6m整体钢模一次灌注成型墩身模板计算.docx

1、.黄黄铁路T4墩身模板计算书计算： 复核：审核：日期：2019/05/16目录第一章工程简介1一、工程概况1二、墩身模板结构介绍1第二章计算验算相关参数选定5一、参考资料5二、技术参数及相关荷载大小选定5设计荷载5材料性能6符号规定6荷载组合6第三章墩身模板结构验算8一、模型建立及分析8模型建立8荷载加载9边界约束11二、墩身模板验算12面板强度验算12面板刚度验算13竖肋强度验算14竖肋刚度验算15背带强度验算12背带刚度验算12对拉拉杆验算15第四章模板计算成果汇总及结论19一、计算成果汇总19二、计算结论192第一章 工程简介一、工程概况墩身高度取6m整体钢模一次灌注成型。模板验算取高度

2、6m墩身模板进行验算，墩身截面如下图1-1墩身横断面图二、墩身模板结构介绍墩身截面见图1，为圆矩形。墩身最大浇筑高度6m，采取大块钢模组拼进行模板浇筑完成。模板规格为：高度为2.0m模板。详见模板图纸。面板：采用厚度=6mm钢板。边框：采用厚度12mm*100mm扁钢。竖肋：采用10槽钢，间距360mm布置。详见模板构造图。对拉拉杆：采用M25精轧螺纹钢，双螺帽拧紧。桁架:采用16槽钢、10#，弧肋采用16槽钢，布置于拉杆对应位置。详见模板构造图。具体见图1-21-4。图1-2 模板配置平面图图1-3模板配置立面图图1-4 模板大样图第二章 计算验算相关参数选定一、参考资料1.路桥施工计算手册

3、人民交通出版社,2001；2.铁路桥涵设计规范TB10002-2017;3.钢结构设计规范GB50017-2003;4.建筑施工模板安全技术规范JGJ162-2008.二、技术参数及相关荷载大小选定 设计荷载计算此模板时，外力主要有新浇混凝土产生的侧压力、振捣混凝土时对模板产生的侧压力。 模板自重计算按实际结构自重计算，程序自动计入 新浇混凝土侧压力计算根据路桥施工计算手册，对于竖直模板来说，新浇注混凝土的侧压力是它的主要荷载。预计采用天泵浇筑墩身混凝土。取混凝土运输能力为40m/h，新浇混凝土容重=25KN/m，墩身截面积为3.24，最大混凝土浇筑速度v=6.05m/h，考虑到模板承受能力及

4、其他因素，取浇筑速度为1.5m/h。当砼浇筑速度在1.5m/h以下时作用在模板上的最大侧压力可按以下计算：Pm=Kh当v/T0.035时：h=0.22+24.9v/T当v/T0.035时： h=1.53+3.8v/T式中：Pm新浇筑混凝土对模板的侧压力，kPa；h有效压头高度，m；T砼入模时的温度，综合考虑实际与最不利情况，取10C；K外加剂影响修正系数，取K=1.0；V混凝土的浇筑速度，取1.5m/h；混凝土的重力密度，取25kN/m；H混凝土浇筑层（在水泥初凝时间以内）的高度，取6m；V/T=1.5/10=0.150.035h=1.53+3.8v/T=1.53+3.80.15=2.1m，浇

5、筑高度为6m。Pm=Kh=1.0252.1=52.5KN/m2,取混凝土最大侧压力为52.5KN/m2。 振捣混凝土时对侧面模板的侧压力计算根据路桥施工计算手册，查表得振捣混凝土时对垂直面模板侧压力采用4.0KPa。施工风荷载计算:风荷载：按0.55KN/m2计 材料性能Q235钢材容许应力为215MPa。对拉拉杆采用M25精轧螺纹钢，容许应力为980MPa。位移LL/400 符号规定轴力：拉力为正，压力为负；应力：拉应力为正，压应力为负；其它内力规定同结构力学的规定。 荷载组合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模板自重振动荷载，取4Kpa风荷载：按0.55KN/m2计最

