墩柱模板计算书-midas civil.doc

墩柱模板计算书 计算依据 1、《铁路桥涵设计基本规范》(TB10002.1-2005) 2、《客运专线铁路桥涵工程施工技术指南》(TZ213-2005) 3、《铁路混凝土与砌体工程施工规范》(TB10210-2001) 4、《钢筋混凝土工程施工及验收规范》(GBJ204-83) 5、《铁路组合钢模板技术规则》(TBJ211-86) 6、《铁路桥梁钢结构设计规范》(TB10002.2-2005) 7、《铁路桥涵施工规范》(TB10203-2002) 8、《京沪高速铁路设计暂行规定》(铁建设[2004]) 9、《钢结构设计规范》(GB50017—2003) 设计参数取值及要求 1、混凝土容重：25kN/m3； 2、混凝土浇注速度：2m/h； 3、浇注温度：15℃； 4、混凝土塌落度：16～18cm； 5、混凝土外加剂影响系数取1.2； 6、最大墩高17.5m； 7、设计风力：8级风； 8、模板整体安装完成后，混凝土泵送一次性浇注。 荷载计算 1、新浇混凝土对模板侧向压力计算 混凝土作用于模板的侧压力，根据测定，随混凝土的浇筑高度而增加，当浇筑高度达到某一临界时，侧压力就不再增加，此时的侧压力即为新浇筑混凝土的最大侧压力。侧压力达到最大值的浇筑高度称为混凝土的有效压头。新浇混凝土对模板侧向压力分布见图1。 图1新浇混凝土对模板侧向压力分布图 在《铁路混凝土与砌体工程施工规范》(TB10210-2001)中规定，新浇混凝土对模板侧向压力按下式计算： 在《钢筋混凝土工程施工及验收规范(GBJ204-83) 中规定，新浇混凝土对模板侧向压力按下式计算： 新浇混凝土对模板侧向压力按下式计算： Pmax=0.22γt0K1K2V1/2 Pmax =γh 式中： Pmax ------新浇筑混凝土对模板的最大侧压力（kN/m2） γ------混凝土的重力密度（kN/m3）取25kN/m3 t0------新浇混凝土的初凝时间（h）； V------混凝土的浇灌速度（m/h）;取2m/h h------有效压头高度； H------混凝土浇筑层(在水泥初凝时间以内)的厚度(m)； K1------外加剂影响修正系数，掺外加剂时取1.2； K2------混凝土塌落度影响系数，当塌落度小于30mm时，取0.85；50～90mm时，取1；110～150mm时，取1.15。 Pmax=0.22γt0K1K2V1/2=0.22×25×8×1.2×1.15×21/2=85.87 kN/m2 h= Pmax/γ=87.87/25=3.43m 由计算比较可知：以上两种规范差别较大，为安全起见，取大值作为设计计算的依据。 2、风荷载计算 风荷载强度按下式计算： W=K1K2K3W0 W------风荷载强度(Pa)； W0------基本风压值(Pa)， ，8级风风速v=17.2～20.7m/s； K1------风载体形系数，取K1=0.8； K2------风压高度变化系数，取K2=1； K3------地形、地理条件系数，取K3=1； W=K1K2K3W0=0.8×267.8=214.2Pa 桥墩受风面积按桥墩实际轮廓面积计算。 3、倾倒混凝土时产生的荷载取4kN/ m2。 荷载组合 墩身模板设计考虑了以下荷载； ① 新浇注混凝土对侧面模板的压力 ② 倾倒混凝土时产生的荷载 ③ 风荷载 荷载组合1：①+②+③ （用于模板强度计算） 荷载组合2：① （用于模板刚度计算） 计算模型及结果 采用有限元软件midas6.7.1进行建模分析，其中模板面板采用4节点薄板单元模拟，横肋、竖肋及大背楞采用空间梁单元模拟，拉筋采用只受拉的杆单元模拟。 模板杆件规格见下表： 表1 模板杆件规格 杆件 型号 材质 面板 6mm厚钢板 Q235 法兰 14mm厚钢板 Q235 拉筋 直径25mm精扎螺纹钢 竖肋 10号槽钢 Q235 横肋 10mm厚钢板 Q235 大背楞 25号双拼槽钢 Q235 1、墩帽模板计算（墩身厚2.8m） 1）有限元模型 墩帽模板有限元模型见图2～图3。 墩帽模板中间流水槽处设一道水平拉筋，顶部高出混凝土面100mm处顺桥长方向设4道水平拉筋。 立面 侧面 平面 图2 墩帽模板有限元网格模型 图3 墩帽模板三维有限元模型 2）大背楞强度计算 大背楞采用3槽25a，在荷载组合1作用下应力见图4。 图4 大背楞应力图 ，强度满足。 3）纵、横肋强度计算 墩帽模板纵横肋采用100×10mm钢板，其在荷载组合一作用下应力见图5。