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9500.00;
面板抗弯强度设计值fc(N/mm2):
13.00;
面板抗剪强度设计值(N/mm2):
1.50;
5.木方和钢楞
方木抗弯强度设计值fc(N/mm2):
方木弹性模量E(N/mm2):
方木抗剪强度设计值ft(N/mm2):
钢楞弹性模量E(N/mm2):
210000.00;
钢楞抗弯强度设计值fc(N/mm2):
205.00;
柱模板设计示意图
计算简图
二、柱模板荷载标准值计算
按《施工手册》,新浇混凝土作用于模板的最大侧压力,按下列公式计算,并取其中的较小值:
其中γ--混凝土的重力密度,取24.000kN/m3;
t--新浇混凝土的初凝时间,可按现场实际值取,输入0时系统按200/(T+15)计算,得5.714h;
T--混凝土的入模温度,取20.000℃;
V--混凝土的浇筑速度,取2.500m/h;
H--模板计算高度,取3.600m;
β1--外加剂影响修正系数,取1.000;
β2--混凝土坍落度影响修正系数,取1.000。
根据以上两个公式计算的新浇筑混凝土对模板的最大侧压力F;
分别为47.705kN/m2、86.400kN/m2,取较小值47.705kN/m2作为本工程计算荷载。
计算中采用新浇混凝土侧压力标准值F1=47.705kN/m2;
倾倒混凝土时产生的荷载标准值F2=2.000kN/m2。
三、柱模板面板的计算
模板结构构件中的面板属于受弯构件,按简支梁或连续梁计算。
本工程中取柱截面宽度B方向和H方向中竖楞间距最大的面板作为验算对象,进行强度、刚度计算。
强度验算要考虑新浇混凝土侧压力和倾倒混凝土时产生的荷载;
挠度验算只考虑新浇混凝土侧压力。
由前述参数信息可知,柱截面宽度B方向竖楞间距最大,为l=230mm,且竖楞数为4,面板为大于3跨,因此对柱截面宽度B方向面板按均布荷载作用下的三跨连续梁进行计算。
面板计算简图
1.面板抗弯强度验算
对柱截面宽度B方向面板按均布荷载作用下的三跨连续梁用下式计算最大跨中弯距:
其中,M--面板计算最大弯距(N.mm);
l--计算跨度(竖楞间距):
l=230.0mm;
q--作用在模板上的侧压力线荷载,它包括:
新浇混凝土侧压力设计值q1:
1.2×
47.71×
0.45×
0.90=23.185kN/m;
倾倒混凝土侧压力设计值q2:
1.4×
2.00×
0.90=1.134kN/m,式中,0.90为按《施工手册》取用的临时结构折减系数。
q=q1+q2=23.185+1.134=24.319kN/m;
面板的最大弯距:
M=0.1×
24.319×
230×
230=1.29×
105N.mm;
面板最大应力按下式计算:
其中,σ--面板承受的应力(N/mm2);
M--面板计算最大弯距(N.mm);
W--面板的截面抵抗矩:
b:
面板截面宽度,h:
面板截面厚度;
W=450×
18.0×
18.0/6=2.43×
104mm3;
f--面板的抗弯强度设计值(N/mm2);
f=13.000N/mm2;
面板的最大应力计算值:
σ=M/W=1.29×
105/2.43×
104=5.294N/mm2;
面板的最大应力计算值σ=5.294N/mm2小于面板的抗弯强度设计值[σ]=13.000N/mm2,满足要求!
2.面板抗剪验算
最大剪力按均布荷载作用下的三跨连续梁计算,公式如下:
其中,∨--面板计算最大剪力(N);
面板的最大剪力:
∨=0.6×
230.0=3355.971N;
截面抗剪强度必须满足下式:
其中,τ--面板承受的剪应力(N/mm2);
∨--面板计算最大剪力(N):
∨=3355.971N;
b--构件的截面宽度(mm):
b=450mm;
hn--面板厚度(mm):
hn=18.0mm;
fv---面板抗剪强度设计值(N/mm2):
fv=13.000N/mm2;
面板截面受剪应力计算值:
τ=3×
3355.971/(2×
450×
18.0)=0.621N/mm2;
面板截面抗剪强度设计值:
[fv]=1.500N/mm2;
面板截面的受剪应力τ=0.621N/mm2小于面板截面抗剪强度设计值[fv]=1.500N/mm2,满足要求!
