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文档简介

1、高支撑模板施工方案计算说明:2#楼的2-62-8轴/2-D2-F轴和2-42-6轴/2-A2-B轴之间9米区域,建筑功能为办公大堂,层高9m,板厚120mm。剪力墙墙厚300mm;次梁截面250mm×750mm;主梁截面350mm×750mm;KZ-15截面600mm×600mm;一 编制依据1、建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ 130-2011);2、建筑施工模板安全技术规范(JGJ 162-2008);3、混凝土结构工程施工规范(GB 506662011);4、建筑施工手册;二 板模板计算 【一】参数信息:1.模板支架参数横向间距(m):1.00;

2、纵向间距(m):1.00;步距(m):1.40;立杆上端伸出至模板支撑点长度(m):0.10;模板支架搭设高度(m):9.00;采用的钢管(mm):48.3×3.6;圆钢管,直径48.3mm,壁厚3.6mm,截面惯性矩I=12.71cm4;和截面抵抗矩W=5.26cm3;扣件连接方式:双扣件,考虑扣件的保养情况,扣件抗滑承载力系数:0.80;板底支撑连接方式:方木支撑;2.荷载参数普通混凝土自重(kN/m2):24.00;楼板的钢筋自重(kN/m3):1.10;有梁楼板自重(kN/m2):0.50;施工人员及施工设备荷载标准值(kN/m2):2.50;4.材料参数面板采用木胶合面板,

3、厚度为12mm。面板弹性模量E(N/mm2):450;面板抗弯强度设计值(N/mm2):12.5;板底支撑采用松木方(花旗松);木方弹性模量E(N/mm2):10000.00;木方抗弯强度设计值(N/mm2):15.00;木方抗剪强度设计值(N/mm2):1.60;木方的间隔距离(mm):200.00;木方的截面宽度(mm):50.00;木方的截面高度(mm):100.00;钢管抗弯强度设计值(N/mm2):205.00;钢管抗剪强度设计值(N/mm2):120;钢管弹性模量E(N/mm2):206000.00;【二】板模板面板计算:面板为受弯构件,需要验算其抗弯强度和刚度,取单位宽度1m的面

4、板作为计算单元。面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:I = 1000×12×12×12/12 = 144000mm4 ;W = 1000×12×12/6 = 24000mm3;模板面板的按照三跨连续梁计算。 计算简图1.荷载计算地板承受标准荷载:底模板自重:G1k=0.5×1=0.5KN/m;混凝土自重:G2k=24×1×0.12=2.88KN/m;钢筋自重:G3k=1.1×1×0.12=0.132KN/m;施工人员及施工设备荷载:Q1k=2.5×1=2.5KN/m;总竖向设计荷载

5、:由可变荷载效应控制的组合:S1=1.2×(0.5+2.88+0.132)+1.4×2.5=7.7144kN/m;由永久荷载效应控制的组合:S2=1.35×(0.5+2.88+0.132)+1.4×0.7×2.5=7.1917kN/m;荷载效应组合取最不利值确定:总竖向设计荷载:q=7.7144kN/m;2.抗弯强度计算顶板底模板按均布荷载作用下的三跨连续梁计算,最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的弯矩和,计算公式下:M=0.1ql2;最大弯矩M=0.1×7.7144×(1/3)2= 85700N·mm

6、;面板最大应力计算值 =M/W= 85700/24000 = 3.57N/mm2;面板的抗弯强度设计值 f=12.5 N/mm2;面板的最大应力计算值为3.57N/mm2 小于面板的抗弯强度设计值 12.5N/mm2,满足要求!3.挠度计算刚度验算时按标准荷载,同时不考虑振动荷载,挠度计算公式为:=0.677ql4/(100EI)=l/250其中q=0.5+2.88+0.132=3.512 kN/m;面板最大挠度计算值:= 0.677×3.512×(1000/3)4/(100×4500×14400)=0.45 mm; 面板最大允许挠度=1000/3

7、15;250=1.3mm;面板的最大挠度计算值0.064mm小于面板的最大允许挠度1.3mm,满足要求!【三】模板支撑方木的计算:方木按照三跨连续梁计算,木方的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:W=b×h2/6=100×50×50/6 =41666.7mm3;I=b×h3/12=100×50×50×50/12 = 1041666.7mm4; 方木楞计算简图(mm)1.荷载计算底模板自重:G1k=0.5×(1/3)=0.17KN/m;混凝土自重:G2k=24×(1/3)×0.12=0.96KN/m

