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墙模板计算书
墙模板计算书
本计算书依据《建筑施工模板安全技术规范》(JGJ162-2008)、《建筑施工计算手册》江正荣著、《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)、《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)、《钢结构设计规范》(GB50017-2003)等规范编制。
墙段:
Q1。
模板剖面示意图
模板立面示意图
一、参数信息
1.模板构造
墙模板高度H:
3.3m;墙混凝土楼板厚度:
700mm;
结构表面要求:
外露;
2.荷载参数
砼对模板侧压力标准值G4k:
50kN/m2;
倾倒砼产生的荷载标准值Q3k:
2kN/m2;
3.模板参数
加固楞搭设形式:
主楞横向次楞竖向设置;
(一)面板参数
面板采用克隆(平行方向)18mm厚覆面木胶合板;厚度:
18mm;
抗弯设计值fm:
29N/mm2;弹性模量E:
11500N/mm2;
(二)主楞参数
材料:
1根Ф48×3.0钢管;
间距(mm):
150,500*6;
钢材品种:
钢材Q235钢(>16-40);弹性模量E:
206000N/mm2;
屈服强度fy:
235N/mm2;抗拉/抗压/抗弯强度设计值f:
205N/mm2;
抗剪强度设计值fv:
120N/mm2;端面承压强度设计值fce:
325N/mm2;
(三)次楞参数
材料:
2根40×80木方(宽度×高度mm);
间距(mm):
250;
木材品种:
太平洋海岸黄柏;弹性模量E:
10000N/mm2;
抗压强度设计值fc:
13N/mm2;抗弯强度设计值fm:
15N/mm2;
抗剪强度设计值fv:
1.6N/mm2;
(四)加固楞支拉参数
加固楞采用固定支顶点支拉;
固定支顶点水平间距:
500mm;固定支顶点竖向间距(mm)依次是:
150,500*6;
二、墙模板面板的计算
面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和刚度。
根据《模板规范(JGJ162-2008)》第5.2.1条规定,面板按照简支跨计算。
这里取面板的计算宽度为3.300m。
面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
I=3300×183/12=1.604×106mm4;
W=3300×182/6=1.782×105mm3;
1.荷载计算及组合
(一)新浇砼作用于模板的最大侧压力G4k
按下列公式计算,并取其中的较小值:
F1=0.22γtβ1β2V1/2
F2=γH
其中γ--砼的重力密度,取24.000kN/m3;
t--新浇砼的初凝时间,可按现场实际值取,输入0时系统按200/(T+15)计算,得5.714h;
T--砼的入模温度,取20.000℃;
V--砼的浇筑速度,取1.500m/h;
H--砼侧压力计算位置处至新浇砼顶面总高度,取3.300m;
β1--外加剂影响修正系数,取1.200;
β2--砼坍落度影响修正系数,取1.150。
根据以上两个公式计算得到:
F1=50.994kN/m2
F2=79.200kN/m2
根据国内外大量试验研究,当模板的高度>2.5m时,最大侧压力F3=50kN/m2;
新浇砼作用于模板的最大侧压力G4k=min(F1,F2,F3)=50.000kN/m2;
砼侧压力的有效压头高度:
h=F/γ=50.000/24.000=2.083m;
(二)倾倒砼时产生的荷载标准值Q3k
Q3k=2kN/m2;
(三)确定采用的荷载组合
计算挠度采用标准组合:
q=50.000×3.3=165.000kN/m;
计算弯矩采用基本组合:
q=max(q1,q2)=206.296kN/m;
由可变荷载效应控制的组合:
q1=0.9×(1.2×50.000+1.4×2)×3.3=186.516kN/m;
由永久荷载效应控制的组合:
q2=0.9×(1.35×50.000+1.4×0.7×2)×3.3=206.296kN/m;
2.面板抗弯强度计算
σ=M/W<[f]
其中:
W--面板的截面抵抗矩,W=1.782×105mm3;
M--面板的最大弯矩(N·mm)M=0.125ql2=1.612×106N·mm;
计算弯矩采用基本组合:
q=206.296kN/m;
面板计算跨度:
l=250.000mm;
经计算得到,面板的受弯应力计算值:
σ=1.612×106/1.782×105=9.044N/mm2;
实际弯曲应力计算值σ=9.044N/mm2小于抗弯强度设计值[f]=29N/mm2,满足要求!
3.面板挠度计算
ν=5ql4/(384EI)≤[ν]
其中:
q--作用在模板上的压力线荷载:
q=165.000kN/m;
l-面板计算跨度:
l=250.000mm;
E--面板材质的弹性模量:
E=11500N/mm2;
I--面板的截面惯性矩:
I=1.604×106mm4;
容许挠度:
结构表面外露[ν]=l/400=0.625mm;
面板的最大挠度计算值:
ν=5×165.000×250.0004/(384×11500×1.604×106)=0.455mm;
实际最大挠度计算值:
ν=0.455mm小于最大允许挠度值:
[ν]=0.625mm,满足要求!
