墩柱模板设计

墩身模板设计方案

我分部墩身分为圆端型实体矮墩和流线型圆端实体墩两种形式。圆端型实体矮墩为2.5m以下墩；流线型圆端实体墩为3.0m以上墩。前郭家特大桥圆端型实体矮墩1.5 m高墩8个、2.0m高墩28个、2.5m 高墩23个；流线型圆端实体墩3.0 m高墩21个、3.5m高墩19个、4.0m 高墩6个，4.5m 高墩1个。

我部配设圆端型实体矮墩模板5套，其中1.5m+0.5m两套；2.0m+0.5m两套；2. 5m一套。

流线型圆端实体墩模板5套，其中3.0 m两套；3.0 m+0.5m两套；3.5m+0.5m一套。

一、 设计原始数据

1、 模板材料：面板：6mm；连接法兰：∠100x10;竖肋板：［10;横肋：-100x10;外加劲箍：［16b。（材料均为Q235）

2、 加劲箍最大竖向间距为1000mm一道。

3、 施工数据：墩柱截面最大为：7600(L)x3000(W);每小时浇注上升速度V=2m/h;混凝土初凝时间：to=3.5h.

二、 模板侧压力计算

F=0.22γetoβ1β2V1/2

其中：γe为混凝土重力密度 γe=25KN/m3；

to为混凝土初凝时间；

β1为外加剂影响修正系数；β1=1.1 ；

β2为混凝土坍落度影响修正系数. β2=1.15。

计算得：F=34.44KN/m2。

三、 面板验算

四、 选面板小方格中最不利的情况，即三面固定，一面简支（短边）。

由Ly/Lx=333/312.5=1.07，查静力计算图表得最大弯矩系数Km=0.079,最大挠度系数：Kf=0.00212。

1、 强度验算

取1mm宽的肋条为计算单元，载荷为：

q=34.44×1=0.03444(N/mm2)

Mmax=Km×q×Ly2=0.079×0.03444×3332=301.7(Nmm)

Wx=bl2/6=1×82/6=10.67（ mm3）

得：σmax=Mmax/Wx=301.7/10.67=28.28(N/mm2)<215N/mm2

强度满足要求。

2、 挠度验算

ωmax=KfFLy4/ Bo

其中Bo =Eδ3/12（1-r2）

r —钢板泊松系数 r=0.3

δ—面板厚度

Bo=2.06×105×83/12×(1-0.32)= 9.66×106(Nmm)

则ωmax =0.00212×0.03444×3334/9.66 ×106=0.09（mm）

[ω]=Ly/500=333/500=0.67（mm）

ωmax> [ω]

挠度满足要求。

五、 横肋计算

1、 载荷：

q=f×h=0.03444×312.5=10.76(N/mm)

Mmax= ql2/2=10.76x312.52/2=525390.63(N/mm)

冷扎扁钢的惯性矩：I=bh3/12=8x1003/12=6.67x105 (mm4)

抗弯截面系数：Wx= bh2/6=8x1002/6=13333.33(mm3)

2、 强度验算：

σmax=Mmax/Wx=525390.63/13333.33=39.4 N/mm2<215 N/mm2

3、 挠度计算：

fmax=ql4/8EI=10.76x312.54/8x2.1x105x6.67105=0.09mm<[f]=312.5/400=0.78

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六、 加劲箍验算

设计所选加劲箍材料为16#热轧槽钢。加劲箍受力最大的边为长边，故一长边为分析对象。

加劲箍的载荷：q=Fl=34.44x1=34.44（N/mm2）

fmax=5ql4/384EI=5x0.03444x97144/384x2.06x105x983x104=0.2(mm)

故加劲箍满足要求。

以上验算数据均按最不利条件取得，故本设计方案能满足模板施工要求。