施工模板设计计算书本工程为框架剪力墙结构,汽车库和指挥中心为均为地下一层。
其中汽车库部分共有48根框架柱,其中矩形柱2根,方形柱46根。
柱径分别有700×700mm、900×900mm、1100×1100mm、1700×500mm、950×900mm等五种。
柱高均为4300mm。
最大框架梁断面为b×h:700×1400mm,梁长为8000mm。
砼墙最大厚度为750mm,计算高度为5700mm。
现浇板厚分别有:指挥中心部分有1800mm、1000mm ,汽车库部分有450mm、400mm。
一、施工材料1、钢管φ=48×3.5(用于柱箍、钢楞和模板支撑)截面积: A = 489㎜2截面抵抗矩:W X = 5.08×103mm3截面惯性矩:I X = 12.19×104mm4回转半径:ⅰ= 15.8㎜每米重量:g = 3.84 ㎏/m弹性模量: E = 2.06×105 N/㎜22、木材多层胶合板厚18㎜(用于顶板模板)竹胶合板厚18㎜(用于柱模)木板(东北松)板厚50㎜(用于梁底模)木枋50×100(用于木模板楞木)木材弹性模量: E = 9.5×103 N/mm3木材抗弯强度设计值:f m= 13 N/㎜2木材抗剪强度设计值:f V = 1.4 N/㎜23、钢材(型钢)⑴、∟75×75×5角钢(用于柱箍)截面积A=741.2mm2理论重量:5.818kg/m截面惯性矩Ix=37.97×104mm4截面最小抵抗矩W X = 7.32×103mm3回转半径i=23.3mm钢材弹性模量 E = 2.06×105 N/㎜2钢材抗拉、抗弯强度设计值 f = 215N/㎜2⑵、10#槽钢(用于墙模板钢楞)截面积A=1274.8mm2理论重量:10.007kg/m截面惯性矩Ix=198×104mm4截面最小抵抗矩W X = 39.7×103mm3回转半径i x=23.3mm钢材弹性模量 E = 2.06×105 N/㎜2钢材抗拉、抗弯强度设计值 f = 215N/㎜2⑶、6#槽钢(用于墙模板钢楞)截面积A=845.1mm2理论重量:6.63kg/m截面惯性矩Ix=50.8×104mm4截面最小抵抗矩W X = 16.1×103mm3回转半径i x=2.5mm钢材弹性模量 E = 2.06×105 N/㎜24、柱箍的拉紧螺栓普通螺栓(Q235)抗拉强度设计值:2f b/N170mmt二、模板计算取值根据规范规定,结构计算取值为1、恒载模板胶合板自重为0.3KN/m3新浇混凝土自重24KN/m3钢筋:楼板部分:自重一般为1.1 KN/m3,按设计图计算确定1.5KN/ m3.梁部分:自重为1.5 KN/m32、施工荷载模板面板按 2.5 KN/m2计支撑结构按 2.5 KN/m2计3、振捣荷载水平面垂直荷载为2 KN/m2侧压力为 4 KN/m24、倾倒砼水平荷载为2 KN/m25、新浇砼的侧压力计算公式F = 0.22γc •t ο•β1•β2•V 1/2F =γc •H其中:γc 砼重力密度24 KN/m 3t ο= 15200+Th m V /2= V 1/2=1.414H :浇筑高度β1 = 1β2 = 1.15 (坍落度 > 100㎜)注:施工按10℃计算 ∴t ο==+15200T 81510200=+6、荷载分项系数恒载乘以1.2新浇砼对模板侧压力乘以1.2施工荷载和振捣砼荷载乘以1.4倾倒砼产生的荷载乘以1.47、荷载组合平板及支梁 计算承载力:恒载和施工荷载验算刚度:恒载柱、墙侧模板 计算承载力:新浇砼侧压力和倾倒砼产生的荷载验算刚度:新浇砼侧压力梁底板及支架 计算承载力:恒载和振捣砼荷载验算刚度:恒载8、选择柱计算截面以最大柱截面计算:1100×1100㎜柱径,柱计算高度为4300㎜9、选择梁计算截面以最大梁截面计算:700×1400㎜梁计算长度为8000㎜10、选择砼墙厚度和高度以砼墙最厚最高截面计算:取墙厚为750mm ,计算高度为5700mm 。
11、现浇板计算高度:取δ=1800mm 为计算依据.三、现浇板模板(采用厚18㎜多层胶合板,横楞50×100方材@250㎜)1、荷载计算模板自重 0.3KN/㎡新浇砼自重 24KN/m 3 × 1.8m = 43.2 KN/㎡钢筋自重 1.5 KN/m 3 × 1.8m = 2.7 KN/㎡施工荷载 (均布荷载) 2.5 KN/m 2(集中荷载) 2.5 KN恒载 m KN q /44.552.1)7.22.433.0(=⨯++='活载 mm N m KN p /5.3/5.34.15.2==⨯=总荷载mm N q p q /94.58='+=验算挠度时 ()mm N q /2.467.22.433.01=++=2、模板强度计算胶合板(木模板)下的木楞为50×100㎜间距250㎜。
(胶合板尺寸为2440×1220,纵向木楞间距取250㎜)以四跨等跨连续梁计算按最不利荷载布置,查结构静力计算表弯矩系数 121.0-=m κ剪力系数 62.0-=v κ挠度系数 632.0=ωκ则 2ql M m ⋅=κ225094.58121.0⨯⨯-=mm N ⋅=75.445733胶合板厚18mm ,木楞为50×100mm ,间距250mm 。
