铝合金模板计算书版本2.docx
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铝合金模板计算书版本2.docx
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铝合金模板计算书版本2
铝合金模板
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(Rp0.2)/(N/mm2)
断后伸长率/%
6061
T6
≧265
≧245
≧8
4.3、“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
7×104
4.4、“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Ix(mm4)
截面最小
抵抗矩Wx(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/m2
2、混凝土自重密度:
24KN/m3
3、钢筋自重标准值1.1KN/m3
4、施工活载标准值:
2.5KN/m2
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:
(1)
(2)
其中:
混凝土的重力密度:
=24kN/m3
混凝土的浇筑速度:
=1.8m/h
新浇混凝土的初凝时间:
=5h(为混凝土的温度ºC,取25ºC);
混凝土塌落度影响修正系数:
=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:
≥3.0m
则有:
=0.28×24kN/m3×5h×1×(1.8)0.5m/h=45KN/m2
≥24kN/m3×3m≥72KN/m2
本工程计算取两者较小值F=45KN/m2,考虑到混凝土振捣产生的水平分力,按规范取2KN/m2,则本工程混凝土侧压力F=45KN/m2+2KN/m2=47KN/m2,
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/m2
5.3.2、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:
最大挠度:
式中
───恒荷载均布线荷载标准值;按计算书5.2取值
(b取标准模板宽度400mm)
───铝合金弹性模量;E=7×104N/m2,
───400mm模板截面惯性矩;=1031495.2mm4
───面板计算跨度;=0.9m
则有:
最大弯矩:
最大挠度:
0.89mm
校核墙、柱处铝合金模板整体强度,则应满足
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
按规范取计算跨度的1/400,则
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,
(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:
最大挠度:
0.09mm
校核墙、柱处铝合金模板筋板强度,则应满足
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
按规范取计算跨度的1/400,则
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
;;;
面板中心应力
查表可知:
;;
则有:
面板中心应力
校核墙、柱处铝合金模板面板强度,则应满足
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,材质Q235,抗剪设计强度,模板销钉强度应满足:
模板销钉强度满足设计要求。
6.3.2、墙、柱处铝合金模板背楞强度校核
混凝土侧压力通过墙、柱处铝合金模板传递给水平方向设置的背楞,背楞通过对拉螺杆连接。
背楞最大设置间距900mm,对拉螺杆的最大设置间距800mm。
背楞材质为Q235,抗拉设计强度,由两根80X40X2.5矩形管制作,其抗弯截面系数。
其截面如下图所示:
均布载荷作用下,
铝合金模板背楞上等效线载荷:
(b取背楞设置间距900mm)
铝合金模板背楞以对拉螺杆为支点,按简支梁计算
铝合金模板背楞上最大弯矩
校核墙、柱处铝合金模板筋板强度,则应满足
墙、柱处铝合金模板筋板强度满足设计要求
6.3.3、墙、柱处铝合金模板对拉螺杆强度校核
墙、柱处铝合金模板对拉螺杆,采用T18梯形牙的为高强螺杆,其抗拉设计强度,对拉螺杆截面面积。
对拉螺杆承载0.9m×0.8m范围内的集中载荷。
校核墙、柱处铝合金模板对拉螺杆强度,则应满足
墙、柱处铝合金模板对拉螺杆强度满足设计要求
七、
楼面、梁处铝合金模板设计计算校核
7.1、楼面、梁处铝合金模板整体强度及刚度校核
楼面、梁处铝合金模板底部均设置有支撑立柱。
支撑立柱最大设置间距1200mm。
校核模板强度时,均布载荷按计算书5.3.2取值
P=7.72KN/m2
按1200mm跨度内简支梁计算标准模板受到的最大弯矩:
400mm标准模板上受到的线载荷
(b取标准板宽度400mm)
校核模板刚度时,均布载荷按计算书5.3.1取值
P=4.22KN/m2
按1200mm跨度内简支梁计算标准模板受到的最大挠度,
400mm标准模板上受到的线载荷
(b取标准板宽度400mm)
最大挠度:
校核墙、柱处铝合金模板整体强度,则应满足
楼面、梁处铝合金模板整体强度满足设计要求
校核墙、柱处铝合金模板筋板刚度,则应满足
按规范取计算跨度的1/400,则
楼面、梁处铝合金模板整体刚度满足设计要求
7.2、楼面、梁处铝合金模板局部筋板、面板强度及刚度校核
楼面、梁处铝合金模板局部受力情况同墙、柱处铝合金模板。
因楼面、梁处铝合金模板均布载荷远小于墙、柱处。
因此楼面、梁处铝合金模板局部筋板、面板强度同样满足设计要求。
此处不再重复计算。
7.3、楼面主龙骨强度及刚度校核
楼面主龙骨设置在两根立柱之间,其最大长度1200mm。
主龙骨最大设置间距同样也为1200mm。
主龙骨抗弯截面系数,转动惯量。
校核主龙骨强度时,均布载荷按计算书5.3.2取值
P=7.72KN/m2
按1200mm跨度内简支梁计算标准模板受到的最大弯矩:
主龙骨上受到的线载荷
(b取主龙骨设置间距1200mm)
校核模板刚度时,均布载荷按计算书5.3.1取值
P=4.22KN/m2
按12
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