附件4：中建一局九江新建快速路工程-V型塔柱钢模板计算书-盖章_2021-2023年优秀施组方案_施工方案_方案11-新建快速路系统（一期)工程总承包（一标段）项目-矮塔斜拉桥安全专项施工方案

中建一局九江新建快速路一标项目部 (V 型方柱墩计算书） 设计：李涛 审核: 陈海志 复核：张勇 武汉华瑞佳业路桥钢模有限公司 2021.05目 录 1.相关概况.......................................................................................1 2.材料规格表...................................................................................2 3.相关规范.......................................................................................2 4.检算内容.......................................................................................3 5.计算荷载.......................................................................................3 6.检算概况.......................................................................................4 7.检算结果.......................................................................................5 8.结论.............................................................................................121.相关概况 桥墩为双柱v型斜拉索结构。本次检算模板的下墩柱,参数为下墩柱高20米， 墩柱面为长 3.5米*宽2.5 米，上墩柱截面宽 3.5 米* 1.8 米，详细信息见斜塔构 造图。 模板结构形式：模板为对拉杆+背楞结构，材质主要为Q235B,面板为武钢产的 6mm的钢板，法兰为100mm*12mmX2，横筋和竖筋为[10钢和12mm扁钢。间距300mm， 侧边背楞为双槽 [16#钢。模板节段分为2米、背楞垂直于模板，间距0.7米,每道 背楞设置2道拉杆和4道斜拉杆。 塔柱底座和曲线段墩柱分开浇筑，下塔柱为翻模施工，一次浇筑最高高度为4 米。 具体详细设计见相关方案图纸，简图如下： 图1、塔柱和模板构造图 12.材料规格表 序号 名称 材质 型号 1 面板 Q235 6mm钢板 2 拉杆 PSB785 Φ25mm螺纹钢 3 法兰 Q235 100mmx12mmX2扁钢 4 竖筋和纵肋 Q235 10#槽钢和100mmx12mmx2扁钢 5 背楞 Q235 ][16 6 螺栓 / 8.8级M20高强螺栓 3.相关规范 国标GB50017—2017 规范TB10002.2-2005（Mpa） （Mpa） 钢材 厚度或直径d 牌号 （mm） 轴向 抗 抗 局部 抗 拉，弯 端面承 力 剪 弯 承压 剪 应力 压 d≤16 135 80 140 200 125 215 Q235 16＜d≤40 120 205 325 40＜d≤60 115 200 d≤16 200 120 210 300 180 310 Q345 16＜d≤35 170 295 400 35＜d≤50 155 265 注：表中厚度是指计算点的钢材厚度；对轴心受力杆件是指截面中较厚钢板的 厚度。 ○1 模板设计图。 ○2 桥墩施工图纸。 ○3 《钢结构设计规范》（GB50017-2017）。 ○ 4 《钢结构工程施工及验收规范》（GB50205-2001）。 ○ 5 《钢结构焊接规范》（GB50661-2011）。 ○6 《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）。 ○ 7 路桥施工计算手册。 24.检算内容 模板在施工过程中，模板结构受力状况进行分析，依据模板设计图纸 和相关规范，对模板强度、刚度进行复核、优化。 1、 检算模板面板的强度和刚度。 2、 检算模板法兰、筋板，背楞，拉杆的强度。 3、 检算模板屈曲临界系数。 5.计算荷载 （1）根据以下两个公式计算取小值。 1 公式一: p  0.22t v2 c 0 1 2 公式二: p  H c p 式中: —新浇筑的混凝土对模板的最大侧压力(KN/m2)；  c—混凝土的重度取 26KN/m3  —混凝土外加剂影响修正系数，取 1.2 1  —混凝土的坍落度影响系数取 1.3 2 v —混凝土的浇筑速度 1M/h（暂定 1M/时） t 0 —新浇混凝土的初凝时间 8h（暂定 8 小时） H—一次浇筑混凝土最大高度取 4 米 采用公式一计算结果： 即 0.22*26*8*1.2*1.3*10.5=71.3kN/m2 等 效 流 体 高 度 71.3/26=2.74m。 