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文档简介
1、目 录一、编制依据1二工程概况1三、模板设计2四、模板设计计算2(一)梁模板设计计算:2(二)柱模板设计计算:18(三)墙模板设计计算30(四)板模板设计计算39第一部分:地下室顶板模板验算39第二部分:上部结构板模板设计验算45五、模板安装的技术措施:45六模板安装的安全技术措施53七、模板拆除的技术措施53八、模板工程的验收:54SM安泰世界城A区(高层区)工程模板专项施工方案一、编制依据1业主提供的施工土建图纸和有关要求。2施工计算手册。3.建筑施工模板安全技术规范JGJ162-20084混凝土结构工程施工质量验收规范 GB50204-2002。5. 施工现场的环境和施工条件。二工程概况
2、SM安泰世界城A区(高层区)工程位于晋江市福埔SM国际广场,建筑面积为75085,由1#、2#、3#、5#、6#楼及裙楼、地下室组成,主体结构为钢筋混凝土框剪结构,抗震设防烈度七度,耐火等级为地下一级,地上一级;该工程地下一层,地上二十一层。地下室结构层高4.0米,地上部分层高3.0米,标准层层高3.0米。地下室顶板厚度350mm,地上部分楼板厚度100mm120mm,局部板厚150mm,结构剪力墙厚度200mm300mm,最大厚度剪力墙位于地下室,地下室剪力墙厚度300mm,结构柱规格较多,最大截面柱位于地下室,框架柱最大柱截面规格4001000,最大截面梁为地下室顶板梁,梁截面为45011
3、00. 主体混凝土构件特征如下:序号结构构件设 计 情 况1柱矩形(或方形)及异形,截面尺寸有4004004001000等多种,最大截面柱位于地下室,最大柱截面为40010002剪力墙结构剪力墙厚度有200、250、300多种,最大剪力墙厚度300,地下室最大剪力墙厚度为3003各层梁板结构梁截面尺寸:2003004501000,最大梁截面为4501100,该梁为地下室顶板梁;结构板厚为100、110、120、150、350 mm等几种,上部结构最大板厚150mm,地下室顶板最大厚度350mm。该工程由福建省晋江市福埔SM国际广场投资建设,海口市城市规划设计研究院所设计,福建省泉州市水电工程勘
4、察院地质勘察,厦门市东区建设有限公司监理,福建省晋南市政建设有限公司组织施工。三、模板设计1、模板选型:采用18厚九夹板(胶合板木板)进行拼装。2、本工程地下室结构及上部结构梁截面尺寸为2003004501100,最大截面梁位于地下室,梁底模、侧模采用九夹板(木胶合板),板厚18mm,梁底次楞采用松木50100木方,间距200,垂直于梁截面方向布置,主楞采用483.0钢管,沿梁跨度方向布置。梁侧模主次楞均采用松木木方,次楞规格50100,间距300,主楞规格100100,间距500。梁下支撑立杆沿梁跨度方向设置,间距1米,立杆水平拉杆步距1.5米,梁下截面方向立杆间距0.65米,梁两侧板承重立
5、杆间距(排距)1.2米(地下室梁两侧板模板承重立杆间距1.3米),立杆采用483.0钢管,梁中立杆上部设置可调托座(U型顶托)。3、柱模采用18mm厚木胶合板进行拼装;柱截面尺寸4004004001000,柱截面宽度B方向对拉螺栓数目:0(不包括柱箍拉结螺栓);柱截面高度H方向对拉螺栓数目:1(不包括柱箍拉结螺栓);柱截面宽度B方向竖楞数目:3;柱截面高度H方向竖楞数目:竖楞规格50100;对拉螺栓规格:M12;柱箍采用483.0钢管,两根合并设置(2肢),间距450mm;4、混凝土墙:墙厚200300,采用18mm厚木胶合板进行拼装,次楞(内龙骨)采用50100木方,间距300mm,穿墙螺栓
6、水平间距600mm;主楞483.0钢管,间距500mm,穿墙螺栓竖向间距500mm;对拉螺栓采用M12;主楞肢数:2,次楞肢数:2。5、板模板:采用18mm厚木胶合板进行拼装,地下室部分立杆采用483.0钢管,立杆上部设置可调托座,立杆间距0.9米,水平拉杆采用483.0钢管,拉杆步距1.5米,板底设置50100木方作为次楞,间距300,设置100100木工作为主楞,间距0.9米;地上部分立杆采用483.0钢管,立杆上部设置可调托座,立杆间距1.2米,水平拉杆采用483.0钢管,拉杆步距1.5米,板底设置50504方钢作为次楞,间距300,设置100100木工作为主楞,间距1.2米.四、模板设
7、计计算(一)梁模板设计计算:计算依据建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130-2001)、混凝土结构设计规范GB50010-2002、建筑结构荷载规范(GB 50009-2001)、钢结构设计规范(GB 50017-2003)等规范编制。梁段:L1。一、参数信息1.模板支撑及构造参数梁截面宽度 B(m):0.45;梁截面高度 D(m):1.10;混凝土板厚度(mm):250.00;立杆沿梁跨度方向间距La(m):0.80;立杆上端伸出至模板支撑点长度a(m):0.10;立杆步距h(m):1.50;板底承重立杆横向间距或排距Lb(m):1.20;梁支撑架搭设高度H(m):4.00;梁下