8、;钢筋自重:G3k=1.1×(1/3)×0.12=0.044KN/m;施工人员及施工设备荷载:Q1k=2.5×(1/3)=0.83KN/m;振捣混凝土产生的荷载:Q2k=2×(1/3)=0.67KN/m;总竖向设计荷载:由可变荷载效应控制的组合:S1=1.2×(0.17+0.96+0.044)+1.4×(0.83+0.67)=3.51 kN/m;由永久荷载效应控制的组合:S2=1.35×(0.17+0.96+0.044)+1.4×0.7×(0.83+0.67)=3.06kN/m;荷载效应组合取最不利值确定

9、:总竖向设计荷载:q=3.51kN/m;2.抗弯强度计算顶板底模板按均布荷载作用下的三跨连续梁计算,最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的弯矩和,计算公式下:M=0.1ql2;最大弯矩M=0.1×3.51×12= 351000N·mm;面板最大应力计算值 =M/W= 351000/41666.7= 8.42N/mm2;面板的抗弯强度设计值 f=15 N/mm2;面板的最大应力计算值为8.42N/mm2 小于面板的抗弯强度设计值 15N/mm2,满足要求!3.抗剪强度计算最大剪力计算:V=0.6ql;q=3.51kN/m;V=0.6×3.51&#

10、215;1=2.11 kN;截面抗剪强度必须满足:T = 3V/2bh< fv方木受剪应力计算值 T= 3 ×2.11×103/(2 ×50×100) = 0.633 N/mm2;方木抗剪强度设计值 fv = 1.6 N/mm2;方木的受剪应力计算值 0.633 N/mm2小于方木的抗剪强度设计值 1.6N/mm2,满足要求!4.挠度计算刚度验算时按标准荷载,同时不考虑振动荷载,挠度计算公式为:=0.677ql4/(100EI)=l/250其中q=0.17+0.96+0.044=1.174kN/m;面板最大挠度计算值:= 0.677×1.

11、174×10004/(100×10000×1041666.7)=0.763mm; 面板最大允许挠度=1000/3×250=1.3mm;面板的最大挠度计算值 0.763 mm小于面板的最大允许挠度1.3mm,满足要求!【四】模板支撑钢管的计算钢管按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算; 钢管计算简图支撑钢管 : 48.3×3.6;W=5.26cm3;I=12.71cm4;集中荷载P取纵向板底支撑传递力,P2.1×1=2.1kN; 钢管弯矩计算简图 钢管剪力计算简图 钢管挠度计算简图最大弯矩 Mmax = 0.513kN·m ;最大

12、变形 Vmax = 0.39mm ;最大应力 = 513000/5260 = 97.5 N/mm2;钢管的抗压强度设计值 f=205N/mm2;钢管的最大应力计算值97.5N/mm2 小于钢管的抗压强度设计值205N/mm2,满足要求!钢管的最大挠度为0.39mm 小于1000/250,满足要求!【五】扣件抗滑移的计算纵向或横向水平杆与立杆连接时,其扣件的抗滑承载力应符合下式规定(规范JGJ130:5.2.5):R Rc其中 Rc 扣件抗滑承载力设计值(直角扣件抗滑承载力设计值取8.0kN); R 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值;单扣件抗滑承载力的设计计算不满足要求,可以考虑采用双

13、扣件!当直角扣件的拧紧力矩达 40-65N.m 时,试验表明:单扣件在12kN 的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取 8.0kN;双扣件在 20kN 的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取 12.0kN。荷载计算:混凝土自重:F1=24×0.12×1×1=2.88kN;钢筋自重:F2=1.1×0.12×1×1=0.132kN;模板自重:F3=0.5×1×1=0.5kN;施工荷载:F4=2.5×1×1=2.5kN;振捣混凝土产生的荷载:F5=2×1×1=2kN;荷载设计值:R=1.2&#

14、215;(2.88+0.132+0.5)+1.4×(2.5+2)=10.51kN;计算中R取最大支座反力R=10.51kN大于8kN;单扣件抗滑移承载力的设计计算不满足要求,故采用双扣件;【六】模板支架立杆荷载设计值(轴力):作用于模板支架的荷载包括静荷载和活荷载。1.静荷载标准值包括以下内容:(1)钢管脚手架的自重(kN):由建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范中,满堂支撑架承受的每米结构自重标准值,纵距la=1m,横距lb=1m,步距h=1.4m,由线性内插法的gk=0.1696kN/m;NG1 = 0.1696×9 =1.5264kN;(2)模板的自重(kN):NG2

15、 = 0.5×1×1 =0.5kN;(3)钢筋自重(kN):NG3 =1.1×1×1×0.12 =0.132kN;(4)混凝土自重(kN):NG4=24×1×1×0.12 =2.88kN;(5)直角扣件和可调支托自重(kN):直角扣件7×2=14个;可调支托:1.7kg/个;=14×13.2+1.7×10=0.1848+0.017=0.2018kN;静荷载NG=1.5264+0.5+0.132+2.88+0.2018=5.2366kN;活荷载施工荷载标准值产生荷载:NQ=2.5

