模板计算书(最终版).doc

百通馨苑住宅小区3#、4#住宅楼 【大模板施工方案】附录一： 1 模板及外挂架计算书1.1墙体定型大模板结构模板计算该模板是按大模板多层住宅结构设计与施工规程（JGJ20-84）钢结构设计规范（GBJ17-88）与混凝土结构工程施工及验收规范（GB50204-2002）的要求进行设计与计算的。已知：层高为2900mm，墙厚200mm，采用全刚模数组合模板系列，2根10#背楞，采用T30穿墙螺栓拉结，混凝土C30Y=24KN/m2，混凝土塌落度13cm，采用泵送混凝土，浇筑速度1.8m/h，温度T=25，用插入式振动器捣实，模板挠度为L/400（L为模板构件的跨度）。模板结构为：面板6mm厚普热板，主筋为8#，间距h=300mm，背楞间距L1=1100mm，L2=300mm，穿墙螺栓水平间距L3=1200mm。L=5400mm。1.1.1 模板侧向荷载 混凝土侧压力标准值：F=0.22Y*121/2*250/(T+15) =0.22*24*1*1.15*1.81/2*250/(25+15) =50.92KN/m2混凝土侧压力设计值：F1=50.92*1.2=61.1KN/m2有效压头高度：h=61.1/24=2.55m 2. 混凝土倾倒力标准值：4KN/m2其设计值:4*1.4=5.6KN/m21.1.2 面板验算 由于5400/250=21.62，故面板按单向板三跨连续梁计算。1. 强度验算:取1m宽的板条为计算单元F3=F1+F2=48.88+5.6=54.48KN/m2=0.05448N/mm2q=0.05448*1*0.85=0.046308N/mmMmax=Kmxqly2=0.117*0.046308*2602=366.26N.mm则: Wx=1/6*1*62=6mm3所以: max=Mmax/(xWx)=366.26/1*6=61.04N/mm2 f=215N/mm2满足要求.挠度验算： Vmax=KVql4/100EIq=0.046308N/mmKv=0.583L=300I=300*63/12=5400mm4Vmax=0.583*0.046308*3004/（100*2.06*105*4500）=0.0024mmVmaxV=Ly/500=0.50mm故满足要求.1.1.3 主筋验算 q=0.05448*300=16.34N/mm强度验算:计算简图见1-1Wx=23.5*103mm3Ix=101*104mm4max=Mma x/(xWx)=0.125*16.34*11502/(1*25.3*103)=106.79N/mm2f=215N/mm2故满足要求.挠度验算:悬臂部分:q=Fh=0.05448*300=16.34N/mmVmax=ql24/8EIx=16.34*3004/(8*2.06*105*101*104)=0.08V=300/500=0.60mm跨中部分:=300/1150=0.26Vmax=(5-242)ql4/(384EI) =(5-24*0.262)*16.34*11504/(384*2.06*105*101*104) =1.21mmV=1150/500=2.30mm故满足要求.1.1.4 背楞计算 q=Fh=0.05448*1150=62.652N/mm强度验算用弯矩分配法及叠加法求得:MA=-1/2qa2=-1/2*62.652*1502=0.7*106N.mmMAB中=KMql22=0.101*62.652*11502=0.84*106N.mmMBC中=KMql32=0.075*62.652*11502=6.21*106N.mm MB支=KMql32=0.117*62.652*11502=9.69*106N.mm故: Mmax=MB支=9.69*106N.mm2根10# Wx=79.4*103mm3Ix=396.6*104mm4max=Mma x/(xWx)=9.69*106/(1*79.4*103)=122.04N/mm2f=215N/mm2故满足要求. 挠度验算:q=0.05448*1150=62.652N/mm2悬臂部分:Vmax=ql4/8EIx=62.652*3004/(8*2.06*105*396.6*104)=0.078mmV=150/400=0.375mm跨中部分:Vmax=q1L34*(5-242)/384EI=62.652*11504*(5-24*0.262)/(384*2.06*105*396.6*104)=1.18mm67450N故强度满足要求.1.1.6 吊环计算吊环承载力计算PX=An.100=3.14*102*100=31400NPX=2.85*6.0*130*1.3=28899NPXPX故强度满足要求.吊环焊缝计算N/He.Lwf.ffw（28899/4）/（4LW）1.0*160LW11.30mm故强度满足要求。