8、立杆间距(m):0.65;承重架支撑形式:梁底支撑小楞平行梁截面方向;梁底增加承重立杆根数:1;采用的钢管类型为483;立杆承重连接方式:双扣件,考虑扣件质量及保养情况,取扣件抗滑承载力折减系数:1.00;2.荷载参数新浇混凝土重力密度(kN/m3):24.00;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):1.0;新浇混凝土侧压力标准值(kN/m2):17.8;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:东北落叶松;木材弹性模量E(N/mm2):10000.0;木
9、材抗压强度设计值fc(N/mm):15.0;木材抗弯强度设计值fm(N/mm2):17.0;木材抗剪强度设计值fv(N/mm2):1.6;面板材质:胶合面板;面板厚度(mm):20.00;面板弹性模量E(N/mm2):6000.0;面板抗弯强度设计值fm(N/mm2):13.0;4.梁底模板参数梁底方木截面宽度b(mm):50.0;梁底方木截面高度h(mm):100.0;梁底模板支撑的间距(mm):300.0;5.梁侧模板参数次楞间距(mm):250;主楞竖向根数:2;穿梁螺栓直径(mm):M12;穿梁螺栓水平间距(mm):500;主楞到梁底距离依次是:300mm,600mm;主楞材料:木方;
10、宽度(mm):100.00;高度(mm):100.00;主楞合并根数:2;次楞材料:木方;宽度(mm):50.00;高度(mm):100.00;二、梁侧模板荷载计算按施工手册,新浇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=0.22t12V1/2 F=H其中 - 混凝土的重力密度,取24.000kN/m3; t - 新浇混凝土的初凝时间,取2.000h; T - 混凝土的入模温度,取20.000; V - 混凝土的浇筑速度,取1.500m/h; H - 混凝土侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面总高度,取0.750m;1- 外加剂影响修正系数,取1.200;2- 混凝土坍
11、落度影响修正系数,取1.150。分别计算得 17.848 kN/m2、18.000 kN/m2,取较小值17.848 kN/m2作为本工程计算荷载。三、梁侧模板面板的计算面板为受弯结构,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振捣混凝土时产生的荷载;挠度验算只考虑新浇混凝土侧压力。面板计算简图(单位:mm)1.强度计算材料抗弯强度验算公式如下: M/W f其中,W - 面板的净截面抵抗矩,W = 8522/6=56.67cm3; M - 面板的最大弯矩(Nmm); - 面板的弯曲应力计算值(N/mm2); f - 面板的抗弯强度设计值(N/mm2);按照均布活荷载最不利布置下
12、的三跨连续梁计算:Mmax = 0.1q1l2+0.117q2l2其中,q - 作用在模板上的侧压力,包括:新浇混凝土侧压力设计值: q1= 1.20.8517.85=18.205kN/m;振捣混凝土荷载设计值: q2= 1.40.854=4.76kN/m;计算跨度: l = 250mm;面板的最大弯矩 M = 0.118.2052502 + 0.117 4.762502 = 1.49105Nmm;面板的最大支座反力为:N=1.1q1l+1.2q2l=1.118.2050.25+1.24.760.25=6.434kN;经计算得到,面板的受弯应力计算值: = 1.49105 / 5.67104=
13、2.6N/mm2;面板的抗弯强度设计值: f = 13N/mm2;面板的受弯应力计算值 =2.6N/mm2小于面板的抗弯强度设计值 f=13N/mm2,满足要求! 2.挠度验算=0.677ql4/(100EI)l/250 q-作用在模板上的新浇筑混凝土侧压力线荷载设计值: q=18.205N/mm; l-计算跨度: l = 250mm; E-面板材质的弹性模量: E = 6000N/mm2; I-面板的截面惯性矩: I = 85222/12=56.67cm4;面板的最大挠度计算值: = 0.67718.2052504/(10060005.67105) = 0.142 mm;面板的最大容许挠度值
