中北路墩身模板计算书2.docx

1、中北路墩身模板计算书2中北路延长线道路排水工程2标段现浇墩身模板设计计算书中交二航局中北路延长线道路排水工程项目经理部二九年十月目 录1、荷载计算.12、面板强度验算.33、水平次梁验算.44、竖向主梁验算.55、背带桁架验算 66、模板拉杆选取12 墩身模板计算书一、荷载计算1、新浇筑混凝土对模板侧压力根据建筑工程模板施工手册（中国建筑工业出版社）P481 如下公式： a=0.22rcto12V1/2 (5-3-1) Fb=rcH (5-3-2)rc_ 混凝土的容重 取24kN/m3 ,to_ 新浇混凝土初凝时间，由砼配合比知，to 取10h,V_砼浇筑速度，取3.0m/h,H_新浇筑混凝土

2、总高度，H =6.4m,（按整体浇筑进行模板砼计）1_外加剂影响系数，我部混凝土不添加外加剂，1=1.0，2_坍落度影响系数，2=1.2；（桥规规定坍落度为110150mm时，影响系数取1.15,墩身施工砼为泵送混凝土，坍落度为180220mm，规范无规定取值，影响系数取1.2）。 根据公式(5-3-1) ： a=0.22rcto12V1/2 =109.74kN/m2根据公式(5-3-2) ： Fb=rcH =246.4 =153.6kN/m2 故施工静止水平荷载取F=min(a , Fb)=109.74 kN/m2 2、活荷载 水平活荷载主要为混凝土倾倒时产生的荷载，取4kN/m2 故施工水

3、平荷载为F0 =109.74+4=113.74 kN/m2则砼有效压头高度3、墩身结构图二、钢面板取6mm厚，验算其强度及刚度选取面板方格中最不利情况，四边固定尺寸为：,由于，按双向板计算，查表得最大弯矩系数：Kwx=0.0603(位于固定边中点处)；最大挠度系数：Kf=0.00727（位于板中心处）。1、 强度验算取1mm宽的板条为计算单元，荷载为：。，但根据规范乘以0.85荷载调整系数，故q=0.850.113=0.0961 N/mm；Mx= KwqLx2=0.06030.09612782=447.85Nmm；Wa=1/6bh2=1/6162=6mm3；max=Mmax/Wa=447.85

4、Nmm/16mm3=74.64N/mm2 =215N/mm2 故满足强度要求。、挠度验算 Vmax=KfqL4/B0V =h/500 (5-5-2) 式中q_新浇混凝土侧压力的标准值（N/mm2 ），为0.0961N/mm2 h_ 计算面板的短边长（mm） h=278mm; L_ 计算面板的短边长（mm）L=400mm; B0_板的刚度，B0 =Eh13/12（1-2） E钢材弹性模量取E=2.1x105(N/mm2 ); h1钢板厚度（mm）, h1 =6 mm; 钢板的泊松系数，=0.3； Kf 挠度系数，Kf =0.00727； Vmax 板的最大计算挠度。 B0 =Eh13/12（1-

5、2） =2.110563/12(1-0.32) =4.15106 N.mm 因此，根据公式(5-5-2) Vmax=Kf.FL4/B0 =0.007270.09612784/4.15106 =1.0mm V =1.5mm,故刚度满足要求。三、水平次梁验算 （10x80mm钢板）水平次梁为10mm厚，高80mm的钢板，等间距L=278mm布置。1、 荷载：q=Fb=0.113375=42.38N/mm;查表得：弯矩系数Km=-0.107,挠度系数Kw=0.6322、 强度验算塑性变性系数rx 取1.0抵抗矩Wx=1/6bh2=1/610802=10667mm3 惯性矩Ix=1/12bh3=1/1

6、210803=426667mm4最大弯矩值为：Mmax= KmqL2=0.10742.383752=6.38105N.mm于是最大弯矩应力为：max=Mmax/rx Wx =6.38105N.mm /(1.010667mm3 )=59.78N/mm2=215N/mm2故满足强度要求。3、 挠度验算 根据等截面等跨连续梁均布荷载作用下的变形公式： 最大挠度：W=KwqL4/100EI 查表5-9-11得：Kw=0.632,荷载q= q=Fb=0.113375=42.38N/mm,其中L=375mm， E=2.1105; 惯性矩Ix=1/12bh3=1/1210803=426667mm4 所有参数

7、代入上式中得 ： W=KwqL4/100EI =0.63242.383754/（1002.1105426667） =0.059mmV =h/375=375/500=0.75mm, 故刚度满足要求。四、竖向主梁验算。 竖向主梁采用8槽钢，等间距b=300mm布置，横向桁架等间距L=750mm布置。荷载按中心点向两边分布,考虑0.85荷载调整系数，故：q=0.85F.b=0.850.113375= 36.0N/mm。 按四等跨连续梁均布荷载计算，查表得 弯矩系数 Km= -0.107挠度系数Kw =0.632 、强度验算 查表得 Wx=25.3cm3 Ix=101.3cm4 塑性发展系数rc取1.

