墩柱模板计算书

附件2:

中铁13局合福铁路墩柱模板计算书

一、 基本资料：

（一）模板的基本尺寸

全钢模板，模板如图1和图2所示。各部分材料型号如下：

位置 面板 主筋 直背楞 弧段背楞 墩身处筋板 墩帽处筋板 边框 端部对拉螺栓 斜拉螺栓 中间对接螺栓 50材料 钢板 槽钢 双槽钢 槽钢 钢板 钢板 钢板 圆钢 圆钢 精轧螺纹钢 正面505078007700墩帽 C1500型号 d=6mm [10# 22# 16# d=6mm, h=100mm d=12mm, h=100mm d=12mm, h=100mm 直径40mm 直径40mm 直径32mm 侧面50503000290050备注 T40 T40 50501503000295027502750R4357墩帽 P墩帽 R墩帽 R墩帽 R1150Ⅰ模板 R137006000模板 P11150Ⅰ模板 R123002000模板 R1模板 R12000模板 R2模板 P1模板 R2模板 R2模板 R22000模板 R3模板 P1模板 R3模板 R3模板 R32000模板 R4模板 P1模板 R4模板 R4模板 R41800027501062000模板 R5模板 P1模板 R5模板 R5模板 R52000模板 R6模板 P1模板 R6模板 R6模板 R62000模板 R7模板 R7模板 P1模板 R7模板 R72000模板 R8模板 R8模板 P1模板 R8模板 R82000模板 R9模板 R9模板 P1模板 R9模板 R9106155037007800对拉螺栓T40106155010615506000155015004800001500对拉螺栓T40对拉螺栓T401150106737001150对拉螺栓T40R100R100230030002050370020501067R115R15000A?32精轧螺纹8724斜拉螺栓T40斜拉螺栓T40?32精轧螺纹11501150R1180003000墩帽 RR9349150北京康港模板有限公司 第 1 页 共 10页

图1 模板整体图

（二）材料的性能

根据《公路桥涵施工技术规范JTJ041-89》和《公路桥涵钢结构设计规范》 《钢结构设计规范》GB50017-2003 建筑结构静力计算手册（第二版） 钢结构设计手册（上册）（第三版） 《建筑工程大模板技术规程》 JGJ74-2003

砼的重力密度：26 kN/m3；砼浇筑时温度：20℃；砼浇筑速度：2m/h；掺外加剂。

钢材取Q235钢，重力密度：78.5kN/m3；容许应力为215MPa；弹性模量为206GPa。吊勾的最大允许应力为50MPa （三）计算荷载

侧模只考虑侧向荷载，内模及外模的顶模需要考虑竖向荷载。 对侧向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（《桥梁施工工程师手册》P171杨文渊）：

P?k?h （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/m）；

3

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；

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根据前述已知条件： 浇注速度为2.0m时：

v/T=2.0/20=0.1>0.035，

所以

h＝1.53+3.8v/T=1.53+3.8×0.1＝1.91m

最大侧压力为：

P?k?h＝1.2×26×1.91＝59.59kN/m2

检算强度时最大荷载设计值为：

q'?1.2×59.59+1.4×4.0＝77.91 kN/m

2

；

检算刚度时最大荷载标准值为：

q''?59.59 kN/m2

（四）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；

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二、 模板计算

(1) 计算模型

计算时，建立整体模型。

图2 计算模型整体及局部示意图

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(2) 计算荷载

图3 计算荷载分布示意图

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(3) 面板的检算

图4 面板变形分布示意图

由图上可知，外模面板最大变形为4.23 mm，发生在墩脚处，满足要求。

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(4) 应力检算

图5 模板整体应力（不含拉杆）及对拉螺栓应力分布示意图

由图上可知，模板处最大拉应力出现在中间精轧螺纹拉杆处，为330 MPa，满足要求。除此外，整个模板其它部分最大的应力出现在精轧螺纹拉杆相连处的背楞处，为153 MPa，如图所示，从上到下分布较为均匀。

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刚度检算

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(5)

图6 整体变形（包含拉杆）分布示意图

由图可以看出，整体最大变形为4.23 mm，发生在墩脚处。而拉杆最大变形为3.79 mm，发生在最顶部。

外界温度为5℃时，浇筑速度为0.6米每小时 外界温度为10℃时，浇筑速度为1.0米每小时 外界温度为15℃时，浇筑速度为1.4米每小时 模板的抗倾覆

18米模板计算重量约为60吨。 风荷载取最高值F风=1KN/㎡

模板迎风面积按S=140㎡ 模板底部宽度B=3.5m 抗倾覆安全系数μ=1.15

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ΣM=M外+PB/2－F风SμH/2=0

M外=1000*140*18*1.15/2-60000*3.5/2 =1344000N.m

外界加力大于1344000N.m的扭矩才能保证模板的抗倾倾覆的安全。如果在18米处系缆风绳，缆风绳与地面成45度时，其缆风绳的拉力F=1344000/18*cos45=105595N.

模板连接螺栓为M20，许用拉力为[ F] =76000N

ΣF=806400 N

每个连接螺栓Fmax=ΣF/20=40320N＜[ F] =76000N 螺栓满足要求。

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