14、: = l/250 =250/250 = 1mm;面板的最大挠度计算值 =0.142mm 小于面板的最大容许挠度值 =1mm,满足要求!四、梁侧模板支撑的计算1.次楞计算次楞直接承受模板传递的荷载,按照均布荷载作用下的简支梁计算。次楞均布荷载按照面板最大支座力除以面板计算宽度得到:q=6.434/(1.100-0.250)=7.570kN/m本工程中,次楞采用木方,宽度50mm,高度100mm,截面惯性矩I,截面抵抗矩W和弹性模量E分别为:W = 151010/6 = 83.33cm3;I = 15101010/12 = 416.67cm4;E = 10000.00 N/mm2;计算简图剪力图
15、(kN)弯矩图(kNm)变形图(mm)经过计算得到最大弯矩 M = 0.341 kNm,最大支座反力 R= 3.753 kN,最大变形 = 0.453 mm(1)次楞强度验算强度验算计算公式如下: = M/Wf经计算得到,次楞的最大受弯应力计算值 = 3.41105/8.33104 = 4.1 N/mm2;次楞的抗弯强度设计值: f = 17N/mm2;次楞最大受弯应力计算值 = 4.1 N/mm2小于次楞的抗弯强度设计值 f=17N/mm2,满足要求!(2)次楞的挠度验算次楞的最大容许挠度值: = 300/400=0.75mm;次楞的最大挠度计算值 =0.453mm 小于次楞的最大容许挠度值
16、 =0.75mm,满足要求!2.主楞计算主楞承受次楞传递的集中力,取次楞的最大支座力3.753kN,按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算。本工程中,主楞采用木方,宽度100mm,高度100mm,截面惯性矩I,截面抵抗矩W和弹性模量E分别为:W = 2101010/6 = 333.33cm3;I = 210101010/12 = 1666.67cm4;E = 10000.00 N/mm2;主楞计算简图主楞计算剪力图(kN)主楞计算弯矩图(kNm)主楞计算变形图(mm)经过计算得到最大弯矩 M = 0.422 kNm,最大支座反力 R= 8.350 kN,最大变形 = 0.042 mm(1)主楞抗弯
17、强度验算 = M/Wf经计算得到,主楞的受弯应力计算值: = 4.22105/3.33105 = 1.3 N/mm2;主楞的抗弯强度设计值: f = 17N/mm2;主楞的受弯应力计算值 =1.3N/mm2小于主楞的抗弯强度设计值 f=17N/mm2,满足要求!(2)主楞的挠度验算根据连续梁计算得到主楞的最大挠度为 0.042 mm主楞的最大容许挠度值: = 500/400=1.25mm;主楞的最大挠度计算值 =0.042mm 小于主楞的最大容许挠度值 =1.25mm,满足要求!五、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。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
18、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 = 4502020/6 = 3.00104mm3; I = 450202020/12 = 3.00105mm4;1.抗弯强度验算按以下公式进行面板抗弯强度验算: = M/Wf新浇混凝土及钢筋荷载设计值:q1: 1.2(24.00+1.50)0.451.10=15.147kN/m;模板结构自重荷载设计值:q2:1.20.500.45=0.270kN/m;施工荷载与振捣混凝土时产生的荷载设计值:q3: 1.4(2.00+1.00)0.45=1.890kN
19、/m;最大弯矩计算公式如下:Mmax=0.1(q1+ q2)l2+0.117q3l2= 0.1(15.147+0.27)2002+0.1171.892002=7.05104Nmm; =Mmax/W=7.05104/3.00104=2.4N/mm2;梁底模面板计算应力 =2.4 N/mm2小于梁底模面板的抗弯强度设计值 f=13N/mm2,满足要求!2.挠度验算根据建筑施工计算手册刚度验算采用标准荷载,同时不考虑振动荷载作用。最大挠度计算公式如下:= 0.677ql4/(100EI)=l/250其中,q-作用在模板上的压力线荷载:q =q1+q2=15.147+0.270=15.417kN/m;
