铁路变截面桥墩模板计算书

1、铁路变截面桥墩模板计算书一、计算依据1. 钢结构设计规范 GB500172003；2. 混凝土结构工程施工质量验收规范GB502042002 ；3.公路桥涵施工技术规范JTJ041-2000 ；4. 建筑工程大模板技术规程 JGJ74 2003；5. 建筑钢结构焊接技术规程 JGJ81 2002；6. 建筑结构静力计算手册（第二版）；7. 钢结构设计手册（上册）（第三版）；8. 预应力混凝土用螺纹钢筋 GB/T20065-2006 ；二、设计计算指标采用值1. 钢材物理性能指标23；弹性模量 E2.06 ×105N/mm；质量密度 7850kg/m2. 钢材强度设计值抗拉、抗压、抗弯

2、22f 215N/mm；抗剪 fv 125N/mm；3. 容许挠度钢模板板面 1.0mm， L1/400 ；模板主肋 1.5mm，L2/500 ；背楞 1.5mm，L3/1000 。三、墩柱模板设计计算强度校核；面板采用 6 厚钢板；竖向主肋采用 10# 槽钢，背楞、抱箍采用 、16b 双槽钢，对拉杆 PSB785 25 预应力混凝土用螺- 1 -纹钢筋简称 25 精轧螺纹钢。（一）荷载计算水平荷载统计：新浇混凝土对模板的水平侧压力标准值。按照（ JGJ74-2003）附录 B，模板荷载及荷载效应组合B.0.2 规定： FMin（F1，F2）F10.22 ct 012V 1 / 2F2c H本

3、计算书各工艺参数： c-取 25 kN/m3；t0-初凝时间为 11 小时；V-浇筑速度为 V=1.55 m/hH-混凝土侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面的总高度（ m）；取 15m； 2-取 1.15 。则砼侧压力标准值F 为：F10.22 ×25×11×1.15 ×1.55 /286.5kN/m2F225×15375kN/m2（舍去）砼侧压力荷载分项系数为1.2 ；在有效压头高度之外，模板强度验算时采用荷载设计值，为F1*1.0+4*1.4=109.4 kN/m2- 2 -在有效压头高度之外，模板刚度验算时采用荷载标准值，为F 1*1.2=

4、103.8 kN/m 2（二）面板计算计算所用软件为结构力学求解器1.5 版本。342取 1mm为计算单元。 W=6000mm Ix=18000mmA =6mmxx模板结构形式为： 面板为 6mm钢板，竖肋为 10#槽钢，竖肋通长，横肋断开。1 强度校核强度线荷载 q=109.4 ×1109.4N/mm面板计算简图面板最大弯矩M=0.046q*l 2=0.046*109.4*1000*0.3*0.3=452.7N.m， =M/w=452.7/6*10 -6 =75MPa =215MPa面板强度满足要求。2 刚度校核刚度线荷载 q=104×1 104*103N/m面板最大变形

5、（跨距300mm）f 0.315 ql 40.315104 * 0.34 * 10000.00007m 0.07mm100EI100* 206*109 *18*10 8- 3 -Vmax=0.07mm300/400=0.75mm；面板刚度满足施工方要求。（三） 2m竖肋计算模板竖向主肋校核34210# 槽钢参数： W =39400mmIx=1980000mmA=1270mmx1 强度校核背楞从上向下间距依次为450mm、1100mm、450mm。41.7641.7641.76( 1 )( 2 )( 3 )1234450.001100.00450.00模型图-4228200.00-4228200

6、.000.00( 1 )( 2 )( 3 )12342088000.00弯矩图Mc0.078ql 20.3 * 0.078* 109.4 * 1000* 1.123097.5N.m22 M w3097.5 39.4* 78.6 N/mm215N/mmmaxmaxx所以竖肋 10# 强度满足要求。2 刚度校核q=104N/mm- 4 -( 1 )( 2 )( 3 )1234变形图竖肋 10# 端部最大变形为fc qal36 a23 a31x24EIl 2l 3104 * 1000 * 0.45* 1.1360.4520.4530.3*9* 198* 1081.1231.13124* 206* 1

7、00.0004m0.4mm450 * 5000.9mm跨中最大变形为fc0.664ql 4100EI0.3* 0.664104 * 103 * 1.14100* 206* 109 * 198*10 80.00074 m0.74mm1100 / 5002.2mm因此刚度满足要求。（四）模板背楞计算16b#槽钢参数： Wx=116.8*2cm3 Ix=934.5*2cm41 强度校核q=109.4N/mm对拉螺栓从左至右间距依次为400mm、3*1300mm、400mm。Mmax=0.07*cql2=0.07*1.1*109.4*1000*1 *1.3*1.3=14236N*mm22maxMmax

8、w14236（ 2*116.8 ） 61N/mmf=215N/mm因此强度满足要求。2 挠度校核- 5 -( 1 )( 2 )( 3 )1234变形图背楞 16b# 槽钢，跨中最大变形为xf 0.521cql 40.521* 1.1*104 * 1000 * 1.3.4100EI100* 206* 109 * 2* 934.5*10 80.00044 m0.44mm 1300 / 1000 1.3mm刚度满足规范要求。( 五) 园端抱箍的强度计算 :2抱箍采用 2- 【】 16b，间隔 1100mm，【 16b 的截面积为 S=2515mm。园端最大半径为4523mm，则抱箍受力最大拉力为fc

