资源描述
模板工程施工组织设计
一 工程概况
本工程为
高层住宅基础为筏板基础,采用剪力墙结构。模板施工采用15mm胶合板模板,钢支撑。地下室所有混凝土外墙用穿墙止水螺杆且一次性使用,埋设在墙中,不允许留支模穿墙洞。
二 编制依据
模板的计算参照《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 50009-2012)、《混凝土结构设计规范》GB50010-2010、 《钢结构设计规范》(GB 50017-2003)等规范。
三 模板安装
1.剪力墙模板的安装
主楞采用48×3.5钢管(双钢管),间距为500mm。次楞采用45mm×75mm方木,间距为250mm。M14对拉螺杆拉住主楞,对拉螺栓水平竖向间距均为500mm 。对拉螺栓加定位销子,控制剪力墙墙厚。保护层使用砂浆带槽口垫块,严格控制保护层厚度。
安装体系见下图:
2.梁、板模安装
1、梁模板安装
①侧模采用60mm×80 mm木方作为内楞,间距为150 mm;圆钢管48×3.5作为外楞支撑,间距为100 mm。M14对拉螺栓进行加固,对拉螺栓间距为500 mm。
②梁底采用45×65木方支撑,间距为150 mm。
③承重架采用扣件式钢管脚手架,钢管类型采用48×3.5钢管。板底承重立杆横向间距或排距均为1m;立杆步距为1.5m。梁支撑架搭设高度为3m;梁两侧立杆间距为0.6m;沿梁跨度方向为1m;梁底支撑小楞垂直梁截面方向。立杆上端伸出至模板支撑点长度为0.1m。立杆承重连接方式为单扣件。
④使用砂浆带槽垫块控制保护层厚度。
⑤穿墙螺栓加定位销子,控制梁宽度。
支撑体系图见下图
2、楼面模板
承重架采用扣件式钢管脚手架,钢管类型采用48×3.5钢管。板底承重立杆横向间距或排距均为1m;立杆步距为1.5m;立杆上端伸出至模板支撑点长度为0.1m。板底支撑连接采用45mm×65mm方木支撑,木方间隔距离为300mm。48×3.5钢管(双钢管)作为托梁,托梁间距为1m。立杆承重连接方式采用可调托座。
支撑体系见下图:
四 模板的设计与计算
1. 梁模板
工艺流程:弹线→支立柱→调整标高→安装梁底模→绑梁钢筋→安装侧模
一、参数信息
1.模板支撑及构造参数
梁截面宽度 B(m):0.25;梁截面高度 D(m):0.45;
混凝土板厚度(mm):180.00;立杆沿梁跨度方向间距La(m):1.00;
立杆上端伸出至模板支撑点长度a(m):0.10;
立杆步距h(m):1.50;板底承重立杆横向间距或排距Lb(m):1.00;
梁支撑架搭设高度H(m):3.00;梁两侧立杆间距(m):0.60;
承重架支撑形式:梁底支撑小楞垂直梁截面方向;
采用的钢管类型为Φ48×3.5;
立杆承重连接方式:单扣件,考虑扣件质量及保养情况,取扣件抗滑承载力折减系数:0.80;
2.荷载参数
模板自重(kN/m2):0.35;钢筋自重(kN/m3):1.50;
施工均布荷载标准值(kN/m2):2.5;新浇混凝土侧压力标准值(kN/m2):10.8;
倾倒混凝土侧压力(kN/m2):2.0;振捣混凝土荷载标准值(kN/m2):2.0;
3.材料参数
木材品种:柏木;木材弹性模量E(N/mm2):10000.0;
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):1.7;
面板类型:胶合面板;面板弹性模量E(N/mm2):9500.0;
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):45.0;梁底方木截面高度h(mm):65.0;
梁底纵向支撑根数:4;面板厚度(mm):15.0;
5.梁侧模板参数
次楞间距(mm):150 ,主楞竖向根数:2;
主楞间距为:100mm;
穿梁螺栓水平间距(mm):500;
穿梁螺栓直径(mm):M14;
主楞龙骨材料:钢楞;截面类型为圆钢管48×3.5;
主楞合并根数:2;
次楞龙骨材料:木楞,宽度60mm,高度80mm;
次楞合并根数:2;
二、梁模板荷载标准值计算
1.梁侧模板荷载
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 γ -- 混凝土的重力密度,取24.000kN/m3;
