高速公路空心墩模板计算书

1、湖南鸿云钢模板有限公司高速公路空心桥墩模板计算书一、计算依据1.钢结构设计规范 GB500172003；2.混凝土结构工程施工质量验收规范 GB502042002 ；3.公路桥涵施工技术规范 JTJ041-2000；4.建筑工程大模板技术规程 JGJ742003；5.建筑钢结构焊接技术规程 JGJ812002；6.建筑结构静力计算手册（第二版）；7.钢结构设计手册（上册）（第三版）；8.预应力混凝土用螺纹钢筋 GB/T20065-2006；二、设计计算指标采用值1.钢材物理性能指标弹性模量E2.06×105N/mm2 ；质量密度7850kg/m3 ；2.钢材强度设计值抗拉、抗压、抗弯

2、f215N/mm2；抗剪fv125N/mm2；3.容许挠度钢模板板面1.0mm，L1/400；模板主肋 1.5mm，L2/500；背楞 1.5mm，L3/1000。三、墩柱模板设计计算以模板5500平板为例进行验算，板采用6厚钢板；竖向肋采用10#槽钢，背楞采用18双槽钢，中间对拉杆为28碳圆钢。（一）荷载计算水平荷载统计：a.新浇混凝土对模板的水平侧压力标准值。按照（JGJ74-2003）附录B，模板荷载及荷载效应组合B.0.2规定：FMin（F1，F2）本计算书各工艺参数：c-取25 kN/m3；t0-初凝时间为6小时；V-浇筑速度为2 m/h；H-混凝土侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面的

3、总高度（m）；取6m；1-取1.2；2-取1.15。则砼侧压力标准值F为：F10.22×25×6×1.2×1.15×2/264.3kN/m2F225×6150kN/m2在此工程中标准值取F64.3kN/m2。砼侧压力荷载分项系数为1.2；在有效压头高度之外，模板强度验算时采用荷载设计值，为64.3*1.2=77.16 kN/m2b、倾倒砼水平载荷；取F3=4KN/M2c、砼振换倒水平载荷：取F4=4KN/M2D.合计最大水平载荷：F=77.16+4+4=85.16KN/M2（二）面板计算计算所用软件为结构力学求解器1.5版本。取1mm

4、为计算单元。Wx=6mm3 Ix=18mm4 Ax=6mm2模板结构形式为：面板为6mm钢板，竖肋为10#槽钢，竖肋通长，横肋断开。1强度校核强度线荷载q=0.0851×10.0851N/mm面板计算简图面板弯矩图面板剪力图面板最大弯矩在第2单元为835.12N.mm，支座反力为：8.35N、29.81N、31.02N、30.64N、30.74N、30.72N、30.72N对称分布，最大支反力为31.02N。=M/w=835.12/6=139.2MPa=215MPa面板强度满足要求。2刚度校核刚度线荷载q=0.058×10.058N/mm面板变形图面板最大变形处在2和13单

5、元（跨距320mm）Vmax=0.65mm320/400=0.8mm；所以面板刚度满足要求。（三）2m竖肋计算模板竖向主肋校核10#槽钢参数： Wx=39700mm3 Ix=1980000mm4 A=1270mm21强度校核取面板计算中最大支反力为线荷载来验算左边第二根竖肋。q=31.02N/mm背楞从上向下间距依次为500mm、1000mm、500mm。模型图弯矩图Mmax=3877500N*mmmaxMmaxw38775003970097.67N/mm2f=215N/mm2所以竖肋10#强度满足要求。2刚度校核q=31.02/1.225.9N/mm变形图竖肋10#端部最大变形为0.76mm

6、，v=500/500=1mm Vmaxv，因此刚度满足要求。（四）2m模板背楞计算18#槽钢参数： Wx=117000*2mm3 Ix=9380000*2mm4 A=2516*2mm21强度校核背楞受力为竖肋结点支座反力，模型图弯矩图Mmax=7309532.5N*mmmaxMmaxw7309532.511700062.4N/mm2f=215N/mm2因此强度满足要求。2挠度校核变形图背楞18#槽钢，跨中最大变形为0.1mmv=1000/1000=1mm Vmaxv因此背楞刚度满足要求。（五）对拉螺栓计算2m剪力图2m对拉螺栓支反力为39870+36850N=76720选用28碳圆钢 小径有效

7、面积615mm2。max=N/A=76720/615=124N/mm2<f=210 N/mm2；建议选用内径29的PVC管，外径为31，面板开孔32。（六）连接螺栓计算连接螺栓承受拉力Fq*R*h0.0788*1000*20015760N（螺栓间距为200mm），普通C级连接螺栓M20*65,受拉的承载力设计值41700N。（七）边框计算边框在螺栓孔处受螺栓的15760N的拉力，其余边界条件固定。采用有限元软件计算，采用板单元建立模型（如图）。模型示意图计算结果如下图示：模型应力示意图从图中可以看出：边框的最大应力为174.5MPa，小于215MPa，在边框的螺栓孔周围及边框与面板的连接

8、处。模型变形示意图可知最大的变形是0.125mm，变形值较小在允许范围之内。（八）吊板的计算吊板的尺寸如图示，采用14mm钢板，材料Q235#钢。由于最大重量的一组模板为5500*2000，模板单重约1389kg，焊接有两块吊板。所以单个吊板承受力为：由于模板吊装时非匀速运动，运动同时产生荷载，所以对单个吊板的荷载力取动载系数：吊板结构示意图利用有限元软件对吊板的受力情况进行分析，有限元模型如图所示。模型示意图计算结果如下图示：模型的应力分布示意图可知吊板的最大应力为188MPa，小于允许的应力215MPa，强度足够满足要求。吊板处与竖肋采用三面围焊hf=8mm，满焊，净焊缝长度29.2cm，经查表，1cm长直角角焊缝的承载力设计值为8.96 kN，则承载力F8.96*29.2261.632kN261632N11657N。焊缝能满足要求。（九）焊缝计算面板与边框连接，1m竖边框上承受的力：Fq*R*h0.0788*1000*100078800N，面板与边框之间：hf=6mm，断续焊，l=50mm100mm，le40mm，1m长边框上可以分布6个焊