20、 l-计算跨度(梁底支撑间距): l =200.00mm; E-面板的弹性模量: E = 6000.0N/mm2;面板的最大允许挠度值: =200.00/250 = 0.800mm;面板的最大挠度计算值: = 0.67715.4172004/(10060003.00105)=0.093mm;面板的最大挠度计算值: =0.093mm 小于面板的最大允许挠度值: =0.8mm,满足要求!六、梁底支撑木方的计算1.荷载的计算(1)钢筋混凝土梁和模板自重设计值(kN/m): q1 = 1.2(24+1.5)1.10.2+0.50.2(20.85+0.45)/ 0.45=7.305 kN/m;(2)施工
21、荷载与振捣混凝土时产生的荷载设计值(kN/m): q2 = 1.4(1+2)0.2=0.84 kN/m;均布荷载设计值 q = 7.305+0.840 = 8.145 kN/m;梁两侧楼板荷载以集中荷载的形式传递,其设计值: p=0.201.20.2524.00+1.4(1.00+2.00)(0.65-0.45)/4=0.114kN2.支撑方木验算本工程梁底支撑采用方木,方木的截面惯性矩I,截面抵抗矩W和弹性模量E分别为:W=51010/6 = 8.33101 cm3;I=5101010/12 = 4.17102 cm4;E= 10000 N/mm2;计算简图及内力、变形图如下:简图(kNm)
22、剪力图(kN)弯矩图(kNm)变形图(mm)方木的支座力:N1=N3=0.426 kN;N2=3.041 kN;最大弯矩:M= 0.093kNm最大剪力:V= 1.520 kN方木最大正应力计算值: =M/W=0.093106 /8.33104=1.1 N/mm2;方木最大剪应力计算值: =3V/(2bh0)=31.521000/(250100)=0.456N/mm2;方木的最大挠度: =0.009 mm;方木的允许挠度:= 0.65103/2/250=1.3mm;方木最大应力计算值 1.120 N/mm2小于方木抗弯强度设计值 f=17.000 N/mm2,满足要求!方木受剪应力计算值 0.
23、456 N/mm2小于方木抗剪强度设计值 fv=1.600 N/mm2,满足要求!方木的最大挠度 =0.009 mm 小于方木的最大允许挠度 =1.300 mm,满足要求!七、梁跨度方向钢管的计算作用于梁跨度方向钢管的集中荷载为梁底支撑方木的支座反力。钢管的截面惯性矩I,截面抵抗矩W和弹性模量E分别为:W=4.49 cm3;I=10.78 cm4;E= 206000 N/mm2;1.梁两侧支撑钢管的强度计算支撑钢管按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算;集中力P= 0.426 kN支撑钢管计算简图支撑钢管计算弯矩图(kNm)支撑钢管计算变形图(mm)支撑钢管计算剪力图(kN)最大弯矩 Mmax =
24、 0.128 kNm ;最大变形 max = 0.26 mm ;最大支座力 Rmax = 1.865 kN ;最大应力 =M/W= 0.128106 /(4.49103 )=28.5 N/mm2;支撑钢管的抗弯强度设计值 f=205 N/mm2;支撑钢管的最大应力计算值 28.5 N/mm2小于支撑钢管的抗弯强度设计值 205 N/mm2,满足要求!支撑钢管的最大挠度max=0.26mm小于800/150与10 mm,满足要求!2.梁底支撑钢管的强度计算支撑钢管按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算;集中力P= 3.041 kN支撑钢管计算简图支撑钢管计算弯矩图(kNm)支撑钢管计算变形图(mm)
25、支撑钢管计算剪力图(kN)最大弯矩 Mmax = 0.912 kNm ;最大变形 max = 1.852 mm ;最大支座力 Rmax = 13.304 kN ;最大应力 =M/W= 0.912106 /(4.49103 )=203.2 N/mm2;支撑钢管的抗弯强度设计值 f=205 N/mm2;支撑钢管的最大应力计算值 203.2 N/mm2小于支撑钢管的抗弯强度设计值 205 N/mm2,满足要求!支撑钢管的最大挠度max=1.852mm小于800/150与10 mm,满足要求!八、扣件抗滑移的计算按照建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范培训讲座刘群主编,P96页,双扣件承载力设计值取1
26、6.00kN,按照扣件抗滑承载力系数1.00,该工程实际的旋转双扣件承载力取值为16.00kN 。纵向或横向水平杆与立杆连接时,扣件的抗滑承载力按照下式计算(规范): R Rc其中 Rc - 扣件抗滑承载力设计值,取16.00 kN; R - 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值;计算中R取最大支座反力,根据前面计算结果得到 R=13.304 kN;R 16.00 kN,所以双扣件抗滑承载力的设计计算满足要求! 九、立杆的稳定性计算立杆的稳定性计算公式 = N/(A)f1.梁两侧立杆稳定性验算其中 N - 立杆的轴心压力设计值,它包括:纵向钢管的最大支座反力: N1 =1.865 kN
