15m墩身模板计算单2.docx

15米墩身模板计算单一 概述:本计算单为15米高墩身一次性浇筑完毕模板计算单,一次性浇筑完成的条件需注意,如果浇筑条件发生变化,要反算浇筑速度.二 计算原理; 极限状态设计法中的正常使用极限状态法（钢结构设计规范P-11）1) 计算公式： 0（kSGK+i=1nQicisQik）RKR （1.2-2）（钢结构设计手册P1）对于本计算单0=1 结构重要度系数 （ 钢结构设计手册P-1）k=1.35 永久荷载的分项抗力系数 （ 钢结构设计手册P-2）Qi=1.1 第i个可变荷载的分项系数，靠率到本计算单针对的是混凝土浇筑过程中，插入式振动棒和泵车活载力根据现场经验取1.1 是比较合适的ci=1 可变荷载Qi的组合系数 本计算单根据现场经验取1.0RK=235Mpa 材料为Q235B （ 钢结构设计手册P-2） R=1.086 材料为Q235B （ 钢结构设计手册P-2）公式（1.2-2）简化为： 1（1.35SGK+i=121sQik）215Mp 1可建立一个力的效应和荷载的对应关系，为使计算过程简单变化如下 1（1.35SGK+i=121sQik）215Mpw 2W为结构的抵抗截面模量所以此时的SGK和sQik可视作荷载标准值三，计算条件 c=2.5T/m3混凝土初凝时间5.8小时（混凝土入模温度20） t0=5.8h 15米高度用4.5个小时浇筑完成,浇注速度v=154.5=3.33mh (严格控制浇筑速度) 注意：本计算单的混凝土入模温度为混凝土初凝时间为5.8小时相对应的温度，如果因天气原因温度低于此温度，则需根据温度和模板厚度反算浇注速度v。反之，亦然。四, 荷载计算 一墩身侧压力计算 Pmax=0.22t0K1K2V12 (D-1) (公路桥梁施工规范P309)Pmax 新浇筑混凝土对侧模的最大侧压力t0=5.8h 混凝土初凝时间K1=1.2 外加剂影响系数 ，本计算单掺加了外加剂。K2=1.15 混凝土塌落落度影响系数V=3.33 mh 混凝土浇筑速度。 Pmax=0.22t0K1K2V12 =0.222.5T/m3X5.8h X1.2X1.15X3.33 =8.03 T/m2可建立一个力的效应和荷载的对应关系，为使计算过程简单变化如下SGK= Pmax 插入式振动棒sQ1k=0.4 T/m2 容量大于0.2m3至0.8m3 的运输器具倾倒 sQ2k=0.4 T/m2所以公式 1的左边 为：11.35SGK+i=121sQik=1.35X8.03T/m2 +0.4 T/m2 +0.4 T/m2=11.641 T/m2所以 P设计=11.641 T/m2 =0.11641 N/mm2荷载有效高度压头h :h=P设计c=11.641 T/m22.5T/m3=4.656m荷载图如下五,杆件计算1) 面板计算选用=6mm=0.6cm的Q235B钢板做为面板。钢板的LX=LY=30cm.双向支承选取最不利的三面固结一面简支的情况进行计算（如图5-1）LxLy=300300=1.0则：Kmx0=-0.0600 支座弯矩系数（简明计算手册P-55）Kmy0=-0.0550 支座弯矩系数（简明计算手册P-55） kf=0.00160 板中心最大挠度系数（简明计算手册P-55）取1mm宽的板条作为计算单元，荷载为：q设计=P设计1mm=0.11641 N/mm21mm=0.11641 N/mm1 因为墩身模板为整体大块模板分隔为许多小的30cm30cm的小格子板块，由力学知识可知小格子模板支座附近的负弯矩为计算控制。 则支座弯矩 Mx0=Kmx0q设计Lx2 （简明计算手册P-53）=-0.06000.11641N/mm1 300mm2=-628.641Nmm My0=Kmy0q设计Ly2 （简明计算手册P-53）=-0.05500.11641N/mm1 300mm2=-576.2295 Nmm 面板的截面系数W =16bh2=16162=6mm3 （1）应力为： max=MmaxW=628.641Nmm6mm3=104N/mm2215N/mm2 (可) （ 2）挠度验算： B0=Eh312(1-2) =0.3(钢材）（简明计算手册P-53） =2.11056312(1-0.32)=41.53105 Nmm max= kfql4B0=0.001600.11641Nmm1300441.53105 Nmm=0.00160227mm= 0.36mm l=0.36300=18251800 （可） 结论：选用=6mm=0.6cm的Q235B钢板做为面板，在跨度为0.3米的情况下挠度，弯矩均可满足规范要求。 