三、墙模板支撑的计算
1.次楞计算
次楞采用2根40×80木方(宽度×高度mm)为一组,间距250mm。
次楞的截面惯性矩I,截面抵抗矩W和弹性模量E分别为:
I=2×40×803/12=3.413×106mm4;
W=2×40×802/6=8.533×104mm3;
E=10000N/mm2;
(一)荷载计算及组合
计算挠度采用标准组合:
q=50.000×0.250=12.500kN/m;
计算弯矩和剪力采用基本组合:
有效压头高度位置荷载:
q=max(q1,q2)=15.629kN/m;
由可变荷载效应控制的组合:
q1=0.9×(1.2×50.000+1.4×2)×0.250=14.130kN/m;
由永久荷载效应控制的组合:
q2=0.9×(1.35×50.000+1.4×0.7×2)×0.250=15.629kN/m;
有效压头高度位置以下荷载:
q=0.9×1.35×50.000×0.250=15.188kN/m;
顶部荷载:
q=0.9×1.4×0.7×2×0.250=0.441kN/m;
(二)内力计算
次楞直接承受模板传递的荷载,根据实际受力情况进行电算,得到计算简图及内力、变形图如下:
弯矩和剪力计算简图
弯矩图(kN·m)
剪力图(kN)
变形计算简图
变形图(mm)
经过计算得到:
最大弯矩M=0.355kN·m
最大剪力:
V=4.166kN
最大变形:
ν=0.098mm
最大支座反力:
F=8.061kN
(三)次楞计算
(1)次楞抗弯强度计算
σ=M/W=0.355×106/8.533×104=4.164N/mm2
实际弯曲应力计算值σ=4.164N/mm2小于抗弯强度设计值[f]=15N/mm2,满足要求!
(2)次楞抗剪强度计算
τ=VS0/Ib=2.083×1000×64000/(3.413×106×40)=0.976N/mm2;
实际剪应力计算值0.976N/mm2小于抗剪强度设计值[fv]=1.600N/mm2,满足要求!
(3)次楞挠度计算
容许挠度:
结构表面外露[ν]=l/400;
第1跨最大挠度为0.053mm,容许挠度为0.375mm,满足要求!
第2跨最大挠度为0.098mm,容许挠度为1.250mm,满足要求!
第3跨最大挠度为0.050mm,容许挠度为1.250mm,满足要求!
第4跨最大挠度为0.061mm,容许挠度为1.250mm,满足要求!
第5跨最大挠度为0.039mm,容许挠度为1.250mm,满足要求!
第6跨最大挠度为0.025mm,容许挠度为1.250mm,满足要求!
第7跨最大挠度为0.017mm,容许挠度为1.250mm,满足要求!
第8跨最大挠度为0.018mm,容许挠度为0.375mm,满足要求!
各跨实际最大挠度计算值小于最大允许挠度值,满足要求!
2.主楞计算
主楞采用1根Ф48×3.0钢管为一组,共7组。
主楞的截面惯性矩I,截面抵抗矩W和弹性模量E分别为:
I=1×10.78×104=1.078×105mm4;
W=1×4.49×103=4.490×103mm3;
E=206000N/mm2;
主楞承受次楞传递的集中力,计算弯矩和剪力时取次楞的最大支座力8.061kN,计算挠度时取次楞的最大支座力6.645kN。
根据实际受力情况进行电算,得到计算简图及内力、变形图如下:
弯矩和剪力计算简图
弯矩图(kN·m)
剪力图(kN)
变形计算简图
变形图(mm)
经过计算得到:
最大弯矩M=0.705kN·m
最大剪力:
V=5.240kN
最大变形:
ν=0.432mm
最大支座反力:
F=17.332kN
(1)主楞抗弯强度计算
σ=M/W=0.705×106/4.490×103=157.094N/mm2
实际弯曲应力计算值σ=157.094N/mm2小于抗弯强度设计值[f]=205N/mm2,满足要求!
(2)主楞抗剪强度计算
τ=VS0/Itw=5.240×1000×3042/(1.078×105×3)=49.287N/mm2;
实际剪应力计算值49.287N/mm2小于抗剪强度设计值[fv]=120.000N/mm2,满足要求!
(3)主楞挠度计算
容许挠度:
结构表面外露[ν]=l/400;
第1跨最大挠度为0.432mm,容许挠度为1.250mm,满足要求!
第2跨最大挠度为0.078mm,容许挠度为1.250mm,满足要求!
第3跨最大挠度为0.431mm,容许挠度为1.250mm,满足要求!
各跨实际最大挠度计算值小于最大允许挠度值,满足要求!
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