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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。
..
新浇混凝土对模板侧向压力分布图图1中规定,新浇(TB10210-2001)在《铁路混凝土与砌体工程施工规范》混凝土对模板侧向压力按下式计算:
?
27272?
40kPa?
?
P?
max?
1.62?
1.6中规定,新浇混在《钢筋混凝土工程施工及验收规范》(GBJ204-83)
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:
1/2VtPmax=0.22γKK201h
Pmax=γ式中:
)kN/m2Pmax------新浇筑混凝土对模板的最大侧压力(25kN/m3)取γ------混凝土的重力密度(kN/m3;
t0------新浇混凝土的初凝时间(h)2m/hm/h);
取混凝土的浇灌速度(V------h------有效压头高度;
的厚度(m);
H------混凝土浇筑层(在水泥初凝时间以内)1.2;
K1------外加剂影响修正系数,掺外加剂时取~5030mm时,取0.85;
混凝土塌落度影响系数,K2------当塌落度小于1.15。
时,取;
90mm时,取1110~150mm21/2=85.87kN/m2×
1.151.2825t0K1K2V1/2=0.22Pmax=0.22γ×
×
=87.87/25=3.43m
h=Pmax/γ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);
12W?
V,W0------基本风压值(Pa),8级风风速v=17.2~20.7m/s;
01.6;
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=11122267.8Pa20.7?
V?
W?
01.61.6267.8=214.2Pa
W=K1K2K3W0=0.8×
桥墩受风面积按桥墩实际轮廓面积计算。
4kN/m2。
3、倾倒混凝土时产生的荷载取荷载组合四、墩身模板设计考虑了以下荷载;
新浇注混凝土对侧面模板的压力①
倾倒混凝土时产生的荷载②
风荷载③
(用于模板强度计算)+②+③:
①荷载组合1(用于模板刚度计算)2:
①荷载组合计算模型及结果五、
节点4进行建模分析,其中模板面板采用采用有限元软件midas6.7.1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
杆型材
Q2356m面厚钢
Q23514m厚钢法
直25m精扎螺纹拉Q235竖1号槽Q235横厚钢10mmQ235
大背楞25号双拼槽钢
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。
4大背楞应力图图?
140MPa?
71MPa<
,强度满足。
max3)纵、横肋强度计算钢板,其在荷载组合一作用下应力见10mm墩帽模板纵横肋采用100×
。
图5
纵、横肋应力图图5
58MPa<
max4)面板强度计算钢板,其在荷载组合一作用下应力见图墩帽模板面板采用6mm6。
6面板应力图图?
140MPa24MPa<
max)顶帽模板刚度计算5。
2作用下各节点位移见图7在荷载组合
节点位移图图7
2mm,为顺桥方向。
作用下最大位移为从图中看出,模板在荷载组合2)拉杆强度计算6精扎螺纹钢筋,在模板中间流水槽位置水平设一道,高φ拉杆采用25层。
3度方向设,只能采用通过计算可知,如只设一道拉杆,其最大拉应力为284MPa..
精扎螺纹钢。
如设二道拉杆,其最大拉应力为177MPa。
8拉杆应力图图)2m2、墩帽模板计算(墩身厚)有限元模型1。
9~图10墩帽模板有限元模型见图处100mm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4顺桥长方向设道水平拉筋。
侧面立面
图墩帽模板有限元网格模型9
墩帽模板三维有限元模型图10
2)大背楞强度计算11。
16a,在荷载组合1作用下应力见图大背楞采用2槽
图11大背楞应力图?
75MPa<
max)纵、横肋强度计算3钢板,其在荷载组合一作用下应力见100墩帽模板纵横肋采用×
10mm12。
图
图12纵、横肋应力图..
140MPa89MPa<
,强度满足。
max4)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。
13面板应力图图?
59MPa<
max)顶帽模板刚度计算514。
2在荷载组合作用下各节点位移见图
节点位移图14图为顺桥方向。
,作用下最大位移为模板在荷载组合从图中看出,21.7mm6)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。
15拉杆应力图图
)3、墩身模板计算(墩身厚2.8m)有限元模型1。
~图17墩身模板有限元模型见图16处100mm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4道水平拉筋。
顺桥长方向设
侧面立面
图墩身模板有限元网格模型16
墩身模板三维有限元模型图17
2)大背楞强度计算18。
25a,在荷载组合1作用下应力见图大背楞采用2槽
图18大背楞应力图?
91MPa<
max)竖、横肋强度计算3号槽钢,其在荷载组10mm钢板,竖肋采用10×
墩身模板横肋采用10019。
合一作用下应力见图
图19纵、横肋应力图..
112MPamax4)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。
20面板应力图图?
210MPa35MPa<
max)墩身模板刚度计算5。
作用下各节点位移见图21在荷载组合2
图21节点位移图3mm,为顺桥方向。
从图中看出,模板在荷载组合2作用下最大位移为)拉杆强度计算6精扎螺纹钢筋,在模板中间流水槽位置水平设一道,高拉杆采用φ253度方向设层。
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165MPa。
22拉杆应力图图2m)4、墩身模板计算(墩身厚)有限元模型1。
23~图24墩身模板有限元模型见图墩身模板中间流水槽处设一道水平拉筋。
立面侧面
平面墩身模板有限元网格模型图23
24图墩身模板三维有限元模型..
大背楞采用2槽16a,在荷载组合1作用下应力见图25。
25大背楞应力图图?
140MPa104MPa<
max)竖、横肋强度计算3号槽钢,其在荷载组10×
10mm钢板,竖肋采用墩身模板横肋采用100。
合一作用下应力见图26
图26纵、横肋应力图?
200MPa?
max)面板强度计算4。
钢板,其在荷载组合一作用下应力见图墩身模板面板采用6mm27
27面板应力图图?
140MPa46MPa<
2作用下各节点位移见图28在荷载组合
节点位移图图28
作用下最大位移为2mm,为顺桥方向。
2从图中看出,模板在荷载组合6)拉杆强度计算钢筋,在模板中间流水槽位置水平设一道,高度方向设25拉杆采用φ3层。
124MPa通过计算可知,其最大拉应力为
拉杆应力图图29
结论六、
厚桥墩模板进行了计算,均满足强度及2.8m2m及计算模型中选取了范围内的模板易满足要求。
及2.8m刚度要求,因此在2m25φ墩身模板中间流水槽位置水平设一道拉筋,为统一规格,均采用层,高的模板竖向设2层,2m及1.5m精扎螺纹钢;
3m高的模板竖向设3层。
0.5m高的模板竖向设1及间距1m,1m精扎螺纹钢,竖25墩帽模板中间流水槽位置水平设一道拉筋,采用φ道水平拉筋,水平4100mm处顺桥长方向设向设3层,顶部高出混凝土面0.5m。
间距8mm其它可采用高桥墩模板横肋采用10mm厚钢板,1.5m经计算,2m及厚钢板。
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,经计故拉钢材的容许拉应力,超过算得知拉杆的最大拉应力达到284MPa,Q345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。