2）竖肋计算 竖肋采用普-10间距30cm沿弧线布置在面板上，在墩身方向其每60cm支撑在横向圆带上（横圆带沿墩身高度方向每60cm布置），其按三跨连续梁计算内力和变形。为使计算结果偏安全，计算时曹钢按轻-10计算，制作时按普-10制作（1） 荷载计算q=P设计0.3=11.641Tm20.3=3.4923Tm1 竖肋荷载图轻-10的截面抵抗系数wx=34.8cm3 Ix=173.9cm4由三弯矩方程可知最大弯矩系数kM=-0.1 ,最大剪力系数KV=-0.6,最大挠度系数k=0.677(简明计算手册P46)由三跨连续梁的弯矩，剪力，挠度方程：MMAX=KMql2 (简明计算手册P45) VMAX=Kvql1 (简明计算手册P45)MAX=Kql4100EI (简明计算手册P45)则MMAX=KMql2=-0.13.4923Tm10.6m2=0.126Tm VMAX=Kvql1 =-0.63.4923Tm10.6m1 =-1.26T 竖肋弯矩图 竖肋剪力图MAX=Kwql4100EI =0.6773.4923Tm1(0.6m)41002.11011Nm2173.9cm4 =0.6770.4526104Nm336519103Nm2 =0.6771.2410-510410-3m =0.8310-4m挠度计算： l=0.8310-4m0.6m=172281800 （可）应力计算： max=MmaxW=0.126Tm 34.8cm3=36N/mm2215N/mm2 (可)由于挠度和应力利用率均较小，所以剪力可不做检核 结论：竖肋采用普-10间距30cm沿弧线布置在面板上，在墩身方向其每60cm支撑在横向圆带上（横圆带沿墩身高度方向每60cm布置），其挠度和应力均满足规范要求。 3）横肋计算 横肋采用=3mm=0.3cm,h=70mm=7cm的Q235B钢板。横肋的跨度L=300mm=30cm=0.3m，焊接在面板上，两端焊接在竖肋普-10上，和竖肋直交，其沿墩身高度方向按30cm 布置，其按单跨简支梁计算内力和变形。荷载计算q=P设计0.3=11.641Tm20.3=3.4923Tm1橫肋的截面抵抗系数wx =16bh2=160.372=2.45cm3 Ix=112bh3=1120.373=8.575cm4由单跨简支梁均布荷载条件下弯矩，剪力，挠度，公式得 ：MMAX=18ql2 (简明计算手册P41) VMAX=12ql1 (结构力学)MAX=5ql4384EI (简明计算手册P41)则:MMAX=18ql2=183.4923Tm10.3m2=0.0393TmVMAX=12ql1 =123.4923Tm10.3m1=0.524TMAX=5ql4384EI=53.4923Tm1(0.3m)43842.11011Nm28.575cm4=0.1414104Nm36914.88101110-8Nm2=2.010-510410-3m=2.010-4m=0.2mm挠度计算 l=2.010-4m0.3m=115001800 （可）应力计算： 横肋弯矩图 横肋剪力图 max=MmaxW=0.0393Tm 2.45cm3=160N/mm2215N/mm2 (可)剪应力验算：Max=F QSZMaxIZb SZMax=AY=70.3274cm3=1.8375cm3 (结构力学) =0.524T1.8375cm38.575cm40.3=0.963Tcm32.5725cm5=37.39106Nm2=37.39 N/mm2115N/mm2 (可)结论：橫肋的刚度，强度，剪应力均满足规范要求。4) 圆形横带计算 圆形横带采用普-14A沿弧线围绕在竖肋上，在墩身方向其每60cm布置，支撑竖肋，在结构计算软件SAP2000 中建立计算模型。为使计算结果偏安全，计算时曹钢按轻-14A计算，制作时按普-14A制作 荷载计算 因为圆形横带支撑竖肋，所以竖肋的支点反力既为横带的荷载。由竖肋的剪力图和三跨连续梁知识可知 pMAX=VB左+VB右VB左=Kv左ql1pMAX=VB左+VB右 =（0.6+0.5）3.4923Tm10.6m1 =2.30T 圆形横带荷载图在SAP2000 中建立力学模型的到该结构的弯矩图和轴力图