t -- 新浇混凝土的初凝时间,取4.000h;
T -- 混凝土的入模温度,取20.000℃;
V -- 混凝土的浇筑速度,取2.000m/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0.450m;
β1-- 外加剂影响修正系数,取1.200;
β2-- 混凝土坍落度影响修正系数,取1.150。
根据以上两个公式计算的新浇筑混凝土对模板的最大侧压力F;
分别计算得 41.218 kN/m2、10.800 kN/m2,取较小值10.800 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。
面板计算简图(单位:mm)
1.强度计算
跨中弯矩计算公式如下:
其中,W -- 面板的净截面抵抗矩,W = 100×2.1×2.1/6=73.5cm3;
M -- 面板的最大弯距(N·mm);
σ -- 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);
按以下公式计算面板跨中弯矩:
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= 1.2×1×10.8×0.9=11.66kN/m;
倾倒混凝土侧压力设计值: q2= 1.4×1×2×0.9=2.52kN/m;
q = q1+q2 = 11.664+2.520 = 14.184 kN/m;
计算跨度(内楞间距): l = 150mm;
面板的最大弯距 M= 0.125×14.184×1502 = 3.99×104N·mm;
经计算得到,面板的受弯应力计算值: σ = 3.99×104 / 7.35×104=0.543N/mm2;
面板的抗弯强度设计值: [f] = 13N/mm2;
面板的受弯应力计算值 σ =0.543N/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
q--作用在模板上的侧压力线荷载标准值: q=14.18N/mm;
l--计算跨度(内楞间距): l = 150mm;
E--面板材质的弹性模量: E = 9500N/mm2;
I--面板的截面惯性矩: I = 100×1.5×1.5×1.5/12=28.12cm4;
面板的最大挠度计算值: ν= 5×14.18×1504/(384×9500×2.81×105) = 0.035 mm;
面板的最大容许挠度值:[ν] = l/250 =150/250 = 0.6mm;
面板的最大挠度计算值 ν=0.035mm 小于 面板的最大容许挠度值 [ν]=0.6mm,满足要求!
四、梁侧模板内外楞的计算
1.内楞计算
内楞(木或钢)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。
本工程中,龙骨采用木楞,截面宽度60mm,截面高度80mm,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W = 6×82×2/6 = 128cm3;
I = 6×83×2/12 = 512cm4;
内楞计算简图
(1).内楞强度验算
强度验算计算公式如下:
其中,σ -- 内楞弯曲应力计算值(N/mm2);
M -- 内楞的最大弯距(N·mm);
W -- 内楞的净截面抵抗矩;
[f] -- 内楞的强度设计值(N/mm2)。
按以下公式计算内楞跨中弯矩:
其中,作用在内楞的荷载,q = (1.2×10.8×0.9+1.4×2×0.9)×1=14.18kN/m;
内楞计算跨度(外楞间距): l = 100mm;
内楞的最大弯距: M=1/8×14.18×100.002= 1.77×104N·mm;
最大支座力:R=1.1×14.184×0.1=2.34 kN;
经计算得到,内楞的最大受弯应力计算值 σ = 1.77×104/1.28×105 = 0.139 N/mm2;
内楞的抗弯强度设计值: [f] = 17N/mm2;
内楞最大受弯应力计算值 σ = 0.139 N/mm2 小于 内楞的抗弯强度设计值 [f]=17N/mm2,满足要求!
