铝合金模板受力计算书开启----建筑低碳环保新时代陕西天利成建筑科技有限公司2016年10月第一章铝合金模板及支撑体系计算书一、铝合金模板计算书编制、设计计算依据GB50009-2012 建筑结构载荷规范GB50010-2010 混凝土结构设计规范GB50017-2003 钢结构设计规范GB50666-2011 混凝土结构工程施工规范GB50429-2007 铝合金结构设计规范JGJ59-2011 建筑施工安全检查标准JGJ81-2002 建筑钢结构焊接技术规程JGJ162-2008 建筑施工模板安全技术规范JGJ130-2011 建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范关于印发《建设工程高大模板支撑系统施工安全监督管理导则》建质[2009]254号文；二、铝合金模板体系简介2.1、标准模板单元体系2.2、楼面处铝合金模板固定体系2.3、墙、柱处铝合金模板固定体系对拉螺杆为T18的高强螺杆，背楞上下间距从下往上200mm、600mm、650mm、650mm、550，对拉螺杆水平最大间距800mm。

三、铝合金模板标准单元铝合金模板体系类似于组合钢模板体系，都是由标准单元组合拼装而成。

利于工厂标准化设计、制作。

铝合金模板标准单元均为铝合金挤压型材，根据模板宽度分为100mm~400mm 不等的标准型材。

实际设计制作时楼面板的通用标准规格为400mm×1100mm,墙、柱模板的标准规格为400mm×2600mm(标准长度根据建筑岑高的差异，略有不同)。

下图为铝合金模板的标准单元示意图标准墙、柱模板标准楼面板四、铝合金模板体系材料说明4.1、“天利成”铝合金模板材质成分应符合GB/T3190-2008《变形铝及铝合金化学成分》中6061的要求：牌号化学成分（质量分数）/%Si Fe Cu Mn Mg Cr Zn Ti其他Al 单个合计6061 0.40~0.8 0.7 0.15~0.4 0.15 0.8~1.2 0.04~0.35 0.25 0.15 0.05 0.15 余量4.2、“天利成”铝合金模板材质力学性能应符合GB5237.1-2008《铝合金建筑型材》中6061-T6的要求牌号状态抗拉强度(N/mm2)规定非比例延伸强度(R p0.2)/(N/mm2)断后伸长率/% 6061 T6 ≧265 ≧245 ≧84.3、“天利成”铝合金模板设计计算应符合GB50249-2008《铝合金结构设计规范》中6061-T6的要求牌号状态抗拉强度(N/mm2) 弹性模量(N/mm2)6061 T6 ≧200 7×1044.4、“天利成”铝合金模板系统标准模板宽度规格有400mm、350mm、300mm、250mm、200mm、150mm、100mm等标准规格，模板带边框高度均为65mm，模板面板高度4mm。

主要型材截面参数如下表所示：模板宽度（mm）截面积A(mm2)X轴截面惯性矩I x(mm4)截面最小抵抗矩W x(mm3)截面简图400 2544.2 1031495.2 20406.9 350 2344.2 997563.6 20159.4 300 2144.2 957351.9 19852.5五、 铝合金模板体系施工载荷概述 5.1、施工载荷取值混凝土结构载荷按照GB50666-2011《混凝土结构工程施工规范》取值。

1、铝模板自重标准值:0.25KN/m 2 2、混凝土自重密度:24KN/m 3 3、钢筋自重标准值1.1KN/m 3 4、施工活载标准值:2.5KN/m 2混凝土浇筑速度1.8m/h ；混凝土塌落度160mm~180mm;混凝土施工温度25°C ；混凝土施工时外加减水剂。

本工程标准层高2900mm,最大板厚130mm 。

5.2、混凝土侧压力荷载混凝土侧压力根据最新版的《混凝土结构工程施工规范》GB50666-2011要求，按以下公式计算取较小值：21028.0V t F c βγ= （1）H F c γ= （2）其中：混凝土的重力密度：c γ=24kN/m 3 混凝土的浇筑速度：V =1.8m/h新浇混凝土的初凝时间：)15/(2000+=T t =5h （T 为混凝土的温度ºC ，取25ºC ）； 混凝土塌落度影响修正系数：β=1（坍落度为160～180mm ） 混凝土侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面的总高度：H ≥3.0m 则有:21028.0V t F c βγ==0.28×24kN/m 3×5h ×1×(1.8)0.5m/h=45KN/m 2 H F c γ=≥24kN/m 3×3m ≥72KN/m 2本工程计算取两者较小值F=45KN/m 2，考虑到混凝土振捣产生的水平分力，按规范取2KN/m 2，则本工程混凝土侧压力F=45KN/m 2+2KN/m 2=47KN/m 2，5.3、楼面板荷载5.3.1、模板及支架的变形验算时的载荷取值根据规范《混凝土结构工程施工规范》GB50666-2011，在计算模板及支架的变形验算时按最不利的作用效应组合（模板自重+新浇混凝土自重+钢筋自重），本工程楼面最大厚度130mm，楼面处最大施工载荷P=1.2×(0.25KN/m2+24KN/m3×0.13m+1.1KN/m3×0.13m)=4.22KN/m25.3.2、模板及支架的强度验算时的载荷取值根据规范《混凝土结构工程施工规范》GB50666-2011，在计算模板及支架的强度时按最不利的作用效应组合（模板自重+新浇混凝土自重+钢筋自重+施工活载荷），本工程楼面最大厚度130mm，，楼面处最大施工载荷P=1.2×(0.25KN/m2+24KN/m3×0.13m+1.1KN/m3×0.13m)+1.4×2.5KN/m2=7.72KN/m2六、墙、柱处铝合金模板设计计算校核6.1、墙、柱处铝合金模板整体强度及刚度校核墙、柱处铝合金模板所受载荷为受混凝土侧压力。

