怎样计算桥墩钢模板
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桥墩模板计算书一、桥墩模板的工状说明:墩身锥形实心墩上口直径为3400mm,坡度1:50,墩身高度6300mm,下口直径3652mm。
桥墩浇筑时采用全钢模板,模板由四块四分之一圆弧模板对接组成,面板为6㎜厚钢板;竖肋[14#,水平间距为L1=30cm;圆弧肋为【10#,竖向间距L2=50cm;墩帽面板为6㎜厚钢板;竖肋[14#,水平间距为L1=30cm;圆弧肋为【10#,竖向间距L2=50cm;背楞为双根[22#槽钢,纵向间距为:100cm;外加双根[14#槽钢。
砼最大浇筑高度8.35m。
1、材料的性能根据《铁路桥涵施工技术规范TB10203-2002》和《铁路桥涵钢结构设计规范》的规定,暂取:采用内部振捣器时新浇筑混凝土的侧压力标准值,可按照以下两个公式计算,取最小值:F=0.22rct0ß2v 1/2或F=rch公式中F——新浇注混凝土对模板侧面的最大压力;rc----混凝土的重力密度(25KN/m3)t0---新浇混凝土的初凝时间(h)(混凝土入模温度T=10摄氏度考虑,则t0=200/(T+15),则取值为8h)V----混凝土的浇筑速度(m/h)(浇注速度控制在2m/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)(按照最高10米计算)β1--------外加剂影响修正系数,不掺外加剂时取1.0,掺具有缓凝作用的外加剂时取1.2β2----混凝土塌落度影响修正系数,泵送混凝土一般取1.15F=0.22*25*8*1.0*1.15*21/2=71.6KN/m2侧向振捣压力为4 KN/m2水平振捣压力为2 KN/m2Pmax=71.6+6=77.6KN/m2混凝土有效压头高度H=F/rc=3.1;2、模板用哪个料力学性能,用料选取及布置情况说明:钢材的屈服点取215MPa 抗拉强度取350MPaW[14=87.1cm3 I[14=609.4cm4W[22=234 cm3 I[22=2570cm4W[10=39.7cm3 I[14=198.3cm4面板取10cm半条简化为三等跨连续梁检算面板W厚6=l/6bh2=0.6cm3 I厚6=l/12bh3=0.18cm4二、面板的检算厚6面板强度:q=77.6*0.1=7.76KN/m弯矩=0.1ql2=0.1*7.76*0.32=0.069KNM厚6面板应力=0.069/0.6=115Mpa<215Mpa厚6面板刚度:形变=0.677ql4/100EI=0.677*7760*0.34/100*2000*0.18=0.001m 三、竖肋检算([14荷载:0.3米宽,1m长)q=pmax*L=77.6*0.3=23.28KN/M弯矩=0.125*ql2=2.91KNM【14应力=2.91/87.1=33.4Mpa<215Mpa形变=5ql4/384EI=5*232.8*1004/384*2.1*107*609=0.14mm 四、平板大肋检算(2*【22:2.6米长,1.4米宽)q= pmax*L=77.6*1.4=108.64kn/m弯矩=0.125*ql2=0.125*108.64*2.62=91.8knm支架应力=91.8/2*234=196Mpa<215Mpa支架最大变形=5ql4/384EI=5*918*2604/384*2.1*107*2*2570 =0.05cm=0.5mm最宽处强度保证,小面不在计算。
3#墩墩身模板计算书一、基本资料:1.桥墩模板的基本尺寸桥墩浇筑时采用全钢模板,模板由平面模板和平面模板带半弧模板对接组成,单块模板=300mm;横肋为10mm 设计高度为2250mm,面板为h=6㎜厚钢板;竖肋[10#,水平间距为L1=500mm;背楞:平面模板为双根[20#槽钢、平面模板带半弧厚钢板,高100mm,竖向间距L2模板为双根[14#槽钢,纵向间距为:800mm;2.材料的性能根据《公路桥涵施工技术规范JTG/T F50-2011》和《钢结构焊接规范GB 5066-2011》的规定,暂取:砼的重力密度:26 kN/m3;砼浇筑时温度:10℃;砼浇筑速度:2m/h;不掺外加剂。
