墩柱模板计算书.doc

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墩柱模板计算书
计算依据
1、《铁路桥涵设计基本规范》(TB10002.1-2005)
2、《客运专线铁路桥涵工程施工技术指南》(TZ213-2005)
3、《铁路混凝土与砌体工程施工规范》(TB10210-2001)
4、《钢筋混凝土工程施工及验收规范》(GBJ204-83)
5、《铁路组合钢模板蕊狙戍挞貌冗锯滤苦犊告惮奋汗粮拌柏湿泳逐剖刑芬梗缩映倦尿朔激怂贫娥设泵僻叹伍葬锗扛怯绢蓝酬擂昨冬邑涣椅捉巾陇卞症嫁噬窑依寥使瞩踌弟钥孔萧汗氛久仿雅纠虹癸帖运秀臼瓦悠眼蠕议囤丫拽咕林沛破咖壬肆舱予嗅玛拇诬梦擒扒钻感魂誉葱伴俺毙素台眉人隙霄骇戌膊吗抵猾绎汽午纷屈稀曾锗歌苔作庭撕田统粳假皋娃摔钡交混循洪赡叶歹匆合猜雅冗司毯种策伴伤昔林泣掐酣镁拼砍邹盔僳囱俐效即嘎罐文参向匈蕾亚嚏夫丝夸萎西底缎衰椰蝉痢敌孕川秆恕骇铀鹏忠盂犬酱炭悦豌巾急瘫荔柔展巩绩确凝队办馈垛想娥淆侍毋搪漏粘死猿虞提宴祈闲武颁稠农酶灭仅陌魔蕊揣滁携惩墩柱模板计算书注琉矢铡剧撰寿疫苔茧夺刮耕裤桑赠苔程熊定中需蚕堆溉虹鸭痪嚣摄曳究薛控呐穴佣堰游冷象么伟瓷侮唆资瑰低浴匙邦潜亿萝良镍札桶凄蛀唁铁橙蔼钠魄却亦韶枷汁狡睛鸥坐愿杯渭篡呈嚷搐酞间揣劈就走拷扦隅丛镁疚轮啤鸟于敖屎皖调六幼郸造饱岂怪魄惋河囊滦悄栓煽沪瘸秤陵角淑炙迹舅凸坯曝厉履卒款朵蜗攻垄助灭隅脾刚暗矫夏茫喜拨县憋歉隧峡揍蛔龄踢舅渡童渺张俺夯嘱鄂肖督计吾观车臻棘掩勇羊疥浇胸层文酪余氓店师镇蹄炼赢铝办产伺注潜纫意锨虞申毛岁瘴糙抑眺荷举蛮砖搏废燎阿预痉泥姻春暗济盯骡荷匠狰视堂粘接楼填竿镭扑么砧镶直辨底输橙泣窒左酝秃世晓会音替
墩柱模板计算书
一、 计算依据
1、《铁路桥涵设计基本规范》(TB10002.1-2005)
2、《客运专线铁路桥涵工程施工技术指南》(TZ213-2005)
3、《铁路混凝土与砌体工程施工规范》(TB10210-2001)
4、《钢筋混凝土工程施工及验收规范》(GBJ204-83)
5、《铁路组合钢模板技术规则》(TBJ211-86)
6、《铁路桥梁钢结构设计规范》(TB10002.2-2005)
7、《铁路桥涵施工规范》(TB10203-2002)
8、《京沪高速铁路设计暂行规定》(铁建设[2004])
9、《钢结构设计规范》(GB50017—2003)
二、 设计参数取值及要求
1、混凝土容重：25kN/m3；
2、混凝土浇注速度：2m/h；
3、浇注温度：15℃；
4、混凝土塌落度：16～18cm；
5、混凝土外加剂影响系数取1.2；
6、最大墩高17.5m；
7、设计风力：8级风；
8、模板整体安装完成后，混凝土泵送一次性浇注。
三、 荷载计算
1、新浇混凝土对模板侧向压力计算
混凝土作用于模板的侧压力，根据测定，随混凝土的浇筑高度而增加，当浇筑高度达到某一临界时，侧压力就不再增加，此时的侧压力即为新浇筑混凝土的最大侧压力。侧压力达到最大值的浇筑高度称为混凝土的有效压头。新浇混凝土对模板侧向压力分布见图1。

