花瓶型桥墩验算

花瓶型桥墩定型钢模板计算内容提要：对花瓶型桥墩采用的定型钢模板进行受力验算，以确保墩柱施工的安全。关键词：花瓶型桥墩、定型钢模板、计算参数、模板计算、竖肋计算、小横肋计算、横向大肋计算1、工程概况本工程为跨越铁路设置立交桥路线，路线总长773.867m。包含跨线桥主体结构及引道。引道共分三段，总长度342.867m。桥梁部分共15排架，总长431m。最小平曲线半径60m，桥上平曲线半径280m。受路线设计限制，本路线设计最大纵坡8.5%。路肩挡土墙墙高低于5.5m时采用悬臂式挡墙，顶宽均采用50cm，底宽根据墙高不同而不同，高于3m挡墙采用整体筏板基础。挡墙高度高于5.5m时采用扶壁式挡土墙，墙宽0.6m，扶壁厚度采用0.6m，挡墙混凝土均采用C35混凝土。挡土墙下路基采用水泥搅拌桩处理软土地基，加固后复合地基承载力满足路基和挡土墙要求，低于4.5m的路基及挡墙地基承载力要求不低于150kpa；高于4.5m挡土墙及路基地基承载力要求不低于200kpa。水泥搅拌桩上设不小于50cm砂砾垫层，垫层要充分压实，挡土墙基底摩擦系数不小于0.4，垫层宽出最外侧桩体边缘50cm，砂砾垫层下层均设置双向土工格栅。路面结构采用3cm细粒式沥青混凝土（AC-10C）+4cm细粒式沥青混凝土（AC-13C）+16cm水泥稳定碎石(3.0Mpa)+16cm水泥稳定碎石(2.0Mpa)。桥梁上部结构采用（4×25m+4×25m）装配式预应力连续箱梁（3×40m）连续钢箱梁+4×25m装配式预应力连续箱梁结构；桥墩除9、10#墩采用花瓶桥墩，其余均采用桩柱接盖梁桥墩，基础采用摩擦桩基础。桥台采用钢筋混凝土U型桥台，基础采用摩擦桩基础。桥梁跨越铁路的中间主跨两侧防撞护栏上安装防抛护网。2、模板计算书2.1、计算参数、模板采用厚6mm的定型钢模板。钢模板的力学参数：极限强度[σ]=215Mpa，抗剪极限[T]=125Mpa,弹性模量E＝206000Mpa，容许挠度[v]＝1.5mm。、模板小横肋采用h=80mm，厚度为b=6mm的钢板，间距均为40cm,弹性模量E＝206000Mpa，极限强度[σ]=215Mpa。、模板大横肋短边横肋采用双拼100mm槽钢，极限强度[σ]=215Mpa。、模板竖肋采用80mm槽钢，间距400mm，弹性模量E＝210000Mpa，极限强度[σ]=215Mpa。、螺栓的抗剪强度设计值fv=140Mpa。2.2、模板计算、荷载由于墩身外观为花瓶式，混凝土浇筑速度不宜过快，每次混凝土浇筑时间不少于4小时进行计算，施工温度为T=20℃，最大浇筑高度为10m，浇筑速度为v=10/4=2.5m/h即砼浇筑速度在2.5m/h以下，新浇筑的普通砼作用于模板的侧压力按照如下公式计算Pm=0.22γ×t0×K1×K2×v1/2γ----钢筋砼的容重，取24KN/m3K1----外加剂影响系数,取1.2K2----砼坍落度影响修正系数,取1.15v----砼的浇筑速度m/h按经验值，t0=200/(T+15)=200/35=5.714h则Pm=0.22×24×5.714×1.2×1.15×2.51/2=65.83KN/㎡浇筑过程中的混凝土倾倒荷载取6.0KN/㎡，振捣混凝土时对侧模板的荷载取2.0KN/㎡，两者不同时存在，取大值6.0KN/㎡。模板承受的最大侧压力p＝1.2×65.83+1.4×6=87.396KN/㎡2.2.2、面板计算选用板中三面固定一面简支的最不利受力情况进行计算。1.强度验算根1据,查路桥施工计算手册得，Kx=0.0227,Ky=0.0168,Kx0=-0.06,Ky0=-0.055。取10mm宽面板条为计算单元荷载为q=87.396×0.001×10=0.874N/mm截面抵抗矩：2.挠度验算根据，从建筑设计手册“常用结构计算”表2-20中查得而符合要求！、竖肋计算竖肋间距400mm，采用80mm槽钢，荷载q=Fh=87.396×400=34.96N/mm，80mm槽钢的截面系数W=25.3×103mm3，惯性矩I=101×104mm4，竖肋按三跨连续梁，利用弯矩分配法计算得弯矩。1．强度验算边跨中：M1=0.08ql2=0.08×30.59×12中跨中：M2=0.025ql2=0.025×30.59×12支点：M3=0.1ql2=0.1×30.59×12σmax===120.9N/mm2<215N/mm2满足要求。2.挠度验算w===1.1mm<2mm满足要求！、小横肋的受力计算模板小横肋采用h=80mm，厚度为b=6mm的钢板，间距均为40cm。底肋、顶肋连接处采用M22螺栓进行连接，螺孔的间距为0.25m。横肋承受的线荷载：q=87.396×0.4=26.219KN/m1.弯矩计算跨中最大弯矩：Mmax=q×l2/8=26.219×0.4×0.4÷截面应力σ=Mmax/W=0.524×1000000÷6400=81.9Mpa<[σ]=215Mpa满足要求！2.剪力计算T=3Q/2bh<[T]其中最大剪力Q=0.5ql=0.5×26.219×0.4=5.24kN截面抗剪强度计算值T=3×5.24×1000/(2×6×80)=16.38N/mm2截面抗剪强度设计值[T]=125.00N/mm2满足要求!3.挠度计算V=5q×l4÷(384EI)V=5×26.219×4004÷(384×206000×256000)=0.17mm<[v]=400/500=0.8mm满足要求！、横向大肋计算荷载q=Fh=87.396×1=87.396kN/m，采用拉杆Φ20钢筋，间距1000，采用双拼100mm槽钢，槽钢的截面系数W=39.7×103mm3，惯性矩I=198×104mm41.强度验算边跨中：M1=0.08ql2=0.08×87.396×1×中跨中：M2=0.025ql2=0.025×87.396×1×支点：M3=0.1ql2=0.1×87.396×1×σmax===110.1N/mm