垭坝大桥墩柱模板验算书

重庆龙搏钢结构制造有限公司1道安八标垭坝大桥空心薄壁墩柱模板设计说明书一、适用范围本计算适用于道安八标垭坝大桥墩身模板.二、设计依据（一）《钢结构设计规范》(GBJ17)；（二）《建筑工程模板施工手册》，杨嗣信，中国建筑出版社；（三）《组合钢模板技术规范》（GB50214-2001）；(四）《建筑结构荷载规范》（GBJ9-87）；(五）《混凝土结构工程及验收规范》（GBJ5024-92）；（六）《预应力混凝土梁圆端形实体桥墩直、曲线L=32m+32m简支梁桥墩结构图》。三、设计原则（一）施工概况①采用泵车匀速浇筑；②设混凝土浇筑速度ν≤2m/h;③设混凝土坍落度50~90mm，则2β取1.15；④混凝土施工温度取5℃（按春季施工温度考虑），由此得混凝土初凝时间t0=200/(5+15)=10h；⑤混凝土重力密度0γ取25KN/m3；⑥混凝土一次性浇注最大高度H=6m；（二）模板概况①模板所用材料材质均为Q235钢，拉杆使用φ25圆钢；②外模面板使用用δ6mm钢板制作，竖向使用[8#加强，背楞[14#加强。内模面板使用用δ5mm钢板制作，竖向使用[8#加强，背楞[12#加强，由于内模纵向加支撑，故不验算内模的受力。重庆龙搏钢结构制造有限公司2③模板按1.5m一节配置，配调节块，可满足所需高度，每节采用￠18螺栓连接。④主要对面板强度及挠度、竖肋强度及挠度、背楞强度及挠度、拉杆抗拉强度进行验算。四、结构验算（一）模板侧压力计算侧模所受砼侧压力位：F1=νββγ22.02100t-----------①F1=H0γ-----------②1β——外加剂影响修正系数，不掺外加剂取1.0，掺外加剂取1.2；2β——砼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1.15F1=0.22×25KN/m3×10h×1.2×1.15×2m/h=107.3KN/㎡-----------①F2=25KN/m3×6m=150KN/㎡-----------②根据《模板施工手册》规定取其中较小值，即取①：F1=107.3KN/㎡。由振捣产生的荷载F按6KN/㎡计算，倾倒混凝土时产生的水平荷载值F按2KN/㎡计算（振捣产生的荷载与倾倒混凝土冲击荷载不同时计算），恒载分项系数取1.2，活载分项系数取1.4，折减调整系数取0.85，则混凝土侧压力设计值为：F2=107.3KN/㎡×1.2×0.85=109.4KN/㎡振捣力F3=6KN/㎡×1.4×0.85=7.14KN/㎡。总荷载F=F2+F3=109.4KN/㎡+7.14KN/㎡=116.54KN/㎡=0.11654N/mm2（二）强度及挠度验算按面板为两边简支、两边固定验算面板最大正应力，跨度为：横向肋间距Lx=310mm（350-40=310mm)竖向背楞间距Ly=800mm重庆龙搏钢结构制造有限公司3板厚h=5mm1.面板的强度验算：取1mm宽的板条为计算单元，q=0.11654N/mm2×1mm=0.11654N/mm由于Lx/Ly≈0.5,则取最大弯曲系数为0xmK约为-0.0843，挠度计算系数Kf=0.00261面板所受弯矩最大值：Mmax=0xmK·q·Lx2=0.0843×0.11654N/mm×（310mm）2=944.1N·mm截面抵抗矩：Wx=61×1mm×（5mm）2=4.2㎜3面板所受最大正应力为：δmax=nmaxγxWM=12.41.9443וmmmmN=224.7N/㎜2＜[δ]=235N/㎜2γn------截面塑性发展系数，1.0；[δ]------许用应力，N/㎜2，Q235钢板许用应力为235N/㎜2。所以面板强度符合设计要求。面板挠度Vmax=04βxfFLK,取F=0.11654N/㎜2β0=)γ1(1223×Eh=）（23253.0-1125N/mm1006.2×××mm=2.4×106N·㎜E-------钢板弹性模量，2.06×105N/㎜2；h-------高度（板厚度），mm；γ------钢板泊松系数，0.3；则Vmax=0.00261×mmNmmmmN•××642104.2)310(/11654.0=1.17㎜Vmax=1.17㎜＜1.5㎜所以面板的挠度满足设计要求。重庆龙搏钢结构制造有限公司4所以面板采用5mm厚钢板设计。2.竖肋的验算：以背楞为支点a.竖肋的荷载为;q=F·Lx=0.11654N/㎜2×350mm=40.789N/㎜b.竖肋强度的验算：竖肋设计为8#槽钢截面抵抗矩Wx=25.3×103㎜3截面惯性矩Ix=101×104㎜4竖肋所受正应力为：δmax=xxWMγmax=332103.250.1)800(/789.40125.0mmmmmmN××××=129N/㎜2＜[δ]=235N/㎜2γx------截面塑性发展系数，1.0；[δ]------许用应力，N/㎜2；所以面板竖肋的强度满足设计要求。a.竖肋跨中部分挠度验算：Vmax=EIql38454=4425410101/1006.2384)800(/789.405mmmmNmmmmN××××××=1.05mm＜500l=500800=1.6mm所以竖肋的挠度（最大）符合设计要求。因此可以采用8#槽钢作竖肋。3.背楞的验算：（以拉杆为支点的简支梁）a.荷载q=F·L=0.11654N/mm2×800mm=93.2N/mmF------总荷载，N/mm2;L-------相邻背楞间距，mm。b.强度验算背楞所受最大弯矩Mmax=281ql=1/8×93.2N/mm×(1050mm)2=12.8×106N·mm重庆龙搏钢结构制造有限公司5查表得2[14#槽钢截面惯性矩Ix=2×564×104mm4截面抵抗矩Wx=2×80.5×103mm3则背楞所受最大应力：δmax=xxWMγmax=336105.8020.1108.12mmmmN××ו×=79.5N/mm2δmax=79.5N/mm2＜[δ]=235N/mm2所以背楞挠度符合设计要求c.背楞挠度验算则跨中最大挠度为：Vmax=EIql38454=44254105642/1006.2384)1050(/2.935mmmmNmmmmN×××××××=0.62mm＜1000l=10001050=1.05mm所以背楞挠度满足设计要求。采用14#槽钢作模板背楞。(三)对拉杆抗拉强度验算：F=F·A=116.54KN/m2×（0.8m×1.125m）=104.85KNF------总荷载，KN/m2；A------拉杆作用面积，A=拉杆横向间距×拉杆竖向间距，m2。φ25普通圆钢的最大抗拉强度设计值为：[f]=235KN/m2×3.14×(0.0125mm)2×106=115.5KNF=104.85KN＜[f]所以φ25普通圆钢的抗拉强度满足设计要求。所以采用φ25普通圆钢作对拉杆。(三)斜拉杆的计算重庆龙搏钢结构制造有限公司6计算公式:N[N]=fA其中N——斜拉杆所受的拉力；A——斜拉杆有效面积(mm2)；f——斜拉杆的抗拉强度设计值，取235N/mm2；由于斜拉杆斜放，斜拉杆的承受力要大1.414×116.54=164.7kN。斜拉杆的直径:M32；斜拉杆有效直径:31mm；斜拉杆有效面积:A=754mm2；斜拉杆最大拉力值:[f]max=235×105×754×10-4=177.2kN斜拉杆强度验算满足要求。所以采用φ32普通圆钢作斜拉杆