=61KN/mq=52.6*1=52.6KN/m式中:P---新浇筑混凝土对模板的最大侧压力(KN/m2)r c---混凝土的重力密度(KN/m3)t0---新浇混凝土的初凝时间(h)T---混凝土的温度(℃)V---混凝土的浇灌速度(m/h)H---混凝土的侧压力计算位置处至新浇筑混凝土的顶面的总高度(m)β1---外加剂影响修正系数β2---混凝土坍落度影响修正系数q---作用于模板上的均布载荷(KN/m)3.3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1/500;3)钢模板面板的变形为1.5mm;4) 钢面板的钢楞、柱箍的变形为3.0mm 。
九景衢铁路圆端型模板计算书1、混凝土侧压力11/22210120.220.2226.461.21.15268KN /m c F t V γββ==⨯⨯⨯⨯⨯= 2226.431.4828.96/c F h KN m γ==⨯=两者比较,取小值,则组合后的混凝土侧压力为⑴倾倒混凝土产生的荷载标准值:234/F KN m =2G F 681.20.973.44kN /m =⨯⨯=2Q F 41.40.9 5.04kN /m =⨯⨯=2S F 73.44 5.0478.48kN /m =+=(承载力验算)2SK F 68kN /m =(刚度验算)2、计算内楞纵肋间距,即模板跨度L 1⑴单位板带上线载设计值和标准值q 78.481.078.48kN /m =⨯=(承载力验算)q 681.068kN /m '=⨯=(刚度验算)⑵按强度计算,则模板跨度 由于2max 10.1wyM q l f W W σ⋅⋅==≤ 已知钢面板2231110006600066y W b h mm =⋅⋅=⨯⨯= 面板最大承压强度fw=215MPa ,则模板跨度1405l mm ≤== ⑶按抗剪计算,则模板跨度由于1Vmax 0.6q L =⨯⨯ ()max 1.5Vmax /bh fv τ=⨯≤1 1.11 1.1112510006106081.50.678.48v v f b h f b h l mm q q ⋅⋅⋅⋅⋅⨯⨯⨯≤===⨯⋅ ⑷按刚度计算,则模板跨度 由于410.677100q l f E I∆⋅=⋅ 4110.677100400q l l f E I ∆⋅=≤⋅1272l mm ≤==== 当为l/400时 k=0.37,当为l/250时 k=0.59根据抗弯、抗剪和挠度计算,模板最大跨度(即内楞最大间距)取三者的最小值,即272mm (由刚度控制),综合考虑,最终取值250mm 。
3.计算外横楞间距,即内竖楞的跨度L 2⑴内竖楞上线载设计值和标准值q 78.480.2519.62kN /m =⨯=(承载力验算)q 680.2517kN /m '=⨯=(刚度验算)⑵按强度计算,则内竖楞跨度 由于2max 20.1wyM q l f W W σ⋅⋅==≤,已知Wy=15610mm3 面板最大承压强度fw=215MPa ,则内竖楞跨度21308l mm ≤== ⑶按抗剪能力计算,则内竖楞跨度由于2Vmax 0.6q L =⨯⨯ ()max 1.5Vmax /bh fv τ=⨯≤2 1.11 1.1112548100339441.50.619.62v v f b h f b h l mm q q ⋅⋅⋅⋅⋅⨯⨯⨯≤===⨯⋅ ⑷按刚度计算,则内竖楞跨度 由于420.677100q l f E I∆⋅=⋅ 4220.677100400q l l f E I ∆⋅=≤⋅21047l mm ≤==== 当为l/400时 k=0.37,当为l/250时 k=0.59根据抗弯、抗剪和挠度计算,外横楞最大间距(即内竖楞跨度)取三者的最小值,即1047mm (由刚度控制),综合考虑,最终取值500mm 。
墩柱模板计算书一、计算依据1、《铁路桥涵设计基本规范》(TB10002.1-2005)2、《客运专线铁路桥涵工程施工技术指南》(TZ213-2005)3、《铁路混凝土与砌体工程施工规范》(TB10210-2001)4、《钢筋混凝土工程施工及验收规范》(GBJ204-83)5、《铁路组合钢模板技术规则》(TBJ211-86)6、《铁路桥梁钢结构设计规范》(TB10002.2-2005)7、《铁路桥涵施工规范》(TB10203-2002)8、《京沪高速铁路设计暂行规定》(铁建设[2004])9、《钢结构设计规范》(GB50017—2003)二、设计参数取值及要求1、混凝土容重:25kN/m3;2、混凝土浇注速度:2m/h;3、浇注温度:15℃;4、混凝土塌落度:16~18cm;5、混凝土外加剂影响系数取1.2;6、最大墩高17.5m;7、设计风力:8级风;8、模板整体安装完成后,混凝土泵送一次性浇注。