(2).内楞的挠度验算
其中 l--计算跨度(外楞间距):l = 500mm;
q--作用在模板上的侧压力线荷载标准值:q=14.18 N/mm;
E -- 内楞的弹性模量: 10000N/mm2;
I -- 内楞的截面惯性矩:I = 5.12×106mm4;
内楞的最大挠度计算值: ν= 0.677×14.18×5004/(100×10000×5.12×106) = 0.117 mm;
内楞的最大容许挠度值: [ν] = 500/250=2mm;
内楞的最大挠度计算值 ν=0.117mm 小于 内楞的最大容许挠度值 [ν]=2mm,满足要求!
2.外楞计算
外楞(木或钢)承受内楞传递的集中力,取内楞的最大支座力2.34kN,按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算。
本工程中,外龙骨采用钢楞,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
截面类型为圆钢管48×3.5;
外钢楞截面抵抗矩 W = 10.16cm3;
外钢楞截面惯性矩 I = 24.38cm4;
(1).外楞抗弯强度验算
其中 σ -- 外楞受弯应力计算值(N/mm2)
M -- 外楞的最大弯距(N·mm);
W -- 外楞的净截面抵抗矩;
[f] --外楞的强度设计值(N/mm2)。
根据三跨连续梁算法求得最大的弯矩为M=F×a=0.479 kN·m;
其中,F=1/2×q×h=3.191,h为梁高为0.45m,a为次楞间距为150mm;
经计算得到,外楞的受弯应力计算值: σ = 4.79×105/1.02×104 = 47.117 N/mm2;
外楞的抗弯强度设计值: [f] = 205N/mm2;
外楞的受弯应力计算值 σ =47.117N/mm2 小于 外楞的抗弯强度设计值 [f]=205N/mm2,满足要求!
(2).外楞的挠度验算
其中:E-外楞的弹性模量:206000N/mm2;
F--作用在外楞上的集中力标准值:F=3.191kN;
l--计算跨度:l=500mm;
I-外楞的截面惯性矩:I=243800mm4;
外楞的最大挠度计算值:
ν=1.615×3191.400×500.003/(100×206000.000×243800.000)=0.128mm;
根据连续梁计算得到外楞的最大挠度为0.128 mm
外楞的最大容许挠度值: [ν] = 500/400=1.25mm;
外楞的最大挠度计算值 ν=0.128mm 小于 外楞的最大容许挠度值 [ν]=1.25mm,满足要求!
五、穿梁螺栓的计算
验算公式如下:
其中 N -- 穿梁螺栓所受的拉力;
A -- 穿梁螺栓有效面积 (mm2);
f -- 穿梁螺栓的抗拉强度设计值,取170 N/mm2;
查表得:
穿梁螺栓的直径: 14 mm; 穿梁螺栓有效直径: 11.55 mm;
穿梁螺栓有效面积: A= 105 mm2;
穿梁螺栓所受的最大拉力: N =(1.2×10.8+1.4×2)×0.5×0.225 =1.773 kN。
穿梁螺栓最大容许拉力值: [N] = 170×105/1000 = 17.85 kN;
穿梁螺栓所受的最大拉力 N=1.773kN 小于 穿梁螺栓最大容许拉力值 [N]=17.85kN,满足要求!
