橋梁墩臺(tái)模板計(jì)算方案

1、新建滬昆客專(zhuān)貴州段CKGZT6 標(biāo)段橋梁工程墩臺(tái)模板檢算方案鐵建中鐵二十三局集團(tuán)有限公司滬昆客專(zhuān)貴州段工程指揮部二一年十一月目錄1 計(jì)算依據(jù) - 1 -2 模板受力分析 - 1 -2.1 設(shè)計(jì)荷載 . - 1 -2.2 容許應(yīng)力 . - 3 -2.3 容許撓度 . - 3 -2.4 模板的彎矩和撓度計(jì)算 - 3 -2.5 混凝土與模板的粘結(jié)力 - 4 -3 模板檢算 - 4 -3.1 側(cè)面模板檢算 - 4 -3.2 豎肋受力分析 - 5 -3.3 背楞驗(yàn)算 . - 6 -橋梁工程墩臺(tái)模板檢算方案1計(jì)算依據(jù)路橋施工計(jì)算手冊(cè)。橋梁墩臺(tái)混凝土澆筑采用的機(jī)械、設(shè)備及混凝土原材料等。橋梁墩臺(tái)實(shí)施性施工組

2、織設(shè)計(jì)。其它相關(guān)規(guī)定。2模板受力分析2.1設(shè)計(jì)荷載2.1.1豎向荷載橋梁墩臺(tái)模板豎向荷載規(guī)定見(jiàn)表1。表1墩臺(tái)模板承受豎向荷載序號(hào)項(xiàng)目材料容重或何載大小備注1模板容重組合鋼模、連接件及鋼楞20.75KN/m2鋼筋混凝土容重以體積計(jì)算的含筋率按2%考慮326KN/m3施工人員、施工料具 運(yùn)輸、堆放何載計(jì)算模板及直接支撐模板 的小棱，均布荷載取值2.5 KPa4傾倒混凝土?xí)r產(chǎn)生的沖擊何載采用串筒或?qū)Ч軆A倒時(shí)2 KPa5振搗混凝土?xí)r產(chǎn)生的何載2 KPa6其它可能產(chǎn)生的荷載雪荷載、冬季保暖設(shè)施荷載等02.1.2水平荷載墩臺(tái)模板水平荷載規(guī)定見(jiàn)表2表2墩臺(tái)模板承受水平荷載序 號(hào)項(xiàng)目荷載計(jì)算1新澆混 凝土對(duì)

3、模板側(cè) 面壓力爲(wèi)1器對(duì)豎直模板來(lái)說(shuō)，新澆筑的混凝土的側(cè)壓力是它的主要荷載。當(dāng)混凝土澆筑速度在6m/h以下時(shí)，作用于側(cè)面模板的最大壓力Pm可按下式計(jì)算：(1) 空心墩臺(tái)Pm=K Y- h=1 26 - (1.53+3.8- 3/8 =76.83 KPa (其中：當(dāng) V/T 0.035 時(shí)，h=1.53+3.8V/T )(2) 實(shí)體墩Pm=K Y- h=1 26 - (1.53+3.8- 2/8 =64.48K Pa (其中：當(dāng) V/T 0.035 時(shí)，h=1.53+3.8V/T )式中：Pm為新澆混凝土對(duì)側(cè)面模板的最大壓力，KPa;h為有效壓頭咼度，mT為混凝土入模時(shí)的溫度，冬季取T=8C，夏季

4、取T=30C；K為外加劑影響系數(shù)，不加時(shí)，K=1;摻緩凝外加劑時(shí)，K=1.2 ;V為混凝土的澆筑速度，空心墩臺(tái)取V=3m/h，實(shí)體墩取V=2m/h;H為混凝土澆筑層(在水泥初凝時(shí)間以?xún)?nèi))的高度，mY為混凝土的容重，KN/m。泵送 砼澆 筑施 工時(shí)泵送混凝土入模溫度在10C以上時(shí)，模板側(cè)壓力Pm=4.6V).25=6.05KPa。2振搗砼時(shí)對(duì)側(cè) 面模板的壓力按4.0KPa計(jì)3傾倒砼 時(shí)對(duì)側(cè) 面模板 產(chǎn)生的 水平荷 載豎直 模板由于本工程墩身模板向內(nèi)、外傾斜角度較大， 可認(rèn)為與傾倒混凝土?xí)r產(chǎn)生的沖擊荷載相冋，即為 2KP&2.1.3模板、拱架及支架的荷載效應(yīng)組合墩臺(tái)只考慮新澆混凝土?xí)r對(duì)側(cè)面模板的壓