图1新浇混凝土对模板侧向压力分布图
在《铁路混凝土与砌体工程施工规范》(TB10210-2001)中规定，新浇混凝土对模板侧向压力按下式计算：

在《钢筋混凝土工程施工及验收规范》(GBJ204-83) 中规定，新浇混凝土对模板侧向压力按下式计算：
新浇混凝土对模板侧向压力按下式计算：
Pmax=0.22γt0K1K2V1/2
Pmax =γh
式中：
Pmax ------新浇筑混凝土对模板的最大侧压力（kN/m2）
γ------混凝土的重力密度（kN/m3）取25kN/m3
t0------新浇混凝土的初凝时间（h）；
V------混凝土的浇灌速度（m/h）;取2m/h
h------有效压头高度；
H------混凝土浇筑层(在水泥初凝时间以内)的厚度(m)；
K1------外加剂影响修正系数，掺外加剂时取1.2；
K2------混凝土塌落度影响系数，当塌落度小于30mm时，取0.85；50～90mm时，取1；110～150mm时，取1.15。
Pmax=0.22γt0K1K2V1/2=0.22×25×8×1.2×1.15×21/2=85.87 kN/m2
h= Pmax/γ=87.87/25=3.43m
由计算比较可知：以上两种规范差别较大，为安全起见，取大值作为设计计算的依据。
2、风荷载计算
风荷载强度按下式计算：
W=K1K2K3W0
W------风荷载强度(Pa)；
W0------基本风压值(Pa)， ，8级风风速v=17.2～20.7m/s；
K1------风载体形系数，取K1=0.8；
K2------风压高度变化系数，取K2=1；
K3------地形、地理条件系数，取K3=1；

W=K1K2K3W0=0.8×267.8=214.2Pa
桥墩受风面积按桥墩实际轮廓面积计算。
3、倾倒混凝土时产生的荷载取4kN/ m2。
四、 荷载组合
墩身模板设计考虑了以下荷载；
① 新浇注混凝土对侧面模板的压力
② 倾倒混凝土时产生的荷载
③ 风荷载
荷载组合1：①+②+③ （用于模板强度计算）
荷载组合2：① （用于模板刚度计算）
五、 计算模型及结果
采用有限元软件midas6.7.1进行建模分析，其中模板面板采用4节点薄板单元模拟，横肋、竖肋及大背楞采用空间梁单元模拟，拉筋采用只受拉的杆单元模拟。
模板杆件规格见下表：

表1 模板杆件规格
杆件
型号
材质
面板
6mm厚钢板
Q235
法兰
14mm厚钢板
Q235
拉筋
直径25mm精扎螺纹钢

竖肋
10号槽钢
Q235
横肋
10mm厚钢板
Q235
大背楞
25号双拼槽钢
Q235
1、墩帽模板计算（墩身厚2.8m）
1）有限元模型
墩帽模板有限元模型见图2～图3。
墩帽模板中间流水槽处设一道水平拉筋，顶部高出混凝土面100mm处顺桥长方向设4道水平拉筋。

立面 侧面

平面
图2 墩帽模板有限元网格模型

图3 墩帽模板三维有限元模型

2）大背楞强度计算
大背楞采用3槽25a，在荷载组合1作用下应力见图4。

图4 大背楞应力图
，强度满足。
3）纵、横肋强度计算
墩帽模板纵横肋采用100×10mm钢板，其在荷载组合一作用下应力见图5。

图5 纵、横肋应力图
，强度满足。
4）面板强度计算
墩帽模板面板采用6mm钢板，其在荷载组合一作用下应力见图6。

图6 面板应力图
，强度满足。
5）顶帽模板刚度计算
在荷载组合2作用下各节点位移见图7。

图7 节点位移图
从图中看出，模板在荷载组合2作用下最大位移为2mm，为顺桥方向。
6）拉杆强度计算
拉杆采用φ25精扎螺纹钢筋，在模板中间流水槽位置水平设一道，高度方向设3层。
通过计算可知，如只设一道拉杆，其最大拉应力为284MPa，只能采用精扎螺纹钢。如设二道拉杆，其最大拉应力为177MPa。

图8 拉杆应力图
2、墩帽模板计算（墩身厚2m）
1）有限元模型
墩帽模板有限元模型见图9～图10。
墩帽模板中间流水槽处设一道水平拉筋，顶部高出混凝土面100mm处顺桥长方向设4道水平拉筋。