板、肋共同工作时:b=50 h=100 t=18B=250 H=118401005018250(218)50250(11850)(2)(22221=⨯+⨯⨯-+⨯=+-+=bh Bt t b B bH y 784011812=-=-=y H y[][]67.12532666)1840)(50250(40.250785031))((..31333313132=---⨯+⨯=---+=t y b B y B y b I 2.1606754011867.532666=-=-=y H I W 则: 77.22.16067575.445733==W M σN/mm 2木材m f 抗弯强度设计值2/13mm N f m =m f 〈σ∴强度符合要求。
3、挠度验算mm N q /2.461=433121500121825012mm bh I =⨯== mm EI ql 988.0121500105.910025082.4632.0100344=⨯⨯⨯⨯⨯=⋅=ωκω []mm 1=ω(根据JGJ96-95中规定)[]ωω<∴挠度符合要求。
四、木模板下横楞计算1、强度计算因为250㎜宽的木模板的荷载均布分布在一根木楞50×100上,折算成线荷载: ∴总荷载m KN q /735.1425.094.58=⨯=木楞下用φ=48×3.5钢管作横楞 @600。
按两跨等跨连续计算按最不利荷载布置,查结构静力计算表125.0-=M κ625.0=A V521.0=ωκ则 mm N l q M M ⋅=⨯⨯=⋅⋅=663075600735.14125.022κ楞木为50×10032233.833336100506mm bh W =⨯==2/96.733.83333663075mm N W M ===σ木材m f 抗弯强度设计值 2/13mm N f m =m f 〈σ∴强度符合要求。
2、横楞挠度验算EI qlM 1004⋅=κωmm N q /55.1125.02.46=⨯=43367.4166666121005012mm bh I =⨯==EI qlM 1004κω=67.4166666105.910060055.11521.034⨯⨯⨯⨯⨯=mm 197.0=[]mm 1=ω(根据JGJ96-95中规定)[]ωω〈挠度符合要求。
五、现浇板木模板下钢楞主龙骨(纵楞)计算纵楞按四跨连续梁计算,纵楞承受横楞传下来的集中荷载,为简化计算,转换成均布荷载:模板传下来的总荷载为94.58=q N/mm1、强度计算2101ql M = mm N q /94.58= m f WM ≤ 31008.5⨯=W 2/215mm N f m =m f Wql =2101 w f ql m .1012= 321008.521594.58101⨯⨯=⨯⨯l 07.1853072=l 5.430=l mm2、挠度验算40015041l EI l q W ≤= 7.2038262982.464001019.121006.21504001504513=⨯⨯⨯⨯⨯=⨯⨯⨯=q I E l mm l 5.588=两者中取小值:mm l 5.430=施工时l 取400mm 。
六、板模下钢筋立柱板底净高5700mm ,扣除现浇板模板高度,支柱高为5480mm ,支柱中间放3道水平拉杆,高度分别距底平面300,2100(两杆距1800)和3900(两杆距1800)。
所以步距L =1800mm 。
1、稳定性验算钢管回转半径:i =15.8mm924.1138.151800===i L λ 查表用内插法计算得φ=0.534532立柱钢管的容许荷载为[N ]=105135φ=56198N =56.198KN钢管实际荷载 ql N 21=N=1/2×58.94×0.4=11.788KNN <[N]稳定性符合要求。
2、钢管强度计算m nf A N ≤ N =11.788KN An =489mm 2 2/215mm N f m =fm A N n〈 钢管强度符合要求。
3、扣件抗滑承载力验算现浇板每平方米总荷载:q =58.94KN/m 2纵、横楞钢管每平方米荷载:q ’’=6×3.84×9.8=225.79N =0.226KN 合计总荷载:Q =59.166KN扣件节点处的支座反力计算:根据前项计算出立杆间距为400×600mm ,按每平米有4.167个支点,每个支点承载力为59.166/4.167=14.1987KN根据JGJ130-2001、J84-2001《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》表5.1.7规定,直角扣件,旋转扣件(抗滑)承载力设计值为8KN 。
所以立杆与钢楞的扣件,可采用直角、旋转扣件,双扣件并用,但为了保证支撑排架的施工安全,我方决定使用碗扣节点,碗扣节点的承载力远远大于它可能受到的作用力,因而可以不必对其进行验算。