钢材取Q235钢,重力密度:78.5kN/m3;容许应力为215MPa,不考虑提高系数;弹性模量为206GPa。
3.计算荷载对模板产生侧压力的荷载主要有三种:1)振动器产生的荷载:4.0 kN/m2;或倾倒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(《桥梁施工工程师手册》P171杨文渊):Pγ=(1)kh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(℃);γ-混凝土的容重(kN/m 3); 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=2.0/10=0.2>0.035,所以 h =1.53+3.8v/T=1.53+3.8×0.2=2.29m最大侧压力为:h k P γ==26×2.29=59.54kN/㎡检算强度时荷载设计值为:='q 1.2×59.54+1.4×4.0=77 kN/m 2;检算刚度时荷载标准值为:=''q 59.54 kN/m 2;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) 钢面板的钢楞的变形为3.0mm ; 二、 面板的检算1. 计算简图面板支承于横肋和竖肋之间,横肋间距为50cm ,竖肋间距为30cm ,取横竖肋间的面板为一个计算单元,简化为四边嵌固的板,受均布荷载q ;则长边跨中支承处的负弯矩为最大,可按下式计算:y x l l Aq M 2'= (2)式中:A -弯矩计算系数,与y x l l /有关,可查《建筑结构静力计算实用手册(第二版)》(中国建筑工业出版社2014)P154表5.2-4得A=0.0367;y x l l 、-分别为板的短边和长边;'q -作用在模板上的侧压力。
墩身模板受力计算一、基本参数:最大墩身分节高度9m ,砼初凝时间为7h ,入模温度25℃。
砼容重γ=25KN/m 3,砼坍落度约16~18㎝,砼每小时浇注数量为40m 3/h ,墩身最小截面积S=5.2×4.8+2.42×3.14=43.05㎡砼浇注速度:V=40/S=40/43.05=0.93m/h 二、砼侧压力计算。
1、有效压头高度hV=0.93m/h<6m/hh=1.53+3.8V/T=1.53+3.8×0.021=1.61m P max =0.22rt 。
k 1k 2V 1/2 (式1) P max =rh (式2) t 。
-砼初凝时间 k 1-外加剂影响系数k 2-砼坍落度影响修正系数 P max =0.22rt 。
k 1k 2V 1/2=0.22×25×7×1.2×1.15×0.931/2=51KPaP max =γh =25×1.61=40.25KPa 取P max =51KPa2、倾倒砼时产生的荷载P 1=6KPa根据《公桥规》作用于模板的侧向最大压力P=P max +P 1=51+6=57KPa三、模板计算:模板采用横肋[10,间距25㎝,竖肋采用高为80㎜厚6㎜热轧扁钢。
面板采用δ=6㎜钢板。
1、面板强度计算面板被横肋、竖肋分成多个区域,按 l x =30㎝,l y =25㎝,l x /l y =1.2<2面板按两边简支,两边固结的双向板计算,取1㎜宽板条作为计算单元q=P ×1㎜=57KPa ×1㎜=0.057N/㎜ 1.1应力计算跨中弯矩M x =k x q l x 2 ;M y =k y q l y 2支座边上的弯矩,M x 。
=k x 。
q l x 2;M y 。
=k y 。
q l y 2查表知:k x =0.0285;k y =0.0158,k x 。