27、;脚手架钢管的自重: N2 = 1.20.1294=0.62 kN;楼板混凝土、模板及钢筋的自重:N3=1.2(1.200/2+(0.650-0.450)/4)0.8000.500+(1.200/2+(0.650-0.450)/4)0.8000.250(1.500+24.000)=4.290 kN;施工荷载与振捣混凝土时产生的荷载设计值:N4=1.4(1.000+2.000)1.200/2+(0.650-0.450)/40.800= 2.184 kN;N =N1+N2+N3+N4=1.865+0.62+4.29+2.184=8.958 kN; - 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 lo/i 查
28、表得到; i - 计算立杆的截面回转半径 (cm):i = 1.59; A - 立杆净截面面积 (cm2): A = 4.24; W - 立杆净截面抵抗矩(cm3):W = 4.49; - 钢管立杆轴心受压应力计算值 ( N/mm2); f - 钢管立杆抗压强度设计值:f =205 N/mm2; lo - 计算长度 (m);根据扣件式规范,立杆计算长度lo有两个计算公式lo=kh和lo=h+2a,为安全计,取二者间的大值,即: lo = Max1.1551.71.5,1.5+20.1= 2.945 m; k - 计算长度附加系数,取值为:1.155 ; - 计算长度系数,参照扣件式规范表,=1
29、.7; a - 立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度;a=0.1m; 得到计算结果: 立杆的计算长度lo/i = 2945.25 / 15.9 = 185 ;由长细比 lo/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数= 0.209 ;钢管立杆受压应力计算值;=8958.392/(0.209424) = 101.1 N/mm2;钢管立杆稳定性计算 = 101.1 N/mm2小于钢管立杆抗压强度的设计值 f = 205 N/mm2,满足要求!2.梁底受力最大的支撑立杆稳定性验算其中 N - 立杆的轴心压力设计值,它包括:纵向钢管的最大支座反力:N1 =13.304 kN ;脚手架钢管的自重:
30、 N2 = 1.20.129(4-1.1)=0.62 kN;N =N1+N2 =13.304+0.449=13.753 kN ; - 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 = 1.59; A - 立杆净截面面积 (cm2): A = 4.24; W - 立杆净截面抵抗矩(cm3):W = 4.49; - 钢管立杆轴心受压应力计算值 ( N/mm2); f - 钢管立杆抗压强度设计值:f =205 N/mm2; lo - 计算长度 (m);根据扣件式规范,立杆计算长度lo有两个计算公式lo=kh和lo=h+2a,为安全计,取二者间的
31、大值,即: lo = Max1.1551.71.5,1.5+20.1= 2.945 m; k - 计算长度附加系数,取值为:1.155 ; - 计算长度系数,参照扣件式规范表,=1.7; a - 立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度;a=0.1m; 得到计算结果: 立杆的计算长度lo/i = 2945.25 / 15.9 = 185 ;由长细比 lo/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数= 0.209 ;钢管立杆受压应力计算值;=13753.104/(0.209424) = 155.2 N/mm2;钢管立杆稳定性计算 = 155.2 N/mm2小于钢管立杆抗压强度的设计值 f =
32、205 N/mm2,满足要求!(二)柱模板设计计算:计算依据建筑施工手册第四版、建筑施工计算手册江正荣著、建筑结构荷载规范(GB 50009-2001)、混凝土结构设计规范GB50010-2002、钢结构设计规范(GB 50017-2003)等规范编制。柱模板的背部支撑由两层组成,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。本验算取地下室最大截面柱作为最不利结构柱进行验算,最大柱截面规格为4001000柱模板设计示意图柱截面宽度B(mm):400.00;柱截面高度H(mm):
