主墩大塊鋼橋梁模板驗算書一、薄壁墩概況1、兩河口下游永久交通大橋主線2#、3#橋墩均采用雙薄壁墩,薄壁墩寬8.0m,厚2.0m,雙壁中心間距6.0m,雙壁凈距為4.0m;2#墩身高度50m,3#墩身高度54m。2、每次澆筑節段高度:4.5m(3.0m+1.5m)。二、薄壁墩橋梁模板設計1、按高度分為1.5m、3.0m兩種橋梁模板,1.5m高度的設8套,3.0m高度的設4套。2、塊件組合:一套1.5m高橋梁模板包括800×150cm大板兩塊、200×150cm大板兩塊;一套3.0m高橋梁模板包括800×300cm大板兩塊、200×300cm大板兩塊。橋梁模板構造:面板采用6mm鋼板,背面設置豎向小肋(100×5mm扁鋼/間距0.25m),每隔0.5m高度設置一層工10#工字鋼水平肋,橋梁模板最外側采用2[10#槽鋼作豎向背杠,平向間距1.2m。詳見構造設計圖。三、橋梁模板驗算依據1、計算依據:⑴、《公路橋涵施工規范》對橋梁模板的相關要求;⑵、《路橋施工計算手冊》對橋梁模板計算的相關說明。2、荷載組合:⑴、強度校核:新澆砼對側橋梁模板的壓力+振搗砼產生的荷載⑵、撓度驗算:新澆砼對側橋梁模板的壓力⑶、采用Q235鋼材:軸向應力:1401.25(提高系數)175MPa彎曲應力:1451.25(提高系數)181MPa剪應力:851.25(提高系數)106MPa彈性模量:E2.1105MPa3、變形量控制值:結構外露橋梁模板,其撓度值為≤L/400鋼橋梁模板面板變形≤1.5mm鋼橋梁模板的鋼棱、柱箍變形≤L/5001四、橋梁模板驗算1、荷載⑴混凝土澆筑速度:兩岸主墩的澆筑面混凝土供應速度為15~24m3/h,因兩薄壁墩的斷面為32m2,故澆筑速度為:0.469~0.75m/h,從偏于安全考慮,下述計算中澆筑速度取值為0.75m/h。澆筑速度與環境氣溫的比值:當T=22℃時,v/T0.75/220.034當T=10℃時,v/T0.75/100.075⑵混凝土澆筑時的有效壓頭高度:當v/T0.035時:h0.2224.9v/T1.067m當v/T0.035時:h1.533.8v/T1.815m從偏安全考慮,有效壓頭高度取值:h1.85m⑶新澆砼對側橋梁模板的壓強PPKh57.72kPa式中:γ-鋼筋混凝土的重力密度,C40=26KN/m3K—緩凝型外加劑影響修正系數,K=1.2h-混凝土的混凝土的有效壓頭高度,1.85m⑷振搗砼產生的荷載Pn4.0kPa⑸傾倒混凝土時產生的沖擊荷載:因混凝土厚度大于1m,故忽略不計。⑹荷載最終取值:根據《路橋施工計算手冊》中表8-5的計算方法:新澆混凝土對側橋梁模板的壓強:P1.2P69.3kPa振搗混凝土產生的荷載:Pn1.4Pn5.6kPa2、面板驗算(面板采用6mm厚鋼板)取100mm寬度的計算單元,按支承于小肋(5×100mm扁鋼)的三跨邊續梁計算。面板單元100×6mm,其力學數據為:A600mm2I1800mm42q250mm250mm250mm計算荷載:強度校核q169.35.60.17.49kN/m撓度驗算q269.30.16.93kN/m(1)強度驗算最大彎矩:Mmax0.1qL20.17.4910000.25246.81Nm最大拉應力:maxMmaxy46.810.00318001012I1078.02MPa181MPa6最大剪力:Qmax0.6qL0.67.4910000.251123.5N剪應力:max(2)撓度計算:最大撓度:fmax0.677qL100EI4QmaxA1123.56001.87MPa106MPa0.67769300.251002.110114121800100.48mmL4000.625mm(3)結論:強度及撓算驗算均滿足要求。3、小肋驗算(100×5mm扁鋼)按支承于水平槽鋼的簡支梁檢算,跨徑為0.5m。計算單元100×5mm,其力學數據為:A500mm2I416667mm4計算荷載:強度校核q169.35.60.2518.73kN/m撓度驗算q269.30.2517.33kN/mqABl=500mm3(1)、強度驗算最大彎矩:Mmax最大拉應力:max1818.7310000.5585.3Nm8Mmaxy585.30.0561070.2MPa181MPa12I4166671022qL1最大剪力:Qmax0.5qL0.518.7310000.54682.5N剪應力:max(2)、撓度計算:最大撓度:fmax5qL4QmaxA4682.55009.37MPa106MPa5187300.53842.11011412384EI416667100.17mmL4001.25mm(3)、結論:強度及撓算驗算均滿足要求。4、水平肋驗算每隔0.5m高度設置一層工10#工字鋼水平肋,支承于豎向背杠(2[10#槽鋼),背杠平向間距1.2m。故水平肋按照荷載寬度0.5m、跨度1.2m的三跨連續梁計算。水平肋力學數據為:A1433mm2I2450000mm4計算荷載:強度校核q169.35.60.537.45kN/m撓度驗算q269.30.534.65kN/mq1200mm1200mm1200mm(1)強度驗算最大彎矩:Mmax0.1qL20.137.4510001.225392.8Nm最大拉應力:maxMmaxy5392.80.0524500001012I10110.1MPa6181MPa最大剪力:Qmax0.6qL0.637.4510001.226964N4剪應力:max(2)撓度計算:最大撓度:fmax0.677qL100EI4QmaxA26964143318.8MPa106MPa0.677346501.21002.110114122450000100.95mmL4003.00mm(3)結論:強度及撓算驗算均滿足要求。5、豎向背杠驗算豎向背杠采用雙肢槽鋼(2[10#槽鋼),背杠平向間距1.2m,背杠以對拉螺桿支承,對拉螺桿豎向間距為0.75m。故背杠按照荷載寬度1.2m、跨度0.75m的三跨連續梁計算。背杠力學數據為:A2548mm2I3966000mm4計算荷載:強度校核q169.35.61.289.88kN/m撓度驗算q269.31.283.16kN/mq750mm750mm750mm(1)強度驗算最大彎矩:Mmax0.1qL20.189.8810000.7525055.75Nm最大拉應力:maxMmaxy5055.750.0539660001012I1063.7MPa181MPa6最大剪力:Qmax0.6qL0.689.8810000.7540446N剪應力:max(2)撓度計算:最大撓度:fmax0.677qL100EI4QmaxA40446254815.9MPa106MPa0.677831600.751002.110114123966000100.21mmL4001.88mm5(3)結論:強度及撓算驗算均滿足要求。6、對拉螺桿驗算對拉螺桿采用Φ25mm圓鋼制作,材質為Q235鋼材;拉桿兩端均加工普通粗制螺紋。根據《路橋施工計算手冊》,單個螺母的許用拉力:T157.2kN,桿體許用拉力:T017512.5285.9kN因對拉螺桿在橋梁模板表面其行距為1.2m、排距為0.75m,故單個螺桿最大拉力值為:Tmax69.35.61.20.7567.41kN<T057.2kN但Tmax大于T1,對此,可采用在螺桿兩端均安裝雙螺母的方法予以解決。
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