6、不利荷载为+1.05+第三章 墩身模板结构验算一、模型建立及分析 模型建立模板受力采用有限元软件midas进行建模分析，其中模板面板采用板单元模拟，竖肋、桁架采用空间梁单元模拟，对拉拉杆用桁架单元模拟计算，本次按最不利墩身浇筑荷载模拟计算。图2-1墩身模板有限元模型三维效果图 荷载加载新浇混凝土产生对模板的侧压力在midas中采用压力荷载进行模拟，模板高度在03.9m段，压力荷载均匀分布；在3.96m段，压力荷载线性变化，具体如图2-2与2-3所示图2-2 新浇混凝土侧压力竖直方向示意图 图2-3 新浇混凝土侧压力平面示意图图2-4 混凝土振捣荷载示意图 图2-5 风荷载平面示意图边界约束在实

7、际施工中，在midas中采用固定约束进行模拟。如图2-6所示。图2-6 边界约束示意图二、墩身模板验算 面板强度验算墩身模板面板采用6mm钢板，其在最不利荷载组合作用下应力见图3-1。图3-1面板应力图由图3-1可知，面板最大应力为187MPa。max=187MPa=215MPa，故知面板强度满足要求。 面板刚度验算面板在荷载组合作用下各节点位移见图3-2。图3-2面板位移图由图3-2可知，面板最大位移为4.7mm，根据公路桥涵施工技术规范(JTG/T F50-2011)第5.2.7规定，可知面板刚度满足要求。 竖肋强度验算竖肋采用10槽钢、其在最不利荷载组合作用下应力见图3-3。图3-3竖肋

8、应力图由图3-3可知，竖肋在最不利荷载组合作用下最大应力为182MPa。 max=182MPa=215MPa，故知竖肋强度满足要求。 竖肋刚度验算竖肋在荷载组合作用下各节点位移见图3-4。图3-4竖肋位移图由图3-4可知，竖肋最大位移为2.77mm根据公路桥涵施工技术规范(JTG/T F50-2011)第5.2.7规定，可知竖肋刚度满足要求。（5）桁架 弧肋强度验算桁架采用16槽钢、弧肋采用16槽钢，其在最不利荷载组合作用下应力见图3-5。图3-5桁架 弧肋应力图由图3-5可知， 桁架 弧肋在最不利荷载组合作用下最大应力为212MPa。 max=212MPa=215MPa，故知背带 弧肋强度满

9、足要求。（6）桁架 弧肋刚度验算桁架 弧肋在荷载组合作用下各节点位移见图3-6。图3-6桁架 弧肋位移图由图3-6可知，背带 弧肋最大位移为5.5mm，根据公路桥涵施工技术规范(JTG/T F50-2011)第5.2.7规定，可知背带刚度满足要求。对拉拉杆验算对拉拉杆规格为M25精轧螺纹钢，其面积490.9mm2。拉杆在荷载组合作用下轴力见图3-7。图3-7拉杆应力图由图3-7中看出，对拉拉杆在最不利荷载组合作用下轴力为78KN则，其=F/A=7810N/490.9mm=159MPa830Mpa,故满足要求。第四章 模板计算成果汇总及结论一、计算成果汇总将最不利工况作用下，墩身模板计算结果汇总

10、如下表：表4-1 墩身模板计算结果汇总表序号名称规格最大应力（Mpa）最大轴力（KN）累计变形（mm）应力/轴力最大处变形最大处1面板6mm厚钢板187（215）4.7整体模型中部整体模型中部1竖肋10#182（215）2.7整体模型下部整体模型中部1桁架 弧肋16# 16#212（215）5.5整体模型中部整体模型中部3拉杆25159（830）78拉杆中部二、计算结论1、经计算验算，该墩身模板在给定的荷载条件（T10，V=1.3m/h）下是安全可靠的，各项受力指标均满足相关规范要求。2、模板拼装过程中模板间连接螺栓必须上齐、上满、上紧。3、施工过程中严格控制混凝土浇筑速度，最快浇筑速度不得超过1.3m/h。密切观察模板变形，若变形过大及时停止施工，保证安全。武汉吉峰路桥钢模有限公司 2019/05/1618