9、rq1.1* 4.523 * 109.4 * 1000544298 N22max=N/A=544298/(2*2515 )=108 N/mmf=215N/mm抱箍强度满足要求（六）连接螺栓强度计算：模板连接螺栓选用M20*65螺栓，间距 200mm。抱箍连接螺栓3-M27,每个 1.5m，有 7.5 个 M20*65 螺栓和 5 个 M27 他们所承受拉力为544298N2M20螺栓的有效面积为A=218.2mm2M27螺栓的有效面积为A=418mmmax=N/A=433224/（7.5*218.2+5*41822）=146N/mmf=170N/mm（七）竖法兰强度计算：- 6 -法 兰 选

10、用t=14mm*100mm螺 栓 间 距200mm， 其 计 算 面 积-32A=0.014*0.1=1.4*10mI=100*14 3/12=2.2867cm 4环肋传授到法兰上的力为F crq0.4 * 4.523* 109.4 * 1000 197926N22max=N/A=197926/1400=140N/mmf=215N/mmFl 3197926 * 0.23 / 20.0035mf48 * 206* 109 * 2.2867 * 10 848EI3.5m m（八）对拉螺栓计算：对拉螺栓支反力F1.1* 1.3* 109.4 * 1000156442 N2选用 25 精轧螺纹钢对拉螺

11、栓，有效面积为590mm2max=N/A=156442/590=265N/mmf=470N/mm建议选用外径为 40PVC管，面板开孔 42。四、模板操作台及爬梯的说明：对于翻模施工，平板做 3 层，每次翻 2 层，1 层作为接高基础模板，但园端有锥度，不能通用，圆锥墩圆弧端模板需做一整套，随着高度的上升，平板向上翻，人可借助园端模板上下，可节省爬梯，操作平台可安装在模板上，操作平台由挂架和架板组成，用 M20*100螺栓与模板竖筋连接，大约间隔 1.2m 一个，挂架宽 1m，见右图。- 7 -载荷挂架每个 22.8kg ，架板采用木板、钢模板、竹板等，载荷最大每平方2.5KN。2人机具活载取

12、5KN/m。每个挂架承受的力： F=22.8*10/1000+2.5*1.2+5*1.2=9.228KN螺栓受剪应力满足强度要求。F922821.146MPa 70 MPa2S2* 218.2挂架采用 48*3.5架管焊接而成，架管的截面积2，S=489.3mm33W=5.08*10 mm横杆受均布载荷q1=F/1=9.228KN/m其抗弯强度q1l 29.228 * 103* 12127MPa215MPa0.070.076W5.08* 10斜支撑杆受压力 F = F/ （2COS）=9228/ （2*COS35°） =5632.7N2杆长 1.7稳定性校核：细长比L / 15.91

13、700 /15.9 107由钢结构设计规范附录C 查 a 类截面轴心受压结构件的稳定系数0.585架管压应力F5632.7 * 10619MPaMPaS0.585* 489.3125斜杆稳定满足要求。其挂架的强度满足要求。五、模板安装说明（一）、安装方法：- 8 -1、将园端模板的 1/4 模板立在承台上，放稳后在吊装下一块 1/4 园端模板并用螺栓连接， 连接时要不断调节测量， 使得模板直径符合要求，然后吊装平模与园端模板连接， 最后拼接另一端园端模板， 拼接时要注意对角线要相等， 宽窄尺寸符合要求， 板缝平整，误差不超过安装要求。当第一层模板尺寸调节好后。 再拼装下一层， 不得随意拼装堆起

14、，到最后在调节，造成模板互相挤压，无法调整。（二）、模板安装的可靠性校核根据建筑工程大模板技术规程（ JGJ74-2003）(J270-2003) 规定自稳角arcsin P(P 24K 2k2 )1/ 2 / 2K karcsin 1.351.3524* 1.22 * (1.373* 10 3)21/2 /2* 1.2*1.373* 10 30.072P-大模板单位面积自重， P=1.35KN/m，K-抗倾倒系数，通常K=1.2k - 风载标准值（ kN/m2）ksz2f / 16001.3* 1* 1.42 /16001.5925* 10 3s风荷载体型系数，取s =1.3z - 风压高度

15、变化系数，取z =1f - 风速（ m/s），重庆室外风速为1.4m/s （根据建筑施工手册 我国主要城市气象参数表中查出根据技术规范规定当验算结果小于10°时取 - 9 - 10°空心墩外模的最小半径2.1m，1/4 园端模板的弦高h=R(1-cos45 °)=2.1*(1-0.707)=0.615m模板的高度为2m，模板的重心高为1.0m，由于模板坡度为40：1，重心水平偏移为e=1/40=0.025m，将模型简化右下图，则模板的自稳角应为模板的对角线与重心的夹角=arctan （h-2e ）/H= arctan（0.615-2*0.025 ）/2=15.7 ° 10 °因此 1/4 端模放置是稳定的。第一步安装稳定