六、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,按支撑在底撑上的三跨连续梁计算。
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 = 1000×15×15/6 = 3.75×104mm3;
I = 1000×15×15×15/12 = 2.81×105mm4;
1.抗弯强度验算
按以下公式进行面板抗弯强度验算:
其中,σ -- 梁底模板的弯曲应力计算值(N/mm2);
M -- 计算的最大弯矩 (kN·m);
l--计算跨度(梁底支撑间距): l =83.33mm;
q -- 作用在梁底模板的均布荷载设计值(kN/m);
新浇混凝土及钢筋荷载设计值:
q1: 1.2×(24.00+1.50)×1.00×0.45×0.90=12.39kN/m;
模板结构自重荷载:q2:1.2×0.35×1.00×0.90=0.38kN/m;
振捣混凝土时产生的荷载设计值:q3: 1.4×2.00×1.00×0.90=2.52kN/m;
q = q1 + q2 + q3=12.39+0.38+2.52=15.29kN/m;
跨中弯矩计算公式如下:
Mmax = 0.10×15.291×0.0832=0.011kN·m;
σ =0.011×106/3.75×104=0.283N/mm2;
梁底模面板计算应力 σ =0.283 N/mm2 小于 梁底模面板的抗压强度设计值 [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:
其中,q--作用在模板上的压力线荷载:
q =((24.0+1.50)×0.450+0.35)×1.00= 11.83KN/m;
l--计算跨度(梁底支撑间距): l =83.33mm;
E--面板的弹性模量: E = 9500.0N/mm2;
面板的最大允许挠度值:[ν] =83.33/250 = 0.333mm;
面板的最大挠度计算值: ν= 0.677×11.825×83.34/(100×9500×2.81×105)=0.001mm;
面板的最大挠度计算值: ν=0.001mm 小于 面板的最大允许挠度值:[ν] = 83.3 / 250 = 0.333mm,满足要求!
七、梁底支撑的计算
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。
1.荷载的计算:
(1)钢筋混凝土梁自重(kN/m):q1 = (24+1.5)×0.45×0.083=0.956 kN/m;
(2)模板的自重线荷载(kN/m):q2 = 0.35×0.083×(2×0.45+0.25)/ 0.25=0.134 kN/m;
(3)活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载(kN/m):
经计算得到,活荷载标准值 P1= (2.5+2)×0.083=0.375 kN/m;
2.方木的支撑力验算
静荷载设计值 q = 1.2×0.956+1.2×0.134=1.308 kN/m;
活荷载设计值 P = 1.4×0.375=0.525 kN/m;
方木计算简图
方木按照三跨连续梁计算。
本算例中,方木的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W=4.5×6.5×6.5/6 = 31.69 cm3; I=4.5×6.5×6.5×6.5/12 = 102.98 cm4;
方木强度验算:
最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的设计值最不利分配的弯矩和,计算公式如下:
线荷载设计值 q = 1.308+0.525=1.833 kN/m;
最大弯距 M =0.1ql2= 0.1×1.833×1×1= 0.183 kN.m;
最大应力 σ= M / W = 0.183×106/31687.5 = 5.786 N/mm2;
抗弯强度设计值 [f]=13 N/mm2;
方木的最大应力计算值 5.786 N/mm2 小于 方木抗弯强度设计值 13 N/mm2,满足要求!
方木抗剪验算:
截面抗剪强度必须满足:
其中最大剪力: V = 0.6×1.833×1 = 1.1 kN;
方木受剪应力计算值 τ = 3×1100.1/(2×45×65) = 0.564 N/mm2;
方木抗剪强度设计值 [τ] = 1.7 N/mm2;
方木的受剪应力计算值 0.564 N/mm2 小于 方木抗剪强度设计值 1.7 N/mm2,满足要求!
方木挠度验算:
最大挠度考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的挠度和,计算公式如下:
q = 0.956 + 0.134 = 1.090 kN/m;
方木最大挠度计算值
ν= 0.677×1.09×10004 /(100×10000×102.984×104)=0.717mm;
方木的最大允许挠度 [ν]=1.000×1000/250=4.000 mm;
方木的最大挠度计算值 ν= 0.717 mm 小于 方木的最大允许挠度 [ν]=4 mm,满足要求!
