高墩翻模计算书.docx
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高墩翻模计算书
附件1
高墩翻模设计计算书
一、基本资料：
1.基本尺寸
全钢模板，面板为h=6mm厚钢板，边筋为∠100*100*10mm；竖肋[10＃，水平间距为L1=40cm；横肋为8mm厚钢板，竖向间距L2=45cm；背筋采用2［18#。
背楞尺寸见计算书后部分，吊钩采用Ф20圆钢。
模板如附图1和附图2所示。
附图1模板横断面
2.材料的性能
根据《公路桥涵施工技术规范JTJ041-2000》和《路桥施工计算手册》的规定，暂取：
砼的重力密度：
26kN/m3；砼浇筑时温度：
20℃；砼浇筑速度：
1m/h；掺外加剂。
钢材取Q235钢，重力密度：
78.5kN/m3；
考虑为新模板，提高系数取1.25，则钢材的抗拉、抗压轴向力［σ］≤175MPa,弯曲应力［σw］≤181MPa，剪应力≤106MPa。
弹性模量为210GPa。
附图2模板立面
3.计算荷载
对模板产生侧压力的荷载主要有三种：
1）振动器产生的荷载：
4.0kN/m2；或倾倒混凝土产生的冲击荷载：
4.0kN/m2；二者不同时计算。
2）新浇混凝土对模板的侧压力；
荷载组合为：
强度检算：
1+2；刚度检算：
2（不乘荷载分项系数）
当采用内部振捣器，混凝土的浇筑速度在6m/h以下时，新浇的普通混凝土作用于模板的最大侧压力可按下式计算（参照《路桥施工计算手册》——人民交通出版社，第8章模板工程：
1模板、拱架、支架与脚手架计算的一般要求。
P172页）：
（1）
当v/T<0.035时，h=0.22+24.9v/T;
当v/T>0.035时，h=1.53+3.8v/T;
式中：
P－新浇混凝土对模板产生的最大侧压力（kPa）；
h－有效压头高度（m）；
v－混凝土浇筑速度（m/h）；
T－混凝土入模时的温度（℃）；
－混凝土的容重（kN/m3）；
k－外加剂影响修正系数，不掺外加剂时取k=1.0，掺缓凝作用的外加剂时k=1.2；
根据前述已知条件：
因为：
v/T=1.0/20=0.05>0.035，
所以：
h＝1.53+3.8v/T=1.53+3.8×0.05＝1.72m
最大侧压力为：
＝1.2×26×1.72＝53.664kN/㎡
检算强度时最大荷载设计值为：
1.2×53.664+1.4×4.0＝70.0kN/m2；
检算刚度时最大荷载标准值为：
53.664kN/m2；
4.检算标准
1）强度要求满足钢结构设计规范；
2）结构表面外露的模板，挠度为模板结构跨度的1/500；
3）钢模板面板的变形为1.5mm；
4）钢面板的钢楞、柱箍的变形为3.0mm；
二、模板检算
1.计算模型
背楞采用双18槽钢，对角螺栓为T30，对拉螺栓为三道T32；竖肋为10号槽钢，横肋为8mm厚，100mm高钢板，详见附图1。
取2节单面模板做整体性分析，模板总高度为4.5m，模板的整体性受力分析采用ansys空间结构有限元分析软件进行模拟分析，计算模型详见下图：
附图3计算模型
2.整体变形及应力分布图
变形图1
变形图2（平面）变形图3（侧面）
第1主应力图最大应力为119MPa＜［σw］≤181MPa，满足要求。
第2主应力图最大应力为48.3MPa＜［σw］≤181MPa，满足要求。
第3主应力图最大应力为-119MPa＜［σw］≤181MPa，满足要求。
3.面板变形及应力分布图
面板最大变形为1.263mm，小于1.5mm，满足要求。
第1主应力图面板最大弯曲应力为119MPa＜［σw］≤181MPa，满足要求。
4.横肋变形及应力分布图
第1主应力图横肋最大变形为0.768mm＜L/500=5m/500=10mm，且小于3mm,满足要求；最大弯曲应力为45.3MPa＜［σw］≤181MPa，满足要求。
5.竖肋变形及应力分布图
第1主应力图竖肋最大变形为0.885mm＜L/500=4.5m/500=9mm，且小于3mm，满足要求；最大弯曲应力为44.3MPa＜［σw］≤181MPa，满足要求。
6.背楞变形及应力分布图
第1主应力图背楞最大变形为0.685mm＜L/500=5m/500=10mm，且小于3mm，满足要求；最大弯曲应力为40.8MPa＜［σw］≤181MPa，满足要求。
三、结论
经检算，在浇筑速度为1.0m/h以下时，模板强度和刚度等满足要求。
参考文献及规范：
1.《路桥施工计算手册》——人民交通出版社，周水兴何兆益邹毅松等编著
2.《公路桥涵施工技术规范》——JTJ041-2000交通部部颁
3.《ansys土木工程应用实例》——中国水利水电出版社李围等编著
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