16、5;1×1=2.5kN;立杆的轴向压力设计值计算公式: N = 1.2NG + 1.4NQ =1.2×5.2366+1.4×2.5=9.784kN;【七】立杆的稳定性计算:立杆的稳定性计算公式 =N/(A)f其中 N - 立杆的轴心压力设计值(kN) :N = 9.784kN; - 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 Lo/i 查表得到; i - 计算立杆的截面回转半径(cm) :i = 1.59cm; A - 立杆净截面面积(cm2):A = 5.06cm2; W - 立杆净截面模量(抵抗矩)(cm3):W=5.26cm3; - 钢管立杆受压应力计算值 (N/mm

17、2); f- 钢管立杆抗压强度设计值 :f =205 N/mm2; L0- 计算长度 (m);根据建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范,满堂支撑架立杆的计算长度应按下式计算,取整体稳定计算结果最不利值:顶部立杆端:l0=k1(h+2a);非顶部立杆端:l0= k2h; k - 满堂支撑架计算长度附加系数; h - 步距; a - 立杆伸出顶层水平杆中心线至支撑点的长度;a = 0.1 m; 1、2 - 考虑满堂支撑架整体稳定因素的单杆计算长度系数;顶部立杆端:由线性内插法计算满堂支撑架(剪刀撑设置加强型)立杆计算长度系数1=1.61;l0=k1(h+2a)=1.185×1.61

18、15;(1.4+2×0.1)=3.0526;= l0/i = 3052.6/(1.59×10)=192;由长细比 lo/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数= 0.195;钢管立杆受压应力计算值;1=9784/(0.195×506) = 99.16 N/mm2;立杆稳定性计算 = 99.16N/mm2 小于钢管立杆抗压强度设计值f= 205 N/mm2,满足要求!非顶部立杆端:由线性内插法计算满堂支撑架(剪刀撑设置加强型)立杆计算长度系数2=1.932;l0= k2h=1.185×1.4×1.932=3.205;= l0/i = 3205/

19、(1.59×10)=202;由长细比 lo/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数= 0.177;钢管立杆受压应力计算值;2=9546/(0.177×506) = 107 N/mm2;立杆稳定性计算 = 107N/mm2 小于钢管立杆抗压强度设计值f= 205 N/mm2,满足要求!三 梁模板计算次梁模板计算:【一】参数信息1.模板支撑及构造参数梁截面宽度(m):0.25;梁截面高度(m):0.75;混凝土板厚度(mm):120.00;立杆上端伸出至模板支撑点长度a(m):0.10;立杆步距h(m):1.40;立杆沿梁跨度方向间距(m):1.20;板底承重立杆横向间距:1

20、.00;梁支撑架搭设高度H(m):8.10;梁两侧立杆间距(m):1.00;承重架支撑形式:梁底支撑木楞沿梁跨度方向;采用的钢管类型为48.3×3.6;立杆承重连接方式:可调U型支托;2.荷载参数新浇混凝土重力密度(kN/m3):24.00;有梁楼板模板自重(kN/m2):0.50;钢筋自重(kN/m3):1.50;施工均布荷载标准值(kN/m2):2.5; 振捣混凝土对梁底模板荷载(kN/m2):2.0;振捣混凝土对梁侧模板荷载(kN/m2):4.0;3.材料参数木材品种:松木方(花旗松);木材弹性模量E(N/mm2):10000.0;木材抗弯强度设计值fm(N/mm2):15.0

21、;木材抗剪强度设计值fv(N/mm2):1.6;面板材质:木胶合面板;面板厚度(mm):12.0;面板弹性模量E(N/mm2):4500.0;面板抗弯强度设计fm(N/mm2):12.50;4.梁底模板参数梁底方木截面宽度(mm):50.0;梁底方木截面高度(mm):100.0;梁底纵向支撑根数:3;梁底方木间距(mm):125.0;5.梁侧模板参数主楞间距(mm):600;次楞根数:4;穿梁螺栓直径(mm):M12;穿梁螺栓横向间距(mm):a=500;穿梁螺栓竖向间距(mm):b=210;主楞材料:双钢管:48.3×3.6;次楞材料:木方;宽度(mm):50.00;高度(mm):

22、100.00;【二】梁底模板计算面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和挠度。计算的原则是按照模板底支撑的间距和模板面的大小,按支撑在底撑上的两跨连续梁计算。强度验算要考虑模板结构自重荷载、新浇混凝土自重荷载、钢筋自重荷载和振捣混凝土时产生的荷载;挠度验算只考虑模板结构自重、新浇混凝土自重、钢筋自重荷载。本算例中,面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: W = 250×12×12/6 = 6000mm3; I = 250×12×12×12/12 = 36000mm4;1.荷载计算地板承受标准荷载:底模板自重:G1k=0.5×1.2=0.

