哈尔滨西客运站墩柱模板计算书Word格式文档下载.docx
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三、整体方案
从结构特点出发充分考虑结构施工要求,在满足砼施工质量要求,保证施工安全的前提下,尽量减少模板数量和规格,达到适用、经济、合理、安全的目的。
四、已知条件
本计算书以截面6.4*3.8m,H=22.5m高的墩柱进行计算。
墩柱模板面板采用δ6㎜,直边框均采用12mm钢板,环向法兰采用12mm钢板,竖肋用[10#槽钢,间隔400㎜,横肋用δ10㎜*100㎜的板条,背楞采用][16b#槽钢,背楞与背楞用连接板连接。
本工程钢柱模钢材牌号为Q235,根据《钢结构设计手册》(第三版)中的取值基本规定,取值如下:
(1)钢材强度设计值
钢材
抗拉、抗压
抗弯(N/mm2)
抗剪
端面承压
(刨平顶紧)
牌号
厚度或直径(mm)
Q235钢
≤16
215(205)
125(120)
325(310)
>16~40
205
120
>40~60
200
115
>60~100
190
110
注:
a.表中厚度系指计算点的钢材厚度,对轴心受力构件系指截面中较厚板的厚度;
b.括号中数值适用于薄壁型钢。
(2)钢材其他取值
钢材弹性模量取E=2.06×
105(N/mm2)
钢板泊松系数取ν=0.3
钢板截面塑性发展系数取γx=1
钢板挠度计算系数取Kf=0.00177
钢板的刚度取Bo=24×
108(N/mm2)
(3)有关混凝土的设计计算取值
混凝土重力密度取γc=24.5KN/m3
混凝土的初凝时间,取to=8h
—外加剂影响修正系数,不掺外加剂时取1.0;
掺具有缓凝作用的外加剂时取1.2;
—混凝土坍落度影响修正系数,当坍落度小于30mm时,取0.85;
50~90mm时,取1.0;
110~150mm时,取1.15。
倾倒混凝土产生的荷载标准值取F2=4KN/m2
v:
混凝土的浇筑速度(m/h)
1、荷载
(1)根据我国《建筑施工模板安全技术规范》<
JGJ162-2008>
当采用内部振捣器时,新浇注混凝土作用于模板上的侧压力标准值可按下列公式计算,并取其中的较小值:
F
=
γh
24.5
x
22.5
551
KN/㎡
侧压力取两者中较小值:
F=72.9KN/㎡
(2)混凝土侧压力设计值:
F=F*分项系数*折减系数
(3)倾倒混凝土时对垂直面模产生的水平荷载
查《建筑施工模板安全技术规范》<
表4.1.2为4KN/㎡
荷载设计值为
=4*分项系数*折减系数
(4)混凝土振捣产生的荷载
查路桥施工计算手册8-1表为4KN/㎡
荷载设计值为
(5)根据《建筑施工模板安全技术规范》<
表4.3.2组合荷载;
新浇注混凝土对侧面模板的压力
倾倒混凝土时产生的荷载
荷载组合1:
+
(用于模板强度计算取设计值)
荷载组合2:
(用于模板挠度计算取标准值)
F=79KN/㎡
1、侧面板的计算:
由于面板之间纵肋间距为400mm,为方便计算,将侧面板按简支梁计算。
纵肋间距取400mm,面板6mm厚,长为700mm。
计算如下:
1)强度校核
根据《建筑工程模板施工手册》表5-9-2得板宽400mm,厚度6mm静载模量为:
N/mm2≤205N/mm2满足要求。
2)挠度校核
验算挠度时不考虑可变荷载,仅考虑永久荷载标准值,故其线荷载作用值如下
q=0.4*8400=3360N/m=3.36N/m
根据《建筑工程模板施工手册》表5-9-2得
查《建筑工程模板施工手册》表5-3-7得,刚模板的面板容许变形值≤1.5mm。
所以满足要求。
2、纵肋校核
背楞是纵肋的支撑,近似按两跨连续梁计算
选10#槽钢,参数:
Wx=39.7cm3Ix=198cm4
