墩柱模板计算报告书.doc

中 铁 17 局 集 团 第 一 工 程 公 司龙口至青岛高速13标项目墩柱钢模板计算书沧州天龙模板制造有限公司二0一二年七月墩柱模板计算书一、 设计计算根据1、路桥涵设计基本规范(TB10002.1-)2、混凝土与砌体工程施工规范(TB10210-)3、钢筋混凝土工程施工及验收规范(GBJ204-83)4、路桥施工计算手册(TB10002.2-)5、钢构造设计规范(GB50017)6、公路桥涵施工技术规范（JTG/T F50-）二、 设计参数取值及规定1、混凝土容重：25kN/m3；2、混凝土浇筑速度：5m/h；3、混凝土浇筑温度：15；4、混凝土外加剂影响系数取1.2；5、最高墩柱高：15.62m；6、设计风力：8级风；7、模板整体安装完毕后，混凝土浇筑使用吊车、料斗及串通工艺一次性浇筑。三、 荷载计算1、新砼对模板侧向压力计算砼作用于模板侧压力，依照测定，随砼浇筑高度而增长，当浇筑高度达到某一临界时，侧压力就不再增长，此时侧压力即为新浇筑砼最大侧压力。侧压力达到最大值浇筑高度称为混凝土有效压头。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路桥施工计算手册()表8-2中规定，当砼浇筑速度在6m/h时，新浇砼对模板侧向压力按下式计算：P=K1K2h当V/T=5/15=0.3330.035时，h=1.53+3.8V/T式中： P -新浇筑混凝土对模板最大侧压力（kN/m2）-混凝土重力密度（kN/m3）取25kN/m3T-混凝土入模时温度0C，本工程取150C。V-混凝土灌溉速度（m/h）;本工程取5m/h。h-有效压头高度；H-混凝土浇筑层(在水泥初凝时间以内)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，取1.15。把以上已知条件代入式中：h= 1.53+3.8V/T =1.53+3.80.333=2.795mP=K1K2h= 251.21.152.795= 96.427KN/m2因此本工程侧压力按P=96.427KN/m2计算（P1）2、风荷载计算风荷载强度按下式计算：W=K1K2K3W0W-风荷载强度(Pa)；W0-基本风压值(Pa)， ，8级风风速v=17.220.7m/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=0.8267.8=214.2Pa=0.214 KN/m2桥墩受风面积按桥墩实际轮廓面积计算（本项目取墩柱截面2米*2米计算）。3、倾倒混凝土时产生荷载取4kN/ m2。4、振捣混凝土所产生荷载2kN/ m2荷载组合墩身模板设计考虑了如下荷载； 新浇注混凝土对侧面模板压力(96.427KN/m2) 风荷载(0.214 KN/m2) 倾倒混凝土时产生荷载(4kN/ m2) 振捣砼所产生荷载（2 kN/ m2）荷载组合1：+ +=102.641 KN/m2四、 模板构造理论计算1、模板杆件规格见下表：表1 模板杆件规格杆件名称型 号材质面板5mm厚钢板Q235法兰10014mm厚钢板Q235斜拉杆30 圆钢Q235竖肋10#槽钢Q235背楞16双拼槽钢Q2352、检算原则（查路桥施工计算手册表8-11、表8-7）序号类 型范畴值符号意义1强度规定满足钢构造设计规范2构造表面外露模板容许挠度值/400-模板构件计算跨度3钢模板面板变形1.5mm4钢模板钢棱、柱箍变形3.0mm5弯曲应力181MPa6抗拉、抗压轴向力175Mpa7跨中挠度/5003、面板计算：1）模板厚度选用:钢构造对钢模板规定，普通厚度为其跨径/100；本钢模板横楞最大间距500mm,故=/100=500/100=5mm 因此面板选用5mm厚钢板；2）计算简图：侧面板计算图示为支承于相邻两横楞和竖肋之上受均匀荷载板（见a图），3）面板荷载：面板荷载按102.641 KN/m24）面板强度和刚度验算在横楞间距为1=500mm=50cm、竖楞间距2=250mm=25cm、面板厚度5mm1/2=500/250=22(按单向板计算)计算夸径=2=250mm=25cm板宽b取500mm=0.5m计；即q=Pb=102.6410.5=51.32kNm弯矩Mmax=1/10qL2=1/1051.3225210-4=0.32kNmW=1/6bh2=1/6502.7952=65.1m3= Mmax/ W=0.642/65.110-3=9.854MPaw=185 MPamax=(q4)/(128EI)=( 51.32254)/(1282.1106(1000.53)/12) =0.0172cm=0.172mmM12螺栓(N=11.59kn)故满足规定。2、模板斜拉杆螺栓采用4-30圆钢，其截面积7.069cm2N=1/2q=1/2(102.6410.5)=25.66knA= N/=25660/215=119.35mm2 查路桥施工计算手册表8-39得用M16（157mm2、容许拉力N=21.67kn）就能满足规定本模板选用30圆钢做斜拉杆N=A=7.069175=1237.07kn21.67kn因此斜拉杆满足规定。八、吊钩计算：吊钩采用20圆钢，截面面积314.22mm2，每块柱模板上设2个吊钩，按吊装模板自重计算，模板自重荷载设计值取系数1.3，即x1.30.75=0.975T.=x /=9750/(2314.2)=15.51N/mm2=215N/mm2均满足规定。详细尺寸及构造详见桥墩模板方案图。沧州天龙模板制造有限公司 -5-21