墩柱受力计算书

墩柱最大受力支撑设计

计 算 书

一、本设计按墩柱一次浇注最大高度12米，计算模板所受混凝土侧压力与支撑力。计算分析的目的是根据现场的施工工艺，参照相应的规范，对所提供的模板设计方案进行强度和刚度校核。

本模板单节高2米，用钢板作面板、背楞采用槽钢作面板的竖向加强筋，竖筋外用槽钢做的围带与桁架对内部模板提供一定强度和刚度。

二、分析计算依据

1、钢结构设计规范：GB 50017－2003；

2、建筑工程大模板技术规程：JGJ 74－2003；

3、全钢大模板应用技术规范：DBJ 01－89－2004；

4、建筑工程模板施工手册

三、荷载分析

⑴ 、混凝土压力用下列二式计算，取其中最小值：

γ－混凝土溶重，γ＝25kg/m;

V －浇注速度，V ＝2m/h;

T －砼初凝时间，浇注时温度，T ＝15°c,则 7.6)1515/(200=+= t C1－外加剂影响修正系数，不掺取1，掺外加剂取1.2，这里取

1.2；

C2－砼坍落度影响修正系数，5cm －9cm 时取1，11cm--15cm 时取1.15这里取1.15；

一次浇注高度：H ＝12m ；

222.0121C C t F o c ν=m kN /91.71215.12.17.62522.0=⨯⨯⨯⨯⨯=2

m kN H F c /30012252=⨯==ν2

按规定取其最小值则：

2/91.711m kN P =；

⑵、送混凝土浇注施工对侧模板压力

24/1/6.46.42m kN V P ==；

⑶、捣混凝土时对侧面模板压力

2/43m kN P =；

⑷、面板即承受的总压力

2/51.8046.491.71321m kN P P P P =++=++=；

乘以荷载系数0.85,则设计荷载为：

q n =80.51×0.85=68.43kN/m 2=0.0684N/mm

四、 材料参数

所用材料：板材、槽钢、圆钢均选择Q235，其材料参数为：

材料的弹性模量：E=206a Gp =206×1110a p ；

屈服极限：〔σs 〕=235a Mp ；

许用应力：〔σ〕=215a Mp ；

考虑到模板本身的使用特点，对应力的要求确定为：对于对总体结构的安全性，以及会使总体结构产生塑性变形，并且该变形将明显影响施工质量的应力，采用材料的许用应力评判。

由于所使用的材料为Q235，具有良好的塑性性能，可以考虑局

部峰值应力以屈服极限评判标准，要求结构的主要承载构件应小于屈服极限。局部在不影响桥墩制造质量的前提下，可以有局部进入塑性，以最大屈服极限为上限值，以充分利用材料。

五、 模板总体结构和主要构件规格及布置

模板的总体结构详见图。主要由面板、加强筋，围带组成。

六、 模板总体刚度和强度计算

结构选用板壳单元分析，由于结构为直墩，所以选取受力最大处作计算、校核。

假定：模板面板选用5mm 厚钢板.背部采用10#槽钢作为竖筋，12#槽钢作为围带--横向加强筋，对模板的整体起加强作用。加强筋间距竖向为500mm ，横向间距为366mm,具体尺寸设计见详图。

1. 面板的验算：

按四边简支验算面板的正应力，选取最大跨度为mm lx 366=` mm ly 500=计算

mm h 3= 由于5.07.0/500366

>==ly lx ，则取ly lx 、中最小值：mm l 366=，

则取最大弯曲系数为k mx 0约为-0.0843，挠度计算系数k f =0.00261。 a .面板的强度验算：

取1mm 宽的板条为计算单元，

面板所受弯距最大值：MP M 583.1)48-(3660684.00843.02=⨯⨯=a

6#面板的截面模量：mm 3

6516bh

167.4W 22===⨯， 则正应力：[]a a W M Mp G Mp G 215140167.4583.1=<===，

所以面板强度符合设计要求。

b .面板挠度验算

面板挠度 V x =k fma 0

4

βx FL ，取F ＝0.0684N/mm 2 β0=Nmm mm mm N Eh 623

2523104.23.01125/1006.2112⨯=-⨯⨯⨯-⨯）（＝）（γ， 挠度：

[]mm mm l c ql 915.0758.000261.040036640042.2408072)48366(0684.000261.04

4===>==⨯=-⨯⨯δδβ

所以面板的挠度满足设计要求。3. 竖加强筋强度的验算：

2. 竖筋所受最大荷载为：

q ＝0.0.684N/mm 2×366mm=25.03N/mm

① 竖筋板的强度验算（10#槽钢）

截面抵抗矩 W x ＝39700mm 3

截面惯性矩 I x ＝1980000mm 4

弯距：Nmm qb M 78232550003.25281281

=⨯⨯== 则正应力：[]a w M

MP mm N 215/7.19239700

782325max =<===δδ 所以槽钢竖筋板的正应力满足要求 竖筋板的挠度：mm V EI ql 5.04544

101981006.238450003.2553845max ===⨯⨯⨯⨯⨯⨯[]mm l 1500500500===<δ

所以槽钢竖筋板的挠度满足要求。

3. 圆弧筋的强度验算：（12#槽钢）

截面面积查表：(钢结构实用材料手册)可得:22.1569mm A = 则正应力：[]a MP q mm N 215/26.1521569.2

5007000684.0A F =<===⨯⨯δ