5、力和傾倒混凝土?xí)r產(chǎn)生的水平荷載，荷載 效應(yīng)組合為：(1)空心墩臺(tái)76.83 X 1.2+2 X 1.4=94.996 KPa =0.095N/mm2(2)實(shí)體墩64.48 X 1.2+2 X 1.4=80.176 KPa =0.08N/mm22.2容許應(yīng)力模板屬于臨時(shí)結(jié)構(gòu)，其強(qiáng)度設(shè)計(jì)采用容許應(yīng)力法。組合鋼模板鋼材采用A3號(hào)普通碳素鋼，其容許應(yīng)力見(jiàn)表3。表3鋼模板及配件的容許應(yīng)力（MPa材種應(yīng)力種類(lèi)符號(hào)規(guī)范規(guī)定新鋼模板及配件提高系數(shù)計(jì)算采用A3鋼材抗拉、抗壓軸向力c 1401.25175彎曲應(yīng)力CT W1451.25181剪應(yīng)力T851.25106注：鋼材彈性模量 E取2.06 X 10 MPa

6、當(dāng)鋼模板等構(gòu)件及配件較舊時(shí)，提高系數(shù)應(yīng)降低，但不小于1。2.3容許撓度驗(yàn)算模板剛度時(shí)，其容許撓度不得超過(guò)表 4的規(guī)定值。表4鋼模板及配件的容許撓度值序號(hào)模板類(lèi)型容許撓度值符號(hào)意義1結(jié)構(gòu)表面外露的模板L/400L-模板構(gòu)件計(jì)算跨度2結(jié)構(gòu)表面隱蔽的模板L/2503鋼模板的面板或單塊鋼模板1.5mm4鋼模板的鋼楞3mm2.4模板的彎矩和撓度計(jì)算考慮到模板的連續(xù)性，在均布荷載下其彎矩及撓度可按表5近似計(jì)算表5模板彎矩及撓度計(jì)算名稱(chēng)均布荷載跨中的集中何載符號(hào)意義彎矩2qL/10PL/6q-沿模板長(zhǎng)度的均布何載；P-集中荷載；L-計(jì)算跨徑；I-模板截面的慣性矩；E-模板彈性模量。撓度4qL/(128EI)

7、3PL/(77EI)2.5混凝土與模板的粘結(jié)力實(shí)際施工中，鋼模板采用涂刷隔離劑進(jìn)行脫模。墩臺(tái)混凝土設(shè)計(jì)標(biāo)號(hào)為35MPa涂刷隔離劑時(shí)，混凝土與鋼模板的法向粘結(jié)力平均值為 4.1KPa,最大值為9.6KPa；混凝 土與鋼模板的切向粘結(jié)力平均值為 3.4KPa，最大值為4.9KPa。3模板檢算本標(biāo)段墩臺(tái)模板擬采用如下設(shè)計(jì)參數(shù)：模板材料采用 A3號(hào)普通碳素鋼；單塊模板 的高度設(shè)計(jì)為2m模板間連接采用用螺栓連結(jié)；豎肋采用10槽鋼，最大間距30cm 間焊于面板上；背楞為25b槽鋼，最大間距為100cm面板采用6mn鋼板。3.1側(cè)模面板驗(yàn)算根據(jù)附圖面板的跨徑Lx=30 Ly=1000,可知Ly/ Lx=10

8、0/30=3.3 2面板為單向板， 按三等跨連續(xù)梁計(jì)。A、實(shí)體墩 、強(qiáng)度驗(yàn)算：取10mng的板條作為計(jì)算單元，荷載為：q=0.08 x 10=0.8N/mm查表可知三等跨連續(xù)梁支座處負(fù)彎矩最大，其彎矩系數(shù)為k=0.1M=kqL=0.1 x 0. 8x 3002=7200N.mm其截面抵抗矩： W=bh/6=10 X62/6=60mm支座彎矩最大處截面應(yīng)力：（T =M/W=7200/60=120N/m2i c =175N/mm2，故其強(qiáng)度可滿(mǎn)足要求。 、撓度驗(yàn)算：查表可知三等跨連續(xù)梁邊跨中撓度最大，其撓度系數(shù)Kf=0.677，10mn板的截面慣性矩：I=bh3/12=10 X63/12=180m

9、rn則面板撓度：f=Kf.qL 4/100EI=0.677 x 0. 8x 3004/ 100X 2.06 x 105x 180=1.18mm.5mm本工程橋規(guī)要求面板變形不大于1.5mm故其剛度可滿(mǎn)足要求。B空心墩、強(qiáng)度驗(yàn)算：取10mm寬的板條作為計(jì)算單元，荷載為：q=0.095 x 10=0. 95N/mm查表可知三等跨連續(xù)梁支座處負(fù)彎矩最大，其彎矩系數(shù)為k=0.1M=kqL2=0.1 X 0. 95 X 300=8550N.mm其截面抵抗矩： W=bh/6=10 X62/6=60mri3i支座彎矩最大處截面應(yīng)力：(T =M/W=8550/60=142.5N/m2 c =175N/mm2，

