墩柱模板计算书midascivil文档格式.docx

1、 15 ；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。图 1 新浇混凝土对模板侧向压力分布图在铁路混凝土与砌体工程施工规范 （TB10210-2001） 中规定，新浇 混凝土对

2、模板侧向压力按下式计算：在钢筋混凝土工程施工及验收规范 （GBJ204-83） 中规定，新浇混 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：Pmax=0.22 t0K1K2V1/2Pmax = h式中：Pmax 新浇筑混凝土对模板的最大侧压力（ kN/m2 ） 混凝土的重力密度（ kN/m3 ）取 25kN/m3t0 新浇混凝土的初凝时间（ h ）；V 混凝土的浇灌速度（ m/h ） ;取 2m/hh 有效压头高度；H 混凝土浇筑层 （在水泥初凝时间以内 ）的厚度 （m）；K1 外加剂影响修正系数，掺外加剂时取 1.2 ；K2 混凝土塌落度影响系数，当塌落度小于 30mm

3、 时，取 0.85 ；50 90mm 时，取 1；110 150mm 时，取 1.15 。Pmax=0.22 t0K1K2V1/2=0.22 25 8 1.2 1.15 21/2=85.87 kN/m2h= Pmax/ =87.87/25=3.43m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）； 12W0 基本风压值 （Pa），W0 1.6V 2 ，8 级风风速 v=17.2 20.7m/s ；K1 风载体形系数，取 K1=0.8 ；K2 风压高度变化系数，取 K2=1 ；K

4、3 地形、地理条件系数，取 K3=1 ；W0 1 V 2 1 20.72 267.8Pa 0 1.6 1.6 W=K1K2K3W0=0.8 267.8=214.2Pa 桥墩受风面积按桥墩实际轮廓面积计算。3、倾倒混凝土时产生的荷载取 4kN/ m2 。四、 荷载组合墩身模板设计考虑了以下荷载；1新浇注混凝土对侧面模板的压力2倾倒混凝土时产生的荷载3风荷载 荷载组合 1：+ （用于模板强度计算） 荷载组合 2 ： （用于模板刚度计算）五、 计算模型及结果采用有限元软件 midas6.7.1 进行建模分析， 其中模板面板采用 4 节点 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

5、受 拉的杆单元模拟。模板杆件规格见下表：表 1 模板杆件规格杆件型号材质面板6mm 厚钢板Q235法兰14mm 厚钢板拉筋直径 25mm 精扎螺纹 钢竖肋10 号槽钢横肋10mm 厚钢板大背楞25 号双拼槽钢1 、墩帽模板计算（墩身厚 2.8m ）1 ）有限元模型100mm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，顶部高出混凝土面处顺桥长方向设 4 道水平拉筋图 3 墩帽模板三维有限元模型图 4 大背楞应力图max 71MPa 140MPa ，强度满足。3）纵、横肋强度计算墩帽模板纵横肋采用 100 10mm 钢板，其在荷载组合一作用下应力见图 5 max 58MP

6、a图 5 纵、横肋应力图4）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 6图 6 面板应力图 max 24MPa5）顶帽模板刚度计算 在荷载组合 2 作用下各节点位移见图 7 。图 7 节点位移图 从图中看出，模板在荷载组合 2 作用下最大位移为 2mm ，为顺桥方向6）拉杆强度计算拉杆采用 25 精扎螺纹钢筋，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，如只设一道拉杆，其最大拉应力为 284MPa ，只能采 用精扎螺纹钢。如设二道拉杆，其最大拉应力为 177MPa 。2 、墩帽模板计算（墩身厚 2m ）1 ）有限元模型 墩帽模板有限元模型

7、见图 9图 10 。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。立面平面图 9 墩帽模板有限元网格模型图 10 墩帽模板三维有限元模型2）大背楞强度计算大背楞采用 2 槽 16a ，在荷载组合 1 作用下应力见图 11图 11 大背楞应力图见图 12图 12 纵、横肋应力图max 89MPa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图 13 面板应力图 max 59MPa5）顶帽模板刚度计算 在荷载组合 2 作用下各节点位移见图 14图 14 节点位移图从图中看出，模板在荷载组合 2 作用下最大位移为 1.7mm ，

8、为顺桥方 向。拉杆采用 25 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。图 15 拉杆应力图3、墩身模板计算（墩身厚 2.8m）墩身模板有限元模型见图 16 图 17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 100mm 处顺桥长方向设 4 道水平拉筋。图 16 墩身模板有限元网格模型图 17 墩身模板三维有限元模型大背楞采用 2 槽 25a ，在荷载组合 1 作用下应力见图 183）竖、横肋强度计算墩身模板横肋采用 100 10mm 钢板，竖肋采用 10 号槽钢，其在荷载组合一作用下应力见图 19图 19

9、 纵、横肋应力图墩身模板面板采用 6mm 钢板，其在荷载组合一作用下应力见图 20图 20 面板应力图 max 35MPa 210MPa ，强度满足。 5）墩身模板刚度计算 在荷载组合 2 作用下各节点位移见图 21图 21 节点位移图 从图中看出，模板在荷载组合 2 作用下最大位移为 3mm ，为顺桥方向 6）拉杆强度计算通过计算可知，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 25 精扎螺纹钢。如设 2 道，其应力为 165 MPa图 22 拉杆应力图4、墩身模板计算（墩身厚 2m）1 ）有限元模型 墩身模板有限元模型见图 23图 24 。 墩身模板中间流水

10、槽处设一道水平拉筋。图 23 墩身模板有限元网格模型图 24 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。组合一作用下应力见图 26图 26 纵、横肋应力图墩身模板面板采用 6mm 钢板，其在荷载组合一作用下应力见图 27图 27 面板应力图 max 46MPa5）墩身模板刚度计算 在荷载组合 2 作用下各节点位移见图 28图 28 节点位移图从图中看出，模板在荷载组合 2 作用下最大位移为 2mm ，为顺桥方向通过计算可知，其最大拉应力为 124MPa图 29 拉杆应力图六、 结论计算模型中选取了 2m 及 2.8m 厚桥墩模板进行了计算， 均满

11、足强度及 刚度要求，因此在 2m 及 2.8m 范围内的模板易满足要求。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 25 精扎螺纹钢；3m 高的模板竖向设 3 层，2m 及 1.5m 高的模板竖向设 2 层， 间距 1m ，1m 及 0.5m 高的模板竖向设 1 层。墩帽模板中间流水槽位置水平设一道拉筋，采用 25 精扎螺纹钢，竖 向设 3 层，顶部高出混凝土面 100mm 处顺桥长方向设 4 道水平拉筋，水 平间距 0.5m 。经计算， 2m 及 1.5m 高桥墩模板横肋采用 10mm 厚钢板，其它可采 用 8mm 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 算得知拉杆的最大拉应力达到 284MPa ，超过 Q345 钢材的容许拉应力， 故拉杆采用精扎螺纹钢。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。