铝合金模板体系强度计算一.楼面模板的强度计算:楼面模板形式如图所示,计算时两端按简支考虑,其计算跨度C取1.2米.A..荷载计算:按均布线荷载和集中荷载两种作用效应考虑,并按两种结果取其大值.1.铝模板自重标准值: 230N/m22.150mm厚新浇混凝土自重标准值: 24000×0.15=3600 N/m23.钢筋自重标准值: 1100×0.15=165 N/m24.施工活载标准值: 2500 N/m25.跨中集中荷载: 2500 N均布线荷载设计值为:q1=0.9×[1.2×(230+3600+165)+1.4×2500] ×0.4=3308 N/m模板自重线荷载设计值: q2=0.9×0.4×1.2×230=92 N/m跨中集中荷载设计值: P=0.9×1.4×2500 =3150 NB. 强度验算:施工荷载为均布线荷载:M1=q1l2/8=3308×1.22/8=596 Nm施工荷载为集中荷载:M2=q1l2/8+Pl/4=92×1.22/8+3150×1.2/4=962 Nm由于M2>M1,故采用M2验算强度.通过Solidworks软件求得:I XX=833964.23 mm4, e x=58.92 mmW XX=I XX/e x=833964.23/58.92=14154.2 mm3则: σ=M2/W XX=962000/14154.2=68 MPa<[σ]=180 MPa强度满足要求.C. 挠度计算:验算挠度时仅考虑永久荷载标准值,故其作用的线荷载设计值为:q=0.4×(230+3600+165)=1590 N/m=1.59 N/mm实际挠度值为:f=5ql4/(384EI XX)=5×1.59×12004/(384×1.83×105×833964.23)=0.35 mm<400/300=1.3 mm挠度满足要求.D. 面板厚度验算面板小方格按四面固定计算,由于L Y/L X=370/400=0.94,查表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: K MX=-0.055, 最大挠度系数: K f=0.0014取1mm宽的板条为计算单元,荷载为:q=0.9×[1.2×(230+3600+165)+1.4×2500] =6775.2 N/m2=0.06775 N/mm2M X= K MX ql Y2=0.055×0.06775×3702=524 NmmW X=ab2/6=1×52/6=4.17 mm3则: σ=M X/W X=524/4.17=125.7 MPa<[σ]=180 MPa强度满足要求.E. 面板挠度计算:f max=K f ql Y4/B0B0=Eh3/[12(1-γ2)]= 183000×53/[12×(1-0.342)]=2155416 Nmmf max=0.0014×0.06775×3704/2155416=0.83 mm<[f]= l Y/300=370/300=1.23 mm挠度满足要求.二.剪力墙墙面模板的强度计算:A..荷载计算:按大模板计算,取F=50 KN/m2计算取F=60 KN/m2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/m2计算取: 1.4×6=8.4 KN/m2荷载合计: P=68.4 KN/m2=0.0684 KN/mm2B. 面板厚度验算面板小方格按三面固定,一面铰接计算,由于L Y/L X=370/400=0.94,查表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: K MX=-0.0629, 最大挠度系数: K f=0.00182取1mm宽的板条为计算单元,荷载为:M X= K MX ql Y2=0.0629×0.0684×3702=589 NmmW X=ab2/6=1×52/6=4.17 mm3则: σ=M X/W X=589/4.17=141.3 MPa<[σ]=180 MPa强度满足要求.C. 面板挠度计算:f max=K f ql Y4/B0B0=Eh3/[12(1-γ2)]= 183000×53/[12×(1-0.342)]=2155416 Nmmf max=0.00182×0.06775×3704/2155416=1.1 mm<[f]= l Y/300=370/300=1.23 mm挠度满足要求.D. 对拉螺栓计算:作用于模板的混凝土侧压力:F s=P=0.0684 KN/mm2N=abF s, a=0.9 b=0.9N=0.9×0.9×0.0684=55400 N采用M24的穿墙螺栓,f t b=170 N/mm2 A=353 mm2A f t b=350×170=60010 N >55400 N对拉螺栓满足要求.E. 