高墩模板计算书.docx

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高墩模板计算书

高墩模板计算书

编制依据

《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）中国建筑工业出版社；

《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）中国建筑工业出版社；

《建筑施工计算手册》中国建筑工业出版社；

《建筑施工手册》第四版中国建筑工业出版社；

《钢结构设计规范》（GB50017-2003）中国建筑工业出版社；

《路桥施工计算手册》人民交通出版社；

荷载计算

一、水平荷载统计：

根据路桥混凝土的施工条件计算混凝土侧压力如下：

1.新混凝土对模板的水平侧压力标准值

按照《建筑工程大模板技术规程》（JGJ74-2003）附录B，模板荷载及荷载效应组合B.0.2规定，可按下列二式计算，并取其最小值：

式中F------新浇筑混凝土对模板的最大侧压力（KN/m2）。

γc------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）,可按实测确定，现场提供初凝时间要求为6小时，当缺乏实验资料时，可采用t=200/（T+15）计算。

T------混凝土的温度（25°C）。

V------混凝土的浇灌速度（m/h）;现场提供的浇筑速度不大于为2m/h。

H------混凝土侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面的总高度（m）;取6.0m。

Β1------外加剂影响修正系数，不掺外加剂时取1.0；掺缓凝外加剂取1.2，该工程取1.2。

Β2------混凝土坍落度影响系数，当坍落度小于100mm时，取1.10不小于100mm，取1.15。

本计算方案以混凝土坍落度高度为180mm,取1.15。

=0.22x25x6x1.2x1.15x21/2

=64.4kN/m2

=25x6.0=150kN/m2

混凝土对模板的水平侧压力取二者中的较小值，F=64.4kN/m2作为模板水平侧压力的标准值。

2.倾倒混凝土时产生的水平荷载标准值

考虑倾倒混凝土产生的水平活载荷标准值取值4kN/m2（泵送混凝土）

3.振捣混凝土时产生的水平荷载标准值

振捣混凝土时产生的水平荷载标准值取值4kN/m2（作用范围在新浇筑的混凝土侧压力的有效压头高度之内）

二、水平侧压力的荷载组合

1．总体水平侧压力的设计值为

F设=64.4+4+4=72.4kN/m2

模板受力分析采用总体水平侧压力设计值

2．模板的变形分析采用新浇混凝土对模板水平侧压力的标准值

F标==64.4kN/m2

模板计算

已知:

墩身的截面为6800*3100及结构形式（见图1）,两端圆弧半径R1550;选取3700*2500的平模板,面板为6mm，竖边框为100*63*10的角钢，横边框为12*100的钢板，竖肋为[10#槽钢，横肋为8*100的钢板间距340mm，竖向连接孔之间加三角筋板；桁架间距为850mm;圆弧模板，面板为6mm,连接法兰为12*120的钢板，竖边框为12*100的钢板，圆弧肋12*100的钢板（通长）间距500mm，竖肋为为[10#槽钢；连接孔之间加三角筋板；模板连接螺栓为M20*60；

（图1）

（图2）

一、平模计算：

1、面板计算:

面板的校核参数：

W=6mm3；I=18mm4;A=6mm2

取1㎜宽的板条作为计算单元；

1）面板的强度校核：

q=0.072×1=0.072N/mm

弯矩图

Mmax=866.8N*mm

σmax=Mmax/（γx*Wx）=

2）满足挠度校核：

q=0.064×1=0.064N/mm

变形图

面板最大变形为1mm,在5单元和11单元；

因此满施工要求；

2、模板横肋校核[10#槽钢参数：

Wx=39.7cm3Ix=198cm4A=12.7cm2

1）强度校核：

q=P*h=

弯矩图

Mmax=1960000N*mm

σmax=Mmax/（γx*Wx）=

2）满足挠度校核：

变形图

竖肋[10#最大变形为0.15mm,在两端；

因此满施工要求；

二、圆弧模计算：

1、面板计算:

