模板计算如下.docx
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模板计算如下
模板计算如下:
已知条件:
模板面板为6mm厚钢板,肋为[8#,水平间距最大为350mm,背楞为双根[10#,最大间距为1300mm,穿墙螺栓最大间距为1300mm,吊钩为φ20圆钢。
a)面板计算:
(1)、计算简图:
新浇筑砼侧压力值取F=60KN/m2,面板按单向受力计算,按三
跨连续计算,取10mm宽板带为计算单元,故q=0.6N/mm,计算简
图如图所示:
(2)、强度计算:
按静荷载最大查得弯矩系数Km=-0.100
Mmax=Kmql2=0.100×0.6×3502=7350N·mm
Wx=bh2/6=10×62/6=60mm3(Wx为净截面抵抗矩)
故面板最大内力值为:
σ=Mmax/(rxWx)=7350/(1×60)=122.5N/mm2 (rx为截面塑性发展系数,rx=1.0) (3)、挠度验算: 查建筑施工手册常用结构计算表得挠度系数Kf=0.677 fmax=Kfql4/100EI 其中钢材弹性模量E=2.06×105N/mm2I=bh3/12=10×63/12=180mm3 故fmax=0.677×0.6×3504/(100×2.06×105×180) =1.64mm b)肋计算: (1)、计算简图: 肋的支承点为槽钢背楞,近似按两跨连续梁计算,计算简图如图所示: q=0.06×350=21N/mm (2)、强度验算: 查结构静力计算表得弯矩系数0.125 Mmax=0.125×21×12002=3780000N·mm 查得[8#槽钢WX=25.3X103mm3IX=101X104mm4 σmax=Mmax/(rxWX)=3780000/(1x25.3X103)=149N/mm2 满足要求。 (3)、挠度验算: 查得最大挠度系数为0.912 fmax=0.912ql4/(100EIX) =0.912×21x12004/(100×2.06×105×101×104) =1.9mm<1200/500=2.4mm 满足要求。 c)背楞计算: (1)、计算简图: 背楞的支承点为穿墙螺栓,按承受均布荷载q=0.06×1300= 78N/mm,计算简图如右所示: (2)、强度验算: a、背楞两端为悬臂结构,验算下端支座A处强度: MA=qL12/2=78×3502/2=4.78×106N·mm 2根[10槽钢截面特性: WX=79.4×103mm3,IX=396×104mm4。 σA=MA/WX=4.78×106/(79.4×103)=60.2N/mm2 满足要求。 b、验算支座B处强度: MB按不等跨连续梁在均布荷载作用下的最大内力系数查表得: MB=-0.174qL22=0.174×78×10002=1.36×107N·mm σB=MB/WX=1.36×107/(79.4×103)=171N/mm2 (3)、挠度验算: 如上图为一不等跨连续梁,BC=1300mm,跨度最大,故主要验算BC跨的挠度。 fmax=系数×ql34/(24EIX) 系数与K1=4MC/ql32,K2=4MB/ql32有关, MC=ql42/2=78×2502/2=2437500N·mm MB按不等跨连续梁在均布荷载作用下得最大内力系数查得: MB=0.174×78×10002=13572000N·mm 所以K1=0.07,K2=0.41,根据K1,K2查得系数为0.136 fmax=系数×ql34/(24EIX) =0.136×78×13004/(24×2.06×105×396×104) =1.55mm d)焊缝计算: 主要计算面板与槽钢肋之间的焊缝计算: q=0.06×300=18N/mm,按两跨连续梁计算,计算简图如右图所示: V=0.625qL=0.625×18×1200=13500N 焊缝长度lw=V×a/(0.7Hhffw) 焊缝间距a取300mm,肋高H=80mm,焊缝高度hf=4mm,fw=160N/mm2 故最小焊缝长度: lw=V×a/(0.7Hhffw)=13500×300/(0.7×80×4×160)=113mm 实际加工时焊缝为焊150mm,间距300mm,故满足要求。 e)吊钩计算: 1.吊钩采用HPB235(φ20圆钢),截面面积A=314.22mm2,每块大模板上设四个吊钩,按吊装6600mm宽模板自重2.4T计算,模板自重荷载设计值取系数1.3,即Px=1.3×2.4=3.12T. σ=Px/A=31200/(8×314.2)=12.4N/mm2<[σ]=215N/mm2均满足要求。 215/12.4=17.34(满足安全系数K=4的要求)。 2.吊钩与模板之间采用M16×90螺栓连接,M16×90截面面积A=201mm2螺栓主要受剪。 Px=3.12T=31200N τ=Px/A=31200/(8×201)=19.4N/mm2<[τ]=125N/mm2故满足要求。 