23、6KN/m;混凝土自重:G2k=24×0.75×1.2=21.6KN/m;钢筋自重:G3k=1.5×0.75×1.2=1.35KN/m;振捣混凝土产生的荷载:Q2k=2×1.2=2.4KN/m;总竖向设计荷载:由可变荷载效应控制的组合:S1=1.2×(0.6+21.6+1.35)+1.4×2.4=31.62kN/m;由永久荷载效应控制的组合:S2=1.35×(0.6+21.6+1.35)+1.4×0.7×2.4=34.14kN/m;荷载效应组合取最不利值确定:总竖向设计荷载:q=34.14kN/

24、m; 梁底模板计算简图2.抗弯强度计算梁底模板次楞为三根,面板按简支跨计算,其计算跨度取梁底次楞间距,最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的弯矩和,计算公式下:M=0.125ql2;最大弯矩M=0.125×34.14×(0.125)2= 67000N·mm;面板最大应力计算值 =M/W= 67000/6000 = 11.2N/mm2;面板的抗弯强度设计值 f=12.5 N/mm2;面板的最大应力计算值为11.2N/mm2 小于面板的抗弯强度设计值 12.5N/mm2,满足要求!3.挠度计算刚度验算时按标准荷载,同时不考虑振动荷载,挠度计算公式为:=5ql

25、4/(384EI)=l/250其中q=0.6+21.6+1.35=23.55kN/m;面板最大挠度计算值:= 5×23.55×1254/(384×4500×36000)=0.46mm; 面板最大允许挠度=125×250=0.5mm;面板的最大挠度计算值0.46mm小于面板的最大允许挠度0.5mm,满足要求!【三】梁底支撑方木的计算本工程梁底支撑采用方木。强度及抗剪验算要考虑模板结构自重荷载、新浇混凝土自重荷载、钢筋自重荷载和振捣混凝土时产生的荷载;挠度验算只考虑模板结构自重、新浇混凝土自重、钢筋自重荷载。方木按照三跨连续梁计算,木方的截面惯性矩

26、I和截面抵抗矩W分别为:W=b×h2/6=50×100×100/6 =83333mm3;I=b×h3/12=50×100×100×100/12 = 4166667mm4; 方木楞计算简图(mm)1.荷载计算模板自重:G1k=0.5×0.125=0.0625KN/m;混凝土自重:G2k=24×0.75×0.125=2.25KN/m;钢筋自重:G3k=1.5×0.75×0.12=0.141KN/m;施工人员及施工设备荷载:Q1k=2.5×0.125=0.3125KN/m

27、;振捣混凝土产生的荷载:Q2k=2×0.125=0.25KN/m;总竖向设计荷载:由可变荷载效应控制的组合:S1=1.2×(0.0625+2.25+0.141)+1.4×(0.3125+0.25)=3.732kN/m;由永久荷载效应控制的组合:S2=1.35×(0.0625+2.25+0.141)+1.4×0.7×(0.3125+0.25)=3.86kN/m;荷载效应组合取最不利值确定:总竖向设计荷载:q=3.86kN/m;2.抗弯强度计算按均布荷载作用下的三跨连续梁计算,最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的弯矩和,计算公

28、式下:M=0.1ql2;最大弯矩M=0.1×3.86×1.22= 556000N·mm;面板最大应力计算值 =M/W= 556000/83333= 6.67N/mm2;面板的抗弯强度设计值 f=15 N/mm2;面板的最大应力计算值为6.67N/mm2 小于面板的抗弯强度设计值 15N/mm2,满足要求!3.抗剪强度计算最大剪力计算:V=0.6ql;q=3.86kN/m;V=0.6×3.86×1.2=2.779kN;截面抗剪强度必须满足:T = 3V/2bh< fv方木受剪应力计算值 T= 3 ×2.779×103/(

29、2 ×50×100) = 0.834 N/mm2;方木抗剪强度设计值 fv = 1.6 N/mm2;方木的受剪应力计算值 0.834N/mm2小于方木的抗剪强度设计值1.6N/mm2,满足要求!4.挠度计算刚度验算时按标准荷载,同时不考虑振动荷载,挠度计算公式为:=0.677ql4/(100EI)=l/250其中q=0.0625+2.25+0.141=2.454kN/m;面板最大挠度计算值:= 0.677×2.454×12004/(100×10000×4166667)=0.83mm; 面板最大允许挠度=1200×250=4.