1.1.7 挑架设计计算计算原则:挑架荷载取值: 2.5KN/m2挑架间距按1.5M计算 所以:一挑架所受荷载为:1.5*0.67*2.5=2.51KN这里各杆件受力不作计算 只验算M16螺栓的强度值。而螺栓主要是受剪, 所以只计算M16的受剪。由表5-2-6查得普通螺栓抗剪设计值为: 130N/mm2即: M16允许剪力为: 3.14*(R/2)2*130=26124.8N=26.12KN所以: M16的螺栓抗剪力远大于挑架上荷载之力,即: =26.12KN2.51KN。满足要求。1.1.8 吊钩承载力计算已知A，B件均为10mm钢板，C件为20的圆钢，试按最大块模板进行计算(G=1654.33Kg), 挑架荷载安2.5KN/m2计算, 即N=10.55KN, 且按一块模板两个吊钩进行计算, 所以每个吊钩受力为: F=(G+N)/2F=(1654.33*10+10550)/2=13546.65N首先计算最小角焊缝Hfim1.5tmax=1.510取Hfim=4.74mm不计熔深和凸度,其焊缝宽度为: He=0.7hf=0.7*4.74=3.32mm计算AB件的焊缝承载力 由于其它内力平衡,设垂直焊缝长度方向的力Ny按垂直垂直焊缝长度方向的力均匀分布,因为动荷载,取f=1.0f=Ny/heLwfffwf=13546.55/3.32*(210-10)*2=ffw=160,即f=9.72ffw=160计算AC件焊缝承载力且按最不利因素计算,即全部力F平行焊缝长度方向,即受剪,因受动力荷载,取f=1.0f =Ny/heLWfffwf =13546.65/3.32*(88-10)*4=ffw=125,即f=13.08ff=1251.1.9 计算螺栓的承载力因为一块模板按两个吊钩计算,且每个吊钩两个螺栓(配双母)所以每个螺栓所承受力为F/2=6773.33KN螺栓抗拉强度为:Fb=170N/mm2,选用M16的螺栓,有效面积为:Aa=156.7mm2,因此, 螺栓所能承受力为: F=26639。所以: F/2=6773.33KNf=26639N 满足使用要求.-6-1.2顶板模板计算1.2.1荷载计算本工程地下室顶板最大厚度为180mm，钢筋混凝土的重力密度为25KN/m3，混凝土自重荷载计算如下：Q1=250.18=4.5KN/m2施工荷载为：Q2=3KN/m2即静荷载Q1=4.5KN/m2；动荷载Q2=3KN/m2综合荷载Q=1.24.51.43=9.6KN/m2（注：由于模板自重荷载相对较小，且已取较大安全系数，故模板自重荷载不计算）1.2.2主、次楞抗剪强度计算主、次楞分布图形如下：主楞上荷载计算：N1=QA=9.60.90.9=7.78KN/m最大剪力：V1=N1/2=7.78/2=3.89KN次楞上均布荷载计算：q2 =0.3Q=9.60.3=2.88KN/m最大剪力：V2=q2L/2=2.880.9/2=1.30KN100100mm的木方子抗剪强度计算：查建筑施工手册表2-54，取云松的抗剪强度fv=1.4N/mm2，则V=fvA=1.4100100=14000N=14KNVV1；VV2，满足要求。主、次楞的强度计算（由于主、次楞采用同等材料，主楞荷载大于次楞荷载，因此只对主楞进行计算）主楞荷载的计算简图如下：N为次楞作用在主楞上的力，N=2V2=21.30=2.60KN将主楞的受力状态看为受力作用点等间距为300mm，查建筑施工手册表2-7，得最大弯矩Mmax=0.3N=0.32.60=0.78KNm100100木方的最大抵抗弯矩计算：M=fmWfm木材的抗弯强度（查建筑施工手册，取值13N/mm3）；W100100木方子的最大抵抗弯矩。M=131003/6=2166666Nmm=2.17KNmMMmax=0.78KNm，满足施工要求。最大挠度计算主楞的最大挠度：max=N300(3900243002)/（24EI）E 弹性模量（查建筑施工手册表2-54，取值9000N/mm2）；I 截面惯性矩；I=1004/12max=2.60103300(2430000360000)/（2490001004/12）=0.90mm主楞受力较次肋受力不利，可考虑主、次肋同等挠度时，总变形量总=2max=20.90=1.8mm3mm经计算，按此方案可安全进行顶板模板工程施工。1.3外墙挂架计算1.3.1外挂架安装、平面结构及组成1.3.1.1外挂架安装状态外挂架是用外挂架钩栓挂在已浇注的混凝土外墙上，承载建筑模板及混凝土浇注操作平台，外挂架脚手架及安全设施，各类施工荷载的模板支承设施，外挂架安装状态简图如下图所示：1.3.1.2外挂架构造外挂架构造是用8#槽钢和483.5钢管及8mm钢节点板组焊成的平面桁架，具体见附图1改型标准外挂架。