3.支撑钢管的强度验算
支撑钢管按照简支梁的计算如下
荷载计算公式如下:
(1)钢筋混凝土梁自重(kN/m2):q1 = (24.000+1.500)×0.450= 11.475 kN/m2;
(2)模板的自重(kN/m2):q2 = 0.350 kN/m2;
(3)活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载(kN/m2):
q3= (2.500+2.000)=4.500 kN/m2;
q = 1.2×(11.475 + 0.350 )+ 1.4×4.500 = 20.490 kN/m2;
梁底支撑根数为 n,立杆梁跨度方向间距为a, 梁宽为b,梁高为h,梁底支撑传递给钢管的集中力为P,梁侧模板传给钢管的集中力为N 。
当n=2时:
当n>2时:
计算简图(kN)
变形图(mm)
弯矩图(kN·m)
经过连续梁的计算得到:
支座反力 RA = RB=2.75 kN;
最大弯矩 Mmax=0.624 kN.m;
最大挠度计算值 Vmax=0.885 mm;
最大应力 σ=0.624×106/5080=122.753 N/mm2;
支撑抗弯设计强度 [f]=205 N/mm2;
支撑钢管的最大应力计算值 122.753 N/mm2 小于 支撑钢管的抗弯设计强度 205 N/mm2,满足要求!
八、扣件抗滑移的计算:
按规范表5.1.7,直角、旋转单扣件承载力取值为8.00kN,按照扣件抗滑承载力系数0.80,该工程实际的旋转单扣件承载力取值为6.40kN。
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5.2.5):
R ≤ Rc
其中 Rc -- 扣件抗滑承载力设计值,取6.40 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=2.75 kN;
R < 6.40 kN , 单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
1.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:
水平钢管的最大支座反力: N1 =2.75 kN ;
脚手架钢管的自重: N2 = 1.2×0.129×3=0.465 kN;
楼板的混凝土模板的自重: N3=1.2×(1.00/2+(0.60-0.25)/2)×1.00×0.35=0.283 kN;
楼板钢筋混凝土自重荷载:
N4=1.2×(1.00/2+(0.60-0.25)/2)×1.00×0.180×(1.50+24.00)=3.718 kN;
N =2.75+0.465+0.283+3.718=7.216 kN;
φ-- 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 = 1.58;
A -- 立杆净截面面积 (cm2): A = 4.89;
W -- 立杆净截面抵抗矩(cm3):W = 5.08;
σ -- 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);
参照《扣件式规范》不考虑高支撑架,按下式计算
lo = k1uh
k1 -- 计算长度附加系数,取值为:1.155 ;
u -- 计算长度系数,参照《扣件式规范》表5.3.3,u =1.7;
上式的计算结果:
立杆计算长度 Lo = k1uh = 1.155×1.7×1.5 = 2.945 m;
Lo/i = 2945.25 / 15.8 = 186 ;
由长细比 lo/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ= 0.207 ;
钢管立杆受压应力计算值 ;σ=7216.41/(0.207×489) = 71.292 N/mm2;
钢管立杆稳定性计算 σ = 71.292 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 楼面模板
工艺流程:支立柱→安大小龙骨→铺模板→校正标高→加立杆的水平拉杆→办预检
一、参数信息:
1.模板支架参数
横向间距或排距(m):1.00;纵距(m):1.00;步距(m):1.50;
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):3.00;
采用的钢管(mm):Φ48×3.5 ;板底支撑连接方式:方木支撑;
立杆承重连接方式:可调托座;
2.荷载参数
模板与木板自重(kN/m2):0.350;混凝土与钢筋自重(kN/m3):25.000;
施工均布荷载标准值(kN/m2):1.000;
3.楼板参数
楼板的计算厚度(mm):180.00;
4.材料参数
面板采用胶合面板,厚度为15mm;板底支撑采用方木;
面板弹性模量E(N/mm2):9500;面板抗弯强度设计值(N/mm2):13;
木方弹性模量E(N/mm2):9500.000;木方抗弯强度设计值(N/mm2):13.000;
木方抗剪强度设计值(N/mm2):1.400;木方的间隔距离(mm):300.000;
木方的截面宽度(mm):45.00;木方的截面高度(mm):65.00;
托梁材料为:钢管(双钢管) :Φ48 × 3.5;
楼板支撑架荷载计算单元
二、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:
W = 100×1.52/6 = 37.5 cm3; I = 100×1.53/12 = 28.125 cm4;
模板面板的按照三跨连续梁计算。
面板计算简图
1、荷载计算
(1)静荷载为钢筋混凝土楼板和模板面板的自重(kN/m):
q1 = 25×0.18×1+0.35×1 = 4.85 kN/m;
(2)活荷载为施工人员及设备荷载(kN/m):
q2 = 1×1= 1 kN/m;
2、强度计算
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,计算公式如下:
其中:q=1.2×4.85+1.4×1= 7.22kN/m
最大弯矩M=0.1×7.22×0.32= 0.065 kN·m;
面板最大应力计算值 σ= 64980/37500 = 1.733 N/mm2;
面板的抗弯强度设计值 [f]=13 N/mm2;
面板的最大应力计算值为 1.733 N/mm2 小于面板的抗弯强度设计值 13 N/mm2,满足要求!
