墩身模板计算书Word格式.doc
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五、墩身横梁模板、支架设计 15
一)横梁结构尺寸 15
二)横梁支架设计 15
三)横梁模板验算 15
(一)荷载计算 15
(二)底、侧模板面板验算 16
(三)侧模板内肋验算 17
(四)侧模外肋验算 17
(五)对拉螺杆计算 18
(六)横梁支架模板验算 18
(七)立杆稳定性计算 20
四)横梁模板支架验算结论 22
一、本标段墩身结构形式
本工程主线采用双柱花瓶式墩,单柱花瓶墩,根据高度和截面形式的控制要求,挑选共14种形式墩柱,墩柱形式如下。
桥墩形式
每桥最高墩
桥型
最大断面
尺寸
横梁(M)
备注
最大高度/M
墩号
(长×
宽)/M
宽)
单柱花瓶式
14.77
4
B1
9.0×
3.5
双面曲线
双柱花瓶式
15.179
30
B2
2.2×
2.5
6.8×
2.0
15.349
B4
1.7×
1.7
1.2
15.714
24
B5
2.5×
15.685
28
B3-2
1.5
14.375
10
BS3
四面曲线
15.208
25
BS4
15.078
39
BS5
双柱直立柱式
1.068
60
BS2-1
2.4
15.617
29
BS2-2
单柱直立柱
17.33
BF2
16.853
BFS2
9.434
51
BF1
3.0
9.406
53
BFS1
2.0×
从表中可知,墩高为12m以下采用一次浇筑,12.5~20m以下两次浇筑。
本计算书墩身模板按以下最不利形式计算并确定模板结构形式:
立柱模板验算汇总表
宽度
大横梁
小横梁
板厚
型号
间距
2米以内
16b
700
8
300
6mm
2.2-2.5米以内
20b
3米
22a
3.5米
25b
二、设计依据
1、《公路桥涵施工技术规范》JTG/TF50-2011;
2、《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》JTJ025-86;
3、《建筑施工模板安全技术规范》JGJ162-2008;
4、《建筑结构荷载规范》GB50009-2001;
5、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011;
6、《建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范》JGJ166-2008;
7、《简明施工计算手册》;
8、《实用建筑结构静力计算手册》;
9、《路桥施工常用数据手册》;
10、《建筑施工计算手册》;
11、《路桥施工计算手册》;
12、《瓯海大道东向延伸及枢纽集散系统(瓯海大道东延立交及立交以南段)工程》两阶段施工图设计
三、计算参数
一)结构参数
1、混凝土容重,钢筋混凝土容重;
2、混凝土浇筑速度(按最小断面1.7m×
1.7m,每罐车9m3计算)
混凝土初凝时间
外加剂修整系数[不掺加具有缓凝作用的外加剂],混凝土坍落度影响修正系数【《建筑施工模板安全技术规范》JGJ162-2008】P14
3、6mm厚钢板截面模量(每延米)W=6.0cm3,惯性距(每延米)I=1.8cm4,弹性模量E=2.1×
105MPa,容许应力[σ]=140MPa,,允许抗拉、抗压和抗弯强度,允许抗剪强度,重力密度78.5KN/m3(取1米宽计算重力密度0.47KN/m2);
4、[8型钢腹板厚度d=5mm,截面模量W=25.3cm3,惯性距I=101.3cm4,半截面面积距Sz=15.1cm3,截面积A=10.24cm2,弹性模量E=2.1×
105MPa,自重q=0.0804KN/m,容许应力[σ]=140MPa,,允许抗拉、抗压和抗弯强度,允许抗剪强度;
5、[16b型钢腹板厚度d=8.5mm,截面模量W=116.8cm3,惯性距I=934.5cm4,半截面面积距Sz=70.3cm3,截面积A=25.15cm2,弹性模量E=2.1×
105MPa,自重q=0.1975KN/m,容许应力[σ]=140MPa,,允许抗拉、抗压和抗弯强度,允许抗剪强度;
6、[20b型钢腹板厚度d=9mm,截面模量W=191.4cm3,惯性距I=1913.7cm4,半截面面积距Sz=114.7cm3,截面积A=32.83cm2,弹性模量E=2.1×
105MPa,自重q=0.258KN/m,容许应力[σ]=140MPa,,允许抗拉、抗压和抗弯强度,允许抗剪强度;
