桥墩模板计算

3#墩墩身模板计算书

一、基本资料：

1.桥墩模板的基本尺寸

桥墩浇筑时采用全钢模板，模板由平面模板和平面模板带半弧模板对接组成，单块模板设计高度为2250mm，面板为h=6㎜厚钢板；竖肋[10#，水平间距为L1=300mm；横肋为10mm厚钢板，高100mm，竖向间距L2=500mm；背楞：平面模板为双根[20#槽钢、平面模板带半弧模板为双根[14#槽钢，纵向间距为：800mm；

2.材料的性能

根据《公路桥涵施工技术规范JTG/T F50-2011》和《钢结构焊接规范GB 5066-2011》的规定，暂取：

砼的重力密度：26 kN/m3；砼浇筑时温度：10℃；砼浇筑速度：2m/h；不掺外加剂。

钢材取Q235钢，重力密度：78.5kN/m3；容许应力为215MPa，不考虑提高系数；弹性模量为206GPa。

3.计算荷载

对模板产生侧压力的荷载主要有三种：

1)振动器产生的荷载：4.0 kN/m2；或倾倒混凝土产生的冲击荷载：

4.0km/m2；二者不同时计算。

2)新浇混凝土对模板的侧压力；

荷载组合为：强度检算：1+2；刚度检算：2 (不乘荷载分项系数)

当采用内部振捣器，混凝土的浇筑速度在6m/h以下时，新浇的普通混凝土作用于模板的最大侧压力可按下式计算（《桥梁施工工程师手册》P171杨文渊）：

h

Pγ

=（1）

k

当v/T<0.035时，h=0.22+24.9v/T;

当v/T>0.035时，h=1.53+3.8v/T;

式中：P－新浇混凝土对模板产生的最大侧压力（kPa）；

h －有效压头高度（m ）； v －混凝土浇筑速度（m/h ）； T －混凝土入模时的温度（℃）；

γ－混凝土的容重（kN/m 3）；

k －外加剂影响修正系数，不掺外加剂时取k=1.0，掺缓凝作用的外加剂时k=1.2；

根据前述已知条件：

因为： v/T=2.0/10=0.2>0.035，

所以 h ＝1.53+3.8v/T=1.53+3.8×0.2＝2.29m 最大侧压力为：h k P γ=＝26×2.29＝59.54kN/㎡

检算强度时荷载设计值为：='q 1.2×59.54+1.4×4.0＝77 kN/m 2； 检算刚度时荷载标准值为：=''q 59.54 kN/m 2； 4. 检算标准

1) 强度要求满足钢结构设计规范；

2) 结构表面外露的模板，挠度为模板结构跨度的1/400； 3) 钢模板面板的变形为1.5mm ； 4) 钢面板的钢楞的变形为3.0mm ；

二、 面板的检算

1. 计算简图

面板支承于横肋和竖肋之间，横肋间距为50cm ，竖肋间距为30cm ，取横竖肋间的面板为一个计算单元，简化为四边嵌固的板，受均布荷载q ；则长边跨中支承处的负弯矩为最大，可按下式计算：

y x l l Aq M 2

'= （2）

式中：A －弯矩计算系数，与y x l l /有关，可查《建筑结构静力计算实用手册（第二版）》（中国建筑工业出版社2014）P154表5.2-4得A=0.0367；

y x l l 、－分别为板的短边和长边；

'q －作用在模板上的侧压力。

板的跨中最大挠度的计算公式为：

c x B l q B f /''4

×=

（3） 式中：B －挠度计算系数，同样查表4-4得B=0.00236；

B c ＝)

μ1(13δ2

3

E ，E 为弹性模量，δ为板厚，μ为泊桑比； 4

2

311102358.0)3.01(12005.01006.2×=××=Bc N/m 2. 强度计算

由式（1）可得，板的最大弯矩为：

=0x M 0.0367×77×0.32×0.5＝0.127 kN.m

板的抗弯模量：6-22105.2005.06.06

1

δ61×

××==＝b w x m 3 MPa 215]σ[ 50.8MPa 105.210127.0M σ6

-30x

=<⨯⨯=＝＝x w 面板强度满足要求。

3. 刚度检算

mm 75.0]400/[ mm 48.0102358.03.01054.5900236.0l 'q'4

434x

=<⨯⨯⨯⨯=x c l B B f ＝＝

面板刚度满足要求。

三、 竖肋的检算

1. 计算简图

竖肋采用［10槽钢，简化为支承在背楞上的多跨连续梁，背楞间距为80cm ，连续梁承受30cm 宽的均布荷载3q ，则：

kN/m 373.23773.0'3.0'3＝×==q q

kN/m 877.1754.593.0''3.0''3＝×==q q 2. 强度计算

竖肋近似按5跨连续梁计算，查表得最大弯矩系数为0.105，最大剪力系数0.606。跨中最大弯矩为：

23'105.0l q M =＝0.105×23.373×0.82＝1.57 kN.m

［10槽钢的截面特性：3107.39×=x w mm 3 410198×=x I mm 4

MPa 215]σ[ MPa 39.5107.391057.1M σ3

6

=<⨯⨯=＝＝x w

竖肋强度满足要求。

3. 刚度检算

为安全起见，仍按简支梁计算挠度，则：

2.5mm ]400/[ mm 57.010*******.2800877.173********

54

4''3=<⨯⨯⨯⨯⨯=l EI l q f x ＝＝

竖肋刚度满足要求。

四、 横肋的检算

1. 计算简图

横肋采用10mm 钢板，高h=10cm ，支承于竖肋上，可简化跨度为0.3m 的简支梁，承受50cm 宽的均布荷载4q ，则：

kN/m 38.5775.0'6.0'4＝×==q q

kN/m 77.2954.595.0''6.0''4＝⨯==q q 2. 强度计算 跨中最大弯矩为：

24'8

1

l q M =＝0.125×38.5×0.32＝0.433 kN.m

竖肋的截面特性：31033.13×=x w mm 3 41067.66×=x I mm 4

MPa 145]σ[ MPa 48.321033.1310433.0M σ3

6

=<××=＝＝x w

横肋强度满足要求。

3. 刚度检算

mm 75.0]400/[ mm 028.01067.661006.23.01077.29384538458

114

34

''4=<××××××=l EI l q f x ＝＝横肋刚度满足要求。

4. 稳定性检算