京密路桥墩计算书拉杆式
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钢模板
设计计算说明书
模板方案设计
本方案为墩柱模板的初步方案,依据甲方提供的部分图纸,主要进行模板的平面及高度组合设计、模板的结构选型及设计。
1.1 工程概况
本工程是京密路工程;
1.2 设计依据
1.编制依据
1.1方案设计遵守的现行国家行业标准、规范:
《钢结构设计规范》GB50017-2003
《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2001
1、受力状态:桥墩墩身模型由四块模板组成,中间一道对拉螺栓
2、加工工艺:断面模板分四块,骨架与模板焊接。
1.3 模板结构
1.3.1 模板结构设计
1.3.1.1 模板设计参数:设计荷载F=79.7KN/m2
1.3.1.2 模板组件材料选用:
1.3.1.3 面板选用t=6mm厚钢板,材质Q235 。
1.3.1.4边框选用10扁钢,材质Q235。
1.3.1.5竖肋选用10#槽钢,材质Q235。
1.3.1.6横肋选用8扁钢,材质Q235。
1.3.1.7横骨架. 选用双20#槽钢,材质Q235。
1.4 墩柱模板设计计算
1.4.1混凝土侧压力计算
根据《混凝土结构工程施工及验收规范》GB50204-92规定,新浇混凝
土作用于模板最大侧压力P按下列二式计算,并取二式中的较小值
P=0.22rt0β1β2V1/2 (1)
P=rH (2)
式中p-新浇混凝土对模板的最大侧压力(KN/m2)
r-混凝土的重力密度(KN/m3)取25
t0-混凝土的初凝时间,t0=200/(T+15)(T为混凝土的温度℃,可实测,暂取15)
t0=200/(15+15)=6.7
V-混凝土的浇筑速度(m/h),取2
β1-外加剂影响修正系数取1.2 (不掺外加剂取1,掺具有缓凝作用的外加剂取1.2)
β2-混凝土坍落度影响修正系数取1.2
H-混凝土建筑高度(m),本工程取20(m)
式(1):F1=0.22×25×6.7×1×1.2×21/2=62.5(KN/ m2)
式(2):F2=25×20=500(KN/ m2)
取二式中的小值,故取混凝土侧压力F1=62.5KN/ m2=0.0625N/mm2
倾倒混凝土时产生的荷载取4KN/ m2
振捣混凝土时产生的荷载取4KN/ m2
荷载组合F=1.2×62.5+1.4×4+1.4×4=84.6 KN/ m2
新浇混凝土对模板产生的侧压力按85 KN/ m2计算。
1.4.2模板面板的验算
本工程面板为h=6mm厚的钢板,设有竖肋,竖肋间距为500mm,横肋间距为500mm故对面板可作双向板并且以三面固结,一面简支的区格来校验。
(见计算简图)跨度/厚度=500/6=83〈100,属小挠度连续板。
取b=10mm宽
的板条作为计算单元,其荷载为:
q=0.085×10=0.85N/mm
根据Lx/Ly=500/500=1查《建筑施工手册》(表2-21)得:
Mx0=系数xql2=0.0513×0.85×5002=10901(N.mm)
My0=系数xql2=0.0513×0.8×5002=10260(N.mm)
板条截面抵抗矩:Wx=Wy= bh2/6=10×62/6=60(mm3)
σx= Mx0 /Wx=10901/60=181.6N.mm2<f=215(N/mm2)
σy = My0 /Wy=10260/60=171N.mm2<f=215(N/mm2)
挠度计算:查《建筑施工手册》“2施工常用结构计算”中的“荷载与结构静力计算表”(表2-21),挠度系数为0.00127 Wmax=系数xqL4/K
而K=Eh3b/12(1-v2)=2.06×105×63×10/12(1-0.32)=4.07×107 式中v为钢的泊松比。
Wmax=系数xqL4/K=0.00127×0.85×3504/4.07×107=0.398mm
1.4.3竖肋验算
横龙骨作为竖肋的支承,根据横龙骨的布置,竖肋的计算简图如下:
q
强度验算
查《建筑施工手册》,(表2-12)
M=系数×qL2=0.125×0.085×500×10002=5.3×106(N.mm)
查10#槽钢的截面惯性矩Wx=39.7cm3
σ= M / W=5.3×106/3.97×104=133.5(N/mm2)<215(N/mm2)
挠度验算
查《建筑施工手册》(表2-12)
Wmax=0.521ql4/100EI
Wmax=0.521×0.085×500×1000 4/100×2.06×105×198×104
=0.05mm<L/500=1000/500=2mm
1.4.4骨架验算
根据受力情况,龙骨按简支梁计算:
荷载桁架围檩验算2[20ax73x7
W x=178×103mm3
I x=1780.4×104mm4
(a) 荷载
q1==0.085×1500=127.5N/mm
(a)强度验算
M max=ql2/8=127.5×15002/8=23.9×106N.m
[δ]=M max / W x =23.9×106/2×178×103
=67.1Mpa<130Mpa
强度满足要求
(c) 挠度验算
f max=5ql4/384EI
=5x127.5x103×15004/384×2.06×105×2×1780.4×104 =0.339mm
W max= f max/l=0.339/1500<1/400
挠度满足要求
1.4.5连接螺栓验算
连接螺栓用M16,
A=3.1415/4×162=201.056mm2
T=85000×3×2=510000N
[δ]=T/2A=510000/(12×201×2)=105.7Mpa<130Mpa
连接螺栓满足要求
为近似计算。
模板中上部的混凝土侧压力小于混凝土的最大侧压力,压力值是一变数。
为简化计算均按混凝土最大侧压力考虑。
1.4.6对拉螺栓验算
对拉栓设置竖向间距为1000,
混凝土侧压力85KN/ m2
故一根对拉栓承受力
N=1×3×85=255(KN)<590KN (M25精轧螺纹的抗拉强度)。