桥梁施工常用计算培训资料

薄壁墩翻模施工模板计算实例

中交路桥南方技术质量部 李玲玉

1 工程概况

XXX 大桥基本概况，墩身形式及布置情况，翻模施工墩身结构形式及布置情况及最大高度等数据。墩身采用翻模施工，墩身施工每模浇筑时间约4小时，每模浇筑高度4.5m ，平均浇筑速度h /m .V 1251=。墩身采用C40混凝土，侧压力计算时不考虑钢筋荷载，则混凝土的重力密度3024m /KN .c =γ。混凝土浇筑采用塔吊提升料斗施工，料斗容积0.8m ³，浇筑混凝土坍落度100-140，不掺加减水剂，施工期间最低温度10℃。

2 计算依据

1、《XXX 项目两阶段施工图》；

2、《建筑工程大模板技术规范》 JGJ 74-2003；

3、《公路桥涵施工技术规范》 JTG/T F50-2011；

4、《钢结构设计规范》 GB50017-2003；

5、《路桥施工计算手册》、《建筑施工计算手册》；

6、《XXX 总体施工组织计划》。

3技术标准

表 3-1 钢材强度设计值（MPa ）

依照JTG/T F50-2011，验算模板、支架刚度时，其最大变形值不得超过下列允许值：

1、结构表面外露模板，挠度为模板构件跨度的1/400；

2、结构表面隐蔽的模板，挠度为模板构件跨度的1/250；

3、支架受载后挠曲的杆件（横梁、纵梁），其弹性挠度值为相应结构计算跨境的1/400；

4、钢模板的面板变形值为1.5mm ，钢棱和柱箍变形为L/500，B/500，（其中L 为计算跨境，B 为柱宽度。

模板在自重和风荷载等作用下的抗倾覆系数稳定性系数不小于1.3。

4 荷载组合及计算

4.1荷载计算

1、新浇筑混凝土对模板的侧压力Pc 计算

依照《建筑工程大模板技术规范》JGJ 74-2003采用内部振捣时，新浇筑混凝土作用于模板的最大侧压力按下列两公式计算取最小值：

⎩⎨

⎧=H V t F c c γββγ2/121022.0；

依照工程概况中所述内容有011.=β，1512.=β， 新浇混凝土初凝时间815

10200

152000=+=+=

t t ； 2

2

2

12/1210010854024525112511510182422022.0min ⎪⎩⎪⎨⎧=⨯==⨯⨯⨯⨯⨯==m /KN ...H m

/KN .....V t F c /c γββγ；

图 1 模板承受测压荷载布置图（单位mm 、KN/㎡）

故新浇筑混凝土侧压力最大值为51.52KN /㎡；

倾倒混凝土产生侧压力最大值25251m /KN .Pc =，混凝土有效压头

1520

2452

51...F h c

==

=

γ； 2、依照JGJ 74-2003倾倒混凝土时产生的水平荷载204m /KN .Pq =。 3、依照JGJ 74-2003振捣混凝土产生的荷载204m /KN .Pz =。 4.2荷载组合

依照JTG/T F50-2011、JGJ 74-2003模板设计时考虑如下三类荷载：新浇筑混凝土对模板的侧压力Pc 、倾倒混凝土时产生的水平荷载Pq 、振捣混凝土产生的荷载Pz ，并按照式4-1、4-2的组合形式进行组合。

模板承载能力验算荷载效应组合：Pz .Pq .Pc .S qd 414121++= 4-1； 模板抗变形能力验算荷载效应组合：Pc .S gd 01= 4-2； 4.3组合计算

模板强度验算时，依照式4-1作用在有效压头范围内：

⎪⎩⎪⎨⎧=+⨯+⨯==+⨯=2

2

0273040441525121211040441m

/KN .)..(...S m

/KN .)..(.S qd max qd min ； 依照式结合规范4-1，作用在有效压头下：28261525121m /KN ...S qdy =⨯=；

5结构设计及验算

5.1模板结构设计

由于墩身外露面结构，面板整体变形值≤1.5mm ，模板结构采用6mm 厚钢板做面板，[8槽钢做竖肋，-10×80钢板带做隔板，][12.6槽钢做背楞，详细结构布置见图2所示。

参照《建筑施工计算手册》中关于大模板计算，面板验算按照双向约束，即两端固结，两端铰接约束形式考虑计算。隔板结构简化为均布荷载作用下简支梁形式，竖肋结构形式简化为均布荷载及线性荷载两种情况下多跨连续梁形式，背楞结构计算模型简化为多跨连续梁形式，各种工况均计算其最不利情况。

有效压头以下 2350

强度验算荷载组合

图 2 模板结构布置图（单位mm ）

5.2结构设计验算

1、面板验算

面板采用6mm 厚钢板，计算时按两边简直两边固定板的结构形式计算，计算示结构简图见右图所示。通过有限元分析得，面板最不利位置处于有效压头下部，均布荷载作用位置。对照右图则有7140525375./l /l y x ==，查《建筑施工计算手册》附表2-18得03760.K x =，00750.K y =，

002410.K w =，单位宽度均布荷载：面板强度验算mm /N .S .q qdy qd 06182001=⨯=，

面板刚度验算mm /N .q gd 051520=，钢材泊松系数30.=ν。单位板的截面抵抗矩

3226616

1

61mm bh W =⨯==，式中：单位板的宽度mm b 1=，板的厚度mm h 6=。

面板强度验算，W

M max

=

σ 5-1； ⎪⎩⎪⎨⎧=⨯⨯===⨯⨯==mm

.N ...l q K M mm

.N ...l q K M y qd y y x qd x x 791275250618200075087326375061820037602

22

2； 对泊松系数不等于0的材料需对跨中最大弯矩值进行修正，参照计算手册按式)M M ,M M (Max y x y x ++νν进行修正，即：