墩柱模板計(jì)算書(shū)2012.7.18

1、中 鐵 17 局 集 團(tuán) 第 一 工 程 公 司龍口至青島高速13標(biāo)項(xiàng)目墩柱鋼模板計(jì)算書(shū)滄州天龍模板制造有限公司二0一二年七月墩柱模板計(jì)算書(shū)一、 設(shè)計(jì)計(jì)算依據(jù)1、路橋涵設(shè)計(jì)基本規(guī)范(TB10002.1-2005)2、混凝土與砌體工程施工規(guī)范(TB10210-2001)3、鋼筋混凝土工程施工及驗(yàn)收規(guī)范(GBJ204-83)4、路橋施工計(jì)算手冊(cè)(TB10002.2-2005)5、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(GB500172003)6、公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范（JTG/T F50-2011）二、 設(shè)計(jì)參數(shù)取值及要求1、混凝土容重：25kN/m3；2、混凝土澆筑速度：5m/h；3、混凝土澆筑溫度：15；4、混凝土外加

2、劑影響系數(shù)取1.2；5、最高墩柱高：15.62m；6、設(shè)計(jì)風(fēng)力：8級(jí)風(fēng)；7、模板整體安裝完成后，混凝土澆筑使用吊車(chē)、料斗及串通工藝一次性澆筑。三、 荷載計(jì)算1、新砼對(duì)模板側(cè)向壓力計(jì)算砼作用于模板的側(cè)壓力，根據(jù)測(cè)定，隨砼的澆筑高度而增加，當(dāng)澆筑高度達(dá)到某一臨界時(shí)，側(cè)壓力就不再增加，此時(shí)的側(cè)壓力即為新澆筑砼的最大側(cè)壓力。側(cè)壓力達(dá)到最大值的澆筑高度稱(chēng)為混凝土的有效壓頭。新澆混凝土對(duì)模板側(cè)向壓力分布見(jiàn)圖1。圖1:新澆混凝土對(duì)模板側(cè)向壓力分布圖在路橋施工計(jì)算手冊(cè)(2001版)表8-2中規(guī)定，當(dāng)砼澆筑速度在6m/h時(shí)，新澆砼對(duì)模板側(cè)向壓力按下式計(jì)算：P=K1K2h當(dāng)V/T=5/15=0.333>0.

3、035時(shí)，h=1.53+3.8V/T式中： P -新澆筑混凝土對(duì)模板的最大側(cè)壓力（kN/m2）-混凝土的重力密度（kN/m3）取25kN/m3T-混凝土入模時(shí)的溫度0C，本工程取150C。V-混凝土的澆灌速度（m/h）;本工程取5m/h。h-有效壓頭高度；H-混凝土澆筑層(在水泥初凝時(shí)間以?xún)?nèi))的厚度(m)；K1-外加劑影響修正系數(shù)，摻外加劑時(shí)取1.2； K2-混凝土塌落度影響系數(shù)，取1.15。把以上已知條件代入式中：h= 1.53+3.8V/T =1.53+3.8×0.333=2.795mP=K1K2h= 25×1.2×1.15×2.795= 96.42

4、7KN/m2所以本工程側(cè)壓力按P=96.427KN/m2計(jì)算（P1）2、風(fēng)荷載計(jì)算風(fēng)荷載強(qiáng)度按下式計(jì)算：W=K1K2K3W0W-風(fēng)荷載強(qiáng)度(Pa)；W0-基本風(fēng)壓值(Pa)， ，8級(jí)風(fēng)風(fēng)速v=17.220.7m/s； K1-風(fēng)載體形系數(shù)，取K1=0.8；K2-風(fēng)壓高度變化系數(shù)，取K2=1；K3-地形、地理?xiàng)l件系數(shù)，取K3=1；W=K1K2K3W0=0.8×267.8=214.2Pa=0.214 KN/m2橋墩受風(fēng)面積按橋墩實(shí)際輪廓面積計(jì)算（本項(xiàng)目取墩柱截面2米*2米計(jì)算）。3、傾倒混凝土?xí)r產(chǎn)生的荷載取4kN/ m2。4、振搗混凝土所產(chǎn)生的荷載2kN/ m2荷載組合墩身模板設(shè)計(jì)考慮了以