3.面板挠度验算
最大挠度按均布荷载作用下的三跨连续梁计算,挠度计算公式如下:
其中,ω--面板最大挠度(mm);
q--作用在模板上的侧压力线荷载(kN/m):
q=47.71×
0.45=21.47kN/m;
l=230.0mm;
E--面板弹性模量(N/mm2):
E=9500.00N/mm2;
I--面板截面的惯性矩(mm4);
I=450×
18.0/12=2.19×
105mm4;
面板最大容许挠度:
[ω]=230.0/250=0.920mm;
面板的最大挠度计算值:
ω=0.677×
21.47×
230.04/(100×
9500.0×
2.19×
105)=0.196mm;
面板的最大挠度计算值ω=0.196mm小于面板最大容许挠度设计值[ω]=0.920mm,满足要求!
四、竖楞方木的计算
模板结构构件中的竖楞(小楞)属于受弯构件,按连续梁计算。
本工程柱高度为3.6m,柱箍间距为450mm,竖楞为大于3跨,因此按均布荷载作用下的三跨连续梁计算。
本工程中,竖楞采用木楞,宽度60mm,高度80mm,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W=60×
80×
80/6=64.00cm3;
I=60×
80/12=256.00cm4;
竖楞方木计算简图
1.抗弯强度验算
支座最大弯矩计算公式:
其中,M--竖楞计算最大弯距(N.mm);
l--计算跨度(柱箍间距):
l=450.0mm;
q--作用在竖楞上的线荷载,它包括:
0.23×
0.90=11.850kN/m;
0.90=0.580kN/m;
q=(11.850+0.580)/2=6.215kN/m;
竖楞的最大弯距:
6.215×
450.0×
450.0=1.26×
其中,σ--竖楞承受的应力(N/mm2);
M--竖楞计算最大弯距(N.mm);
W--竖楞的截面抵抗矩(mm3),W=6.40×
104;
f--竖楞的抗弯强度设计值(N/mm2);
竖楞的最大应力计算值:
σ=M/W=1.26×
105/6.40×
104=1.966N/mm2;
竖楞的最大应力计算值σ=1.966N/mm2小于竖楞的抗弯强度设计值[σ]=13.000N/mm2,满足要求!
2.抗剪验算
其中,∨--竖楞计算最大剪力(N);
竖楞的最大剪力:
450.0=1677.985N;
其中,τ--竖楞截面最大受剪应力(N/mm2);
∨--竖楞计算最大剪力(N):
∨=1677.985N;
b--竖楞的截面宽度(mm):
b=60.0mm;
hn--竖楞的截面高度(mm):
hn=80.0mm;
fv--竖楞的抗剪强度设计值(N/mm2):
fv=1.500N/mm2;
竖楞截面最大受剪应力计算值:
1677.985/(2×
60.0×
80.0)=0.524N/mm2;
竖楞截面抗剪强度设计值:
竖楞截面最大受剪应力计算值τ=0.524N/mm2小于竖楞截面抗剪强度设计值[fv]=1.50N/mm2,满足要求!
3.挠度验算
最大挠度按三跨连续梁计算,公式如下:
其中,ω--竖楞最大挠度(mm);
q--作用在竖楞上的线荷载(kN/m):
q=47.71×
0.23=10.97kN/m;
l=450.0mm;
E--竖楞弹性模量(N/mm2):
I--竖楞截面的惯性矩(mm4),I=2.56×
106;
竖楞最大容许挠度:
[ω]=450/250=1.800mm;
竖楞的最大挠度计算值:
10.97×
450.04/(100×
2.56×
106)=0.125mm;
竖楞的最大挠度计算值ω=0.125mm小于竖楞最大容许挠度[ω]=1.800mm,满足要求!
五、B方向柱箍的计算
本算例中,柱箍采用钢楞,截面类型为圆钢管48×
截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
钢柱箍截面抵抗矩W=5.08cm3;
钢柱箍截面惯性矩I=12.19cm4;
柱箍为2跨,按集中荷载二跨连续梁计算(附计算简图):
B方向柱箍计算简图
其中P--竖楞方木传递到柱箍的集中荷载(kN),竖楞距离取B方向的;
P=(1.2×
0.90+1.4×
0.90)×
0.230×
0.45/2=2.80kN;
B方向柱箍剪力图(kN)
最大支座力:
N=6.336kN;
B方向柱箍弯矩图(kN.m)
最大弯矩:
M=0.306kN.m;
B方向柱箍变形图(kN.m)
最大变形:
V=0.097mm;
1.柱箍抗弯强度验算
柱箍截面抗弯强度验算公式
其中,柱箍杆件的最大弯矩设计值:
M=0.31kN.m;
弯矩作用平面内柱箍截面抵抗矩:
W=5.08cm3;
B边柱箍的最大应力计算值:
σ=57.37N/mm2;
柱箍的抗弯强度设计值:
[f]=205.000N/mm2;
B边柱箍的最大应力计算值σ=57.37N/mm2小于柱箍的抗弯强度设计值[f]=205.000N/mm2,满足要求!