125/19.4=6.4(满足安全系数K=4的要求)。 穿墙螺栓计算: 穿墙螺栓水平间距1300mm,垂直间距: 以中间一个穿墙螺栓为例,距上端螺栓1300mm,距下端螺栓1000mm,此螺栓承受的拉力为: N=PA=0.06×1300×(1300+1000)/2=89700N 穿墙螺栓为带锥度螺栓,大头φ32、小头φ28,小头面 积An=615.44mm2 σ=N/An=89700/615.44=145.75N/mm2 外挂架计算书: 已知条件: 外挂架宽度按1.4m计算,外挂架最大间距按1.8m计算,挂钩螺栓采用φ28圆钢,外挂架材料水平杆、斜杆为φ48×3.5钢管,竖杆为10#槽钢,采用焊缝成型外挂架。 一、荷载计算: 以每榀外挂架承重1.8m范围荷载计算: 1、模板自重: 以外模高度按2800mm计算,模板重量按1350N/m2,荷载为2.8×1.8×1350=6804N=6.8KN。 2、操作人员荷载: 1.8m间距内最多允许3人同时操作,每人按750N计,总计2.25KN。 3、自重及工具荷载: 外挂架自重、脚手板、护栏钢管、零星材料等,最大重量按3KN计。 二、计算简图: 1、模板自重考虑为主要分布于脚手架内侧荷载,将均布荷载化为节点集中荷载: F1=2.8×1.8×1.35/2=3.4KN 2、 操作人员及工具荷载视为在外挂架宽度方向均匀分布荷载,化为节点集中荷载: F2=(2.25+3)/3=1.75KN 计算简图如下图所示: 即: FA=F1+F2=5.15KN,FB=5.15KN,FC=1.75KN 3、内力计算: 按桁架进行计算,各杆件内力值: N1=Fctg32°=1.09KN N2=N1=1.09KN RBH=(FB×0.7+FC×1.4)/2.2=2.75 N4=RBH/sin32º=5.19KN N3=N4Cos32º=4.40KN N5=Fc/cos32º=2.06KN N6=FB=5.15KN N7=F1/cos32º=4KN RAV=FB+N3+N7Cos32º=12.94KN RAH=N2+N7Sin32º=3.21KN RBH=N4Sin32º=2.75KN 4、截面验算: (1)、杆件①②③⑦皆为拉杆,最大内力N3=4.40KN,允许应力乘以0.9折减系数。 ⑦杆件为φ48×3.5钢管,A7=489mm2。 ③杆为10#槽钢A3=1274mm2 强度: σ7=N7/A7=4000/489=8.17N/mm2<0.9f=0.9×215=193.5N/mm2 σ3=N3/A3=4400/1274=3.45N/mm2<0.9f=0.9×215=193.5N/㎜2 杆件⑦计算长度取L7=1130mm,又查表回转半径I7=2.45cm。 杆件③计算长度取L3=2200mm,又查表回转半径I3=1.42cm。 杆件长细比: λ7=L7/I7=1130/24.5=46.12<[λ]=400。 λ3=L3/I3=2200/14.2=155<[λ]=400。 故在强度和长细比方面均满足要求。 (2)、杆件④⑤⑥为压杆,N4=5.19KN,N5=2.06KN 该杆在平面外计算长度: L0=L1(0.75+0.25N5/N4)=2280(0.75+0.25×2.06/5.19)=1936mm。 杆件长细比: λ=L0/I=1936/24.5=79.02<[λ]=150 强度: 由长细比查表得稳定系数ψ=0.688 σ=N/ψA=5190/(0.688×489)=15.4N/mm2<0.9f=0.9×215=193.5N/㎜2 (3)、杆件⑧为零杆。 5、焊缝强度验算: 节点焊缝验算(节点处取最大内力值验算): 节点 内力值N(kn) 焊缝高度 hf(㎜) 有效焊缝高度 hs=0.7hf(㎜) 焊缝长度 (㎜)Lw=N/hsfwt 实际焊缝长度 (㎜) 是否满足要求 一 N7=4 4 2.8 7.5 200 满足 二 N6=5.15 4 2.8 11.5 180 满足 三 N5=2.06 4 2.8 4.8 160 满足 四 N6=5.15 4 2.8 11.5 210 满足 五 N4=5.19 4 2.8 12.6 220 满足 六 ⑧为零杆无需计算 6、支座A外挂架螺栓验算: 1.采用φ28挂钩螺栓。 受拉: RAH=3.21KN,A=615mm2 σ=RAH/A=3210/615=5.22N/mm2<0.9f=0.9×215=193.5N/mm2。 受剪: τ=RAV/A=12940/615=21.04N/mm2<[τ]=125N/mm2,满足要求。 2.外挂架钩头采用4个M16×40螺栓通过挂板同[10连接,螺栓受剪。 M16螺栓A=201mm2 受剪: τ=RAV/4A=12940/(4×201)=16.09N/mm2<[τ]=125N/mm2 故满足要求。
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