某特大桥墩身模板设计计算书.docx

墩身模板设计计算书一、荷载计算1、新浇筑混凝土对模板侧压力根据建筑工程模板施工手册第二版（中国建筑工业出版社）P448 如下公式： a=0.22rcto12V1/2 (5-3-1) Fb=rcH(5-3-2)rc_ 混凝土的容重 取26kN/m3 ,to_ 新浇混凝土初凝时间，由砼配合比知，to 取10h,V_砼浇筑速度，取1.5m/h,H_新浇筑混凝土总高度，H =10m, 1_外加剂影响系数，1=1.2，2_坍落度影响系数，2=1.2；（桥规规定坍落度为110150mm时，影响系数取1.15,墩身施工砼为泵送混凝土，坍落度为180220mm，规范无规定取值，影响系数取1.2）。 根据公式(5-3-1) ： a=0.22rcto12V1/2 =100.9kN/m2根据公式(5-3-2) ： Fb=rcH =2510 =250kN/m2 新浇筑的混凝土最大侧压力标准值取最小值100.9kN/m2 2、活荷载水平活荷载主要为混凝土倾倒时产生的荷载，取6kN/m2 新浇混凝土侧压力设计值：F1 =100.91.2=121.1kN/m2倾倒混凝土时荷载标准值,查表5-3-2建筑工程模板施工手册F2 =61.3=7.8kN/m2(对于标准值大于4 N/m2的活荷载取1.3)二、钢面板取6mm厚，验算其强度及刚度墩身模板结构图选取面板方格中最不利情况，四边固定最大尺寸为：,由于，按双向板计算，查表得最大弯矩系数：Km=0.06412 (位于固定边中点处)；最大挠度系数：Kf=0.0017（位于板中心处）。(一)、强度验算取1mm宽的板条为计算单元，荷载为：F3= F1+ F2=121.1+7.8=128.9 kN/m2=0.1289N/mm2，根据规范乘以0.85荷载调整系数，故q=0.850.1289=0.1096N/mm；Mmax= Km qLx2=0.064120.10963752=988Nmm；Wx=1/6bh2=1/6162=6mm3；max=Mmax/Wx=988Nmm/6mm3=164.7N/mm2 =215N/mm2 故满足强度要求。(二)、挠度验算 Vmax=KfqL4/B0V =h/500 (5-5-2)式中q_新浇混凝土侧压力的标准值（N/mm2 ），为0.1009N/mm2h_ 计算面板的边长（mm） h=450mm；L_ 计算面板的边长（mm）L=400mm； B0_板的刚度，B0 =Eh13/12（1-2） E钢材弹性模量取E=2.1x105(N/mm2 )； h1钢板厚度（mm）, h1 =6 mm； 钢板的泊松系数，=0.3； Kf 挠度系数，Kf =0.0018； Vmax 板的最大计算挠度。 新浇混凝土标准值F=100.9kN/m2=0.1009N/mm； B0 =Eh13/12（1-2） =2.110563/12(1-0.32) =4.15106 N.mm 因此，根据公式(5-5-2) Vmax=Kf.FL4/B0 =0.00170.10093754/4.15106 =0.817mm V =0.75mm，故刚度满足要求。三、水平次梁验算 （880mm钢板）水平次梁为厚8mm，高80mm的钢板，等间距h=450mm布置。(一)、荷载：q=Fb=0.1289450=58N/mm；按五跨连续计算，查表得：弯矩系数Km=-0.105，挠度系数Kw=0.664(二)、强度验算塑性变性系数rx 取1.0抵抗矩Wx=1/6bh2=1/68802=8533mm3惯性矩Ix=1/12bh3=1/128803=341333mm4最大弯矩值为：Mmax= KmqL2=0.105583802=8.8105N.mm则最大弯矩应力为：max=Mmax/rx Wx=8.8105N.mm /(1.08533mm3 )=103N/mm2=215N/mm2故满足强度要求。(三)、挠度验算根据等截面等跨连续梁均布荷载作用下的变形公式：最大挠度：W=KwqL4/100EI V=KwqL4/100EI =0.664583804/（1002.1105341333） =0.074mmV =h/500=450/500=0.9mm， 故刚度满足要求。四、竖向主梁验算。 竖向主梁采用8槽钢，等间距b=380mm布置，横向背带等间距h=900mm布置。荷载按中心点向两边分布。故：q=Fb=0.089380= 33.92 N/mm。 按四等跨连续梁均布荷载计算，查表得 弯矩系数 Km= 0.107挠度系数Kw =0.632(一)、强度验算 查表得 Wx=25.3cm3 Ix=101cm4 塑性发展系数rc取1.0Mmax=KmqL2=0.10733.929002=2.94106N.mmmax= Mmax /rc Wx =2.94106/1.025.3103=116.2N/mm2 =215N/mm2 故满足强度要求。(二)、挠度验算 V=KwqL4/100EI =0.63233.929004/1002.1105101104 =0.66mmN=160.2kN七、施工中风荷载影响计算 (一)、荷载根据港口工程技术规范（1987）第10章第10.01条计算墩身风荷载，按式（10.0.1）计算： W=KK2W0 （10.0.1） K取1.0 ；k2=1.10 (取h=10m时对应值)；W0=0.3721kN/m2 (风速为9级时) 故：W=KK2W0 =1.01.10.3721 =0.41 kN/m2 对模板最不利工况为模板沿承台顶面发生倾斜或水平位移。 (二)、抗水平位移验算 在承台顶面沿墩身四周预埋工字钢I20a，利用8槽钢使模板背带与预埋工字钢I20a焊接成整体。 模板最大受风面积: A=1427.5=105m2 最大水平荷载：F=AW=1050.41=43.05kN；单根8角钢能承受的拉力F1=A=1020215=219.3kN 故在每条边上预埋四根工字钢I20a，且四根8槽将预埋件与模板焊接成整体能满足要求。(三)、抗倾覆验算 在有大风的情况下，为确保模板的稳定性，在模板顶部可拉钢丝绳到