面板的校核参数：

W=6mm3；I=18mm4;A=6mm2

取1㎜宽的板条作为计算单元；

1）面板的强度校核：

q=0.072×1=0.072N/mm

轴向受力图

Nmax=111.7N

σmax=Nmax/（γx*Ax）=111.7/6=18.62N/mm2

圆弧面板主要轴向受拉力，弯矩很小；

2）面板的扰度校核：

变形图

面板最大变形为0.138mm,

因此满施工要求；

2、圆弧法兰计算:

法兰12*100钢板的校核参数：

W=20cm3；I=100cm4;A=12cm2

1）强度校核：

q=0.072×1=0.072N/mm

q=P*h=

轴向受力图

Nmax=57530N

σmax=Nmax/（γx*Ax）=57530/1200=48N/mm2

圆弧面板主要轴向受拉力，弯矩很小；

2）法兰的变形校核：

变形图

法兰最大变形为0.38mm,

因此满施工要求；

三、桁架计算:

[14a#槽钢参数：

Wx=80.5cm3Ix=564cm4A=18.5cm2

[8#槽钢参数：

Wx=25.3cm3Ix=101cm4A=10.2cm2

I14#工字钢钢参数：

Wx=102cm3Ix=712cm4A=21.5cm2

1、强度校核：

q=0.072×1=0.072N/mm

q=P*h=

桁架结构图

弯矩图

轴向受力图

a）内弦杆双[14a#槽钢最大受压320838.5N，弯矩6806721Nmm。

长度920mm。

λx=920/34＝24，查表φx=0.95

NMx

σmax=——+———

φxAWx

320838.56806721

=——————+——————=132.8N/mm2

3700×0.95164000

[14a#槽钢最大弯矩13062528Nmm，长度116mm。

σmax=MX/WX=13062528/164000=80N/mm2

b）外弦杆I14#工子钢最大受拉293973N，弯矩3370677Nmm。

长度920mm。

NMx

σmax=——+———

AWx

2939733370677

=——————+——————=170N/mm2

2150102000

b）腹杆[8#槽钢最大受拉133804N（23和33单元），长度1100mm；最大受压115269N（25和31单元），长度1100mm；λx=1100/14.3＝77，查表φx=0.77

受拉σmax=N/A=133804/1020=131.2N/mm2

受压σmax=N/φxA=115269/（0.77*1020）=146.8N/mm2

2、扰度校核：

q=0.064×1=0.064N/mm

q=P*h=

法兰最大变形为8.97mm,

3、桁架焊缝校核：

主要计算节点焊缝：

桁架焊接为满焊，焊角Hf>6mm；

对直角焊缝He=0.7Hf=4.2mm来计算,对斜角焊缝He=Hfcos（a/2）,a为夹角；焊缝受拉、压σf=160N/mm2，焊缝受剪σf=140N/mm2；

腹杆[8#槽钢23和33单元最大受拉133804N，腹杆[8#与竖杆成45度，[8#槽钢四周边满焊，

焊缝1：

受力N1=Hfcos（a/2）*LW1*160=6*cos22.5°*80*160=70953.9N；

焊缝2：

受力N2=Hfcos（a/2）*LW2*160=6*cos67.5°*43*160=15797.2N；

焊缝3：

受力N3=0.7Hf*LW3*140=4.2*88*140=51744N；

焊缝4：

为[8#槽钢的翼缘与I14#工字钢的翼缘对焊；

焊缝能受最大力N=N1+N2+N3=138495.1N>133804N；（焊缝必须焊好或加强）

因此满施工要求；

四、对拉螺栓计算:

剪力图

对拉螺栓受拉N=112608N；

现选用Tr36*6螺栓（材质为45#钢）小径有效面积660.7mm2。

σmax=N/A=112608/660.7=170.43N/mm2

Tr36*6螺栓材质选用Q345以上或性能等级为4.6级以上对拉螺栓安全性提高。

五、模板连接螺栓计算:

模板连接螺栓采用普通M20*60小径有效面积245mm2。

法兰所受拉力为57530N，法兰间距为500mm，有三个连接螺栓M20*60

σmax=N/A=57530/735=78.3N/mm2

连接螺栓M20*60满足要求。