三、荷载计算1、新浇混凝土对模板侧向压力计算混凝土作用于模板的侧压力,根据测定,随混凝土的浇筑高度而增加,当浇筑高度达到某一临界时,侧压力就不再增加,此时的侧压力即为新浇筑混凝土的最大侧压力。
侧压力达到最大值的浇筑高度称为混凝土的有效压头。
新浇混凝土对模板侧向压力分布见图1。
图1新浇混凝土对模板侧向压力分布图在《铁路混凝土与砌体工程施工规范》(TB10210-2001)中规定,新浇混凝土对模板侧向压力按下式计算:在《钢筋混凝土工程施工及验收规范》(GBJ204-83) 中规定,新浇混凝土对模板侧向压力按下式计算:新浇混凝土对模板侧向压力按下式计算: Pmax=0.22γt 0K 1K 2V 1/2 Pmax =γh 式中:Pmax ------新浇筑混凝土对模板的最大侧压力(kN/m2) γ------混凝土的重力密度(kN/m3)取25kN/m3 t0------新浇混凝土的初凝时间(h ); V------混凝土的浇灌速度(m/h );取2m/h h------有效压头高度;H------混凝土浇筑层(在水泥初凝时间以内)的厚度(m); K1------外加剂影响修正系数,掺外加剂时取1.2;K2------混凝土塌落度影响系数,当塌落度小于30mm 时,取0.85;50~90mm 时,取1;110~150mm 时,取1.15。
铁路工程圆端墩柱模板强度校核书墩模板面板采用δ6㎜,竖肋用[10间隔305㎜,横肋用δ10㎜*100㎜的板条,间距为500㎜,采用桁架,最大间距为1000;桁架连接螺栓采用10-M24*75。
1、载荷:混凝土的浇注速度为V=3m/h(暂时),塌落度约160,浇注温度为T=15°采用泵送,最高度的墩子高为12.5m,不加缓凝剂,砼的密度r c=25KN/m3。
侧压力P1=0.22r c t0β1β2V1/2=0.22*25*6*1*1.15*31/2=65.729 KN/㎡β1—外加剂影响修正系数,不加时,β1=1,加缓凝外加剂时,β1=1.2。
β2—塌落度影响修正系数,塌落度0~60,β2=0.8;塌落度60~120,β2=1;塌落度120~200,β2=1.15侧压力P2= r c H=25*12.5=312.5KN/㎡(舍去)模板实际最大侧压力为:P=65.729KN/㎡震动产生的侧压力:P振=4 KN/㎡用导管直接流出时倾倒产生的侧压力:P振=2 KN/㎡组合载荷:∑P=65.729*1.2+1.4(4+2)=87.3 KN/㎡取掉震动P=65.729*1.2+2*1.4=81.67KN/㎡均布载荷∑q=87.3*1=87.3KN/mq=81.67*1=81.67KN/m2、 面板的校核:圆弧模板面板的支撑距离最大, 面板空间为500*300,取1000计算其 W=1*62*10-6/6=6*10-6m 3 I=W*3*10-3=18*10-9m 4()()94.40543.01126*2051122323===--v Eh k 弯矩M=0.0822ql =0.082*87.3*103*0.32=644.3N.mq弯曲应力σ=M/W=644.3/6=107MPa <205 MPa挠度f =0014.094.405430.0*10*67.8100867.000867.0434==k ql m =1.4mm <1.5mnm面板的强度刚度满足要求。
1一、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。
重庆铁鹰钢模构有限公司122) 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;P kyh(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: 所以 v/T=2.0/25=0.08 >0.035, h=1.53+3.8v/T=1.53+3.8×0.08=1.83m,最大侧压力为: P kyh =1.2×25×1.83=55kN/m2, 因此:荷载设计值为: q 1=1.2×55+1.4×4.0=71.6kN/m2; (检算强度时用)重庆铁鹰钢模构有限公司23荷载标准值为: q 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; 二、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;LX 40 0.8 LY 50重庆铁鹰钢模构有限公司34由《路桥施工计算手册》中(P744 