3#墩墩身模板计算书一、基本资料:1. 桥墩模板的基本尺寸桥墩浇筑时采用全钢模板,模板由平面模板和平面模板带半弧模板对接组成,单块模板设计高度为2250mm面板为h=6伽厚钢板;竖肋[10#,水平间距为L i=300mm横肋为10mn厚钢板,高100mm竖向间距L2=500mm背楞:平面模板为双根[20#槽钢、平面模板带半弧模板为双根[14#槽钢,纵向间距为:800mm;2. 材料的性能根据《公路桥涵施工技术规范JTG/T F50-2011》和《钢结构焊接规范GB5066-2011 》的规定,暂取:砼的重力密度:26 kN/m3;砼浇筑时温度:10C;砼浇筑速度:2m/h;不掺外加剂。
钢材取Q235钢,重力密度:m;容许应力为215MPa不考虑提高系数;弹性模量为206GPa。
3. 计算荷载对模板产生侧压力的荷载主要有三种:1)振动器产生的荷载:kN/m2;或倾倒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(《桥梁施工工程师手册》P171杨文渊):P二kY (1)当v/T< 时,h=+T;当v/T> 时,h=+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(C);3丫―混凝土的容重(kN/m);k-外加剂影响修正系数,不掺外加剂时取k=,掺缓凝作用的外加剂时k=;根据前述已知条件:因为:v/T=10=> ,所以h = +T=+X =最大侧压力为:P二k Y = 26X = tf检算强度时荷载设计值为:q'二X + x = 77 kN/m 2;检算刚度时荷载标准值为:q''= kN/m 2;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)钢面板的钢楞的变形为3.0mm;二、面板的检算1. 计算简图面板支承于横肋和竖肋之间,横肋间距为50cm,竖肋间距为30cm,取横竖肋间的面板为一个计算单元,简化为四边嵌固的板,受均布荷载q;则长边跨中支承处的负弯矩为最大,可按下式计算:M = Aq'l x2l y (2)式中:A—弯矩计算系数,与l x/l y有关,可查《建筑结构静力计算实用手册(第二版)》(中国建筑工业出版社2014)P154表得A=;l x、l y —分别为板的短边和长边;q' —作用在模板上的侧压力。
某特大桥桥墩专用定型钢模板计算书1、工程概况本桥墩柱(身)共计91根(包括C、D匝道和楼梯),薄壁墩4个,其中φ0.8m 8根,φ1.2m 16根,φ1.3m 2根,φ1.5m 59根,φ1.8m 6根。
薄壁墩施工采用翻模施工,每次浇筑高度为4.5m,墩柱采用整根一次浇筑到顶。
2、墩柱钢模板检算墩柱模板采用两块半圆形钢模拼制连接使用,每块高度按2.5m设计。
圆弧钢模板面板均采用δ=6mm厚钢板,φ0.8m、φ1.2m 、φ1.3m的钢模板竖肋(内楞)采用[6.3槽钢,间距40cm,半圆形水平肋(外楞)采用[6.3槽钢,间距40cm。
φ1.5m的钢模板竖肋(内楞)采用[8槽钢,间距40cm,半圆形水平肋(外楞)采用[10槽钢,间距40cm。
φ1.8m的钢模板竖肋(内楞)采用[6.3槽钢,间距27cm,半圆形水平肋(外楞)采用[6.3槽钢,间距40cm。
连接螺栓采用一端带帽一端带螺纹的三号圆钢拉杆。
由于模板属于临时结构,故强度验算时采用容许应力法进行(不考虑荷载分项系数)。
2.3圆柱钢模板验算2.3.1 直径φ1.8m墩柱钢模板对于φ1.8m最高墩柱为14#墩,高度为14.452m。
⑴水平荷载计算①混凝土对模板的最大侧压力:F=0.22γt0β1β2v1/2式中:γ—混凝土的自重密度,取26kN/m3;t 0—新浇混凝土的初凝时间,可采用t=200/(T+15),T为砼入模温度(℃),取25,则t=5.0;β1—外加剂影响修正系数,因掺缓凝剂取1.2;β2—砼坍落度影响修正系数,坍落度控制在50mm~9mm,取1.0;v—混凝土浇筑速度(m/h),取3.0;所以 F=0.22×26×5×1.2×1.0×31/2=59.44kN/m2②振捣砼对侧面模板的压力:按4.0kPa计算,荷载分项系数1.4。
