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1、【精品文档】如有侵权,请联系网站删除,仅供学习与交流墩柱模板强度校核书(桁架式).精品文档.墩柱模板强度校核书(桁架式)一、设计依据建筑结构荷载规范 混凝土结构设计规范桥梁施工手册 钢结构设计规范 铁路桥涵施工技术规范二、技术特性:1. 满足墩身体形设计尺寸要求;2. 具有足够的刚度,确保成形后混凝土表面平顺美观,尺寸符合规范要求;3. 在现浇混凝土最大浇注高度的施工工况下,保证模板不出现位移和变形;4. 确保模板操作简单、拆装方便、安全可靠;5. 部件标准化、系列化,具有较好的通用性;二、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
2、和规格,达到适用、经济、合理、安全的目的。三、已知条件:按照最大截面9.0 x3.3m,最大墩高16.5m进行计算。墩模板面板采用6,竖肋用10#槽钢间隔340,横肋用14*100的板条,间距最大为750,背楞采用25#槽钢,桁架宽1150,上下弦杆用双槽钢,腹杆用2-8#槽钢,桁架间距750,桁架与背楞斜连接采用32精轧螺纹钢拉杆。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16215(205)125(120)325(310)16402051
3、20406020011560100190110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=2.06105(N/mm2)钢板泊松系数 取=0.3钢板截面塑性发展系数 取x=1钢板挠度计算系数 取Kf=0.00177钢板的刚度 取Bo=24108(N/mm2)(3)有关混凝土的设计计算取值混凝土重力密度取c=25 KN/m3混凝土的初凝时间, 取to=8小时混凝土外加剂影响系数 取1=1.2混凝土坍落度影响系数 取2=1.15倾倒混凝土产生的荷载标准值 取F2=4 KN/m21、荷载:1) 根据我
4、国混凝土结构工程施工及验收规范GB50204-92中新浇注混凝土作用在模板上的最大侧压力计算公式如下F=0.22c.to12V F=c.HF 新浇筑混凝土对模板的最大侧压力(kN/ M2);c - 混凝土的重力密度(kN/m3);to 新浇筑混凝土的初凝时间(h),可按实测确定。当缺乏试 验 资 料 时 , 可采用to= 200/ (T+15)计算(T为混 凝 土 的 温 度 );V- 混凝土的浇筑速度(m/h);H- 混凝土侧压力计算位置处至新浇筑混凝土顶面的总高度( M );1 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;2 混凝土坍落度影响修正系数,当坍
5、落度小于30mm时,取 0. 85; 5 0 90 mm时,取1.0;110150mm时,取1.15。带入数据得 侧压力取两者中较小值:F=105KN/ 设计值:(2)混凝土侧压力设计值:F=F1*分项系数*折减系数(3)倾倒混凝土时产生的水平荷载 查建筑施工手册17-78表为2KN/ 荷载设计值为(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)按表1 7-81进行荷载组合2、 面板的计算:圆弧模板在混凝土浇注时产生的侧压力有横肋承担,在刚度计算中与平模板相似。2.1计算简图 取1m宽板带作为计算单元。(1)面板荷载计算面板荷载计算值q=1211=121
6、(kN/m)(2)面板抗弯强度计算按双向板计算,选面板区格中三面固结、一面简支的最不利受力情况进行计算。453.0750340=yxll,按近似0.5值,查建筑结构静力学计算手册(第二版)附表4-21可得,mxo=-0.0836,myo=-0.0569, mx=0.041, my=0.0028, Kw=0.0026。支座弯矩:面板截面抵抗矩 3226000610006161mmbhW= 应力,满足要求。跨中弯矩:钢板的泊松比,故需换算面板截面抵抗矩 3226000610006161mmbhW= 应力为:,满足要求。(3)面板挠度计算()()EhB=-=-=23352303.011261010.
7、12112n41.5108 N.mm, 满足要求。3、纵肋校核选10#槽钢,参数: Wx=39.7cm3 Ix=198cm4 1) 强度校核纵肋间距为h=340mm,纵肋平均计算长度为L=750mmmax f=215MPa ,满足要求2) 挠度校核跨中按照简支梁校核v=L/1000=750/1000=0.75mm , Vmaxv满足要求4、桁架的强度校核:1150mm宽桁架,桁架腹杆采用2-8,内弦杆采用2-【16,外弦杆采用2-12.内力计算桁架的受荷面积9.172*0.75q=121x0.75=90.75KN 图1桁架简化模型图2桁架弯矩图图3桁架轴力图图4桁架剪力图图5桁架位移计算图由力
8、学求解器求出的内力如上图示1)应力计算: 桁架内弦杆采用16#槽钢:截面参数:Wx=2x117x103mm3 =234000 mm3 Ix=2x934x104mm4=186800000 mm3max=Mmax/ Wx (Mmax=1/8ql2)=9.543x106/234000=40.8N/mm2f=215 N/mm2满足要求。2)最大位移发生在6节点处,为3.7mm,,满足要求。5、四角斜拉采用32的精轧螺纹钢,其截面积为804 mm2,用于模板的加固及调方取拉杆研究对象,由静力平衡条件N/sin45=ql/2,其支座反力N=360KN,PSB930的精轧螺纹钢其轴向拉力设计值N=Af=80
9、4x1080=868320N, 其值远大于392KN故满足要求,我方交付时会附带钢厂家精轧螺纹钢的材质单;其四角对拉为Tr32的普通圆钢起双重加固作用,无需计算。 6、宽度方向背楞验算:背楞采用25c#, 截面参数:A=2x44.9=89.8 cm2,Wx=2x295=590cm3 , Ix=2x3696=7392cm4 背楞按照两端斜拉角钢位置为固定点,两端固定计算;图1背楞简化模型图2背楞弯矩图图3背楞剪力图图4背楞位移计算图由力学求解器求出的内力如上图示均满足要求。7、连接螺栓的校核:模板连接螺栓采用M20,桁架上采用螺栓48-M20, 其截面积S1=314.22螺栓受力T=AxP/2*
10、24 =5.9*2*111.47*103/48=27.4*103N=T/S=27.4X103/314.2=87.21MPa170MP满足要求8、吊耳计算: 1. 吊耳采用Q235(14钢板),截面面积2100mm2,每块长度方向模板上设四个吊耳,按吊装8300*1500mm宽模板自重3.9吨计算,模板自重荷载设计值取系数1.3,即x1.33.99800=49686N.=x /=49686/(42100)=6.05N/mm2=160N/mm2均满足要求。160/6.05=26.4(则安全系数K=4)。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: 808/2=320 mm2=x /=48412/(8320)=18.9N/mm2=160N/mm2均满足要求。160/18.9=8.5(则安全系数K=4)。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: 808=640 mm2x48412N=x/=48412/(8640)=9.5N/ mm2=160 N/mm2故满足要求。160/9.5=16.8(则安全系数K=4)。