30、8mm;面板的最大挠度计算值 0.83 mm小于面板的最大允许挠度4.8mm,满足要求!【四】支撑钢管的强度验算【五】扣件抗滑移的计算纵向或横向水平杆与立杆连接时,其扣件的抗滑承载力应符合下式规定(规范JGJ130:5.2.5):R Rc其中 Rc 扣件抗滑承载力设计值(直角扣件抗滑承载力设计值取8.0kN); R 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值;单扣件抗滑承载力的设计计算不满足要求,可以考虑采用双扣件!当直角扣件的拧紧力矩达 40-65N.m 时,试验表明:单扣件在12kN 的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取 8.0kN;双扣件在 20kN 的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取 12.

31、0kN。荷载计算:混凝土自重:F1=24×0.75×0.25×1.2=5.4kN;钢筋自重:F2=1.5×0.75×0.25×1.2=0.34kN;模板自重:F3=0.5×1.2×0.25=0.15kN;施工荷载:F4=2.5×1.2×0.25=0.75kN;振捣混凝土产生的荷载:F5=2×1.2×0.25=0.6kN;荷载设计值:R=1.2×(5.4+0.34+0.15)+1.4×(0.75+0.6)=8.96kN;计算中R取最大支座反力R=8.96kN

32、大于8kN;单扣件抗滑移承载力的设计计算不满足要求,故采用双扣件;【六】模板支架立杆荷载设计值(轴力):作用于模板支架的荷载包括静荷载和活荷载。1.静荷载标准值包括以下内容:(1)钢管脚手架的自重(kN):由建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范中,满堂支撑架承受的每米结构自重标准值,纵距la=1.2m,横距lb=1m,步距h=1.4m,由线性内插法的gk=0.1796kN/m;NG1 = 0.1796×9 =1.6164kN;(2)模板的自重(kN):NG2 = 0.5×0.25×1.2 =0.15kN;(3)钢筋自重(kN):NG3 =1.5×0.25

33、×0.75×1.2 =0.3375kN;(4)混凝土自重(kN):NG4=24×0.25×0.75×1.2 =5.4kN;(5)直角扣件和可调支托自重(kN):直角扣件7×2=14个;可调支托:1.7kg/个;=14×13.2+1.7×10=0.1848+0.017=0.2018kN;静荷载NG=1.6164+0.15+0.3375+5.4+0.2018=7.7057kN;活荷载施工荷载标准值产生荷载:NQ=2.5×1.2×0.25=0.75kN;立杆的轴向压力设计值计算公式: N = 1.2N

34、G + 1.4NQ =1.2×7.7057+1.4×0.75=10.3kN;【七】立杆的稳定性计算:立杆的稳定性计算公式 =N/(A)f其中 N - 立杆的轴心压力设计值(kN) :N =10.3kN; - 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 Lo/i 查表得到; i - 计算立杆的截面回转半径(cm) :i = 1.59cm; A - 立杆净截面面积(cm2):A = 5.06cm2; W - 立杆净截面模量(抵抗矩)(cm3):W=5.26cm3; - 钢管立杆受压应力计算值 (N/mm2); f- 钢管立杆抗压强度设计值 :f =205 N/mm2; L0- 计算长度

35、(m);根据建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范,满堂支撑架立杆的计算长度应按下式计算,取整体稳定计算结果最不利值:顶部立杆端:l0=k1(h+2a);非顶部立杆端:l0= k2h; k - 满堂支撑架计算长度附加系数; h - 步距; a - 立杆伸出顶层水平杆中心线至支撑点的长度;a = 0.1 m; 1、2 - 考虑满堂支撑架整体稳定因素的单杆计算长度系数;顶部立杆端:由线性内插法计算满堂支撑架(剪刀撑设置加强型)立杆计算长度系数1=1.975;l0=k1(h+2a)=1.185×1.975×(1.4+2×0.1)=3.745;= l0/i = 3745/(

36、1.59×10)=236;由长细比 lo/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数= 0.130;钢管立杆受压应力计算值;1=10300/(0.130×506) = 157N/mm2;立杆稳定性计算 = 157N/mm2 小于钢管立杆抗压强度设计值f= 205 N/mm2,满足要求!非顶部立杆端:由线性内插法计算满堂支撑架(剪刀撑设置加强型)立杆计算长度系数2=2.011;l0= k2h=1.185×2.011×1.4=3.336;= l0/i = 3336/(1.59×10)=210;由长细比 lo/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数=

37、 0.164;钢管立杆受压应力计算值;2=10300/(0.164×506) = 124N/mm2;立杆稳定性计算= 124N/mm2 小于钢管立杆抗压强度设计值f= 205 N/mm2,满足要求!【八】梁侧模板计算【1】.柱模板荷载标准值计算按混凝土结构工程施工规范GB-50666的相关规定,新浇筑混凝土作用于模板的最大侧压力,按下列公式计算,并取其中的较小值: F=0.28ctoV1/2 F=cH其中 c - 混凝土的重力密度,取24.00kN/m3; to - 新浇混凝土的初凝时间,取10.00h; V - 混凝土的浇筑速度,取0.80m/h; H - 模板计算高度,取0.75