3、挠度计算
挠度计算公式为
其中q = 4.85kN/m
面板最大挠度计算值v = 0.677×4.85×3004/(100×9500×28.125×104)=0.1 mm;
面板最大允许挠度 [V]=300/ 250=1.2 mm;
面板的最大挠度计算值 0.1 mm 小于 面板的最大允许挠度 1.2 mm,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,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W=4.5×6.5×6.5/6 = 31.69 cm3; I=4.5×6.5×6.5×6.5/12 = 102.98 cm4;
方木楞计算简图(mm)
1.荷载的计算:
(1)钢筋混凝土板自重(kN/m):q1= 25×0.3×0.18 = 1.35 kN/m;
(2)模板的自重线荷载(kN/m):q2= 0.35×0.3 = 0.105 kN/m ;
(3)活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载(kN/m):p1 = 1×0.3 = 0.3 kN/m;
2.强度验算:
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,计算公式如下:
均布荷载 q = 1.2 × (q1 + q2)+ 1.4 ×p1 = 1.2×(1.35 + 0.105)+1.4×0.3 = 2.166 kN/m;
最大弯距 M = 0.1ql2 = 0.1×2.166×12 = 0.217 kN·m;
方木最大应力计算值 σ= M /W = 0.217×106/31687.5 = 6.836 N/mm2;
方木的抗弯强度设计值 [f]=13.000 N/mm2;
方木的最大应力计算值为 6.836 N/mm2 小于方木的抗弯强度设计值 13 N/mm2,满足要求!
3.抗剪验算:
截面抗剪强度必须满足:
τ = 3V/2bhn < [τ]
其中最大剪力: V = 0.6×2.166×1 = 1.3 kN;
方木受剪应力计算值 τ = 3 ×1.3×103/(2 ×45×65) = 0.666 N/mm2;
方木抗剪强度设计值 [τ] = 1.4 N/mm2;
方木的受剪应力计算值 0.666 N/mm2 小于 方木的抗剪强度设计值 1.4 N/mm2,满足要求!
4.挠度验算:
最大挠度考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的挠度和,计算公式如下:
均布荷载 q = q1 + q2 = 1.455 kN/m;
最大挠度计算值 ν= 0.677×1.455×10004 /(100×9500×1029843.75)= 1.007 mm;
最大允许挠度 [V]=1000/ 250=4 mm;
方木的最大挠度计算值 1.007 mm 小于 方木的最大允许挠度 4 mm,满足要求!
四、托梁材料计算:
托梁按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算;
托梁采用:钢管(双钢管) :Φ48 × 3.5;W=10.16 cm3;I=24.38 cm4;
集中荷载P取纵向板底支撑传递力,P = 2.383 kN;
托梁计算简图
托梁计算弯矩图(kN·m)
托梁计算变形图(mm)
托梁计算剪力图(kN)
最大弯矩 Mmax = 0.802 kN·m ;
最大变形 Vmax = 1.025 mm ;
最大支座力 Qmax = 8.665 kN ;
最大应力 σ= 802046.696/10160 = 78.942 N/mm2;
托梁的抗压强度设计值 [f]=205 N/mm2;
托梁的最大应力计算值 78.942 N/mm2 小于 托梁的抗压强度设计值 205 N/mm2,满足要求!
