防浪墙模板计算书一、材料:模板面板采用5mm 厚钢板,横肋采用8号槽钢,竖向竖向大肋采用2根12号槽钢组合,最外侧采用14a 号槽钢加固横肋,穿墙对拉采用直径24mm 螺栓。
全部钢材采用Q235材质。
二、 计算选型:1、 面板验算:当四面支撑的板,长宽比大于2小于3时按双向板计算受力;取短边间距为357mm ,按双向板三边固定一边简支最不利受力情况计算。
2、 横肋验算:横肋支撑在竖向大肋上,视为支撑在竖向大肋的连续梁计算,其跨距等于竖向大肋的间距。
承受面板荷载,按两端带悬臂的等跨连续梁计算,计算选型取悬臂为500mm ,间距为834mm 三跨连续梁计算。
3、 竖向大肋验算:竖向大肋用对拉螺栓固定连接内外膜,承受横肋传来的集中荷载,将其视为支撑在对拉螺栓上的一端带悬臂简支梁。
竖向大肋间距取798mm 计算,悬臂为150mm 。
4、 外侧横肋验算:外侧横肋固定竖向大肋,承受竖向竖向大肋传来集中荷载,将其视为等跨连续梁验算,取跨距为348mm ,间距为798mm 计算。
5、 本模板高度不足2.1m ,无需设立支架,不存在风荷载稳定性验算。
三、 计算过程: 1、荷载计算与组合:(1) 新浇砼对模板的侧压力标准值:采用插入式振捣器,混凝土对模板最大侧压力为Fmax=8K S +24K t V 1/2,本项目不含外加剂,修正系数K S =1,本项目目前温度大约为20℃,温度校正系数K t =1,砼浇筑速度V=1m/h 。
计算如下:Fmax=8K S +24K t V 1/2=8+24=32KN/㎡,荷载分项系数取1.2。
(2)振捣砼时产生的荷载标准值:对垂直面模板,取 4.0 KN/㎡,荷载分项系数取1.4。
(3)倾倒砼产生的水平动力荷载标准值:取6.0 KN/㎡,荷载分项系数取1.4。
(4)荷载组合:模板静荷载设计值F J =32×1.2=38.4KN/㎡,模板活荷载设计值F h =4.0×1.4+6.0×1.4=14 KN/㎡;计算强度时,模板荷载组合为F=F J +F h =52.4 KN/㎡;验算刚度时,模板荷载组合为F 、=F J =38.4 KN/㎡。
2、面板验算:底层面板支撑在横肋上,顶层模板长宽比LX/LY=834/357=2.34, 其大于2.0小于3,按双向板计算,取其三边固定一边简支最不利受力情况进行计算,简图如下:qM xM yM xM yLXLYq(1)强度验算:取1mm宽板条作为计算单元:线布荷载:q=Fb=0.0524×1=0.0524N/mm面板截面抵抗矩:231115 4.16766W bh m==⨯⨯=其中查《建筑施工计算手册》附表中2-13得:0.0784XMK=-0.1146YMK=-0.0099xMK=0.0534yMK=跨中弯矩:220.05340.0524357356yy MM K qLX N mm==⨯⨯=•钢材的泊松系数v=0.3,修正跨中弯矩得:'660.3356172.8x x yM M vM N mm=+=+⨯=•'3560.383376y y xM M vM N mm=+=+⨯=•支座弯矩:0220.07840.0524357523.6Xx MM K qLX N mm==-⨯⨯=-•0220.11460.0524357765.3YY MM K qLX N mm==-⨯⨯=-•面板最大应力2maxmax765183215/4.167MN mmWσ===<故面板强度满足要求。
(2)刚度验算查《材料力学》得钢材弹性模量E=2.1×105N/mm2,钢板泊松系数v=0.3 ;《建筑施工计算手册》附表中2-19得maxWK=0.00463220.00990.052435766XX MM K qLX N mm==⨯⨯=•面板刚度:3535 0222.1105241012(1)12(10.3)EhB N mmv⨯⨯===⨯•--面板最大挠度:max44max50.03843570.00463 1.2032410WqLw K mmB⨯==⨯=⨯max3571.203 1.428250250LXw mm=<==满足要求。
