铝模板设计计算书.docx

铝模板设计计算书
1. 材料性质
(1).铝合金部分：6061-T6 铝合金 GB/T 6892-26
弹性模量
E(Mpa )
70x103

抗拉强度
a b (Mpa )
260

许用弯曲应力
a s (Mpa )
143-208
(0.55-0. 8) b
许用切应力
t( Mpa )

(0.6-0. 8 as
(2).型钢部分 GB 517-23： Q235 (第 17 页-表 3.4.-1)

弹性模量 E=2050Mpa
强度设计值[o]=215Mpa
2. 荷载计算
(1) .参数说明：
针对本工程的铝合金模板体系计算，考虑剪力墙长方向尺寸，其墙体厚度按最大尺寸10mm计算，楼板厚度按150mm计算，其标准层高按2650mm(28 -150=2650mm)计算。
(2) .垂直荷载
模板自重标准值：250N/m2
新浇混凝土自重标准值：24 x 0.15x 10N/m2=2640 N/m 2
钢筋自重标准值：1.1x 0.15x 10N/m2=121N/m 2
施工活荷载标准值：25N/m2
跨中集中荷载：25N
两种情况考虑，则有
q1=0.9[1.2 x(250+2640+121)+1.4 x 25]x 0.45=2880.846N/m
q1=0.9[1.35 x(250+2640+121)+1.4 x 0.7 x 25]x0.45
=2638.514N/m
根据以上两者比较应取q1=2880.846N/m作为设计依据
垂直方向均布荷载设计值：
q=0.9[1.2 x(250+2640+121)+1.4 x 25]=6.40188N/m
=0.640188 N/mm2
集中荷载设计值：
模板自重线荷载设计值：q2=0.9x 0.45x 1.2x 250 =121.5Nm
跨中集中荷载设计值P=0.9x 1.4x 25=3150N
(3) .侧向荷载
按大模板计算，取F=50 KN/m 2
计算取 F=1.2x 50=60 KN/m 2
倾倒混凝土时对垂直面模板产生的水平荷载标准值取：6 KN/n2
计算取：1.4x 6=8.4 KN/m2
荷载合计： P=68.4 KN/m2=0.0684 Mpa
3. 截面特征
(1) .模板铝型材截面

Ix=1154137.83 mm4
ex1=45.25 mm,ex2=49.75 mm故有:
由设计软件solidworks201知，该截面的抗弯截面系数
Wx=Ix/ex2=1444664.01mm4/42.87mm=23198.7504mm 3
(2) .顶板背肋

Ix = 84601.26 mm4
ex1=22.16mm,ex2=17.84mm,故有：
抗弯截面系数 Wx=Ix/ex1= 84601.26/22.16 = 3817.74639mm
(3) .竖向板背肋

23.66 - 26 34
50

Ix = 14.79 x 104 mm
ex1=22.1mm,ex2=27.9mm,故有：
抗弯截面系数 Wx=Ix/ex2= 14.7X 104/27.9 = 5301.08mm
(4) .支撑梁(龙骨)

Ix = 668091.46 mm
ex1 = 19.56, ex45.44mm，故有：
抗弯截面系数 Wx=Ix/ex2= 668091.46/45.44 =14702.72mm
(5) .工具式立柱(支撑立柱)
D=48mm t=3mm [a]=215Mpa

