模板计算书一、剪力墙模板计算1、墙体模板初步设计墙体模板内竖楞50×100㎜,方木间距为200㎜,外横楞用2×φ48×3.5架子管,间距600㎜。
外墙拟采用φ12对拉止水螺栓,布置间距@400*600㎜;内墙采用φ14对拉穿墙螺栓,布置间距为@400㎜。
2、荷载计算a 、新浇砼对模板产生的侧压力为○1,标准层的层高3.15m ,侧压力为:2121122.0Vt r F o c ββ=F 2=Hr c取两者较小值。
式中:F 1、F 2——新浇砼对模板产生的最大侧压力; r c ——砼重力密度,取24KN/m ;t 0——新浇砼的初凝时间,按商品砼为4~6h ,本工程取t 0=5h ; v ——砼浇筑速度,取v=3m/h ;H ——砼侧压力计算位置处至新浇筑顶面的总高度取H=3.15m ; β1——外加剂影响修正系数,取β1=1.0;β2——砼坍落度修正系数,按坍度170㎜,取β2=1.15; 因此得:F 1=0.22×24×5×1.0×1.15×31/2=52.58KN/㎡ F 2=24×3.15=75.6KN/㎡>F1 取F=F 1=52.58KN/㎡b 、倾倒砼时对模板产生的水平荷载○2 砼采用布料杆浇筑,取倾倒砼对模板产生的水平荷载为4KN/㎡。
由○1、○2两项荷载组合,得模板承受的水平荷载值为: q 1=1.2×○1+1.4×○2=1.2×52.58+1.4×4=68.69KN/㎡(此项用于验算模板及其支撑的强度)q 2=○1=52.58KN/㎡(此项用于验算模板及其支撑的刚度)3、次龙骨的设计及验算次龙骨选用50×100㎜的杉木,间距200㎜,按受力方向垂直于木纹方向其截面性能为:E=10000N/㎜2, σ=87N/㎜2,I=416㎝2,W=83㎝2 主龙骨间距取600㎜,次龙骨按三跨连续梁计算。
a 、次龙骨的强度验算 次龙骨承受的荷载为:q 托=qL 模=68.69×0.30=20.6KN/m 式中:q 托——模板传次龙骨的线荷载 L 模——模板的跨度 计算简图见下图:q 托=20.6KN/m次龙骨强度计算简图次龙骨的最大弯矩为:m KN t q M .74.062.06.201.01.02max =⨯⨯==托托σ=M/W=0.74×106÷83×103=8.91 N/㎜2<[σ]=87N/㎜2 次龙骨的强度满足要求。
b 、次龙骨的刚度验算 托梁承受的线荷载为:q 次=q/L 模=68.69×0.25=17.17KN/m 计算简图见下图:q 托=17.17KN/m次龙骨刚度计算简图最大挠度为:ω=0.677×q′托L次/100EI=0.677×17.17×0.64×1012÷100×416×106 =0.36㎜<[ω]=1.5㎜次龙骨的刚度满足要求。
4、主龙骨的强度计算主龙骨的截面性能为:σ=215N/㎜2,I=2×12.19×104㎝,W=2×15.08×103㎝a、次龙骨传给主龙骨的集中荷载为:P主=q托L次=22.28×0.6=13.37KN计算简图见下图:主龙骨强度计算简图主龙骨截面最大弯矩为:M max=0.604P主L次=0.604×10.3×0.6×3.73KN主龙骨的抗弯强度为:σ=M/W=3.73×1010÷2×15.08×103=123.67N/㎜2<[σ]=215N/㎜2主龙骨的强度满足要求。
b、主龙骨的刚度度验算次龙骨传给主龙骨的集中荷载为: P 主=q 次L 次=17.17×0.6=10.3KN 计算简图见下图:主龙骨刚度计算简图最大挠度为:ω=1.883×PL /100EI=1.883×10.3×103×0.63×109÷100×2.06×105×2×12.19×104=0.83㎜<3.0㎜主龙骨的刚度满足要求。
5、穿墙螺栓设计穿墙螺栓的间距为400×600㎜。
每根穿墙螺栓承受的模板侧压力面积单元见下图:600600穿墙螺栓荷载计算单元每根穿墙螺栓承受的拉力为:T =qs=52.58×0.40×0.60=12.62KN选用φ12穿墙螺栓,查表得净面积A=76㎜2,f=170N/㎜2则:Af=76×170=17850N=12.92KN>T=12.62KNφ12穿墙螺栓满足要求。
二、梁模板及其支撑验算梁模板支架搭设高度为按3.0米。
基本尺寸为:最大梁截面 B×D=250mm×400mm,梁支撑立杆的横距(跨度方向) l=0.80米,立杆的步距 h=1.60米。
图1 梁模板支撑架立面简图采用的支撑钢管类型为Φ48×3.20。
(一)、梁底支撑的计算作用于支撑钢管的荷载包括梁与模板自重荷载,施工活荷载等。
1.荷载的计算:(1)钢筋混凝土梁自重(kN/m):q1 = 24.000×0.400×0.800=7.680 kN/m;(2)模板的自重线荷载(kN/m):q2 = 0.350×0.800×(2×0.400+0.250)/ 0.250=1.176 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):经计算得到,活荷载标准值 P1= (1.000+4.000)×0.250×0.800=1.000 kN;2.方木楞的支撑力计算均布荷载 q = 1.2×7.680+1.2×1.176=10.627 kN/m;集中荷载 P = 1.4×1.000=1.400 kN;方木计算简图经过计算得到从左到右各方木传递集中力[即支座力]分别为:N1=2.084 kN;N2=2.084 kN;方木按照简支梁计算。