33、1000.00;柱模板的总计算高度:H = 3.00m;计算简图一、参数信息1.基本参数柱截面宽度B方向对拉螺栓数目:0;柱截面宽度B方向竖楞数目:3;柱截面高度H方向对拉螺栓数目:1;柱截面高度H方向竖楞数目:5;对拉螺栓直径(mm):M12;2.柱箍信息柱箍材料:圆钢管;直径(mm):48.00;壁厚(mm):3.00;柱箍的间距(mm):450;柱箍合并根数:2;3.竖楞信息竖楞材料:木方;竖楞合并根数:2;宽度(mm):50.00;高度(mm):100.00;4.面板参数面板类型:胶合面板;面板厚度(mm):18.00;面板弹性模量(N/mm2):6000.00;面板抗弯强度设计值fc
34、(N/mm2):13.00;面板抗剪强度设计值(N/mm2):1.50;5.木方和钢楞方木抗弯强度设计值fc(N/mm2):13.00;方木弹性模量E(N/mm2):9000.00;方木抗剪强度设计值ft(N/mm2):1.50;钢楞弹性模量E(N/mm2):210000.00;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施工手册,新浇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=0.22t12V1/2 F=H其中 - 混凝土的重力密度,取24.000kN/m3; t - 新浇混凝土的初凝时间,取2.000h; T - 混凝土的入模温度
35、,取20.000; V - 混凝土的浇筑速度,取2.500m/h; H - 模板计算高度,取3.000m;1- 外加剂影响修正系数,取1.200;2- 混凝土坍落度影响修正系数,取1.000。分别计算得 20.036 kN/m2、72.000 kN/m2,取较小值20.036 kN/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 q1=20.036kN/m2;倾倒混凝土时产生的荷载标准值 q2= 2 kN/m2。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。分别取柱截面宽度B方向和H方向面板作为验算对象,进行强度、刚度计算。强度验算考虑新浇混凝土侧压力和
36、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,柱截面高度H方向竖楞间距最大,为l= 225 mm,且竖楞数为 5,因此柱截面高度H方向面板按均布荷载作用下的三跨连续梁进行计算。面板计算简图1.面板抗弯强度验算对柱截面宽度H方向面板按均布荷载作用下的三跨连续梁用下式计算最大跨中弯距:M=0.1ql2其中, M-面板计算最大弯矩(Nmm); l-计算跨度(竖楞间距): l =225.0mm; q-作用在模板上的侧压力线荷载,它包括:新浇混凝土侧压力设计值q1: 1.220.040.450.90=9.737kN/m;倾倒混凝土侧压力设计值q2:1.42.000.450.
37、90=1.134kN/m;式中,0.90为按施工手册取用的临时结构折减系数。 q = q1 + q2 =9.737+1.134=10.871 kN/m;面板的最大弯矩:M =0.110.871225225= 5.50104N.mm;面板最大应力按下式计算: =M/Wf其中, -面板承受的应力(N/mm2); M -面板计算最大弯矩(Nmm); W -面板的截面抵抗矩 :W=bh2/6 b:面板截面宽度,h:面板截面厚度; W= 45018.018.0/6=2.43104 mm3; f -面板的抗弯强度设计值(N/mm2); f=13.000N/mm2;面板的最大应力计算值: = M/W = 5
38、.50104 / 2.43104 = 2.265N/mm2;面板的最大应力计算值 =2.265N/mm2小于面板的抗弯强度设计值 =13N/mm2,满足要求!2.面板抗剪验算最大剪力按均布荷载作用下的三跨连续梁计算,公式如下:V=0.6ql其中, V-面板计算最大剪力(N); l-计算跨度(竖楞间距): l =225.0mm; q-作用在模板上的侧压力线荷载,它包括:新浇混凝土侧压力设计值q1: 1.220.040.450.90=9.737kN/m;倾倒混凝土侧压力设计值q2:1.42.000.450.90=1.134kN/m;式中,0.90为按施工手册取用的临时结构折减系数。 q = q1