2.柱箍挠度验算
经过计算得到:
ω=0.097mm;
柱箍最大容许挠度:
[ω]=375.0/250=1.500mm;
柱箍的最大挠度ω=0.097mm小于柱箍最大容许挠度[ω]=1.500mm,满足要求!
六、B方向对拉螺栓的计算
计算公式如下:
其中N--对拉螺栓所受的拉力;
A--对拉螺栓有效面积(mm2);
f--对拉螺栓的抗拉强度设计值,取170.000N/mm2;
查表得:
对拉螺栓的型号:
M12;
对拉螺栓的有效直径:
9.85mm;
对拉螺栓的有效面积:
A=76.00mm2;
对拉螺栓所受的最大拉力:
N=6.336kN。
对拉螺栓最大容许拉力值:
[N]=1.70×
105×
7.60×
10-5=12.920kN;
对拉螺栓所受的最大拉力N=6.336kN小于对拉螺栓最大容许拉力值[N]=12.920kN,对拉螺栓强度验算满足要求!
七、H方向柱箍的计算
本工程中,柱箍采用钢楞,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
本工程中,柱箍采用钢楞,截面类型为圆钢管48×
钢柱箍截面抵抗矩W=5.08cm3;
钢柱箍截面惯性矩I=121.90cm4;
柱箍为2跨,按二跨连续梁计算(附计算简图):
H方向柱箍计算简图
其中P--竖楞方木传递到柱箍的集中荷载(kN),竖楞距离取H方向的;
P=(1.2×
0.90+1.4×
0.45/2=2.80kN;
H方向柱箍剪力图(kN)
H方向柱箍弯矩图(kN.m)
H方向柱箍变形图(kN.m)
1.柱箍抗弯强度验算
柱箍截面抗弯强度验算公式:
其中,柱箍杆件的最大弯矩设计值:
H边柱箍的最大应力计算值:
σ=57.367N/mm2;
H边柱箍的最大应力计算值σ=57.367N/mm2小于柱箍的抗弯强度设计值[f]=205.000N/mm2,满足要求!
[V]=375.000/250=1.500mm;
柱箍的最大挠度V=0.097mm小于柱箍最大容许挠度[V]=1.500mm,满足要求!
八、H方向对拉螺栓的计算
验算公式如下:
对拉螺栓的直径:
对拉螺栓有效直径:
对拉螺栓有效面积:
N=6.336kN小于[N]=12.920kN,对拉螺栓强度验算满足要求!
A.2框梁模板设计计算
梁模板(扣件钢管架)计算书
高支撑架的计算依据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)、《混凝土结构设计规范》GB50010-2002、《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)、《钢结构设计规范》(GB50017-2003)等规范编制。
梁段:
850。
1.模板支撑及构造参数
梁截面宽度B(m):
0.35;
梁截面高度D(m):
0.85;
混凝土板厚度(mm):
150.00;
立杆沿梁跨度方向间距La(m):
0.50;
立杆上端伸出至模板支撑点长度a(m):
0.10;
立杆步距h(m):
1.60;
板底承重立杆横向间距或排距Lb(m):
梁支撑架搭设高度H(m):
3.60;
梁两侧立杆间距(m):
0.70;
承重架支撑形式:
梁底支撑小楞垂直梁截面方向;
梁底增加承重立杆根数:
采用的钢管类型为Φ48×
立杆承重连接方式:
双扣件,考虑扣件质量及保养情况,取扣件抗滑承载力折减系数:
1.00;
2.荷载参数
新浇混凝土重力密度(kN/m3):
24.00;
模板自重(kN/m2):
0.30;
钢筋自重(kN/m3):
施工均布荷载标准值(kN/m2):
2.0;
新浇混凝土侧压力标准值(kN/m2):
17.8;
振捣混凝土对梁底模板荷载(kN/m2):
振捣混凝土对梁侧模板荷载(kN/m2):
4.0;
3.材料参数
木材品种:
柏木;
木材弹性模量E(N/mm2):
9000.0;
木材抗压强度设计值fc(N/mm):
16.0;
木材抗弯强度设计值fm(N/mm2):
17.0;
木材抗剪强度设计值fv(N/mm2):
1.7;
面板材质:
胶合面板;
20.00;
面板弹性模量E(N/mm2):
6000.0;
面板抗弯强度设计值fm(N/mm2):
13.0;
