模板力学验算.doc

大模板力学验算
本文选取4×2m的模板进行力学的验算，以检验模板结构是否安全可靠。
1.1模板平面图
1. 荷载计算
1.1荷载分析
垂直荷载：大模板通过螺旋千斤顶支在楼面上，而施工人员，配件，材料等施工活荷载是通过脚手板传递到大模板的桁架上，对大模板的板面影响不大，故设计面板，横肋和竖肋等构件式不予考虑。
水平荷载：作用在大模板上的水平荷载主要有
（1) 新浇筑的混凝土对模板侧面所产生的水平侧压力，当采用内部振捣器时，新浇筑的混凝土作用于模板的最大侧压力，可按下列俩式计算，并取其实较小值。

上俩式中F—新浇筑混凝土对模板的最大侧压力标准值（kN/M2）；
—混凝土的重力密度，；
—新浇筑混凝土的初凝时间（h），可按实测确定。当缺乏试验资料时，可采用计算（T为混凝土的温度）;
V—混凝土的浇筑速度（m/h）；
H—混凝土侧压力计算位置处至新浇筑混凝土顶面的总高度（m）；
—外加剂影响修正系数，不掺加外加剂时取1.0，掺缓凝剂时取1.2；
—混凝土坍落度影响修正系数，当坍落度小鱼30mm时，取0.85；50～90mm时，取1.0；110～150mm时，取1.15。
将上述俩式所求得的较小值，再用式求出距大模板底H/3处的侧压力值，然后取得这二者的平均值，作为新浇筑混凝土水平侧压力的设计依据。
（2） 倾倒混凝土时产生的荷载标准值，按下表采用
倾倒混凝土时产生的水平荷载标准值（kN/m3）
向模板内供料方法
水平荷载
溜槽，串筒或导管
1
容量小于0.2m3的运输器具
2
容量为0.2至0.8m3的运输器具
4
容量为大于0.8m3的运输器具
6
（3） 计算大模板的强度和稳定采用新浇筑混凝土水平侧压力和倾倒混凝土时的水平侧压力之和；计算变形则只采用新浇混凝土水平侧压力的标准值。
风荷载：风荷载是大模板设计时所必须考虑的另一种水平荷载。除必须考虑风荷载对大模板的倾覆影响外，在设计支座，脚手架时都应考虑风荷载。风荷载计算公式如下：

式中 —风荷载标准值（）
—风荷载体型系数，对直立的大模板取1.3；
—风压高度变化系数，按现行国家标准《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）中表7.2.1确定。
—基本风压（），按现行国家标准《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）中附录D.4附表D.4中的n=10年采用。
1.2荷载计算
（1） 取室外温度为15℃，并且掺入缓凝剂。
=

比较上俩式取。
计算距底部H/3处的侧压力值：

新浇混凝土对模板侧压力标准值的设计依据值：

(2) 倾倒混凝土时产生对模板侧压力标准值的设计依据值。
采用容量为0.2～0.8m3的运输器具倾倒混凝土时产生的水平荷载标准值4。
（3） 风荷载
通过查表以合肥为例，得到基本风压,地面粗糙度取c类密集建筑群的城市市区。查得合肥平均海拔为20m，通过查表得风压高度变化系数；由此可计算风荷载标准值：

(4) 荷载组合设计值

2.力学验算
2.1面板验算
按单向面板计算
(1) 荷载组合:现取1m宽板条作为计算单元,水平荷载按均布线荷载考虑,则作用在面板上的线荷载为: ；
(2) 内力计算 符合要求。根据施工工艺，混凝土浇筑高度，每层约为0.5～1.0m，即一次浇筑混凝土大模板的侧压力的作用范围为俩跨至三跨。因此，最不利情况按俩跨连续梁计算内力，由《建筑结构静力学计算手册》查得最大弯矩系数K=-0.125，则弯矩值为：；
(3) 面板截面抵抗矩：；
(4) 强度核算：符合要求。
(5) 挠度验算：由《建筑结构静力学计算手册》查得最大（按三跨）挠度系数，

符合要求。
至此面板验算完毕。

2.2横肋计算
（1）计算简图如下

（2） 内力计算：水平横肋距为667mm，作用在水平横肋的线荷载为：
,结构超过五跨，按五跨梁来计算
支座弯矩

跨中弯矩

由上计算可得出最大弯矩
（3） 计算几何参数：[22a槽钢的几何参数；
；；毛截面水平形心轴位置：

组合截面对形心轴X-X的惯性矩：

组合截面抵抗矩计算：；；
板肋边缘应力计算 ，所以安全。
确定面板与与肋共同工作的有效宽度：b=75×6=450mm；
（4） 计算板肋在共同工作下的强度和挠度
截面水平形心轴位置：；
；截面惯性矩：

截面抵抗矩：；；
支座处，符合要求。
挠度验算：跨中挠度
符合要求；至此横肋计算完毕。
2.3竖向主肋计算
(1)计算简图如下

为了计算简便和可靠考虑将其作用的三角形集中荷载,全部按均布作用荷载计算。竖楞承受的线荷载为：,
(2) 内力计算:通过查《建筑结构静力计算手册》可得最大弯矩系数;则;
(3) 确定计算参数及面板参与共同作用的有效宽度:
;
;
;
;
;
;根据以及300/6=50,查资料得b=6*52=312mm;竖向肋单独工作,,符合要求。
2.4面板与肋的焊缝计算
要保证与肋的共同工作,必须使得焊缝满足一定条件,如下式:

式中h—竖向加劲小肋肋高;
—角焊缝的计算长度，对每条焊缝取实际程度减去2;
N—正面角焊缝（作用力垂直于焊缝长度方向）;
—角焊缝的计算厚度，对直角焊缝等于0.7为焊脚尺寸;
—角焊缝的强度设计值,对q235钢,值为160N/mm2;
—正面角焊缝的强度设计值增大系数;
a—焊缝间距。
2.5对拉螺栓的计算

螺栓采用q235的圆钢,,
所以安全。
2.6大模板系统总变形计算
考虑螺栓拧紧后有0.5的间隙变形，则总变形为
,符合要求。
3. 小结
模板工程的基本要求
1. 要保证现浇钢筋混凝土个部位结构构件尺寸,形状和位置的正确性。
2. 具有足够的强度，稳定性和刚度。并将模板布置，构造图和计算书纳入施工设计中。
3. 接缝严密，不露浆。
4. 安装拆除方便，提高周转率，降低工程成本。
5. 所用材料受潮后不易变形。
6. 优先使用钢材及胶合板材，尽量少用或不用木材。
模板力学验算是模板设计的重要部分，是作为模板施工的依据。