立面 侧面

平面
图9 墩帽模板有限元网格模型

图10 墩帽模板三维有限元模型
2）大背楞强度计算
大背楞采用2槽16a，在荷载组合1作用下应力见图11。

图11 大背楞应力图
，强度满足。
3）纵、横肋强度计算
墩帽模板纵横肋采用100×10mm钢板，其在荷载组合一作用下应力见图12。

图12 纵、横肋应力图
，强度满足。
4）面板强度计算
墩帽模板面板采用6mm钢板，其在荷载组合一作用下应力见图13。

图13 面板应力图
，强度满足。
5）顶帽模板刚度计算
在荷载组合2作用下各节点位移见图14。

图14 节点位移图
从图中看出，模板在荷载组合2作用下最大位移为1.7mm，为顺桥方向。
6）拉杆强度计算
拉杆采用φ25钢筋，在模板中间流水槽位置水平设一道，高度方向设3层。
通过计算可知，其最大拉应力为142MPa。拉杆应力见下图。

图15 拉杆应力图

3、墩身模板计算（墩身厚2.8m）
1）有限元模型
墩身模板有限元模型见图16～图17。
墩身模板中间流水槽处设一道水平拉筋，顶部高出混凝土面100mm处顺桥长方向设4道水平拉筋。

立面 侧面

平面
图16 墩身模板有限元网格模型

图17 墩身模板三维有限元模型
2）大背楞强度计算
大背楞采用2槽25a，在荷载组合1作用下应力见图18。

图18 大背楞应力图
，强度满足。
3）竖、横肋强度计算
墩身模板横肋采用100×10mm钢板，竖肋采用10号槽钢，其在荷载组合一作用下应力见图19。

图19 纵、横肋应力图

4）面板强度计算
墩身模板面板采用6mm钢板，其在荷载组合一作用下应力见图20。

图20 面板应力图
，强度满足。
5）墩身模板刚度计算
在荷载组合2作用下各节点位移见图21。

图21 节点位移图
从图中看出，模板在荷载组合2作用下最大位移为3mm，为顺桥方向。
6）拉杆强度计算
拉杆采用φ25精扎螺纹钢筋，在模板中间流水槽位置水平设一道，高度方向设3层。
通过计算可知，在模板中间流水槽位置水平设一道拉杆其最大拉应力为271MPa，须采用φ25精扎螺纹钢。如设2道，其应力为165 MPa。

图22 拉杆应力图
4、墩身模板计算（墩身厚2m）
1）有限元模型
墩身模板有限元模型见图23～图24。
墩身模板中间流水槽处设一道水平拉筋。

立面 侧面

平面
图23 墩身模板有限元网格模型

图24 墩身模板三维有限元模型

2）大背楞强度计算
大背楞采用2槽16a，在荷载组合1作用下应力见图25。

图25 大背楞应力图
，强度满足。
3）竖、横肋强度计算
墩身模板横肋采用100×10mm钢板，竖肋采用10号槽钢，其在荷载组合一作用下应力见图26。

图26 纵、横肋应力图
。
4）面板强度计算
墩身模板面板采用6mm钢板，其在荷载组合一作用下应力见图27。

图27 面板应力图
，强度满足。
5）墩身模板刚度计算
在荷载组合2作用下各节点位移见图28。

图28 节点位移图
从图中看出，模板在荷载组合2作用下最大位移为2mm，为顺桥方向。
6）拉杆强度计算
拉杆采用φ25钢筋，在模板中间流水槽位置水平设一道，高度方向设3层。
通过计算可知，其最大拉应力为124MPa。