38、m; - 混凝土坍落度影响修正系数,取1.00。 分别计算得F=0.28×24×10×1.00×0.81/2=60.1kN/m2; F=24×0.75=18kN/m2; 取较小值18kN/m2作为本工程计算荷载。 计算中采用新浇混凝土侧压力标准值 F=18kN/m2; 振捣混凝土时产生的荷载标准值Q3k=4.00kN/m;【2】.梁侧模板面板的计算 面 板 计 算 简 图 (单 位 : mm)面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和刚度.强度验算要考虑新浇混凝土侧压力和倾倒混凝土时产生的荷载;挠度验算只考虑新浇混凝土侧压力。其中:q-作用在模板上的

39、侧压力它包括:新浇筑混凝土对模板的侧压力设计值:G4k=18×0.6=10.8kN/m;倾倒混凝土对模板的侧压力设计值:Q3k=4×0.6=2.4kN/m。总竖向设计荷载:由可变荷载效应控制的组合:S1=1.2×10.8+1.4×2.4=16.32kN/m;由永久荷载效应控制的组合:S2=1.35×10.8+1.4×0.7×2.4=16.93kN/m;荷载效应组合取最不利值确定:总竖向设计荷载:q=16.93kN/m;1.抗弯强度计算:= M/W < f-面 板 的 强 度 计 算 值(N/mm2);M-面 板 的 最

40、 大 弯 距 (kN·m);W-面 板 的 净 截 面 抵 抗 矩 :f -面板截面的抗弯强度设计值(N/mm2),取 15.00N/mm2;M=0.1ql2;其中, M-面板计算最大弯矩(N·mm); l-计算跨度(次楞间距): l =210.0mm;M=0.1×16.93×0.21×0.21=0.075kN·m;取主楞间距为计算单元,面板的截面惯性矩 I 和截面抵抗矩 W 分别为:W = bh2/6=600×12×12/6 = 14400mm3;I = bh3/12=600×12×12

41、15;12/12 = 86400mm4;面板截面的最大应力计算值: = M/W = 0.075×106/ 14400 = 5.21N/mm2;面板截面的最大应力计算值 =5.21/mm2 小于 面板截面的抗弯强度设计值 f=12.5N/mm2,满足要求!2.挠度验算:根据建筑施工手册,刚度验算采用标准荷载,同时不考虑振动荷载作用。挠度计算公式如下:=0.677ql4/(100EI)=l/250其中,q-作用在模板上的侧压力线荷载: q=G4k=18×0.6 = 10.8KN/m; l-计算跨度(次楞间距): l = 210mm; E-面板的弹性模量: E = 9500N/m

42、m2; I-面板的截面惯性矩: I = 86400mm4;面板的最大允许挠度值: = 300/250=1.2mm;面板的最大挠度计算值: =0.677×10.8×2104/(100×4500×86400) = 0.37mm;面板的最大挠度计算值: =0.37mm小于面板的最大允许挠度值 =0.84mm,满足要求!【3】梁侧模木楞计算模板结构构件中的木楞属于受弯构件,因此按均布荷载作用下的三跨连续梁计算。 竖楞方木计算简图本工程中,竖楞采用木方,宽度50mm,高度100mm,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:W = 50×100×100

43、/6= 83333.3mm3;I = 50×100×100×100/12= 4166667mm4;q-作用在木方上的侧压力包括:新浇筑混凝土对模板的侧压力设计值:G4k=18×0.21=3.78kN/m;倾倒混凝土对模板的侧压力设计值:Q3k=4×0.21=0.84kN/m。总竖向设计荷载:由可变荷载效应控制的组合:S1=1.2×3.78+1.4×0.84=5.712kN/m;由永久荷载效应控制的组合:S2=1.35×3.78+1.4×0.7×0.84=5.93kN/m;荷载效应组合取最不利值确

44、定:总竖向设计荷载:q=5.93kN/m;1.竖楞(方木)抗弯强度计算:= M/W < f-面 板 的 强 度 计 算 值(N/mm2 );M-面 板 的 最 大 弯 距 (kN·m);W-面 板 的 净 截 面 抵 抗 矩 :f -面板截面的抗弯强度设计值(N/mm2),取 12.5N/mm2;M=0.1ql2;其中, M-面板计算最大弯矩(N·mm); l-计算跨度(主楞间距): l =500.0mm;M=0.1×5.93×0.6×0.6=0.213 kN·m;面板截面的最大应力计算值: = M/W = 0.213×