③倾倒砼时冲击产生的水平荷载:按4.0kPa计算,荷载分项系数1.4。
墩身模板受力计算一、基本参数:最大墩身分节高度9m ,砼初凝时间为7h ,入模温度25℃。
砼容重γ=25KN/m 3,砼坍落度约16~18㎝,砼每小时浇注数量为40m 3/h ,墩身最小截面积S=5.2×4.8+2.42×3.14=43.05㎡砼浇注速度:V=40/S=40/43.05=0.93m/h 二、砼侧压力计算。
1、有效压头高度hV=0.93m/h<6m/hh=1.53+3.8V/T=1.53+3.8×0.021=1.61m P max =0.22rt 。
k 1k 2V 1/2 (式1) P max =rh (式2) t 。
-砼初凝时间 k 1-外加剂影响系数k 2-砼坍落度影响修正系数 P max =0.22rt 。
k 1k 2V 1/2=0.22×25×7×1.2×1.15×0.931/2=51KPaP max =γh =25×1.61=40.25KPa 取P max =51KPa2、倾倒砼时产生的荷载P 1=6KPa根据《公桥规》作用于模板的侧向最大压力P=P max +P 1=51+6=57KPa三、模板计算:模板采用横肋[10,间距25㎝,竖肋采用高为80㎜厚6㎜热轧扁钢。
面板采用δ=6㎜钢板。
1、面板强度计算面板被横肋、竖肋分成多个区域,按 l x =30㎝,l y =25㎝,l x /l y =1.2<2面板按两边简支,两边固结的双向板计算,取1㎜宽板条作为计算单元q=P ×1㎜=57KPa ×1㎜=0.057N/㎜ 1.1应力计算跨中弯矩M x =k x q l x 2 ;M y =k y q l y 2支座边上的弯矩,M x 。
=k x 。
q l x 2;M y 。
=k y 。
q l y 2查表知:k x =0.0285;k y =0.0158,k x 。
墩柱模板计算一、计算依据(1)《路桥施工计算手册》(2)《水运工程混凝土施工规范》(3)《钢结构设计手册》(4)《钢结构设计规范》二、模板初步设计(1)面板:5m厚钢板(2)加劲板:80×6㎜,竖向间距40㎝(3)竖棱:[8槽钢加固,横向间距30㎝(4)横围檩:2[14b槽钢,间距100㎝;(5)拉条螺杆:JLφ25精轧螺纹钢筋,布置方式如下图1所示图1 墩柱钢模板设计图三、荷载分析根据砼分层浇筑时产生的最大荷载来验算模板,通过计算,最大荷载是在16#墩墩柱(标高为▽—0.3m~▽+9.787m,高差为10。
87m)时产生,因此,对最不利荷载进行计算。
荷载组合取:·强度验算:振捣砼产生的荷载+新浇混凝土侧压力刚度验算: 新浇混凝土侧压力振捣砼时产生的荷载P1=4 KN/m2(振捣混凝土产生的荷载1、竖向荷载取2kpa,2、水平荷载取4.0kpa,详见p172~p174)新浇混凝土侧压力P2P2=0。
22γctβ1β2V1/2a、砼的容重:γc=24 KN/m3b、外加剂影响修正系数β1,掺用缓凝型外加剂, β1=1.2c、坍落度影响修正系数β2,β2=1。
15d、砼浇筑速度V和时间:浇筑时间控制3h计算,浇筑方量为20.174m3,时间t=3h,砼浇筑速度V=h/t=10。
87/3=3.362m/h。
P 2=0.22γc×t×β1×β2×V1/2=0。
22×24×3×1。
2×1。
15×3.3621/2=40。
084KN/m2P 2’=γc×H=24×10。
087=242。
088KN/m2P 2< P2’新浇混凝土荷载设计值P=40.084 KN/m2P总=P1+P2=44.084 KN/m2四、模板验算1、面板验算:(1).强度验算面板按四边固结的双向板计算计算简图:取1mm 为计算单元,即:b =1mm则:W=62bh =6512⨯=4.167mm ³yx L L =400300=0.75 查表得:K 0x ω=0.00197、x K =0。