5、下荷載； 新澆注混凝土對(duì)側(cè)面模板的壓力(96.427KN/m2) 風(fēng)荷載(0.214 KN/m2) 傾倒混凝土?xí)r產(chǎn)生的荷載(4kN/ m2) 振搗砼所產(chǎn)生的荷載（2 kN/ m2）荷載組合1：+ +=102.641 KN/m2四、 模板結(jié)構(gòu)理論計(jì)算1、模板桿件規(guī)格見(jiàn)下表：表1 模板桿件規(guī)格桿件名稱(chēng)型 號(hào)材質(zhì)面板5mm厚鋼板Q235法蘭100×14mm厚鋼板Q235斜拉桿30 圓鋼Q235豎肋10#槽鋼Q235背楞16雙拼槽鋼Q2352、檢算標(biāo)準(zhǔn)（查路橋施工計(jì)算手冊(cè)表8-11、表8-7）序號(hào)類(lèi) 型范圍值符號(hào)意義1強(qiáng)度要求滿(mǎn)足鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范2結(jié)構(gòu)表面外露的模板容許撓度值/400-模板構(gòu)件

6、計(jì)算跨度3鋼模板面板的變形<1.5mm4鋼模板鋼棱、柱箍的變形3.0mm5彎曲應(yīng)力181MPa6抗拉、抗壓軸向力175Mpa7跨中撓度/5003、面板的計(jì)算：1）模板厚度的選用:鋼結(jié)構(gòu)對(duì)鋼模板的要求，一般厚度為其跨徑的/100；本鋼模板橫楞最大間距500mm,故=/100=500/100=5mm 所以面板選用5mm厚鋼板；2）計(jì)算簡(jiǎn)圖：側(cè)面板的計(jì)算圖示為支承于相鄰兩橫楞和豎肋之上受均勻荷載的板（見(jiàn)a圖），3）面板荷載：面板的荷載按102.641 KN/m24）面板的強(qiáng)度和剛度驗(yàn)算在橫楞間距為1=500mm=50cm、豎楞間距2=250mm=25cm、面板厚度5mm1/2=500/250=

7、22(按單向板計(jì)算)計(jì)算夸徑=2=250mm=25cm板寬b取500mm=0.5m計(jì)；即q=Pb=102.641×0.5=51.32kN·m彎矩Mmax=1/10×q×L2=1/10×51.32×252×10-4=0.32kN·mW=1/6×b×h2=1/6×50×2.7952=65.1m3= Mmax/ W=0.642/65.1×10-3=9.854MPa<w=185 MPamax=(q4)/(128EI)=( 51.32×254)/(128

8、15;2.1×106×(100×0.53)/12) =0.0172cm=0.172mm<1.5mm(容許)面板強(qiáng)度和剛度滿(mǎn)足要求。4、豎肋的計(jì)算：豎肋用10槽鋼，支撐水平間距最大為250mm其I=198.3×10-8m4，W=39.7×10-6m3（I和W值查“型鋼截面特征軟件”）彎矩M=PL/6=51.32×0.5/6=4276.667N.m彎曲應(yīng)力=M/W=4276.667÷39.7×10-6=108MPa181 MPa撓度 =PL3 /77EI=(51.32×0.53) /(77×2

9、.1×106×12.7×198.3×10-8)=0.00031m=0.155mm500/400=1.25mm豎肋的強(qiáng)度和剛度滿(mǎn)足要求。5、 背楞(柱箍)的計(jì)算：采用雙拼16，支撐水平間距最大為500mm其單16B槽鋼 I=934×10-8 mm4，W=117×10-6mm3（I和W值查“型鋼截面特征軟件”），則彎矩M = PL/6=51.32×0.5÷6=4276.667N.m彎曲應(yīng)力=M/W=4276.667÷（2×117×10-6）= 18.276MPa215 MPa撓度 =PL3

10、 /77EI =51.32×0.53÷（77×2×2.1×106×25.1×934×10-8）= 0.000846m=0.846mm3背楞的強(qiáng)度、剛度均滿(mǎn)足要求。五、 組合變形：面板和豎楞組合：W=0.172+0.155=0.327mm3mm滿(mǎn)足要求。面板和豎楞和背楞組合：W=0.172+0.155+0.846=1.173mm3mm滿(mǎn)足要求。六、連接螺栓及斜拉桿的計(jì)算：1、模板連接螺栓計(jì)算：N=1/2q=1/2×51.32×0.5=12.82knA=N/=12820/215=59.6mm2

11、60;查路橋施工計(jì)算手冊(cè)表8-39得用M12（84mm2、容許拉力N=11.59kn）本模板中選用M20螺栓截面面積A=245mm2 、容許拉力N=33.81 kn M20螺栓(N=33.81 kn)>M12螺栓(N=11.59kn)故滿(mǎn)足要求。2、模板斜拉桿螺栓采用4-30圓鋼，其截面積7.069cm2N=1/2q=1/2(102.641×0.5)=25.66knA= N/=25660/215=119.35mm2 查路橋施工計(jì)算手冊(cè)表8-39得用M16（157mm2、容許拉力N=21.67kn）就能滿(mǎn)足要求本模板選用30圓鋼做斜拉桿N=A=7.069×175=1237.07kn>21.67kn所以斜拉桿滿(mǎn)足要求。八、吊鉤計(jì)算：吊鉤