45、;106/ 83333.3 = 2.56N/mm2;面板截面的最大应力计算值 =2.56N/mm2 小于面板截面的抗弯强度设计值 f=12.5N/mm2,满足要求!2.竖楞(方木)挠度验算:根据建筑施工手册,刚度验算采用标准荷载,同时不考虑振动荷载作用。挠度计算公式如下:=0.677ql4/(100EI)=l/250其中,q-作用在模板上的侧压力线荷载: q=G4k=18×0.21 = 3.78KN/m; l-计算跨度(主楞间距): l = 600mm; E-面板的弹性模量: E = 10000N/mm2; I-面板的截面惯性矩: I = 4166667mm4;次楞的最大允许挠度值:

46、 = 500/250=2mm;次楞的最大挠度计算值: =0.677×3.78×6004/(100×10000×4166667) = 0.091mm;次楞的最大挠度计算值: =0.094mm小于次楞的最大允许挠度值 =2.4mm,满足要求!【4】梁侧模主楞计算主楞采用双钢管,采用的钢管:48.3×3.6;间距600mm;截面惯性矩I=12.71cm4;和截面抵抗矩W=5.26cm3;三等跨连续梁在均布荷载作用下,最大支座反力为中支座的P=1.1ql=1.1×5.93×0.6=3.914 KN;主楞承受次楞传递的集中荷载F=P=

47、3.914 KN;【5】对拉螺栓的计算对拉螺栓轴力设计值:N=abFs;a- 对拉螺栓横向间距;a=600mm;b-对拉螺栓竖向间距;b=210mm;Fs:新浇筑混凝土作用在模板上的侧压力和倾倒混凝土时作用在模板上的侧压力设计值;Fs=0.95(rG×F+rQ×Q3k);Fs=0.95(1.2×18+1.4×4)=25.84KN;N=0.6×0.21×25.84=3.26KN;对拉螺栓可承受的最大轴向拉力设计值Ntb;Ntb=An×Ftb;An:对拉螺栓净截面面积;Ftb:对拉螺栓抗拉强度设计值;采用对拉螺栓M12,An=7

48、6 mm2;Ntb=12.9KN大于N=3.26KN;满足要求!四 柱模板计算柱模板的背部支撑由两层(木楞或钢楞)组成,第一层为直接支撑模板的竖楞,用以支撑混凝土对模板的侧压力;第二层为支撑竖楞的柱箍,用以支撑竖楞所受的压力;柱箍之间用对拉螺栓相互拉接,形成一个完整的柱模板支撑体系。 柱模板设计示意图 计算简图 【一】参数信息1.基本参数柱截面宽度(mm):600.00;柱截面高度(mm):600.00;柱模板的总计算高度:H = 9.00m;对拉螺栓直径(mm):M12;2.面板参数面板类型:木胶合面板;面板厚度(mm):18.00;面板弹性模量(N/mm2):9500.00;面板抗弯强度设

49、计值fc(N/mm2):15.00;3.构造参数柱箍的间距(mm):500;方木的间距(mm):300;4.竖楞信息竖楞材料:木方;宽度(mm):50.00;高度(mm):100.00;方木抗弯强度设计值fw(N/mm2):15.00;方木弹性模量E(N/mm2):10000.00;方木抗剪强度设计值ft(N/mm2):1.60;5.柱箍信息柱箍材料:圆钢管;直径(mm):48.30;壁厚(mm):3.60;钢楞弹性模量E(N/mm2):206000.00;钢楞抗弯强度设计值fc(N/mm2):205.00;【二】柱模板荷载标准值计算按混凝土结构工程施工规范GB-50666的相关规定,新浇筑混

50、凝土作用于模板的最大侧压力,按下列公式计算,并取其中的较小值: F=0.28ctoV1/2 F=cH其中 c - 混凝土的重力密度,取24.00kN/m3; to - 新浇混凝土的初凝时间,取2.00h; V - 混凝土的浇筑速度,取2.00m/h; H - 模板计算高度,取9.00m; - 混凝土坍落度影响修正系数,取1.00。 分别计算得F=0.28×24×2.00×1.00×21/2=19.01kN/m2; F=24×9=216 kN/m2; 取较小值19.01kN/m2作为本工程计算荷载。 计算中采用新浇混凝土侧压力标准值 F=19.0