页)附表 2—18 可查得:KMXO 0.0722 KM YO 0.0570 KM X 0.031 KM Y 0.0124Kf 0.002081、强度计算: 取 1mm 宽面板条作为计算单元,荷载 q 为:q 0.072 1 0.072 N / mm求支座弯矩:0 2 MX KMXo .q.lX 0.0722 0.072 4002 831.74 N .mm0 2 My KM yo .q.l y 0.0570 0.072 5002 1026 N .mm面板的载面系数:1 1 W bh2 1 62 6mm3 6 6弯曲应力为: max M max 1026 171MPa 181MPa W 6求跨中弯矩:2 M X KMX .q.lX 0.031 0.072 4002 357.12 N .mm2 M y KMY .q.lY 0.0124 0.072 5002 223.2 N .mm钢板的泊松比 u=0.3,故需换算为:M x (v ) MX uMY 357.12 0.3 223.2 424.08N .mm重庆铁鹰钢模构有限公司45M y (v ) My uMx 223.2 0.3 357.12 330.34 N .mm其弯曲应力为: max M max 424 70.7 MPa 181MPa W 6面板强度满足要求。
2、刚度验算:BO Eh3 2.1105 63 41.5 105 N .mm 2 2 12(1 u ) 12(1 0.3 )ql 4 0.072 4004 W max Kf . 0.00208 0.92mm BO 41.5 105W 0.92 1 L 400 4351 400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:q3 0.4q 0.4 71.6 28.64kN / m q4 0.4q 0.4 55 22kN / m重庆铁鹰钢模构有限公司561、 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:M 0.100q3l 2 0.100 28.64 0.82 1.83kN .m[10#槽钢的截面特性:Wx 39.7 102 mm3 Ix 198 104 mm4 M 1.83 106 46.1MPa wx 39.7 103 145MPa竖肋强度满足要求。
2、刚度计算 竖肋的挠度:f ' 4 q3 l 22 400 4 0.4mm l 400 1mm 384 EI x 384 2.06 10 5 198 10 4竖肋刚度满足要求。
四、背楞检算 计算简图如下:重庆铁鹰钢模构有限公司67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 = F3 L(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 =F3 L=0.04075×850=34.64 N/mm 1、强度计算 [14a#的截面特性:wx=80.5×103mm3 Ix=564×104mm4 max M max f rx wxMmax—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=5.338×106 N.mm Δmax=5.338×106/80.5×103=66.3 N/mm2<f=235 N/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, 重庆铁鹰钢模构有限公司78q5’=2×0.606ql=2×0.606×30.56×0.75=27.8kN'' 4 5 q4 l 5 27.8 103 0.754 f 0.22mm l 400 2mm 384 EI x 384 2.06 1011 564 108背楞刚度满足要求。
五、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。
六、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:重庆铁鹰钢模构有限公司89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=12.784cm 。
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/mm <215N/mm2 2 2牛腿斜支撑满足受力要求。
.重庆铁鹰钢模构有限公司910重庆铁鹰钢模构有限公司10附图1附图2附图3。