7、[22a型钢腹板厚度d=7mm,截面模量W=218cm3,惯性距I=2394cm4,半截面面积距Sz=127.6cm3,截面积A=31.8cm2,弹性模量E=2.1×
105MPa,自重q=0.25KN/m,容许应力[σ]=140MPa,,允许抗拉、抗压和抗弯强度,允许抗剪强度;
8、[25b型钢腹板厚度t=12mm,截面模量W=289.6cm3,惯性距I=3619.5cm4,半截面面积距Sz=173.5cm3,截面积A=39.91cm2,弹性模量E=2.1×
105MPa,自重q=0.3133KN/m,容许应力[σ]=140MPa,,允许抗拉、抗压和抗弯强度,允许抗剪强度;
9、螺杆ф30截面积S=706.9mm2,容许应力[σ]=140Mpa,允许抗拉强度。
10、10×
10杉木枋:
容许弯应力,,W=1/6×
BH2=167cm3,I=1/12*BH3=833cm4,E=10×
103Mpa,自重q=0.07KN/m;
11、普通48×
3.5钢管,考虑负公差,其力学参数按48*3的钢管计算。
其,I=π(D4-d4)/64=10.78cm4,,,,E=2.1×
105Mpa,自重q=0.038KN/m。
二)荷载参数
1、施工人员及设备荷载标准值:
=2.5KN/m2
2、振捣砼时产生的荷载标准值:
=2.0KN/m2(水平模板)、=4.0KN/m2(垂直模板)
3、水平风荷载标准值:
[《建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范》JGJ166-2008]
式中:
—风压高度变化系数,取1.14[JGJ166-2008附录D,B类,15m]
—风荷载体型系数
,[按1平方,平均每米2根较不利计],,因<
0.1,取0.97,取,则,
—基本风压,取0.45KN/m2[《建筑结构荷载规范》GB50009-2001]
则,
四、墩身模板设计
一)墩身模板设计
模板采用钢模施工,钢模板面板采用6mm钢板,内肋为[8型钢,竖向布置,间距30cm;
截面面尺寸200cm以内,外肋采用双[16b型钢;
截面面尺寸220~250cm的外肋骨架采用双[20b型钢,截面面尺寸300cm的外肋骨架采用双[22a型钢,截面面尺寸350cm的外肋骨架采用双[25b型钢,横向布置,间距70cm;
外肋边角螺杆采用ф30螺杆。
二)、墩身模板验算
\
墩身模板受力示意图
(一)荷载计算
1)倾倒砼产生水平荷载标准值:
2KPa
2)新浇砼侧压力标准值:
则有效压头高度,即墩身模板在顶部以下2.19m达到Pmax,以17.33m墩为例,底部以上15.14m荷载为Pmax不变。
3)侧模板受到的侧向压力:
[荷载效应组合设计值→计算承载力]
[标准值→验算挠度]
4)公式及荷载组合见《建筑施工模板安全技术规范》(JGJ162-2008)
(二)检算标准
1、强度要求满足钢结构设计规范;
2、钢模板的面板容许变形值≤1.5mm;
3、结构表面外露的模板,挠度为模板结构跨度的1/400;
4、钢模板面板、内肋、外肋及边角对拉螺杆的变形、强度满足要求;
(三)面板验算
面板钢板与[8型钢满焊,按两端固定结构计算,荷载按每延米计,受力简图如下:
其中,
,满足。
因验算扰度时采用荷载标准值,不考虑倾倒砼荷载组合,故取。
(四)内肋验算
内肋[8型钢受力按三跨连续梁均布荷载计算:
满足
其中。
(五)外肋验算
1、外肋双[16b型钢受力按简支梁计算【跨径2.0m】
受力按简支梁计算,荷载按集中荷载最不利情况考虑,受力图如下:
弯矩、挠度计算简图
其中(标准荷载)。
因验算扰度时采用荷载标准值,不考虑倾倒砼荷载组合。
总挠度:
2、外肋双[20b型钢受力按简支梁计算【跨径2.5m】
弯矩、挠度计算简图
满足。
3、外肋双[22a型钢受力按简支梁计算【跨径3.0m】
4、外肋双[25b型钢受力按简支梁计算【跨径3.5m】
(六)边角对拉螺杆计算
1、外肋[25b、[20b对拉螺杆
外肋边角螺杆采用ф30螺杆对拉【以最大边长3.5m反力计算】,受力图如下:
剪力计算简图
(取最大值)
因螺杆斜向45o角受拉:
(考虑2根)
即外肋3.5m以下大横梁边角处螺杆选用ф30螺杆对拉能够满足要求。
(七)对拉角件计算
对拉角件采用∟10#角钢(边宽10cm,厚1.2cm),斜边加焊1.2cm厚钢板,角钢与槽钢采用单面坡口焊(焊缝宽1.2cm)。
角件轴向力
槽钢宽度16cm,则
有效面积
角件焊接抗剪:
,满足要求。
三)墩身模板验算结论
墩身模板面板采用6mm钢板,面板下设[8型钢,竖向布置,间
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