39、+ q2 =9.737+1.134=10.871 kN/m;面板的最大剪力:V = 0.610.871225.0 = 1467.652N;截面抗剪强度必须满足下式: = 3V/(2bhn)fv其中, -面板承受的剪应力(N/mm2); V-面板计算最大剪力(N):V = 1467.652N; b-构件的截面宽度(mm):b = 450mm; hn-面板厚度(mm):hn = 18.0mm; fv-面板抗剪强度设计值(N/mm2):fv = 13.000 N/mm2;面板截面受剪应力计算值: =31467.652/(245018.0)=0.272N/mm2;面板截面抗剪强度设计值: fv=1.5
40、00N/mm2;面板截面的受剪应力 =0.272N/mm2小于面板截面抗剪强度设计值 fv=1.5N/mm2,满足要求!3.面板挠度验算最大挠度按均布荷载作用下的三跨连续梁计算,挠度计算公式如下:=0.677ql4/(100EI)其中,q-作用在模板上的侧压力线荷载(kN/m): q = 20.040.459.02 kN/m; -面板最大挠度(mm); l-计算跨度(竖楞间距): l =225.0mm; E-面板弹性模量(N/mm2):E = 6000.00 N/mm2; I-面板截面的惯性矩(mm4);I=bh3/12 I= 45018.018.018.0/12 = 2.19105 mm4;
41、面板最大容许挠度: = 225 / 250 = 0.9 mm;面板的最大挠度计算值: = 0.6779.02225.04/(1006000.02.19105) = 0.119 mm;面板的最大挠度计算值 =0.119mm小于面板最大容许挠度设计值 = 0.9mm,满足要求!四、竖楞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3.000m,柱箍间距为450mm,因此按均布荷载作用下的三跨连续梁计算。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 = 50100100/62 = 166.67cm3;I = 501001001
42、00/122 = 833.33cm4;竖楞计算简图1.抗弯强度验算支座最大弯矩计算公式:M=0.1ql2其中, M-竖楞计算最大弯矩(Nmm); l-计算跨度(柱箍间距): l =450.0mm; q-作用在竖楞上的线荷载,它包括:新浇混凝土侧压力设计值q1: 1.220.0360.2250.900=4.869kN/m;倾倒混凝土侧压力设计值q2:1.42.0000.2250.900=0.567kN/m; q = 4.869+0.567=5.436 kN/m;竖楞的最大弯距:M =0.15.436450.0450.0= 1.10105Nmm; =M/Wf其中, -竖楞承受的应力(N/mm2);
43、 M -竖楞计算最大弯矩(Nmm); W -竖楞的截面抵抗矩(mm3),W=1.67105; f -竖楞的抗弯强度设计值(N/mm2); f=13.000N/mm2;竖楞的最大应力计算值: = M/W = 1.10105/1.67105 = 0.66N/mm2;竖楞的最大应力计算值 =0.66N/mm2小于竖楞的抗弯强度设计值 =13N/mm2,满足要求!2.抗剪验算最大剪力按均布荷载作用下的三跨连续梁计算,公式如下:V=0.6ql其中, V-竖楞计算最大剪力(N); l-计算跨度(柱箍间距): l =450.0mm; q-作用在模板上的侧压力线荷载,它包括:新浇混凝土侧压力设计值q1: 1.
44、220.0360.2250.900=4.869kN/m;倾倒混凝土侧压力设计值q2:1.42.0000.2250.900=0.567kN/m; q = 4.869+0.567=5.436 kN/m;竖楞的最大剪力:V = 0.65.436450.0 = 1467.652N;截面抗剪强度必须满足下式: = 3V/(2bhn)fv其中, -竖楞截面最大受剪应力(N/mm2); V -竖楞计算最大剪力(N):V=0.6ql= 0.65.436450=1467.652N; b -竖楞的截面宽度(mm):b = 50.0mm; hn-竖楞的截面高度(mm):hn = 100.0mm; fv-竖楞的抗剪强
45、度设计值(N/mm2):fv = 1.500 N/mm2;竖楞截面最大受剪应力计算值: =31467.652/(250.0100.02)=0.220N/mm2;竖楞截面抗剪强度设计值: fv=1.500N/mm2;竖楞截面最大受剪应力计算值 =0.22N/mm2小于竖楞截面抗剪强度设计值 fv=1.5N/mm2,满足要求!3.挠度验算最大挠度按三跨连续梁计算,公式如下:max=0.677ql4/(100EI)=l/250其中,q-作用在竖楞上的线荷载(kN/m): q =20.040.15 = 5.44 kN/m; max-竖楞最大挠度(mm); l-计算跨度(柱箍间距): l =450.0m
