墩身模板设计计算书

墩身模板设计计算书

1、设计依据

⑴《公路工程技术标准》（JTJ001-97）；

⑵《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041-2000）；

⑶《公路桥涵钢结构木结构设计规范》（JTJ025-86）。

2、设计要求

混凝土施工时，模板强度和刚度满足《公路桥涵钢结构木结构设计规范》（JTJ025-86）。

主要采用拉杆平衡混凝土内部膨胀压力。

3、墩柱混凝土施工基本情况假设

墩柱混凝土施工基本情况假设：

⑴、 墩身高度在3-60m，最小截面面积1.33m2；

⑵、 混凝土初凝时间t0＝12个小时；

⑶、 混凝土浇筑采用混凝土地泵进行，混凝土浇筑速度V＝25m3/小时。

⑷、 混凝土坍落度取为150mm。

4、模板的基本受力情况

4.1、混凝土的最大侧压力

采用内部振捣器时，新浇筑的混凝土作用于模板的最大侧压力，可按下列二式计算，并取二式中的较小值：

F0.22rcto12V12 ⑴

FrcH ⑵

参数取值如下：

F—新浇筑混凝土对模板的最大侧压力（KN/㎡）

rc—混凝土的自重密度（KN/m）,

3to—新浇混凝土的初凝时间（h）,

V—混凝土的浇筑速度（m/h）,

1—外加剂影响系数，不掺外加剂时取为1.0，掺具有缓凝作用的外加剂时取为1.2

2—混凝土坍落度影响修正系数，当坍落度小于30mm时，取为0.85；50－90mm时，取

为1.10；110－150mm时，取为1.3。

H—混凝土侧压力计算位置处至新浇筑混凝土顶面总高度取H=6.75m

F0.22rcto12V12=0.22*25*12*1.2*1.3*2.611/2=166.34KN/㎡

FrcH=25*6.75=168.75KN/㎡

按取最小值，故最大侧压力为166.34KN/㎡。

考虑到安全及动载的影响，还要乘以综合系数1.3。所以最大侧压力为：

FMax=1.3F=1.3*166.34=216.24KN/m2=0.22N/mm2。

4.2面板计算

4.2.1强度变形应力计算

模板面板采用6mm厚 Q235钢板，四周焊接，属于四边简支板。

根据弹性薄板的研究理论，对于四边简支的板与短边之比（la/ lb）接近2时，荷载的绝大部分将沿板的短跨方向（高度方向）传递，沿长跨方向传递的荷载将不足6%。la/ lb之比值越大，向la跨度方向传递的荷载越小。通常就把长宽比≥2的周边板视作短跨承受荷载的单向板（单边板）来设计，对长宽比＜2的周边支承板（双向板）来设计。

根据《公路桥涵设计手册》（基本资料），对于钢板，泊桑比μ=0.3，弯矩按照下式计算：

Mx＝Mx＋My ⑶

My＝My＋Mx ⑷

面板单元长度a＝60cm，宽度b＝30cm， la/ lb=60/30=2≥2, 按照短跨承受荷载的单向板来计算。

可以直接取面板单元计算，挠度

ql4f＝0.00236BC ⑸

式中：

L─取为a、b较小值；

BC─单位板宽的刚度，可以按照下式计算：

Eh3BC＝12(12) ⑹

其中，h为板的厚度，E为弹性模量，μ为泊桑比。

公式⑹计算结果为： 3.9564×103 。

公式⑸计算结果：

ql4147.110310.254l44f＝0.002360.002363.41710(510)3BC5003.956410

强度满足要求。

qa

4.2.2中心饶度验算：

面板的最大挠度：

maxqb4k23Eh ⑺

其中：E—钢材的弹性模量，E210

5bh

maxqb4300k230.5Eh=＜600mm。

刚度满足要求。

4.3肋板计算

竖肋选用[8/[10，间距为300mm。

载荷密集度：q=Fl=0.13*300=39N/mm。

33截面抗弯模量：W19.0810mm。

44I127.3710mm惯性矩：

a、强度验算

最大弯矩：

Mmaxql215.3650024.8105N/mm488

应力计算：

maxMmax4.81052352225.16N/mm156.7N/mmW19.081031.5

满足要求。

b、刚度验算

最大饶度：

max5ql4515.3650044000.049mm0.854384EI384210127.3710＜500mm。

刚度满足要求。

4.4对拉螺栓计算

计算拉杆承受的拉力：PFmaxS

PFmaxS48.14.53.225698.05KN

假定采用钢制M18螺栓，M18的容许拉力为：

PoS179.820133.5KN

能承受的总拉力为33.5×24＝804KN＞698.05KN。

其中：δ为普通螺栓的抗拉极限强度，S为螺栓的有效面积。

满足要求

5、综上所述，模板强度、刚度满足要求。