圆柱模板结构验算

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20m，设计考虑一次性浇筑,平均每小时浇筑8m3,墩柱截面积2m，平均浇筑速度为4m/h。

F1=0.22γct0β1β2V1/2=0.22×26×8×1.2×1。15×41/2=126.3Kn/m2

混凝土的初凝时间t0为8h，浇注速度V为1.25m/h，混凝土的比重取26Kn/m3。 F2=γCh=26×19.5=507Kn/㎡

两者比较取侧压力为126。3。其他动载为施工荷载，按照常规取5. F=126.3×1.1+5×1.2=144。93Kn/㎡。 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。

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采用微分，法向压力F'＝πrFsinθ

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积分后,2NrFsindrFcos0rF(11)2rF

0即N=πrF=364.06(Kn/m) 四、面板验算

因面板纵肋［8＃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,受力结构按照单向板考虑。截取10mm宽面板按简支梁进行验算。 1、截面特性计算

11Wbh2106260(mm)3

6611Ibh31063180(mm)4 12122、面板强度和挠度验算

截取两纵肋间面板，最大净距取31.2cm计算

121ql79.510311020.3122M88161.2106Pa215MPa 9W1bh2601060.677ql40.67779.51031020.3124f1.38103 ，满足要求。 1112100EI1002.061018010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。 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＝399.6×103×1×10－2＝3996（n）

T3996666.610Pa215MPa 32S610110武汉市黄陂区华天桥涵钢模厂 2

五、纵肋强度和挠度验算

纵肋为[8#，为主受力结构,支撑来自面板传递过来的力。纵肋的支承部件为环向肋，环向肋与连接法兰净距和环向肋之间净距分别为328mm和280mm,取大值328mm计算，按照简支梁模型，受力为均布荷载。

121ql79.51030.360.3282M8689.710Pa215MPa 6WW39.7100.677ql40.67779.51030.360.3284f5.5106，满足要求。 118100EI1002.0610198.310六、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［8#。

V79.51030.40.3611448n N399.61030.4159840n

受力模型可以简化如下：

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N'=2Nsin（25.715/2）＝71137n〉V＝11448n

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.

T159840101.9106Pa215MPa 3S1.56910七、螺栓数目验算

法兰采用螺栓进行连接紧固，采用M18螺栓。螺栓孔间距19cm。 柱箍体需承受的竖向压力N=364.06kN M18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]= 190×0.3×1/1.7=33kN 螺栓数目m验算：

m=N’/[NL］=364。06/33=11。03，螺栓数目m=12个. 则每条高强螺栓提供的抗剪力：

P′=N/28=364/36=10KN，故能承担所要求的荷载.

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