直坡实心墩计算2

中铁十四局集团阜新煤制气项目
七家子特大桥墩身模板
检算书
编制：
审核：
山东铁鹰建设工程有限公司
2011年6月
φ2.1m ×3.8m ×17m 圆端墩柱模板检算书
一、计算依据
1、《结构力学》、《材料力学》（高教版）
2、《施工图设计》，《钻孔桩桥墩、桥台》，江苏交通科学研究设计院
3、《桥梁博士电算系统》，同济大学 二、工程概况
本套墩身模板为φ2.1m ×3.8m ×17m 直坡实心墩身模板，墩柱最大截面为210cm ×461cm ，圆端为半圆模板，平模为2.0 m ×1.7m ，1.0m ×1.7m ，0.5m*1.7m ，本文取3.8m ×1m 的平模为例，面板为6mm 厚钢板，竖肋为[10，间距30cm ，横肋为2[16a ，间距5cm ，拉杆为Φ25mm45#钢，每块模板设2根，间距100mm 。

三、材料主要参数及截面特性
1. A 3钢弹性模量E=
2.1×1011Pa ，剪切模量G=0.81×105 MPa ，密度ρ=7850 kg/m 3； 2. Q235钢板≤16mm 的拉、压、弯应力[]σ=235MPa ，剪应力[]τσ=125MPa ；
3. Φ25mm 圆钢的拉、压应力[]σ=310MPa ；
4. 容许挠度[f]=L/500；
5. [10，250cm W X =39.7cm
3，2500cm I x =198.3cm 4，A=12.74cm 2
； 6. [16a ，250cm W X =108cm 3，2500cm I x =866cm 4，A=21.9cm 2；
四、计算
4.1 墩身模板侧压力计算
模板使用条件：拉杆每端配置一个垫片两个螺帽，施工时必须上满两个螺帽，模板连接螺栓必须全部上齐。

混凝土初凝时间为5h,砼浇筑最大速度V=2m/h 。

新浇筑混凝土对模板的侧压力:
=C γ25kN/m 3
（新浇混凝土容重），t 0=5h ，1β=1.2（外加剂影响修正系数），2β=1.15（砼
塌落度影响修正系数），V=2m/h （砼浇筑速度），H=2m （有效压头高度），
==V t p C 2101max 22.0ββγ53.5 kn/mm 2
=
=H p C γ2max 50kn/mm 2
根据公路桥涵技术规范（TJT041-2000）,设计荷载由振捣砼时产生的荷载及新浇砼对模板的侧压力两项组成。

侧压力区上面两式中的最小值。

[]==2max 1max 1,p p Min p 50kn/mm 2 振捣混凝土对模板的侧压力：当采用泵送混凝土浇筑时，侧压力取6KN/ m 2并乘以荷载系数1.4,p 2=1.4*6=8.4KN/ m 。

模板侧压力：p=p 1+p 2=68.4kpa 。

因此模板产生的最大设计荷载p=K1*K2*P=1.2*0.85*68.4=69.77。

K1为荷载安全系数，取1.2，K2为临时结构荷载折减系数。

4.2模板钢面板计算
模板最大方框尺寸500*300。

面板与肋采用断续焊焊接成整体后，取最不利因素，按双向板计算，两边嵌固两边简支，按均布荷载计算。

一、钢板
1、强度验算(钢板以6mm)：
=
Y X l l 30/50=0.6，查《静力计算手册》，得：=W K 0.00219，=X K 0.0331，=Y K 0.0109，=
0X
K
-0.0750，=0Y K -0.0572，
钢板的单位宽度b=1mm ，均布力：f=69.77kN/ m 2
，q=69.77*1=69.77*10-3
N/mm 钢板的截面抵抗矩：=
=2
6
1bh
W 6mm 3，
求支座弯矩：==2
X X X
ql K M -471N.mm ，
应力为：==
W
M
max
max σ78.5MPa<[]σ=235Mpa ，满足要求。

求跨中两个方向的弯矩：==2X X X
ql K M
207.8N.mm ，==2
Y Y Y ql K M 190.12N.mm ，
一般钢材ν=0.3，对跨中弯矩进行修正，即：
()
=
+=Y X
X
M M
M
νν264.8mm ，()=
+=X
Y Y M
M M νν252.46.mm ，
应力为：==W
M
max
max σ44.133MPa<[]σ=235Mpa ，满足要求。

2、挠度验算： 板的刚度：()
2
3
0112ν
-=
Eh
B =41.538*105N.mm ，
最大挠度：0
4
max B pl K X W =ω=0.297mm<
500
l =0.6mm ，满足要求。

4.3竖肋计算 强度验算：
竖肋间距30cm 的【10#，竖肋是支承载横向主梁是上的连续梁，可视为简支梁，如下图所示：
单位：
cm
受力简图
A B
D
弯矩图
q=0.06977×300=20.931N/mm
验算公式：σmax =M max /r x W x ≤f ，式中r x 为截面塑性发展系数=1.0，【10#净截面抵抗矩为39.7*103 mm 3
最大弯距为=max M 2
8
1ql
M =
中=2354620N.mm
==
x
W M
max
σ59.3MPa<[]σ=235Mpa ，满足要求。

跨中部分挠度验算： V max2=(5-24λ2)q 2l 4/384EI x =0.133mm<
500
l =2mm ，式中跨中横向主梁间距l=1000mm ，E —钢材
弹性模量E=2.06*105(N /mm 2)，λ—悬臂部分长度与跨中部分长度之比(λ=a/L=0.5) 2.1.3横向主梁计算 (a)计算荷载
横向主梁按模板的压力均匀支承在梁上计算. 采用【16# (1)强度验算 σmax =M max /r x W x ≤f
式中：M max ----横梁最大计算弯矩计算值（N*m ） r x ----截面塑性发展系数r x=1.0
W x ---横梁在弯矩平面内净截面抵抗矩(双[16#a)
经查均布荷载连续梁的最大内力和挠度系数分别为K m =0.125，K f =384
5
M max =K m * q* l 2=0.125*69.77*3.82=125.9KN*m
σmax =125.9*103/(1.0*866*2*10-6) =72.6N/mm 2<215 N /mm 2 满足要求。

(2)挠度计算
V max1= K f ql 4/EI x ≤l/500 则V max =
384
5*69.77*1.74/（2.06*105*866*2*104）
=0.002mm<1000/500=2mm
满足要求。

4.4拉杆验算
模板荷载：F=1.7×1×69.77=118.6KN
拉杆布置为2根φ25mm 圆钢（材质45#钢），单根拉杆应力：
491
210006.118⨯⨯=
=
A F σ=120.7MPa<[]σ=310Mpa ，满足要求。

五、结论
综合以上检算，墩柱模板设计满足结构稳定及安全需要。