桥墩模板计算书一、基本资料:1.桥墩模板的基本尺寸桥墩浇筑时采用全钢模板,模板由平面模板和半弧模板对接组成,模板设计高度为9m,面板为h=6㎜厚钢板;竖肋[8#,水平间距为L1=30cm;横肋为6mm厚钢板,高8cm,竖向间距L2=50cm;背楞为双根[10#槽钢,纵向间距为:75cm;外加双根[16#槽钢为外抱箍L=150CM吊钩为Ф20圆钢。
砼最大浇筑高度9m。
模板如图1和图1-1所示。
图12.材料的性能根据《公路桥涵施工技术规范JTJ041-89》和《公路桥涵钢结构设计规范》的规定,暂取:砼的重力密度:26 kN/m3;砼浇筑时温度:20℃;砼浇筑速度:2m/h;掺外加剂。
钢材取Q235钢,重力密度:78.5kN/m3;容许应力为145MPa,不考虑提高系数;弹性模量为206GPa。
吊勾的最大允许应力为50MPa3.计算荷载对模板产生侧压力的荷载主要有三种:1)振动器产生的荷载:4.0 kN/m2;或倾倒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(《桥梁施工工程师手册》P171杨文渊):h k P γ= (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(℃);γ-混凝土的容重(kN/m 3);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=2.0/20=0.1>0.035,所以 h =1.53+3.8v/T=1.53+3.8×0.1=1.91m 最大侧压力为:h k P γ==1.2×26×1.91=59.59kN/㎡检算强度时荷载设计值为:='q 1.2×59.59+1.4×4.0=77.91 kN/m 2; 检算刚度时荷载标准值为:=''q 59.59 kN/m 2; 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、柱箍的变形为3.0mm ;二、 面板的检算1. 计算简图面板支承于横肋和竖肋之间,横肋间距为50cm ,竖肋间距为30cm ,取横竖肋间的面板为一个计算单元,简化为四边嵌固的板,受均布荷载q ;则长边跨中支承处的负弯矩为最大,可按下式计算:y x l l Aq M 2'-=(2) 式中:A -弯矩计算系数,与y x l l /有关,可查《建筑结构静力计算手册》(中国建筑工业出版社1974)P291表4-4得A=0.0829;y x l l 、-分别为板的短边和长边;'q -作用在模板上的侧压力。
附录2 墩身模板计算一.引桥墩身模板荷载计算对竖直模板来说,新浇筑的混凝土的侧压力是它的主荷载。
当混凝土浇筑速度在6m/h以下时,作用在侧面模板的最大压力按下式计算:Pm=Krh当v/T≤0.035时:h=0.22+24.9v/T当v/T>0.035时:h=1.53+3.8v/TK为外加剂影响修正系数,不加时,K=1;掺缓凝外加剂时K=1.2;r 为混凝土的容重,取25kN/ m3一般引桥由圆弧段到顶部的体积为最小,罐车一小时浇筑的混凝土为每小时30m3,则浇筑引桥时的速度为最大,其侧面压力最大.主桥和过度桥墩的面板均按最大侧面压力计算.1.一般一桥顶部侧压力为V=15.21-3.45×1.2×0.3-0.873×2=12.222 m3v=30/(V×1.2)=2.95 m/h由于浇筑承台时是气温T取15℃v/T=2.95/15=0.196≥0.035则P1=1.2×25×(1.53+3.8×2.95/15)=68.32Kpa2.一般引桥下部直线段的侧压力为浇筑混凝土的速度v=30/6.45×1.5=3.1 m/hv/T=3.1/15=0.206≥0.035则P2=1.2×25×(1.53+3.8×3.1/15)=70KpaP1,P2两者取最大值,方可满足条件振捣器对模板的压力为4Kpa则Pm=70+4=74Kpa3.一般引桥圆弧段的侧压力圆弧段的混凝土压力由竖向混凝土的压力和侧向的压力合成竖向混凝土的压力为P=rh=25×4.2=105kpa侧向混凝土的压力为Pm=70kpa合力P MAX=P×cos71.5+Pm×sin71.5=99.7kpa振捣器对模板的压力为4KpaP=99.7+4=103.7kpa取104kpa二、引桥墩身模板计算(直线段)1、选材(1)、面板采用5mm钢板。