(1) .楼面模板强度验算
施工荷载为均布线荷载：
最大弯矩为
M= q1L2/8=2880.846 x 1.352/8Nm=656.29Nm
施工荷载为集中荷载：
最大弯矩为：
M=q2L/8+PL/4=121.5 x 1.352/8 +3150 x 1.35/4Nm=1090.81Nm
取弯矩值大者计算，则有：
o=M/W=1090810/23198.7504mm3MPa=47.02MPa<[os]
强度设计要求
(2) .楼面模板挠度验算
验算挠度时不考虑可变荷载值，仅考虑永久荷载标准值，故作用效应的线荷载设计值如下：
q=0.45 x(250+2640+121)=1354.95N/m =1.35495N/mm
按两端简支，受均布荷载计算有：
3
max=5qL4/384EI=[5 x 1.35495 x 124]/(384 x 7 x 1154137.83)mm=0.45mm<[3] =12/5mm=2.4mm
即挠度满足要求
(3) .楼面模板厚度验算
由该铝合金楼板模的结构可知，面板强度可按450 x 225的矩形平板周界固定，整个板面受均布荷载q的双向板计算，查《建筑工程模板施工手册》(第二版，中国建筑工业出版社出版)P513页表5-9-16,则有：
Lx/ly=225/4=0.5,K3=0.258,Mx^ 0836,
取1mm宽的板条为计算单元，荷载为：
q=2880.846/450 x 1=6.40188N/m=0.640188 N/mm
MX= KMXqlY 2=0.0836 x 0.640188 x 42=85.632Nmm
WX=ab 2/6=1x2/6=2.67 mm3
则：o=MX/WX=85.632/2.67=32.07 MPa<[ as]
强度满足要求.
面板挠度计算公式为：3max=KfqlY4/B0
B0=Eh 3/[12(-Y)]= 7 xM[12x(L3!)]= 410256.41 Nmm
3max=0.258 x 0.640188 x 2254/410256.41=0.1 mm
<[w]= lY/5=225/5=0.4mm
挠度满足要求.
(4) .楼面模板加强筋验算
由该铝合金楼板模的结构可知，加强筋间隔为450mm，按两
端简支计算，得其线荷载为q=0.640188x 450=2.88N/mm
l=(4506-16)/2=214mm
故其最大弯矩为 Mmax=ql2/8=2.88 x 2142/8=16486.56Nmm
强度为 o=Mmax/Wx=16486.56/3817.74639=4.32Mpa<[ as]
强度满足要求。
挠度为 wmax=5qL4/384EI=5 x 2.56x 2144/ ( 384 x 7 x 84601.26)
=0.012mm<[w]
挠度满足要求。
5. 竖向铝合金模板验算
(1).竖向模板强验算
选用模板最不利的板为下端第二行侧面方格，故选用225 x 450面板小方格中最不利情况计算，即三面固定，一面简支(短边)计算。
225 x 450面板小方格按三面固定，一面铰接双向板计算，由于Lx/Ly=225/450=0.5查《建筑工程模板施工手册》(第二版，中国建筑工业出版社出版)P513页表5-9-16,双向板在均布荷载作用下的内力及变形系数，得最大弯矩系数：KX0= -0.0836,最大挠度系数：Kf=0.258
取1mm宽的板条为计算单元，最大弯矩为：
MX= KMXqlY 2=0.0836 x 0.0684 x 2=289.49Nmm
WX=ab 2/6=1 x 42/6=2.67mm3
则：a=MX/WX=289.49/2.67=108.42 Mpa<[ a]
强度满足要求.
wmax=Kwql4/B0
B0=Eh 3/[12(-Y)]= 7 xM[12x(L3!)]=410256.41Nmm
l=225-11=214mm
故650间隔对拉螺栓满足要求.
6. 支撑系统计算
(1) .撑梁验算
支撑梁按简支梁计算：
支撑梁最长长度为l=1350mm
得线荷载 q=0.640188x 125=0.8N/mm
最大弯矩 M max=ql2/8=182303.54Nmm
故其强度为 o=M max/Wx=182303.54/14702.72=12.40Mpa<b]
强度满足要求。
挠度为 wmax=5ql 4/384EI=5x 0.8x 13504/ ( 384 x 7 x 668091.46)
=0.74mm<[ w]=1350/5=2.7mm
故挠度满足要求。
(2) .工具式立柱(顶撑)验算
由前述计算可知，工具式立柱(顶撑)承受的最大压力为：
荷载 q=6.40188kN/m2
按一个顶撑1350 x 1350平方计算
P =6.40188 x 1.35 x 1.35=11.67KN
需要对其抗压强度和压杆稳定性进行验算。
下面先进行压杆稳定性进行验算。
查《机械设计手册》(第五版，第1卷，成大先主编，化学工业出版社出版)
P1-168 页表 1-1-119 得 o=P/^A < op
A= n(D 2-d2)/4=1801.575mm2
e查《机械设计手册》(第五版，第1卷，成大先主编，化学工业出版社出
版)P1-169 页表 1-1-121 得入=^ l/min=0.699x 2650/11.98=154.62 查得e为 0.18
o=P/eA=11.67 x 10/ ( 0.18x 1801.575) =35.99Mpa < [o]=215Mpa
计算结果表明，不会发生压杆失稳现象。
下面进行插销抗剪计算：
插销抗剪，依据规范公式：
N < 2Anfbv
式中，An—钢插销抗剪强度设计值，取140M/mm 2
fbv--冈插销的净截面面积，=154mm 2
N=P=11.67KN < N 3=2Anfbv =2x154x140=43120N=43.12KN
满足强度要求。
插销处钢管壁抗剪强度计验算：
容许抗剪力 N 4=F 2A=305x2x3x14=25620N=25.62KN > N=P=11.67KN
计算结果表明，铝合金模板工具式立柱支撑体系下的梁板混凝土施工过程中，工具式立柱支撑杆件截面强度满足规范要求，不会发生压杆失稳现象，不会发生荷载过大失效。
综上述全部计算结果，我们可知，该工程采用的铝合金模板体系是完全满足相应规范要求的强度标准，完全满足该工程施工需要。加之我司在厦门万科华府使用铝模板施工的经验，完全有把握控制好铝模板的各项施工。