3、横肋验算:横肋间距357mm,8号槽钢,支撑在竖向大肋上。
承受面板均布荷载,计算选型取悬臂为500mm,间距为834mm三跨连续梁计算。
计算简图如下图:q= 18.70N/mm均布荷载q=Fh=0.0524×357=18.70N/mm查《连续梁计算手册》等截面三跨梁的最大弯矩在支座处max0.100WK=-;查材料力学得:8号槽钢截面系数W=25.3×103mm3,惯性矩I=101.3×104mm4。
支座弯矩:max22max=q=-0.10018.70798=-1190823mmWM K L N⨯⨯•支(1)强度验算22maxmax31190823===47N/mm215/25.310MN mmWσ<⨯满足要求。
(2)刚度验算:悬臂部分挠度445418.705005000.69 1.2588 2.110101.310400400qa lw mmEI⨯===<==⨯⨯⨯⨯满足要求。
跨中部分挠度44225418.70834500834(524)[524()]0.402 2.085 384384 2.110101.310834400400ql l w mm mm EIλ⨯=-=⨯-⨯=<==⨯⨯⨯⨯满足要求。
4、竖向大肋验算竖向大肋采用2根12槽钢对焊,中间预留50mm间隙。
竖向大肋用对拉螺栓固定连接内外膜,承受横肋传来的集中荷载,其总高度未超过2.1m,将其视为支撑在对拉螺栓上的一端带悬臂简支梁。
竖向大肋间距取798mm 计算,悬臂为150mm 。
计算简图如下:q查《材料力学》12号槽钢截面系数W=62.1×103mm 3,惯性矩I=391×104×2。
竖向大肋荷载q=Fl=0.0524×798mm=42N/mm查表《建筑施工计算手册》得简支梁最大弯矩计算公式:22max 1142894419598988M qL N mm ==⨯⨯=•(1) 强度验算:2max max 3419598967.6215/62.110M N mm W σ===<⨯ 满足要求 (2) 挠度验算悬臂部分挠度验算:4454421501500.00160.37588 2.110391102400400ql a w EI ⨯===<==⨯⨯⨯⨯⨯ 满足要求跨中部分挠度验算:44225442894150894(524)[524()]0.18 2.23384384 2.110391102894400400ql l w mm mmEI λ⨯=-=⨯-⨯=<==⨯⨯⨯⨯⨯满足要求。
6、 外侧横肋验算:外侧横肋采用14号槽钢,其固定竖向大肋,承受竖向大肋传来集中荷载,将其视为间距为798mm 无悬臂的三跨连续梁验算计算。
计算简图如下:q荷载F=qh=42×348=14616N查《连续梁计算手册》等截面三跨梁的最大弯矩在支座处max 0.100W K =-;查材料力学得:14号槽钢截面系数W=80.5×103mm 3,惯性矩I=564×104mm 4。
支座弯矩:max max ==-0.10014616798=-1166356mm W M K FL N ⨯⨯•支(1) 强度验算22max max 31166356===14.4N/mm 215/80.510M N mm W σ<⨯ 满足要求。
(2) 刚度验算: 跨中部分挠度3223710104/205/353P N mm N mm A σ⨯====满足要求。
7、 挠度组合:面板与横肋组合:w=1.086+0.4=1.486<3mm面板与竖向大肋组合:w=1.086+0.18=1.266<3mm 竖向大肋与外侧横肋组合:w=0.18+0.19=0.37<3mm 均满足施工对模板的质量要求。
8、 对拉螺栓强度验算:对拉螺栓采用直径24mm 加工制作,间距为1.578m 。
(1) 单根螺栓承受的拉力:P=FA=52.4×0.789×2×0.894×0.5=37KN (2) 螺栓净截面积:2223.14((2435344e A d mm π=-=-=(3) 螺栓的拉应力:3223710104/205/353P N mm N mm A σ⨯===< 强度满足要求。
综上所述,该模板设计满足施工要求。