墩身模板计算:墩身模板计算书墩身模板按双向面板设计,6mm钢板作为小肋,槽8作为大肋,2槽16作为围檩。
1、面板计算:面板按最不利考虑,按三边固结,一边简支计算。
(1)强度验算:取10mm宽板条作为计算单元,荷载为混凝土侧压力按50KN/m2=0.05N/mm2q=0.05×10=0.5N/mm因1x/ly=1Mx0=-0.06×0.5×4502=6075N/mmMy0=-0.055×0.5×4502=5569N/mm截面抵抗矩:W=bh2/6=10×62/6=60mm3O X =MX/W=6075/60=101N/mm2<215(2)挠度验算:fmax=0.0016(ql4/K)K=Eh3b/12(1-V2)=2.06×105×63×10/12(1-0.32)=407×105=4.07×107fmax=0.0016×(0.5×4504/4.07×107)=0.0016(0.5×4.1×103/4.07)=0.81mm 2、小肋计算:因大肋间距450mm,小肋焊在大肋上,按两端固定梁计算。
q=0.05×452=22.6N/mm(1)强度验算:小肋与面板共同作用,计算板的有效宽度。
组合截面形式:y1=S/AS=6×452×3+80×6×(40+6)=30216mm3A=452×6+80×6=3192mm2y1=S/A=9.5mm截面挠性矩:I=452×63/12+452×6×(9.5-3)2+80×63/12+80×6×(76.5-40)2=8136+114582+1440+639480=763638mm 4W 上=I/y 1=80383mm 3W 下=I/y 2=9982mm 3弯矩按两端固定梁计算:M=-(ql 2/12)=-1/12×22.6×4502=381375N.mmσ下=M/W 下=381375/9982=38.2N/mm 2根据σ=38.2N/mm 2 b/h=450/6=75 查表b 1/h=65 有效板宽b 1=65×6=390mmS=390×6×3+80×6×46=29100mm 3A=2820 mm 2y 1=S/A=10.3mm y 2=75.7mmI=390×63/12+390×6×(10.3-3)2+80×63/12+80×6×(75.7-40)2 =7020+124699+1440+611755=744914mm 4W 上=I/y 1=744914/10.3=72322mm 3W 下=9840mm 3σ下=I/w 下=744914/9840=757N/mm 2<215(2)挠度验算W =ql 4/384EI=22.6×4504/(384×205×105×744914)=22.6×4.1×105/384×2.05×744914=0.7mm3、大肋计算:(1)计算简图围檀是大肋的支承,可简化三跨连续梁q=450×0.05=22.5N/mm(2)强度验算:板肋共同作用确定面板存放宽度S=450×6×3+1024×(86-40)=55204 A=450×6+1024=3724y1=S/A=14.8 y2=71.2I=450×63/12+450×6×(14.8-3)2+101×104+1024×(71.2-40)2=2700+375948+1010000+996803=2385451mm4W下=33503.5mm3M=-0.1ql2=-01×22.5×5002=562500N/mmσ=M/W=16.8mpa查表b1/h=68 b1=390mmS=390×6×3+1024(86-40)=54124mm3 A=390×6+1024=3364mm2y 1=S/A=16.1 