本算例中,方木的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:W=5.000×10.000×10.000/6 = 83.33 cm3;I=5.000×10.000×10.000×10.000/12 = 416.67 cm4;方木强度计算: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:均布荷载 q = 2.084/0.800=2.605 kN/m;最大弯距 M =0.1ql2= 0.1×2.605×0.800×0.800= 0.167 kN.m;截面应力σ= M / W = 0.167×106/83333.3 = 2.001 N/mm2;方木的计算强度小于13.0 N/mm2,满足要求!方木抗剪计算:最大剪力的计算公式如下:Q = 0.6ql截面抗剪强度必须满足:T = 3Q/2bh < [T]其中最大剪力: Q = 0.6×2.605×0.800 = 1.251 kN;截面抗剪强度计算值 T = 3×1250.640/(2×50.000×100.000) = 0.375 N/mm2;截面抗剪强度设计值 [T] = 1.300 N/mm2;方木的抗剪强度计算满足要求!方木挠度计算: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:最大变形 V= 0.677×2.171×800.0004 /(100×9500.000×416.667×103)=0.152 mm;木方的最大挠度小于 800.0/250,满足要求!3.支撑钢管的强度计算支撑钢管按照连续梁的计算如下计算简图(kN)支撑钢管变形图(kN.m)支撑钢管弯矩图(kN.m)经过连续梁的计算得到:支座反力 R A = R B=2.084 kN;最大弯矩 M max=0.573 kN.m;最大变形 V max=1.651 mm;截面应力σ=0.573×106/4730.0=121.186 N/mm2;支撑钢管的计算强度小于205.0 N/mm2,满足要求!(二)、梁底纵向钢管计算纵向钢管只起构造作用,通过扣件连接到立杆。
(三)、扣件抗滑移的计算: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8.000 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,R=2.084 kN;R < 8 kN , 单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!按规范表5.1.7,直角、旋转单扣件承载力取值为8.00kN。
(四)、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,它包括:横杆的最大支座反力: N1 =2.084 kN ;脚手架钢管的自重: N2 = 1.2×0.125×3.000=0.449 kN;楼板的混凝土模板的自重: N3=0.720 kN;N =2.084+0.449+0.720=3.254 kN;φ-- 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l o/i 查表得到;i -- 计算立杆的截面回转半径 (cm):i = 1.59;A -- 立杆净截面面积 (cm2): A = 4.50;W -- 立杆净截面抵抗矩(cm3):W = 4.73;σ -- 钢管立杆抗压强度计算值 ( N/mm2);[f] -- 钢管立杆抗压强度设计值:[f] =205.00 N/mm2;l o -- 计算长度 (m);如果完全参照《扣件式规范》不考虑支撑架,由公式(1)或(2)计算l o = k1uh (1)l o = (h+2a) (2)k1 -- 计算长度附加系数,按照表1取值为:1.163 ;u -- 计算长度系数,参照《扣件式规范》表5.3.3,u =1.700;a -- 立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度:a =0.300 m;公式(1)的计算结果:立杆计算长度 L o = k1uh = 1.163×1.700×1.600 = 3.163 m;L o/i = 3163.360 / 15.900 = 199.000 ;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= 0.182 ;钢管立杆受压强度计算值;σ=3253.680/(0.182×450.000) = 39.727 N/mm2;立杆稳定性计算σ = 39.727 N/mm2小于 [f] = 205.00满足要求!立杆计算长度 L o = h+2a = 1.600+0.300×2 = 2.200 m;L o/i = 2200.000 / 15.900 = 138.000 ;公式(2)的计算结果: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= 0.357 ;钢管立杆受压强度计算值;σ=3253.680/(0.357×450.000) = 20.253 N/mm2;立杆稳定性计算σ = 20.253 N/mm2小于 [f] = 205.00满足要求!三、楼板模板及其支撑验算模板支架搭设高度为 3.1 米,搭设尺寸为:立杆的横距 b= 0.80 米,立杆的纵距 l= 0.80米,立杆的步距 h= 1.50 米。