圆柱墩模板受力计算书

（双凤）至罗定（榃滨）高速公路工程圆柱墩模板受力计算书

广西壮族自治区公路桥梁工程总公司至罗定高速公路第四合同段项目部

2011年11月

目录

1、圆柱墩设计概况 ------------------------------------------2

2、受力验算依据 --------------------------------------------2

3、圆柱墩模板方案 ------------------------------------------2

4、模板力学计算 --------------------------------------------3

4.1、模板压力计算 --------------------------------------3

4.2、面板验算 ------------------------------------------3

4.3、横肋验算 ------------------------------------------3

4.4、竖肋验算 ------------------------------------------4

4.5、螺栓强度验算 --------------------------------------4

圆柱墩模板受力计算书

1、圆柱墩设计概况

本标段围共设有竹沙大桥、国道G324跨线桥、双莲塘大桥、小垌大桥、及更大桥、培岭1#桥、培岭2#桥、培岭3#桥等8座大桥，共有圆柱墩149条，根据墩柱高度不同，圆柱墩直径有 1.1m、1.3m、1.4m、1.6m、1.8m、

2、受力验算依据

1、《至罗定高速公路两阶段施工图设计第四册第一分册》

2、《至罗定高速公路两阶段施工图设计T梁通用图第二册》

3、《路桥施工计算手册》

4、《公路桥涵设计通用规》（JTG D60-2004）

5、《公路桥涵施工技术规》（JTG/T F50-2011）

6、《公路桥涵钢结构及木结构设计规》（JTJ025）

3、圆柱墩模板方案

圆柱墩模板均专业厂家加工制作，面板厚度6mm，横肋采用100mm×8mm扁钢，间距300mm，纵肋采用100mm×8mm扁钢，最大间距315mm，

水平法兰螺丝孔间距165mm，竖向法兰螺丝孔间距150mm，采用φ16mm 普通螺栓。

4、模板力学计算

4.1、模板压力计算

墩柱砼浇筑速度取V=5m/h，砼入模温度按T=30℃计算，则V/T =5/30=0.167＞0.035，按《路桥施工计算手册》，h=1.53+3.8V/T=1.53+3.8×0.167=2.16m，砼不参缓凝剂时K=1，则砼对现浇大模板最大侧压力P m=Kγh=1×25×2.16=54Kpa，考虑振动荷载4Kpa，则P=54×1.2+4×1.4=70.4Kpa。

4.2、面板验算

强度验算：

直径2m的圆柱模板所受压力较大，只需对2m圆柱模板进行验算。为了便于计算，圆柱模板按展开后的平面尺寸进行验算，选用板区格中三面固结、一面简支的最不受力情况进行计算。

L y/L x=300/315=0.952，查《路桥施工计算手册》附表二得K mx0=-0.0629，K my0=-0.0599，K mx=0.0229，K my=0.0194，K f=0.00182。面板的抗弯强度设计值[σw]=145Mpa。

取1mm宽的板条作为计算单元，荷载q=70.4×10-3×1=0.0704N/mm，支座弯矩：

M x0= K mx0.q.L x2=-0.0629×0.0704×3152=-439.4N.mm

M y0= K my0.q.L y2=-0.0599×0.0704×3002=-379.5N.mm

面板的截面抵抗矩W=bh2/6=1×62/6=6mm3

应力为：σmax= M max/W=439.4/6=73.2MPa<[σw]=145MPa (可)

跨中弯矩：

M x= K mx.q.L x2=0.0229×0.0704×3152=160N.mm

M y= K my.q.L y2=0.0194×0.0704×3002=122.9N.mm

钢板的泊松比ν=0.3，故需换算为：

M x（ν）= M x +νM y =160+0.3×122.9=196.9N.mm

M y（ν）= M y+νM x =122.9+0.3×160=170.9N.mm

应力为：σmax= M max/W=196.9/6=32.8MPa<[σw]=145MPa (可)

刚度验算：

B0=Eh3/[12(1-ν2)]=2.1×105×63/[12(1-0.32)]=41.54×105N.mm

ωmax= K f qL4/ B0=0.00182×0.0704×3154/（41.54×105）

=0.304mm< L x/500=315/500=0.63mm，(可)

4.3、横肋验算

横肋采用100mm×8mm扁钢，间距315mm，以竖肋与横肋的焊接结点

作为支承点，支承点最大间距L=315mm，100mm×8mm扁钢W=8×1002/6=13.33×103mm3，I=8×1003/12=66.67×104mm4。横肋的抗拉、抗弯、抗压强度设计值取145Mpa。

强度验算：

q=PL=0.0704×300=21.1N/mm

M max=qL2/8=21.1×3152/8=0.26×106（N.mm）

σmax= M max/W=0.26×106/（13.33×103）=19.6MPa<[σw]=145MPa (可) 刚度验算：

ωmax=5qL4/（384EI）=5×21.1×3154/（384×2.1×105×66.67×104）=0.02mm<315/400=0.78mm，（可）

4.4、竖肋验算

竖肋采用100mm×8mm扁钢，间距300mm，以横肋与竖肋的焊接结点作为支承点，支承点最大间距L=300mm，100mm×8mm扁钢W=8×1002/6=13.33×103mm3，I=8×1003/12=66.67×104mm4。横肋的抗拉、抗弯、抗压强度设计值取145Mpa。

强度验算：

q=PL=0.0704×315=22.2N/mm

M max=qL2/8=22.2×3002/8=0.25×106（N.mm）

σmax= M max/W=0.25×106/（13.33×103）=18.75MPa<[σw]=145MPa (可) 刚度验算：

ωmax=5qL4/（384EI）=5×22.2×3004/（384×2.1×105×66.67×104）=0.017mm<300/400=0.75mm，（可）

4.5、螺栓强度验算

每米高度圆柱模板每侧螺栓所受的总拉力F=70.4×1×2/2=70.4KN，螺栓间距15cm，高度1m围螺栓个数n=100/15=7个，螺栓主要承受拉力，单个螺栓承受的拉力F’=70.4/7=10.1KN。

普通螺栓的抗拉承载力按下式计算：

[N L I]=3.14（2d-1.8763t)2/(16[σL1]）

式中：[N L I]------普通螺栓的抗拉承载力；

[σL1]------螺栓的抗拉容许应力，取110Mpa；

d----------螺栓杆的外径，取16mm；

t----------螺栓的螺纹间距，取2.5mm；

则采用直径16mm普通螺栓，其抗拉承载力：

[N L I]=3.14（2d-1.8763t)2/(16[σL1]）=3.14×（2×16-1.8763×2.5）2/（16×110）=16108N=16.1KN＞F’=10.1KN，（可）。