外挂架的计算简图其计算简图如图1-2图1-2 外挂架计算简图1.3.1.3外挂架杆件组成及材料（1）根据附图1改型外挂架组成杆件见表1外挂架杆件规格表 表2-1杆件号材料型号面积A（mm2）惯性距IX（mm4）载面模量WX（mm3）回转半径（mm）长度长细比AD483.54891.219105508015.877549.0DC483.54891.219105508015.858136.8CE483.54891.219105508015.8114272.3DE483.54891.219105508015.894860.0KE483.54891.219105508015.81019.264.5AF8#槽钢10241.66105580012.794874.6EF483.54891.219105508015.877549.0FB8#槽钢10241.66105580012.795875.4BE483.54891.219105508015.8122377.4（2）外挂架材质均为Q235-A根据J270-2003： f215N/mm2125N/mm21.3.2荷载分析1.3.2.1计算单元选取按一般层高3m以下，外挂架布置最大间距1.8m进行分析1.3.2.2荷载取值（1）外挂架单重： G单41.4kg/件 （根据设计）（2）模板均重： q模120kg/m2 （奥宇86模板统计均重，含支撑与连接件）（3）操作平台均重：q操50kg/m2 (含脚手板及平台支架)（4）脚手板均重： q脚手板35kg/m2 （根据JGJ130-2001规定）（5）外挂架脚手架均重：q脚手架80kg/m2 （含脚手架杆件、安全拦杆、安全网、下层平台设施等偏高取值）（6）挂架平台均布活载：q挂活2kN/m2 （根据JGJ20-84附录六）（7）下层操作平台均布活载：q下活2kN/m2（根据JGJ20-84附录六）（8）操作平台均布活载：q操活2kN/m2 （根据JGJ20-84附录六）（9）风荷载：规定5级风以上停止模板施工，5级风以下风荷载可忽略。1.3.2.3荷载系数取值（1）恒载系数G1.2（根据GB50009-2001）（2）活载系数q1.4（根据GB50009-2001）1.3.2.4 分类荷载计算分类荷载计算即单外挂架所承载分类荷载计算（1）外挂架自重：G挂G单41.4kg0.414kN（2）模板自重： G模q模31.812031.8648kg6.48kN（3）操作平台自重：G操q操0.81.8500.81.872kg0.72kN（4）脚手板自重：G脚手板q脚手板1.3561.8351.3561.885.4kg0.854kN（5）外挂架脚手架自重：G脚手架q脚手架1.3561.8801.3561.8195.26kg1.953KN（6）外挂架平台均布线活荷载：q挂活线q挂活1.821.83.6kN/m3.6N/mm（7）下层操作平台均布线活荷载：q下活线q下活1.821.83.6kN/m3.6N/mm（8）操作平台均布线活荷载：q操活线q操活1.821.83.6kN/m3.6N/mm1.3.2.5荷载组合荷载组合规定依据J270-2003规定为：自重G活荷载q1.3.2.6外挂架受力简图根据大模板的浇注混凝土的施工要求，外挂架的最大受力状态为模板支撑状态，外挂架平台及下层操作平台均有施工作业状况，本计算按此状况分析，外挂架受力简图如图2-1，即为钩栓可能最大受力第一状态。 图2-1外挂架受力简图1.3.2.7计算荷载分析模板及操作平台处于支撑状态计算荷载P模计（G模G操）G（6.480.72）1.28.64kN按图2-2模板支撑状态分析求得：PC模计2.683kN作用C点，方向向下； PA模计5.957kN作用点A点，方向也向下。 图2-2 模板支撑状态图下层平台作业时计算荷载PC计PB计1/2（G挂+ G脚手架）Gq下活线1.356q1/2（0.4141.953）1.23.61.3561.44.837kN外挂架平台作业时计算荷载q线计q脚手板线Gq挂活线q（0.351.8）1.23.61.45.7965.8N/mm支座反力分别为RyAPA模计 PB计PC计PC模计q线计1.3565.9574.8374.8372.6835.81.35626.18kNRXB- RXAPC计PC模计（5.81.356）/213561906 4.8372.683（5.81.356）/2135619068.148kN1.3.2.8外挂架钩栓可能最大受力第二状态外挂架钩栓可能最大受力第二状态为浇注混凝土、外挂架平台及下层平台均有施工作业状态。