背楞的计算:选用100×50×3方管,两个一组,共三组,间距最大: 850mm线荷载: q=0.0684×850=58.14N/mm,M X=q1l2/8=58.14×0.92/8=5886675 NmmW X=22420×2=44840 mm3σ=M X/W X=5886675/44840=131.3 MPa<[σ]=205 MPa强度满足要求.三.梁模板的强度计算:(一).梁底面模板形式如图所示,因中间强度最弱,故计算之.计算时两端按简支考虑,其计算跨度C取1.2米.A.荷载计算:按均布线荷载和集中荷载两种作用效应考虑,并按两种结果取其大值.1铝模板自重标准值: 230N/m22. 750mm厚新浇混凝土自重标准值: 24000×0.75=18000 N/m23.钢筋自重标准值: 1100×0.75=825 N/m24.施工活载标准值: 2500 N/m25.跨中集中荷载: 2500 N均布线荷载设计值为:q1=0.9×[1.2×(230+1800+825)+1.4×2500] ×0.35=8298 N/m 模板自重线荷载设计值: q2=0.9×0.35×1.2×230=79.4 N/m跨中集中荷载设计值: P=0.9×1.4×2500 =3150 NB. 强度验算:施工荷载为均布线荷载:M1=q1l2/8=8298×1.22/8=1494000 Nmm施工荷载为集中荷载:M2=q1l2/8+Pl/4=79.4×1.22/8+3150×1.2/4=959000 Nmm由于M2<M1,故采用M1验算强度.通过Solidworks软件求得:I XX=813098.96 mm4, e x=58.42 mmW XX=I XX/e x=813098.96/58.42=14014.15 mm3则: σ=M1/W XX=1494000/14014.15=106.7 MPa<[σ]=180 MPa强度满足要求.C. 挠度计算:验算挠度时仅考虑永久荷载标准值,故其作用的线荷载设计值为: q=0.4×(230+18000+825)=6662.25 N/m=6.66 N/mm实际挠度值为:f=5ql4/(384EI XX)=5×6.66×12004/(384×1.83×105×813098.72)=1.2 mm<400/300=1.3 mm挠度满足要求.D. 面板厚度验算面板小方格按四面固定计算,由于L Y/L X=170/200=0.85,查表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: K MX=-0.0626, 最大挠度系数: K f=0.00168取1mm宽的板条为计算单元,荷载为:q=0.9×[1.2×(230+18000+825)+1.4×2500]=23729 N/m2=0.23729 N/mm2M X= K MX ql Y2=0.0626×0.23729×1702=429.3 NmmW X=ab2/6=1×52/6=4.17 mm3则: σ=M X/W X=429.3/4.17=103 MPa<[σ]=180 MPa强度满足要求.E. 面板挠度计算:f max=K f ql Y4/B0B0=Eh3/[12(1-γ2)]= 183000×53/[12×(1-0.342)]=2155416 Nmmf max=0.00168×0.23729×1704/2155416=0.16mm<[f]= l Y/300=170/300=0.57 mm挠度满足要求.(二). 梁侧面模板相当于剪力墙墙面模板,其强度和挠度均满足要求.四. 顶撑的强度验算:1. 楼面顶撑的计算;A. 荷载: q=230+3600+165+2500=6495 N/m2则单个顶撑受轴向压力:(0.6+0.2+0.6)×(0.2+0.125+0.2) ×6495=4770 NB.顶撑采用φ48×3钢管,A=423mm2, 计算长度:l=3250-1500-100=1650mm,顶撑为中心受压杆件, i=15.9,λ=μl/i=1×1650/15.9=104,查表: Ψ=0.58σ=N/ΨA=4770/0.58×423=19.5 MPa<[σ]=205 MPa楼面顶撑强度满足要求.2. 梁顶撑的计算;A. 荷载: q=230+18000+825+2500=21555 N/m2则单个顶撑受轴向压力: (0.175+0.125)×(1.2+0.2) ×21555=9054 N C.顶撑采用φ48×3钢管,A=423mm2, 计算长度:l=3250-1500-100-600=1050mm,顶撑为中心受压杆件, i=15.9,λ=μl/i=1×1050/15.9=66,查表: ψ=0.88σ=N/ΨA=9054/0.88×423=25.5 MPa<[σ]=205 MPa梁顶撑强度满足要求.田志强。