8、0Mmax=KmqL2=0.10736.07502=2.17106N.mmmax= Mmax /rc Wx =2.17106/1.025.3103=85.77 N/mm2 =215N/mm2 故满足强度要求。、刚度验算 W=KwqL4/100EI =0.632367504/1002.1105101.3104 =0.338mmV =L/500=750/500=1.5mm, 故刚度满足要求。五、背带桁架验算 取墩身长边模板背带为最不利桁架计算。桁架等间距b=750mm布置。1、 荷载取值 桁架上弦杆受均布荷载，荷载折算到节点上，考虑0.85荷载调整系数，故：q=0.85Fb=0.857500.11

9、3=72.0N/mm;节点荷载分布如下图示： 、桁架内力计算利用截面法与节点法计算桁架内力图，如下图示： 根据水工钢结构（水利电力出版社）P162页，由于桁架的边界条件对桁架的稳定性是有利的，且对桁架稳定性控制条件来讲可以忽略不计，因此不计边界影响。由均布荷载转化到节点位集中荷载，而形成弯矩：第一节间：M1=0.8M0=0.872.09562/8=6.6KN.M;中间节间：M2=0.6 M0 =0.672.08002/8=3.5 KN.M;中间节点：M3=-0.6 M0 = -0.672.08002/8= -3.5 KN.M; 3 、杆件强度验算1、 上弦杆 取内力最大的BC杆，为压杆，其内力

10、为：N= -60.35KN;Mx=3.5kN.m;由结构图知：杆长Lx=800mm,选取214a，查表得：A=37.02cm2; Wx=161cm3; ix=6.16cm。由本书第四章表4-4查得截面塑性发展系数 rx =1.05； ry =1.2杆件长细比：x=Lx / ix =800/61.6=13.0=150稳定系数，查水工钢结构 附录七，表一，=0.987 欧拉临界力：Nex=2EA/x 2=3.1422.11053702/13.02=4.54107N BC杆件两端受集中荷载和等值弯矩的同时作用，属压弯构件，故等效弯矩系数=1.0。验算弯矩作用平面内的稳定性，根据水工钢结构P133页式

11、（4-33）知： max= = =37.2N/mm2 =215N/mm2 故满足强度要求2、 下弦杆 下弦杆取最不利的EF杆计算，为拉杆，此杆选取I14工字钢，查表得：A=21.5cm2 。由内力图知EF杆内力N=51.8kN。根据水工钢结构P155页式（5-1）式知： max= 式中N杆件内力，N=60.35KN; A杆件毛截面面积，A=21.5cm2; 截面螺栓孔损减系数，杆件无螺栓孔，取1.0 max= =60.35103/1.02150 =28.1N/mm2 =215N/mm2 故满足强度要求3、 斜杆验算 取最不利的斜杆AE杆，材料为：10槽钢，查表得：A=12.7cm2;Wx=39

12、.7cm3rx=3.95cm; e=1.52cm。由内力图知：N=-85.36KN为受压杆件，计算长度Lx=0.8L0=0.81061mm=848.8mm。杆件长细比=Lx/ rx =848.8/39.5=21.5=150 ，查附录七，得稳定系数x=0.966根据水工钢结构（水利电力出版社.高等学校教材）第四章第七节，按偏心压弯实腹式杆件计算。欧拉临界力：Nex=2EA/2 =3.1422.01051061/27.32 =2.81106N 根据式（4-28）最大弯矩值：Mmax=N.e/(1-) =85.3610315.2/(1-) =1.36106N.mm根据式（4-32）max = （4-32） = =104.2N/mm2 =215N/mm2 故满足强度要求4、 背带桁架变形验算 利用单位荷载法计算桁架变形度。桁架实际状态和虚拟状态的各杆件内力如下图示：利用图乘法，j= 列表计算如下表示： j=(2209380.1)/2.1105 =1.99mmF=200.1kN