y2=69.9mmI=390×63/12+390×6(16.1-3)2+101×104+1024×(69.9-40)2=2340+401567+1010000+915466=2329373mm4W下=2329373/69.9=33324mm3σ=M/W下=562500/33324=16.9mpa(3)挠度:W=0.677×ql4/100EI=0.677(225×5004/100×2.05×105×2329373=0.02mm4、围檩计算:M=ql2/8=25×19202/8=1152×104N/mm2G6:W=233.6×103 I=1869×104σ=M/W=1152×104/233.6×103=49.3f=5ql4/384EL=5×25×19204/284×2.05×105×1869×104=5×25×1924/384×2.05×10×1869=1.15mm5、模板总变形总变形:0.81+0.7+0.02+1.15=2.68mm<3mm 符合要求。
一、基本资料:
1. 基本尺寸
全钢模板,面板为h=5mm厚钢板;内模竖肋6.3号槽钢,背楞为10号双槽钢,横边框100×8mm钢板;外模竖肋10号槽钢,背楞为14号双槽钢,横边框100×12mm钢板模板;内外模之间对拉螺栓及外模角部斜螺栓直径30mm。
模板平面图如图1所示。
图1 模板平面图
2. 材料的性能
根据《建筑结构荷载规范GB 50009-2001》和《建筑工程大模板技术规程JGJ 74-2003》的规定,暂取:
砼的重力密度:26 kN/m3;砼浇筑时温度:20℃;砼浇筑速度:2m/h;掺外加剂。
钢材取Q235钢,重力密度:78.5kN/m3;容许应力为215MPa,不考虑提高系数;弹性模量为206GPa。
根据《混凝土施工技术指南050729》D.0.1之规定,人员机具荷载取2.5kPa。
风荷载取1kN/m2。
3. 计算荷载
对模板产生侧压力的荷载主要有三种:
1) 振动器产生的荷载:4.0 kN/m2;或倾倒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(《桥梁施工工程师手册》P171杨文渊):
(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(℃);
——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=2.0/20=0.1>0.035,
所以
h=1.53+3.8v/T=1.53+3.8×0.1=1.91m
最大侧压力为:
=1.2×26×1.91=59.59kN/m2
检算强度时最大荷载设计值为:
1.2×59.59+1.4×4.0=77.91 kN/m2;
检算刚度时最大荷载标准值为:
59.59 kN/m2;
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1/500;
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;
二、模板整体检算
(一)计算模型
建立整体模型,进行检算,模型示意图如下:
图2 模型平面图
图3 模型立体图
(二)计算荷载
1. 外模荷载
图4 外模荷载
2. 内模荷载
图5 内模荷载
(三)计算结果
1、内模应力
图6 内模整体应力
内模最大应力为192MPa,小于215Mpa,满足要求,下面给出各部分构件应力:图7 内模背楞应力
图8 内模竖肋应力
图9 内模横边框应力
由以上各图看出,内模最大应力192MPa发生在竖肋处,另一方向较大应力190Mpa发生在内模横边框处,但均满足要求。
2、外模应力
图10 外模整体应力
外模最大应力为113MPa,小于215Mpa,满足要求,不再给出各部分构件应力。
3、对拉螺栓应力
图11 对拉螺栓应力
对拉螺栓最大应力为209MPa,小于215Mpa,满足要求。
4、板应力
图12 钢板应力
钢板最大应力为10.5MPa,小于215Mpa,满足要求。
5、整体变形
图13 整体变形示意图
图14 平面变形示意图
内外模板整体最大变形为3.251mm,满足要求。
结论:当混凝土浇注速度在2.0m/h以下时,空心墩的强度和刚度均满足要求。