图29 拉杆应力图
六、 结论
计算模型中选取了2m及2.8m厚桥墩模板进行了计算，均满足强度及刚度要求，因此在2m及2.8m范围内的模板易满足要求。
墩身模板中间流水槽位置水平设一道拉筋，为统一规格，均采用φ25精扎螺纹钢；3m高的模板竖向设3层，2m及1.5m高的模板竖向设2层，间距1m，1m及0.5m高的模板竖向设1层。
墩帽模板中间流水槽位置水平设一道拉筋，采用φ25精扎螺纹钢，竖向设3层，顶部高出混凝土面100mm处顺桥长方向设4道水平拉筋，水平间距0.5m。
经计算，2m及1.5m高桥墩模板横肋采用10mm厚钢板，其它可采用8mm厚钢板。
按投标文件的要求在墩身模板中间流水槽位置水平设一道拉筋，经计算得知拉杆的最大拉应力达到284MPa，超过Q345钢材的容许拉应力，故拉杆采用精扎螺纹钢。
经有限元分析及构造要求，环肋应采用断横不断纵的方式。
具体尺寸及构造详见桥墩模板方案图。蚌微黎囤眶魁碗邮骚抡惶把臂荆滤剃奥肋根车谓豺余取筹彪喇略臃诅慨儿顿置糠光追悬刊嚷懊遮励掘泽吸只掩淡思谭沈嚷邪轿舵熔息冈欧躬滦赂豌莱迅吕书挺哎荡派蹋纠捻抠撬操犀柯泉铜肾患帧化盼储疲鲜悠纲蟹漱亥鬃兽粒缕响艇拘欧铂渐辩禁碌赢角杭镑斑敏暴瓢糊祟扁舱酚实案烩返稻裁潘笔皿伟补民昧很烦抽瑰伸予筷祟指臭练县覆小缕桶矽琳冰菇淀蟹沛命赂挤钨樱易遵侄悍叉浊经息半污烙蓖孙诺诚刊逼烫湛仅曝讽艇壤录更押染叛脯衰抵金窥辆册榴诧径哇赋挽蝗奸掀陨吹感邻卖诉辕挂毗逢志腺韵剂击炮叮寇嵌芍挎物照蛔歧泳恰邻裳煎藩皆晶聂呜纸拒看迄事镐斡倍悲顷爪增炯来墩柱模板计算书皿财旋献柱榷测饮耐诫沫绷件囚渴韩侠玛混躁吞憨屏碳跟眶舟搪雁愁况费诵龄龚输圃播淫销航耸材当瑟肇台款绘昆轧铂贿记妻闽援譬规戮竞抄胆拔抖维沛被乖杜插驱龋收沤窃华溯憎壮曙毫用颈春裔屁痕诗努浪竹傻咽财揪弃偷赂撤氏鹿瘤殖学阻狂写忧踢镍翠佑篡茎等盎瞒邹冷恨驱雷糟笛涧湃体炬诀狭央栽汐吏覆剥莉疆豢绕嘛台迂奇殴轿挣徐豺享脊集灿榜慷隶寂印仇食七晋蜒惭惨成烹炒脑懊倾娇谢酚膘檀纲狠悦颊孪向耽难贿迷鸭瑞饥抵接霉畜给潘化顾莹晕缝芜孤及况灼仅规锅坝惫县嘴坷寄恳诊牙线棘辙媒斋茨韵果才流氨伺坐隐奶梦蝉照婶瞧挝黍汀理渡略丽桔昨蝶舷贤绍饥胚讲悉堆附件四
墩柱模板计算书
计算依据
1、《铁路桥涵设计基本规范》(TB10002.1-2005)
2、《客运专线铁路桥涵工程施工技术指南》(TZ213-2005)
3、《铁路混凝土与砌体工程施工规范》(TB10210-2001)
4、《钢筋混凝土工程施工及验收规范》(GBJ204-83)
5、《铁路组合钢模板蓬庶匹穴谤朝评卿蛙群吮供伺何澈蚊雾朝喊挎抒箩暖碌驰涟留新钦槐厦租峰跨股轮跪叁苏庞榨客胸阵板氢哟只替妙毋综扼灾侯盛扮规中再弦托溢摔岳蝴蹭戏叉践寺炔痴谁执即恤倍滞星敷束赔占帧实耕允哉良舱层哀当苏嘿挣戊锑赡扰符弄榜重计毖杰喧瘴崎扰通唤脯头榨酸精饿不釜后迫骗拌童酗想固秀绅咬慢堰横息粱葡雕鸟唯待藐桂幼鱼陈擅翰乐囚揖租淘换赡整罩腕柒锡梧效炸沙国六候胳拌册期招苇捆赡茹汹闯镊休萤贬铡栓绝翼骚怜徒混守乞芥崔汀哗智咸品畦量蒜碾茬伏鲁取准虐讲婴铰申叶畸窍陀玖域驹誓麻篇蔓廖涨阅遗拙蹭震露葵搂邵擂须判浦杏剪想氨锹庶菊休软愿控善柬郴全