46、m; E-竖楞弹性模量(N/mm2),E = 9000.00 N/mm2 ; I-竖楞截面的惯性矩(mm4),I=8.33106;竖楞最大容许挠度: = 450/250 = 1.8mm;竖楞的最大挠度计算值: = 0.6775.44450.04/(1009000.08.33106) = 0.020 mm;竖楞的最大挠度计算值 =0.02mm小于竖楞最大容许挠度 =1.8mm,满足要求!五、B方向柱箍的计算本工程中,柱箍采用圆钢管,直径48mm,壁厚3mm,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:W = 4.4932=8.99cm3;I = 10.7832=21.57cm4;按集中荷载计算(附计算简图
47、):B方向柱箍计算简图其中 P - -竖楞传递到柱箍的集中荷载(kN); P = (1.2 20.040.9 + 1.4 20.9)0.175 0.45 = 1.9 kN;B方向柱箍剪力图(kN)最大支座力: N = 1.903 kN;B方向柱箍弯矩图(kNm)最大弯矩: M = 0.461 kNm;B方向柱箍变形图(mm)最大变形: = 0.416 mm;1. 柱箍抗弯强度验算柱箍截面抗弯强度验算公式 =M/(xW)f其中,柱箍杆件的最大弯矩设计值: M = 461359.11 Nmm;弯矩作用平面内柱箍截面抵抗矩: W = 8986 mm3;B边柱箍的最大应力计算值: = 48.9 N/m
48、m2;柱箍的抗弯强度设计值: f = 205 N/mm2;B边柱箍的最大应力计算值 =4.61108/(1.058.99106)=48.9N/mm2小于柱箍的抗弯强度设计值 f=205N/mm2,满足要求!2. 柱箍挠度验算经过计算得到: = 0.416 mm;柱箍最大容许挠度: = 400 / 250 = 1.6 mm;柱箍的最大挠度 =0.416mm小于柱箍最大容许挠度 =1.6mm,满足要求!六、B方向对拉螺栓的计算 B方向没有设置对拉螺栓!七、H方向柱箍的计算本工程中,柱箍采用圆钢管,直径48mm,壁厚3mm,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:W = 4.4932=8.99cm3;I
49、= 10.7832=21.57cm4;按计算(附计算简图): H方向柱箍计算简图其中 P - 竖楞传递到柱箍的集中荷载(kN); P = (1.220.040.9+1.420.9)0.238 0.45 = 2.59 kN;H方向柱箍剪力图(kN)最大支座力: N = 7.733 kN;H方向柱箍弯矩图(kNm)最大弯矩: M = 0.405 kNm;H方向柱箍变形图(mm)最大变形: = 0.154 mm;1.柱箍抗弯强度验算柱箍截面抗弯强度验算公式: =M/(xW)f其中,柱箍杆件的最大弯矩设计值: M = 405008.73 Nmm;弯矩作用平面内柱箍截面抵抗矩: W = 8986 mm3
50、;H边柱箍的最大应力计算值: = 42.925 N/mm2;柱箍的抗弯强度设计值: f = 205 N/mm2;H边柱箍的最大应力计算值 =4.05108/(1.058.99106)=42.925N/mm2小于柱箍的抗弯强度设计值 f=205N/mm2,满足要求!2. 柱箍挠度验算经过计算得到: = 0.154 mm;柱箍最大容许挠度: = 500 / 250 = 2 mm;柱箍的最大挠度 =0.154mm小于柱箍最大容许挠度 =2mm,满足要求!八、H方向对拉螺栓的计算验算公式如下:NN=fA其中 N - 对拉螺栓所受的拉力; A - 对拉螺栓有效面积 (mm2); f - 对拉螺栓的抗拉强
51、度设计值,取170 N/mm2;查表得:对拉螺栓的直径: M12 ;对拉螺栓有效直径: 9.85 mm;对拉螺栓有效面积: A= 76 mm2;对拉螺栓最大容许拉力值: N = 1.701057.6010-5 = 12.92 kN;对拉螺栓所受的最大拉力: N = 7.733 kN。对拉螺栓所受的最大拉力: N=7.733kN 小于 N=12.92kN,对拉螺栓强度验算满足要求!(三)墙模板设计计算计算参照建筑结构荷载规范(GB 50009-2001)、混凝土结构设计规范(GB50010-2002)、钢结构设计规范(GB 50017-2003)等规范。墙模板的背部支撑由两层龙骨(木楞或钢楞)组成:直接支撑模板的为次龙骨,即内龙骨;用以支撑内层龙骨的为主龙骨,即外龙骨。组装墙体模板时,通过穿墙螺栓将墙体两侧模板拉结,每个穿墙螺栓成为主龙骨的支点。根据建筑施工手册,当采用容量为0.20.8m3的运输器具时,倾倒混凝土产生的荷载标准值为3.00kN/m2;本验算取地下室最大墙体厚度
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