托梁的最大挠度为 1.025mm 小于 1000/150与10 mm,满足要求!
五、模板支架立杆荷载标准值(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)脚手架的自重(kN):NG1 = 0.129×3 = 0.387 kN;
(2)模板的自重(kN):NG2 = 0.35×1×1 = 0.35 kN;
(3)钢筋混凝土楼板自重(kN):NG3 = 25×0.18×1×1 = 4.5 kN;
静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3 = 5.237 kN;
2.活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载。
活荷载标准值 NQ = (1+2 ) ×1×1 = 3 kN;
3.立杆的轴向压力设计值计算公式
N = 1.2NG + 1.4NQ = 10.485 kN;
六、立杆的稳定性计算:
立杆的稳定性计算公式
其中 N ---- 立杆的轴心压力设计值(kN) :N = 10.485 kN;
φ---- 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 = 1.58 cm;
A ---- 立杆净截面面积(cm2):A = 4.89 cm2;
W ---- 立杆净截面模量(抵抗矩)(cm3):W=5.08 cm3;
σ-------- 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 (m);
如果完全参照《扣件式规范》,由下式计算:
l0 = h+2a
a ---- 立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度;a = 0.1 m;
得到计算结果:
立杆计算长度 L0 = h + 2a = 1.5+2×0.1 = 1.7 m ;
L0 / i = 1700 / 15.8=108 ;
由长细比 lo/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ= 0.53 ;
钢管立杆受压应力计算值;σ=10484.76/(0.53×489) = 40.455 N/mm2;
立杆稳定性计算 σ= 40.455 N/mm2 小于 钢管立杆抗压强度设计值 [f]= 205 N/mm2,满足要求!
3 剪力墙模板
工艺流程:拼装模板→定位穿孔→模板就位→安装对拉螺栓→校正定位,加固→准备下道工序。
一、参数信息
1.基本参数
次楞(内龙骨)间距(mm):250;穿墙螺栓水平间距(mm):500;
主楞(外龙骨)间距(mm):500;穿墙螺栓竖向间距(mm):500;
对拉螺栓直径(mm):M14;
2.主楞信息
龙骨材料:钢楞;截面类型:圆钢管48×3.5;
钢楞截面惯性矩I(cm4):12.19;钢楞截面抵抗矩W(cm3):5.08;
主楞肢数:2;
3.次楞信息
龙骨材料:木楞;次楞肢数:2;
宽度(mm):45.00;高度(mm):75.00;
4.面板参数
面板类型:胶合面板;面板厚度(mm):15.00;
面板弹性模量(N/mm2):9500.00;面板抗弯强度设计值fc(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):9500.00;
方木抗剪强度设计值ft(N/mm2):1.50;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;
墙模板设计简图
二、墙模板荷载标准值计算
其中 γ -- 混凝土的重力密度,取24.000kN/m3;
t -- 新浇混凝土的初凝时间,取4.000h;
T -- 混凝土的入模温度,取20.000℃;
V -- 混凝土的浇筑速度,取2.000m/h;
H -- 模板计算高度,取3.000m;
β1-- 外加剂影响修正系数,取1.200;
β2-- 混凝土坍落度影响修正系数,取1.150。
根据以上两个公式计算的新浇筑混凝土对模板的最大侧压力F;
分别计算得 41.218 kN/m2、72.000 kN/m2,取较小值41.218 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 F1=41.218kN/m2;
倾倒混凝土时产生的荷载标准值 F2= 2 kN/m2。
三、墙模板面板的计算
面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和刚度。根据《建筑施工手册》,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。 计算的原则是按照龙骨的间距和模板面的大小,按支撑在内楞上的三跨连续梁计算。
面板计算简图
1.抗弯强度验算
跨中弯矩计算公式如下:
其中, M--面板计算最大弯距(N·mm);
l--计算跨度(内楞间距): l =250.0mm;
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