51、1kN/m2; 倾倒混凝土时产生的荷载标准值Q3k=4.00kN/m;【三】柱模板面板的计算模板结构构件中的面板属于受弯构件,按简支梁或连续梁计算。强度验算考虑新浇混凝土侧压力和倾倒混凝土时产生的荷载;挠度验算只考虑新浇混凝土侧压力。由前述参数信息可知,柱截面竖楞间距l= 300 mm,且竖楞数为3,因此对柱截面面板按均布荷载作用下的两跨连续梁进行计算。 面板计算简图 q-作用在模板上的侧压力它包括:新浇筑混凝土对模板的侧压力设计值:G4k=19.01×0.5=9.51kN/m;倾倒混凝土对模板的侧压力设计值:Q3k=4×0.5=2kN/m。总竖向设计荷载:由可变荷载效应控

52、制的组合:S1=1.2×9.51+1.4×2=14.12kN/m;由永久荷载效应控制的组合:S2=1.35×9.51+1.4×0.7×2=14.8kN/m;荷载效应组合取最不利值确定:总竖向设计荷载:q=14.8kN/m;1.面板抗弯强度计算:= M/W < f-面 板 的 强 度 计 算 值(N/mm2);M-面 板 的 最 大 弯 距 (kN·m);W-面 板 的 净 截 面 抵 抗 矩 :f -面板截面的抗弯强度设计值(N/mm2),取 15.00N/mm2; M=0.125ql2;其中, M-面板计算最大弯矩(N

53、3;mm); l-计算跨度(次楞间距): l =300.0mm;M=0.125×14.8×0.3×0.3=0.167 kN·m;取主楞间距为计算单元,面板的截面惯性矩 I 和截面抵抗矩 W 分别为:W = bh2/6=500×18×18/6 = 27000mm3;I = bh3/12=500×18×18×18/12 = 243000mm4;面板截面的最大应力计算值: = M/W = 0.167×106/ 2.70×104 = 6.19N/mm2;面板截面的最大应力计算值 =6.19N/

54、mm2 小于 面板截面的抗弯强度设计值 f=15N/mm2,满足要求!2.面板挠度验算:根据建筑施工手册,刚度验算采用标准荷载,同时不考虑振动荷载作用。挠度计算公式如下:=0.521ql4/(100EI)=l/250其中,q-作用在模板上的侧压力线荷载: q=G4k=19.01×0.5 = 9.51KN/m; l-计算跨度(次楞间距): l = 300mm; E-面板的弹性模量: E = 9500N/mm2; I-面板的截面惯性矩: I = 243000mm4;面板的最大允许挠度值: = 300/250=1.2mm;面板的最大挠度计算值: =0.521×9.51×

55、3004/(100×9500×2.43×105) = 0.174mm;面板的最大挠度计算值: =0.174mm小于面板的最大允许挠度值 =1.2mm,满足要求!【四】竖楞(方木)计算模板结构构件中的竖楞(小楞)属于受弯构件,按连续梁计算。本工程柱高度为9.000m,柱箍间距为500mm,因此按均布荷载作用下的三跨连续梁计算。 竖楞方木计算简图本工程中,竖楞采用木方,宽度50mm,高度100mm,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:W = 50×100×100/6= 83333.3mm3;I = 50×100×100×

56、100/12= 4166667mm4;q-作用在木方上的侧压力包括:新浇筑混凝土对模板的侧压力设计值:G4k=19.01×0.3=5.7kN/m;倾倒混凝土对模板的侧压力设计值:Q3k=4×0.3=1.2kN/m。总竖向设计荷载:由可变荷载效应控制的组合:S1=1.2×5.7+1.4×1.2=8.52kN/m;由永久荷载效应控制的组合:S2=1.35×5.7+1.4×0.7×1.2=8.874kN/m;荷载效应组合取最不利值确定:总竖向设计荷载:q=8.87kN/m;1.竖楞(方木)抗弯强度计算:= M/W < f-面

57、 板 的 强 度 计 算 值(N/mm2 );M-面 板 的 最 大 弯 距 (kN·m);W-面 板 的 净 截 面 抵 抗 矩 :f -面板截面的抗弯强度设计值(N/mm2),取 15.00N/mm2;M=0.1ql2;其中, M-面板计算最大弯矩(N·mm); l-计算跨度(主楞间距): l =500.0mm;M=0.1×8.87×0.5×0.5=0.222 kN·m;面板截面的最大应力计算值: = M/W = 0.222×106/ 83333.3 = 2.66N/mm2;面板截面的最大应力计算值 =2.66N/mm2 小于 面板截面的抗弯强度设计值 f=15N/mm2,满足要求!2.竖楞(方木)挠度验算:根据建筑施工手册,刚度验算采用标准荷载,同时不考虑振动荷载作用。挠度计算公式如下:=0.677ql4/(100EI)=l/250其中,q-作用在模板上的侧压力线荷载: q=G4k=19.01×0.3 = 5.7KN/m; l-计算跨度(主楞间距): l = 500mm; E-面板的弹性模量: E = 10000N/mm2; I-面板的截面惯性矩: I = 4166667mm

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