墙、柱处铝合金模板在模板水平方向以不超过800mm的间隔设置背楞。

按最不利情况两跨等跨连续梁计算（JGJ162-2008 附录C表C.1-1）均布载荷下最大弯矩: 207.0ql M ⨯=最大挠度: xEI ql v 100521.04⨯=式中 q ───恒荷载均布线荷载标准值；按计算书5.2取值m kN m m kN Fb q /8.184.0/472=⨯==（b 取标准模板宽度400mm ）E ───铝合金弹性模量；E=7×104N/m 2,x I ───400mm 模板截面惯性矩；x I =1031495.2mm 4 l ───面板计算跨度；l =0.9m则有： 最大弯矩:m kN m m m kN ql M .07.19.09.0/8.1807.007.02=⨯⨯⨯=⨯=最大挠度:=⨯⨯⨯⨯⨯=⨯=424442.1031495/107100)9.0(/8.18521.0100521.0mm mm N m m kN EI ql v x 0.89mm 校核墙、柱处铝合金模板整体强度，则应满足][f W Mf ≤=223/200][/4.5220406.9mm .07.1mm N f mm N m kN W M f =≤=== 墙、柱处铝合金模板整体强度满足设计要求校核墙、柱处铝合金模板整体刚度，则应满足][v v ≤[]v 按规范取计算跨度的1/400，则[]mm mm v 25.2400/900==mm v mm v 25.2][89.0=≤=墙、柱处铝合金模板整体刚度满足设计要求6.2、墙、柱处铝合金模板标准单元局部强度及刚度校核6.2.1、铝合金模板标准单元筋板局部强度及刚度校核标准模板背面焊接梯形筋板，如下图所示，梯形筋板的最大间距400mm。

在铝合金模板整体强度及刚度均符合设计要求的前提下，需进一步校核此处梯形筋板的强度及刚度。

梯形筋板受力截面简化如下图所示：（梯形筋及面板截面示意图）此截面Ix=147876.3mm4,W=5298.7mm3,m kN m m kN Fb q /1.143.0/472=⨯==（b 取最大梯形筋板间距400mm ）按简支梁计算，在均布载荷下，梯形筋板受到的 最大弯矩:m kN m m m kN ql M .282.04.04.0/1.14125.0125.02=⨯⨯⨯=⨯=最大挠度: =⨯⨯⨯⨯==424443.147876/107384)4.0(/1.143845mm mm N m m kN EI ql v x 0.09mm 校核墙、柱处铝合金模板筋板强度，则应满足][f W Mf ≤=223/200][/2.535298.7mm .282.0mm N f mm N m kN W M f =≤=== 墙、柱处铝合金模板筋板强度满足设计要求校核墙、柱处铝合金模板筋板刚度，则应满足][v v ≤[]v 按规范取计算跨度的1/400，则[]mm mm v 1400/400==mm v mm v 1][09.0=≤=墙、柱处铝合金模板筋板刚度满足设计要求6.2.2、铝合金模板标准单元局部面板强度校核铝合金模板标准单元局部面板强度按照《机械设计手册》第一卷，平板中的应力部分的说明进行设计校核。

铝合金模板局部面板按周界固定，整个面板受均布载荷计算m 4.0=a ；m 3.0=b ；mm h 4=；2/47m kN q = 面板中心应力24⎪⎭⎫⎝⎛=h b q C f z25⎪⎭⎫⎝⎛=h b q C f x33.13.04.0==m m b a 查表可知：1968.04=C ；1344.03=C ；则有：面板中心应力22224/524300/471968.0mm N mm mm m kN h b q C f z =⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯=⎪⎭⎫ ⎝⎛=22225/5.354300/471344.0mm N mm mm m kN h b q C f x =⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯=⎪⎭⎫ ⎝⎛=校核墙、柱处铝合金模板面板强度，则应满足][f f ≤22/200][/52mm N f mm N f z =≤= 22/200][/5.35mm N f mm N f x =≤=墙、柱处铝合金模板面板强度满足设计要求6.3、墙、柱处铝合金模板配件强度校核 6.3.1、墙、柱处铝合金模板模板销钉强度校核铝合金模板标准单元之间通过模板销钉连接，在混凝土侧压力的作用下，每个模板销钉在0.4m(最大模板宽度)×0.3m （模板销钉间距）的范围内受到剪切力。

模板销钉直径16mm,截面积296.200mm A =,材质Q235,抗剪设计强度2/120][mm N f v =,模板销钉强度应满足：][v v f f ≤2222v /120][/2896.2004.03.0/47mm N f mm N mmm m m kN f v =≤=⨯⨯= 模板销钉强度满足设计要求。