采公式二 p  H 计算结果： c 墩柱计算流体高度取4米时，最大底部侧压力为：4*26=104KN/m2 （2）工况为混凝土重量、 （3）自重按重力加速度 g=10m/s2加载、 （4）混凝土比重为 26KN/m3、 （5）振捣荷载为 4.0KN/m2、 （6）强度组合荷载=砼(1.2)+自重(1.4)+振捣荷载(1.4)、 （7）刚度组合荷载=砼(1.0)+自重(1.0)+振捣荷载(1.0)、 36.检算概况 砼荷载加载图 全视图 振捣荷载加载图 0#块侧模全视图 4振捣荷载加载图 砼荷载加载图 振捣荷载加载图 砼荷载加载图 7.检算结果 7.1 计算结果输出 5面板最大应力为 32Mpa 面板最大变形为 1mm 法兰和竖肋最大应力为 149.8Mpa 竖筋最大应力为 124.2Mpa 背楞最大应力为 72.1Mpa 拉杆最大轴力为 87KN 6下墩柱面板最大应力为 24.9Mpa 下墩柱最大变形为2mm 下墩柱竖筋板最大应力为 72Mpa 下墩柱法兰和侧肋板肋板最大应力 175Mpa 下墩柱背楞最大应力为67.2Mpa 下墩柱拉杆最大轴力为41.9KN 70#块侧模横肋最大应力为125.9Mpa 0#块侧模法兰最大应力为182.6Mpa 0#块侧模面板最大变形为4mm 0#块侧模面板最大应力为138.9Mpa 屈曲临界系数为1.36E+001>2.0 桁架最大应力为190.8Mpa 87.2 拉杆承载力验算 拉杆为 PSB785 精轧螺纹钢，最大抗拉强度 785Mpa，容 许 706.5Mpa，直径 25mm，截面积 A=πR2 =3.14*（25/2）2 = 490.625mm。 由上图得知拉杆最大轴力为 87KN，对杆应力为： σ＝N/A = 87000/803.84 =177.3Mpa < [706.5Mpa] 故拉杆和斜拉杆的抗拉强度符合要求。 模板部件最大应力均小于材料强度(215Mpa),故满足要 求，最大应力发生在桁架底部。 7.3 模板承载力计算 下墩柱采用翻模施工，每次浇筑 4 米，一节模板作为支 撑，靠底下模板摩擦力和对拉精轧螺纹钢一部分接触点来支 点来支撑上 2 节模板重量来完成混凝土浇灌施工 ，由于下 模板近似于仅承载上 2 节模板自重荷载，故取近似状态下荷 载计算。 下底模板承载总荷载：(经过理论上计算 2 节模板自重 7.5 吨)， F 上 2 节模板自重（KN）*1.2(系数)=7500KG*1.2=9000KG = 90KN 下底模板需承受的竖向压力 F 压=90 KN 97.3.1 M20 螺栓承载力验算 M20 螺栓的允许承载力： [NL]=Pμn/K 式中：P---高强螺栓的预拉力，取 180kN; μ---摩擦系数，取 0.3； n---传力接触面数目，取 1； K---安全系数，取 1.5。 则：[NL]= 180×0.3×1/1.5=36kN 螺栓数目 m 计算： m=F 压/[NL]=90/36=2.5≈3 个，设计模板罗栓安装数量 m=10 个。 则每条高强螺栓提供的抗剪力： P′=N/10=90/10=9 KN < [NL]=36kN 故能承担所要求的荷载。 7.3.2 螺栓轴向受拉计算 砼与与钢之间的摩擦系数取μ=0.3 计算。 模板产生的压力： Pb= N/μ=90/0.3=300 kN 由高强螺栓承担。 则：N’=P =300 kN b 模板的压力由 20 颗条 M20 的高强螺栓的拉力产生。即 每条螺栓拉力为 N1=P /20=300/20=150 kN < [P]=180kN b 10σ=N’/A= N′（1-0.4m1/m）/A 式中：N′---轴心力 m ---所有螺栓数目，取：20 个 1 A---高强螺栓截面积，A=3.8cm2 σ =N ’ /A= P （ 1-0.4m /m ） /20/A=300 × (1-0.4 × b 1 20/20)/20×3.8×10-4=114 MPa＜[σ]=140MPa 故高强螺栓满足强度要求。 7.3.3 模板壁为受拉产生拉应力 拉力 P1=10N =10×90kn/=900 KN，模板高度为 2m。 1 模板纵向截面积：S =0.12×2=0.24m2 1 σ=P /S =900/0.24=37.5 MPa＜[σ]=140MPa 1 1 满足设计要求。 7.3.4 模板对墩柱混凝土的压应力σ1 μ*σ1*B*d = K* F 式中: μ为摩阻系数、B 模板宽度、d 立柱周长、K 荷 载安全系 数（取 1.2）、F 作用在单个模板上的荷载 0.35*σ1*2000*8750=1.2*90*106，σ1=1.76MPa （6 根对拉精轧螺纹钢预紧力也会增加模板对墩柱的摩 擦力，故上述计算结果满足要求） 118.结论 1、模板的强度和刚度都能满足规范要求。 2、螺栓采用螺栓为（8.8 级）M20*60mm 高强螺栓。 3、浇筑速度不宜过快，不大于 1M/时。 12