PA计（G模G操）Gq挂活线0.8q（6.480.72）1.23.60.81.412.672kNPC计PB计4.837kN q线计5.8N/mmRyAPA计PB计PC计q线计1.356 12.6724.8374.8375.81.35630.21kNRXBRXAPC计（q线计1.356）/2135619064.837（5.81.356）/2135619066.238kN1.3.3 杆件内力分析运用节点法，求得各计算外力作用下杆件内力如表3-1杆件内力表（内力N-kN、弯矩M-N mm剪力V-kN） 表2-2荷载内力构件PA模计5.957PB计4.837PC计4.837PC模计2.683q线计5.8N/mm合成内力AD003.442（拉）1.909（拉）M4.355105V2.448N1.1989（拉）M4.355105V2.448N7.340（拉）DC003.442（拉）1.909（拉）M2.447105V1.685N1.1989（拉）M2.447105V1.685N7.340（拉）DE0000-3.932（压）N-3.932（压）CE00-5.936（压）-3.293（压）-2.068（压）N-11.297（压）KE00-0.0006（压）-0.00035（压）2.103（拉）N2.102（拉）AF04.8374.837（拉）2.683（拉）4.251（拉）N16.608（拉）FE000000BE00-5.936（压）-3.296（压）-5.217（压）N-14.449（压）BF04.8374.837（拉）2.683（拉）4.251（拉）N16.608（拉）1.3.4 杆件承载力分析AD杆（拉杆）483.5 A489mm2 WX5.08103mm3V2.448kN M4.355105N mm N7.340kN（拉）N/AM/WX7.34103/4894.355105/5.08103101.0N/mm2V/A2.448103/4895.0 N/mm2n2321012352101.4 N/mm2f215 N/mm2 安全 DC杆（拉杆）483.5 A489mm2 WX5.08103mm3V1.685kN M2.447105N mm N7.340kN（拉）N/AM/W7.34103/4892.447105/5.0810363.3N/mm2 V/A1.685103/4893.4 N/mm2n23263.3233.4263.6 N/mm2f215 N/mm2 安全 DE杆（压杆）483.5 A489mm2 58.2 N-3.932kN（压） 0.807N/A3.932103/（0.807489）10.0N/mm2f215 N/mm2 安全CE杆（压杆）483.5 A489mm2 72.3 N-11.297kN（压） 0.737N/A11.297103/（0.737489）31.3N/mm2f215 N/mm2 安全KE杆（拉杆）483.5 A489mm2 N2.102kN（拉） N/A2.102103/4894.3N/mm2f215 N/mm2 安全AF杆（拉杆）8#槽钢 A1024mm2 N16.608kN（拉）N/A16.608103/102416.2N/mm2f215 N/mm2 安全FE杆内力为0，构造杆免于校核BE杆（压杆）483.5 A489mm2 77.4 N-14.449kN（压） 0.704N/A14.449103/（0.704489）42.0N/mm2f215 N/mm2 安全BF杆（拉杆）8#槽钢 A1024mm2 N16.608kN（拉）N/A16.608103/102416.2N/mm2f215 N/mm2 安全1.3.5 挂座强度分析改型外挂架挂座有固定连接板和活挂座两部分，分别进行分析。挂座计算承载力由前计算知有两种可能最大受力状态是：（1）第一种状态（模板支撑状态） 拉力N18.148kN、剪力V126.18kN（2）第二种状态（浇注混凝土状态） 拉力N26.238kN、剪力V230.12kN挂座强度安全系数n按吊钩强度安全系数2.23.5因静载取n2.51.3.5.1 固定连接板强度分析（1） 固定连接板简图：如图5-1图5-1 固定连接板与活挂座简图由图5-1 焊缝厚度：hf5mm 焊缝计算长度：lW2622hf252mm 焊缝强度增大系数：f1.22 焊缝计算厚度：he0.7hf一般采用E43型焊条，三级焊缝：ffw185N/mm2 fVw125N/mm2（2）强度分析只进行固定连接板两竖向焊缝强度分析即可第一状态f1N1/2helW8.148103/（20.75252）4.62N/mm2f1V1/2helW26.18103/（20.75252）14.8N/mm2（f1/f）2f12 （4.62/1.22）214.82 15.3N/mm2ffw/n185/2.574 N/mm2第二状态f2N2/2helW6.238103/（20.75252）3.53N/mm2f2V2/2helW30.12103/（20.75252）17.1N/mm2（f2/f）2f22 （3.53/1.22）217.12 17.3N/mm2ffw/n185/2.574N/mm2小结：固定连接板