1.4圆柱模板结构验算.docVIP

阜新高速Ф1.4m园柱模板结构验算书 一、结构验算说明 本结构验算按照圆模板径向拉力原理和小断面平面模板原理进行验算。 验算均取最不利位置进行，为达到安全目的，验算时受力结构模型均取用简支，相当于另外附加了一个安全系数。计算模型中安全系数静载取用1.1，动载取用1.2。 二、混凝土侧压力计算 最高墩柱高度取用9.2m，设计考虑一次性浇筑，平均每小时浇筑6m3，墩柱截面积1.54m2，平均浇筑速度为3.9m/h。 F1=0.22γct0β1β2V1/2=0.22×25×3×1.2×1.15×3.91/2=45Kn/m2 混凝土的初凝时间t0为3h，浇注速度V为5.2m/h，混凝土的比重取26Kn/m3。 F2=γCh=25×9.2=230Kn/㎡ 两者比较取侧压力为45。其他动载为施工荷载，按照常规取5。 F=45×1.1+5×1.2=55.5Kn/㎡。 三、径向拉力计算 根据圆筒承压计算模型，标准圆形压力容器承受的法向压力均转化为径向拉力。 采用微分，法向压力F’＝πrFsinθ 积分后， 即N=πrF=122(Kn/m) 四、面板验算 因面板纵肋[10#为通长，环向箍支撑纵肋，面板直接支承在纵向肋上，面板在纵肋上的长宽比大于3，面板采用δ5mm；肋间距314mm，故面板按三跨连续梁计算。取10mm宽的板条作为计算单元 4.1强度计算 跨度/厚度＝314/5＝62.8100,属小挠度连续板。查建筑施工手册“2常用结构计算”中的“荷载与结构静力计算表”，得弯矩系数为－0.100按表2－12静荷载最大查 q=FxL=0.555 kn/m M=系数x ql2＝0.1x0.555x0.3142=5470N.mm W=bh2/5=10x52/6=41.7mm3 （W为抗弯截面系数，由查表所得） 式中 b＝10mm h=5mm 面板最大的内力为：δ＝M/W=5470/41.7=131.2N/mm2170 N/mm 4.2挠度计算 查建筑施工手册“2常用结构计算”中的“荷载与结构静力计算表”（表2－12）挠度系数为0.677 ω==0.677x=1.67mm 因此，面板强度和挠度满足要求。 由于圆模板理论上法向压力均会转化为切向拉力，实际面板挠度会大大小于按照小截面简支力学模型计算出的结果，上述计算得出的挠度不能代表实际产生的挠度，还需要验算面板抗拉。 4.3面板抗拉强度验算 截取1cm断面面板进行面板抗拉强度验算。 拉力T＝122×103×1×10－2＝1220（n） 五、纵肋强度和挠度验算 纵肋为[10#，为主受力结构，支撑来自面板传递过来的力。纵肋的支承部件为围箍[10#，围箍之间净距分别为700mm和450mm，取大值700mm计算，按照简支梁模型，受力为均布荷载。 ，满足要求。 六、环向箍验算 模板设计按照1/2圆进行设计，纵肋呈对称分布，传递到环向箍的力均向切向和法向分散，向外的力受到切向力的约束。环向箍为[10#。 受力模型可以简化如下： N’=2Nsin（25.715/2）＝38006nV＝12199n 该情况下，向外的力受到强大的约束，根据环形受力结构的原理，也可以得出整体受力的环状结构均转化为切向力，只有整体向外的趋势，而没有不均衡变形的趋势，此时只需要验算环向箍是否能承受切向拉应力。 七、螺栓数目验算 法兰采用螺栓进行连接紧固，采用M20螺栓。螺栓孔间距16.7cm。 柱箍体需承受的竖向压力N=122kN M20螺栓的允许承载力： [NL]=Pμn/K 式中：P---高强螺栓的预拉力，取190kN; μ---摩擦系数，取0.3； n---传力接触面数目，取1； K---安全系数，取1.7。 则：[NL]= 167×0.3×1/1.7=29.5kN 螺栓数目m验算： m=N’/[NL]=122/29.5=4.14，螺栓数目m=14个。 则每条高强螺栓提供的抗剪力： P′=N/28=122/28=4.36KN，故能承担所要求的荷载。 2