1、圓柱模板受力驗(yàn)算書(shū)一、 設(shè)計(jì)、驗(yàn)算依據(jù)本項(xiàng)目為xxxxxx，依據(jù)以下規(guī)范（規(guī)程），并運(yùn)用Solidworks集成的有限元分析插件Simulation對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行有限元驗(yàn)算校核。1、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（GBJ50017）；2、路橋施工計(jì)算手冊(cè)周永興等主編（人民交通出版社）；3、材料力學(xué)（西南交通高校出版社）；4、結(jié)構(gòu)力學(xué)（高等教化出版社）；5、機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)（新編軟件版）；6、馬路橋涵施工技術(shù)規(guī)范（JTJ041）；7、冷彎薄壁型鋼技術(shù)規(guī)范（GB 50018）；8、碳素結(jié)構(gòu)鋼（GB 700）；9、混凝土結(jié)構(gòu)工程施工規(guī)范（GB50666）；10、建筑工程大模板技術(shù)規(guī)程 。二、 墩柱結(jié)構(gòu)尺寸及模板分塊說(shuō)明1

2、、墩柱結(jié)構(gòu)尺寸及模板分塊圖本項(xiàng)目圓柱共有2種,分別為1.8M、1.6M米圓柱。模板尺寸為：模板面板6mm，邊、端框-12*100mm，弧筋-10*100，縱筋10#槽鋼。本次選取規(guī)格尺寸最大的1.8*1.5M米模板做受力計(jì)算，模板對(duì)半分。墩柱結(jié)構(gòu)尺寸圖、模板分塊圖如下：墩柱俯視圖三、 主要技術(shù)參數(shù)和載荷1、變形限制 依據(jù)路橋施工計(jì)算手冊(cè)模板工程中驗(yàn)算模板、拱架及支架的剛度允許變形值：模板變形、支架、拱架撓度f(wàn)L/400，面板變形1500/400=3.75mm。2、許用應(yīng)力依據(jù)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范中許用應(yīng)力設(shè)計(jì)方法中提出的技術(shù)指標(biāo)，Q235B的抗拉、抗壓和抗彎強(qiáng)度=140Mpa。3、混凝土側(cè)壓力依據(jù)混

3、凝土結(jié)構(gòu)工程施工規(guī)范，采納內(nèi)部振搗器時(shí)，新澆筑的混凝土作用于模板的最大側(cè)壓力可按下列公式計(jì)算，并應(yīng)取其中的較小值：F=0.43ct0V14 F=cH式中：F新澆筑混凝土對(duì)模板的最大側(cè)壓力（kN/m2） ；c混凝土的重力密度（kN/m3），現(xiàn)取25KN/ m3；t0新澆混凝土的初凝時(shí)間（h），可按實(shí)測(cè)確定；當(dāng)缺乏試驗(yàn)資料時(shí)可采納t0 = 200/（T+15）計(jì)算，T為混凝土的溫度（）,現(xiàn)取8小時(shí)； 混凝土坍落度影響修正系數(shù)；當(dāng)坍落度在50mm90mm時(shí),取0.85； 坍落度在100mm130mm時(shí),取0.9；坍落度在140mm180mm時(shí),取1.0,現(xiàn)取0.85；V混凝土澆筑高度（厚度）和澆筑時(shí)

4、間的比值，即澆筑速度（m/h），現(xiàn)取3.5m/hH混凝土側(cè)壓力計(jì)算位置處至新澆筑混凝土頂面的總高度（m），現(xiàn)取10m。因此 F=0.43ct0V14 = 0.43×25×8×0.85×3.514 =100kN/m2 F=cH =25×10=250 kN/m2取較小值，則混凝土側(cè)壓力F=100kN/m2四、 模板受力驗(yàn)算1. 模板受力模型簡(jiǎn)化由于模板通過(guò)模板法蘭上的螺栓固定，且此次墩柱類(lèi)型中受力面積最大的為2.83×1.5m的墩柱模板。在此只需對(duì)該模板及螺栓進(jìn)行受力驗(yàn)算即可。2. 幾何模型運(yùn)用Solidworks 2016對(duì)模板建立三維

5、模型，并對(duì)細(xì)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行簡(jiǎn)化處理，去掉一些對(duì)受力計(jì)算影響不大的特征和零部件，幾何模型如下圖所示。模板幾何模型3. 網(wǎng)格劃分網(wǎng)格劃分干脆影響計(jì)算結(jié)果的最終精度和計(jì)算過(guò)程的效率。一般來(lái)說(shuō)，網(wǎng)格劃分得越細(xì)，計(jì)算結(jié)果的精度就越高，同時(shí)計(jì)算的時(shí)間就越長(zhǎng)。為兼顧計(jì)算的精確性和計(jì)算機(jī)的硬件條件，經(jīng)過(guò)反復(fù)嘗試，得到了計(jì)算效率較高的滿意計(jì)算結(jié)果精度要求的網(wǎng)格劃分。網(wǎng)格劃分結(jié)果如圖所示。模板網(wǎng)格劃分結(jié)果4. 邊界處理模板承受的載荷主要來(lái)自混凝土載荷，據(jù)以上分析結(jié)論，將混凝土荷載加載在模板運(yùn)用面上，所受荷載為F=100.00kN/m2。依據(jù)施工時(shí)模板的工況對(duì)計(jì)算模型賜予約束，約束為左右法蘭通過(guò)螺栓固定。全部約束和載荷

6、施加完畢之后模型示意如下圖所示，紅色表示載荷，綠色表示固定約束。模板邊界條件5. 計(jì)算結(jié)果下圖為模板工作過(guò)程中的應(yīng)力云譜圖。從圖中可以看出較大應(yīng)力主要集中在縱筋和邊框焊接位置，且范圍特別小，屬于微小范圍應(yīng)力集中導(dǎo)致，按圣維南定理，微小范圍的應(yīng)力集中可以忽視。模板工作過(guò)程應(yīng)力云譜圖工作過(guò)程應(yīng)力云譜圖較大應(yīng)力集中位置從模板工作過(guò)程位移云譜圖可知模板變形最大位置位于模板平面中部，且最大變形為0.102mm1500/400=3.75mm。因此該模板撓度滿意規(guī)范要求。模板工作過(guò)程位移云譜圖6. 連接螺栓強(qiáng)度校核在此以螺栓單獨(dú)受力的狀況進(jìn)行驗(yàn)算。該模板總面積為4.245m2，則模板所受的混凝土側(cè)壓力合力為F=100.00×4.245 =424.5KN=42.45噸。模板總共有32顆M 18×60的一般螺栓（4.8級(jí)）去擔(dān)當(dāng)，即每顆螺栓需分擔(dān)的拉力f=42.45/321.326噸。查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)可知，M 18×60螺栓的小徑為16.5mm，其有效橫截面積為:S=3.14×16.5×16.5/4=213.7mm2查 路橋施工計(jì)算手冊(cè) 得4.8級(jí)螺栓的抗拉容許應(yīng)力為f t=110MPa。單顆螺栓的抗拉承載力F=Sf t