10、故其強(qiáng) 度可滿(mǎn)足要求。、撓度驗(yàn)算：查表可知三等跨連續(xù)梁邊跨中撓度最大，其撓度系數(shù)Kf=0.677 ,10mn板的截面慣性矩：334I=bh /12=10X6 /12=180mm則面板撓度：f=Kf.qL 4/100EI=0.677 X 0. 95X 3004/ 100X 2.06 X 105X 180 =1.4mm1.5mm本工程橋規(guī)要求面板變形不大于1.5mm,故其剛度可滿(mǎn)足要求。3.2豎肋受力分析側(cè)模在2m高度內(nèi)設(shè)有四道橫肋，橫肋用2根10槽鋼焊接成一道橫肋，其剛度較 大，故進(jìn)行豎肋受力分析時(shí)，簡(jiǎn)化為三等跨連續(xù)梁計(jì)算。A、實(shí)體墩每道豎肋10槽鋼承受均布線(xiàn)荷載為q=80X 0. 3=24KN

11、/m 、豎肋強(qiáng)度計(jì)算三等跨連續(xù)梁其最大彎矩產(chǎn)生在支座處，查表可知支座負(fù)彎矩系數(shù)K=0.1，其支座負(fù)彎矩值為 Mmax=Kq=0.1 X 24X 1 =2.4 KN- m則支座處截面應(yīng)力 c =Mmax/W=2.X 106- 39.4 X 103=60.9N/mm c =235 N/mrli, 故其強(qiáng)度可滿(mǎn)足要求。 、豎肋剛度計(jì)算三等跨連續(xù)梁的撓度最大產(chǎn)生在邊跨跨中位置，查表可得撓度系數(shù)f1=0.677，則豎肋的最大撓度為amax=f1 - (qlx4/100EI)=0.677 X(80X 10004)-( 100X 2. 06X 105 XI 98.3 X 104)=1.33mm L/500=

12、1000*500=2mm故其剛度可滿(mǎn)足要求。B空心墩每道豎肋10槽鋼承受均布線(xiàn)荷載為q=95X 0. 3=28.5KN/mo 、豎肋強(qiáng)度計(jì)算三等跨連續(xù)梁其最大彎矩產(chǎn)生在支座處，查表可知支座負(fù)彎矩系數(shù)K=0.1，其支座負(fù)彎矩值為 Mmax=Kq=0.1 X 28.5 X 1 =2.85 KN- m,則支座處截面應(yīng)力 (T =Mmax/W=2.8X 106 - 39.4 X 103=72.3N/mni c =235 N/mrli, 故其強(qiáng)度可滿(mǎn)足要求。 、豎肋剛度計(jì)算三等跨連續(xù)梁的撓度最大產(chǎn)生在邊跨跨中位置，查表可得撓度系數(shù)f1=0.677，則豎肋的最大撓度為amax=f1 - (qlx4/100

13、EI)=0.677 X ( 95X 10004)-( 100X 2. 06X 105XI 98.3 X 104)=1.57mm L/500=1000*500=2mm故其剛度可滿(mǎn)足要求。3.3背楞驗(yàn)算A、實(shí)體墩 、背楞強(qiáng)度計(jì)算三等跨連續(xù)梁其最大彎矩產(chǎn)生在支座處，查表可知支座負(fù)彎矩系數(shù)K=0.1，其支座負(fù)彎矩值為 Mmax=K(fl=0.1 X 80X 10002=8000000N- mm則支座處截面應(yīng)力c = Mmax/2W=8000000/579.2X 103=13.8N/mn2 c =235N/mr故其強(qiáng)度可滿(mǎn)足要求。查表知 2W 25b=579.2 X 103mm 2l25b=7239 X

14、 10 mm 、背楞剛度計(jì)算三等跨連續(xù)梁的撓度最大產(chǎn)生在邊跨跨中位置，查表可得撓度系數(shù)f1=0.677，則豎肋的最大撓度為amax=f1 - (qlx4/100EI)=0.677 X ql4/100EI453=0.677 X(80X 1000) /(100 X 2.06 X 10 X 7239X 10)=0.36mm L/500=1000*500=2mm故其剛度可滿(mǎn)足要求。B空心墩、背楞強(qiáng)度計(jì)算三等跨連續(xù)梁其最大彎矩產(chǎn)生在支座處，查表可知支座負(fù)彎矩系數(shù)K=0.1，其支座負(fù)彎矩值為 Mmax=Kql2=0.1x 95x 10002=9500000N mm則支座處截面應(yīng)力(T = Mmax/2W=9500000/579.2X 103=16.4N/mn2v c =235N/mm2故其強(qiáng)度可滿(mǎn)足要求。