纵肋间距为h=400mm,纵肋平均计算长度为L=700mm
σmax<
f=215N/mm2,满足要求
跨中按照简支梁校核
3、、背楞校核
以对拉杆间距作为背楞计算跨矩,根据受力情况,背楞按两跨连续梁计算,
背楞采用2-[16b,查型钢特性表[16b的截面参数:
Wx=117㎝3
,斜拉杆间距5980㎜,背楞最大间距为700mm,则
弯矩:
Mmax=
q*L2/8
0.084*5.98
*
0.7
N/mm*
5980
2mm/
8
12574214.89
弯曲应力:
σmax=Mmax/Wx=
12574214.9
/
(
2
117
*103
)
53.7
N/mm2
<
f=215(N/mm)
满足要求
挠度计算:
fmax=5*q*L4/(384*E*I)=
5
0.084
700
4
2.54
mm
384
2.06
*105*
934
*104
根据《建筑工程模板施工手册》表5-3-7查得钢楞容许值[ⅴ]=
其中:
W为槽钢的截面抵抗矩,I为相对于中性层的惯性矩,E为钢材的弹性模量,q为均布荷载(混凝土侧压力),l为力臂(两道拉杆之间的间距)。
4、桁架校核
桁架采用10#槽钢,由于受混凝土侧压力作用,将桁架受力利用MIDAS计算如下:
(1)利用MIDAS得出桁架所受反力为
右图可以可以看出桁架所受最大反力为6031N
(2)桁架所受应力:
σ=
F/A
6031
1270
4.75
≤215
满足要求
5、连接螺栓的校核
模板连接螺栓初步采用M20,其净截面积An=240㎜2
1)每个螺栓单纯受剪时承载力设计值为:
Nbv=fbv·
πd2/4=130xπ20x20/4=40841N
式中fbv—普通螺栓抗剪强度设计值,fbv=130N/mm2
d—螺栓直径(mm)
Nbv—每个螺栓受剪承载力设计值(N)
2)每个螺栓单纯受拉时承载力设计值为:
Nbt=fbt·
πd02/4=170xπ17x17/4=38587N
式中fbt—普通螺栓抗剪强度设计值,fbt=170N/mm2
d0—螺栓螺纹处的有效直径(mm)
Nbt—每个螺栓受拉承载力设计值(N)
3)每个螺栓所受剪力与拉力
取1m高截面计算,竖向设置5道螺栓,间距200mm一道
连接螺栓所受拉力为Nt=84x1000/5=16800N<Nbt=38587N
单块板上两侧共有10个螺栓
Nv=84x1000/10=8400<Nbv=40841N
√(Nv/Nbv)2+(Nt/Nbt)2=√(8400/40841)2+(16800/38587)2=0.47<1,满足要求
6、吊耳计算
1).吊耳采用Q235(δ14钢板),截面面积A=2100mm2,每块长度方向模板上设2个吊耳,按吊装4000*1500mm宽模板自重1.5吨计算,模板自重荷载设计值取系数1.3,即Px=1.3×
1.5×
9800=19110N.
σ=Px/A=19110/(2×
2100)=4.55N/mm2<
[σ]=120N/mm2均满足要求。
120/4.55=26
2).吊耳与模板之间采用焊接,焊缝长为80mm,焊角尺寸为8mm,单侧受拉面积为:
80×
8/2=320mm2
σ=Px/A=19110/(8×
320)=7.4N/mm2<
120/7.4=16
3).吊耳与模板之间采用焊接,焊缝长为80mm,焊角尺寸为8mm,单侧受剪面积为:
8=640mm2
Px=19110N
τ=Px/A=19110/(8×
640)=3.7N/mm2<
[τ]=120N/mm2故满足要求。
120/3.7=32
经过验算以上指标满足要求,故模板结构满足使用要求。
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