4.梁底模板参数
梁底方木截面宽度b(mm):
60.0;
梁底方木截面高度h(mm):
80.0;
梁底纵向支撑根数:
3;
5.梁侧模板参数
次楞间距(mm):
350;
主楞竖向根数:
穿梁螺栓直径(mm):
穿梁螺栓水平间距(mm):
700;
主楞到梁底距离依次是:
200mm,500mm;
主楞材料:
木方;
主楞合并根数:
次楞材料:
二、梁侧模板荷载计算
F=0.22γtβ1β2V1/2
F=γH
t--新浇混凝土的初凝时间,取2.000h;
V--混凝土的浇筑速度,取1.500m/h;
H--混凝土侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面总高度,取0.750m;
β1--外加剂影响修正系数,取1.200;
β2--混凝土坍落度影响修正系数,取1.150。
分别计算得17.848kN/m2、18.000kN/m2,取较小值17.848kN/m2作为本工程计算荷载。
三、梁侧模板面板的计算
面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和刚度。
强度验算要考虑新浇混凝土侧压力和振捣混凝土时产生的荷载;
面板计算简图(单位:
mm)
1.强度计算
材料抗弯强度验算公式如下:
σ=M/W<
f
其中,W--面板的净截面抵抗矩,W=70×
2×
2/6=46.67cm3;
M--面板的最大弯矩(N·
mm);
σ--面板的弯曲应力计算值(N/mm2);
[f]--面板的抗弯强度设计值(N/mm2);
按照均布活荷载最不利布置下的三跨连续梁计算:
Mmax=0.1q1l2+0.117q2l2
其中,q--作用在模板上的侧压力,包括:
新浇混凝土侧压力设计值:
q1=1.2×
0.7×
17.85=14.992kN/m;
振捣混凝土荷载设计值:
q2=1.4×
4=3.92kN/m;
计算跨度:
l=350mm;
面板的最大弯矩M=0.1×
14.992×
3502+0.117×
3.92×
3502=2.40×
105N·
mm;
面板的最大支座反力为:
N=1.1q1l+1.2q2l=1.1×
0.35+1.2×
0.35=7.418kN;
经计算得到,面板的受弯应力计算值:
σ=2.40×
105/4.67×
104=5.1N/mm2;
面板的抗弯强度设计值:
[f]=13N/mm2;
面板的受弯应力计算值σ=5.1N/mm2小于面板的抗弯强度设计值[f]=13N/mm2,满足要求!
2.挠度验算
ν=0.677ql4/(100EI)≤l/250
q--作用在模板上的新浇筑混凝土侧压力线荷载设计值:
q=14.992N/mm;
l--计算跨度:
E--面板材质的弹性模量:
E=6000N/mm2;
I--面板的截面惯性矩:
I=70×
2/12=46.67cm4;
ν=0.677×
3504/(100×
6000×
4.67×
105)=0.544mm;
面板的最大容许挠度值:
[ν]=l/250=350/250=1.4mm;
面板的最大挠度计算值ν=0.544mm小于面板的最大容许挠度值[ν]=1.4mm,满足要求!
四、梁侧模板支撑的计算
1.次楞计算
次楞直接承受模板传递的荷载,按照均布荷载作用下的简支梁计算。
次楞均布荷载按照面板最大支座力除以面板计算宽度得到:
q=7.418/(0.850-0.150)=10.598kN/m
本工程中,次楞采用木方,宽度60mm,高度80mm,截面惯性矩I,截面抵抗矩W和弹性模量E分别为:
W=1×
6×
8×
8/6=64cm3;
I=1×
8/12=256cm4;
E=9000.00N/mm2;
剪力图(kN)
弯矩图(kN·
m)
变形图(mm)
经过计算得到最大弯矩M=0.212kN·
m,最大支座反力R=3.709kN,最大变形ν=0.264mm
(1)次楞强度验算
强度验算计算公式如下:
σ=M/W<
[f]
经计算得到,次楞的最大受弯应力计算值σ=2.12×
104=3.3N/mm2;
次楞的抗弯强度设计值:
[f]=17N
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