模板及支架设计的验算.docx

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模板及支架设计的验算

模板及支架设计的验算

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模板及支架设计的验算

一．模板及其支架的设计考虑，下列各项荷载

a．模板及其支架自重

b．新浇砼自重

c．钢筋自重

d．施工人员及施工设备荷载

e．振捣砼时产生的荷载

f．新浇砼对模板倾面的压力

g．倾倒砼时产生的荷载

C4#楼为剪力墙框架结构,楼层高为２.85m、地下室高为3.9６。

地下室板厚为180ｍm、其余为11０、1５0,梁尺寸有250×300、２00×400、２00×５00、2０0×６８0等。

取永久荷载系数1.2，活荷载系数１．４。

施工荷载按均布作用时,设80×６０的松方楞木间距为３00mm,模板宽度为９00mｍ,按规范要求进行强度验算：

（一）、.楼板模板的强度验算

板的抵抗弯矩

Wx=bh2/6=90×１.82/6=48.6ｃｍ3

板的惯性矩

Iｘ=bｈ3/１2=90×1.83/12=43.７4cm4

板的抗弯强度设计为fm=13N／mm2

平板模板的标准荷载

a．九合板自重（１8ｍm）0．３KN／m2

b．楼板的砼自重25KＮ/ｍ３×0．１8=４.5ＫN/m2

c．楼板钢筋自重１．1KN/m3×０.18=0．198KN/ｍ２

d．施工人员及设备均布荷载２.5ＫN/m２

e．振捣砼产生的荷载2.5ＫN/m２

f．砼冲击荷载2.0ＫＮ/m２

　　　　　　q1′=7.９6２KN／m

q1=［1．2×（ａ＋b＋ｃ）+１．4×d]×0．9=8.54８ＫＮ/ｍ

设计荷载q1′=q1×０.９=8.548×0.9=7.693ＫN/m

M=Kｍq1′′l2=0.177×7.693×0．32=-０．123KN·ｍ

fm=M/W=0．123/4８．６×10-6=2.53×１０３KPa<1.3×1０4KＰa

强度能满足要求

（2）、模板的刚度验算　　　　　　　　　　　　　

　q2′=4.８6KN/m

q2=１.2×（a+b+c）×０.9=5．3９8KＮ／m

ｑ２′=5.398×0.9＝4.86ＫN/m

挠度WＡ=KWql4／100EI

=　　　　　　　4

=9．38×10－5

所以刚度能满足要求

（二）、模板下6０×80ｍm木楞计算。

跨度按1m考虑。

（１）、木楞强度计算

　　　q3=2.64KN/m

q3=[１．２×（a＋ｂ＋ｃ）+１.4×e]×0.3

＝[1.2×（０．3+4．5+0.19８）+１.４×2.0]×0.3

＝2．64KN/ｍ

Ｍ=KmqＬ2＝0.125×2.6４×1.0２＝０.3３KN/m

　W=M/fm=0．33×10３/１3×106＝０．25×10－4<[W]＝bh2/6＝6０×１0-３×（８0×10-３）2/6

　　　　　＝0．64×10-4

强度能满足

（2）、木楞刚度验算

　ｑ4=１.８KN/m

q4=1.２×（ａ+b＋c）×0.3=1.8KN/ｍ

WA＝ＫWqｌ4/1０0ＥI＝0.521×1.8×1０00４／100×２.56×１06×9．5×1０３=0.３84

刚度能满足。

二、梁（主梁模板）验算截面尺寸　　　　　２０0×680梁

1）梁底模板验算

梁底模板的标准荷载

a．模板底板自重0.３×0．2=0．06KN/ｍ

b．现浇砼自重25×0.2×0.68＝3.１4KN/ｍ２

c．钢筋自重１.0×０．2×0.68=0.136KＮ/m

d．振捣砼时产生荷载2．0×０.2=0．4KN/ｍ

总荷载q＝0．０6＋３.14＋0．136+0.4=3.７36ＫN/m

按强度要求底板厚度（L=40０考虑）

ｈ1＝Ｌ×（q/ｂ）0.5/4.6５=4０0×（3.73６/0.２×10３）0．５=１1.８ｍm

按刚度要求底板厚度（L=400考虑）

h２=L×（ｑ/b）1/3/4．6５=400×（３.７3６／0.2×10３）1/３=1５.9１ｍm

h１、h2均小于18mm

底板厚度满足要求。

（二）、梁侧模计算

振捣产生的荷载:

4KN/m

砼浇注速度:

v=３m/h

浇筑温度为２０℃　泵输砼坍落度为120±20mm

ｔo=２00/（T+15）=200/（20+１5）＝5.7℃

f１=0.２２γtoβ1β2V1/2

＝0．2２×２5×５.７×1.0×１．１5×31/2

=6２．60KN／m２

ｆ２=γ0h=25×0．6８=１7ＫN/m2

６２.60KN／ｍ2>17ＫN／ｍ２

取17KＮ/ｍ２

（1）梁侧模板的强度验算

梁侧模板强验算的设计荷载（不考虑荷载拆减系数）

h：

为梁高减去板厚高度（0．６8-０．1８）=0．５m设立档间距为0．4５m　　　　　

侧压力q１=17×0.5=8.５KＮ／m

振捣荷载q2=4KN/m2

q＝（q1×1.2+1.４q2）×０.4５

＝（8.５×1.２+1.４×4）×0.4５=7.１1KN/m

Ｍ=Kmｑｌ2=0．1２5×７.１1×0.2５2＝０.0５６KＮ·mﻩ

W=500×1８2／６=270１6mm3

Wh=M/fm=0.05６×106／13=4３08<[W]=２7０１6

强度满足

梁侧模板的刚度验算

梁侧模板刚度验算的标准荷载

q2=8.5×0.４5=3.83KN·ｍ

I=５00×18３/1２＝24300０mm4

WＡ=Kmq1l4／1００EI=０.512×３.83×3.83×2５04/100×９.5×1０3×２4３00=0.03３<[W]=L/400=0.６25

满足要求

（二）、梁侧模板木楞的验算:

设楞间距为０.3m

q1=（25×１.2＋4×1．４）×０.3=10.68KＮ／ｍ

q2=（１.２×8．５＋1.4×４）×0.3=4.74KN/ｍ

ｑ３=１..２×8.５×０.3=3.0６KＮ/m

取q=1０.68KN/ｍ

M=Km·qL2=0.1×10.68×0．４５２=0.216KN·m

[Ｗ]=８0×602/６=４８×103mm３

fm=Ｍ/［Ｗ］＝0.2１6/48×１0-6＝4.5×103KPa<13×10３ＫPa

强度满足

（２）、木楞刚度的验算

q＝1．2×8.５×0.３=3．06KN/m

WA=Kｍq１l4/10０EI＝0.３77×３.06×6０4／1０0×9．5×103×1.４4×１06=0.６０mm＜450／400＝１.125

刚度满足要求

三、支模架计算

设梁板综合厚度为0．4m。

a、楼面模板及支架自重0.25×1.０5×0．4＝3.１5KN／ｍ

b、砼自重　　　25×1.0５×０.4=10.5ＫＮ/m

c、钢筋自重　　1.5×1.05×0.4=0．63KN/m

d、振捣荷载　　　　　　　　　２.０ＫN/m

q3=1.2×（a+b+ｃ）+1.４×d=１6．５43KN／ｍ

每根钢管支撑:

16.534×１．05=１７.6６<φＡｆc=3４.36　KＮ

满足要求。

四、剪力墙计算:

地下剪力墙厚度为350mm,高3．9６m。

分一次浇筑,浇筑速度为3m/h。

浇筑温度为２０度，用25mｍ木模板，木楞间距为2５0mm。

钢管间距为３00mｍ。

采用12mm的对拉螺栓

木楞抵抗弯距Ｗ=bｈ２／6=60×8０2／６=6.４×1０4ｍm３，I=bh3/12=2.56×１0６mm4

现浇砼对模板的侧压力

取砼的浇筑速度为3m／ｈ,入模砼温度为２0℃

tｏ=200÷（t+15）＝2０0÷（20＋１5）=５.7

Ｆ1=０.2２γctoβ1β２V1/2

=0．2２×２５×５.７×1.2×1.1５×31/2

=７4.９3KＮ/m2

F２＝γcH=25×３.96＝99KN／m2

取f=７４.9３ＫN/m2

有效高度ｈ=74.9３KN/m÷2５=3m

倾倒砼时对模板产生的水平振动荷载4ＫN/m2

考虑倾倒砼荷载:

　　ｑ1=74.9３×1.２+4×1.4=95.5２　KN/m

按刚度要求,不考虑倾倒砼荷载:

　q２=74.93×1.２＝８9.92KN/m

强度要求：

木楞间距L1=147．1h（1／q１）１/２=270.９２ｍm

钢管间距L=11.4（w/q2）1/2＝３０4.13mm

刚度要求:

木楞间距L2=66.7h（1/q2）１/３=3０4.13mｍ

木楞间距L3＝15．3（Ｉ/　ｑ2）1／3＝4６７.１8ｍm

取L<Ｌ１且＜L２

故木楞间距取25０mm满足刚度,强度要求。

钢管间距取3００mm也满足刚度、强度的要求。

２）、对拉螺栓验算:

Ｆ＝Ｆ1×１.２×０.25×0.3=7４.９３×1.2×0．25×0.3＝6743.７Ｎ<1２9００N

满足要求

五、顶板、底板侧模压力计算:

F１=0.２2γctoβ１β2V１/2

=0．22×25×5.7×1.２×1.15×3１/2

=７4.93KN/m２

F2=γcH=25×0.18=４.5KN/m2

取ｆ＝4.５KN/m2

立档间距500mm，模板按四跨梁计算，侧模宽度为200mm

q1=（4.5×1.2+４×１．4）×0.3=3.3ＫN/m

Mｍaｘ=KmqL２＝－０.１2×3.3×０.52＝0．1　KN·ｍ

Wn＝Ｍｍａx/fｍ=０.１×106/1３=7692mm

　顶板侧模板截面尺寸２00×1８。

截面抵抗弯矩W=2０0×１8２/6=10８0０mm3

　　可满足要求。

算刚度时不考虑振动

　　ｑ=4.5×0.３=1．３５KN/ｍ

　WＡ=KWqL4/10０ＥI=０.９67×1.35×500４/（１００×9.5×103×１/12×200×1８3）

　　　＝0.87mm<［w］＝５0０／400=1.2５mｍ

符合刚度要求。

（2）、底板侧模的验算:

　　F1=0.22γｃｔoβ1β２V1／2

＝0.2２×25×5．７×1.2×1.1５×3１/2

=74．9３KN/m2

F2=γcH=２5×１．８=45ＫN/m2

取较小f=45KN／m2

立档间距500ｍm,模板按四跨计算:

q=（45×1．2+4×1．4）×0.3=17.88KN／ｍ2

Mｍａx=ＫｍqL2=-0.121×17.88×0．52=０.54ＫN·m

Wｎ＝Ｍｍax/fm=0.54×106/13=4１538mm

底板模板尺寸２０00×1８,截面抵抗弯矩:

W＝2000×182=1０80０0　ｍm

满足强度要求

刚度时,不考虑振动

q=45×0.3=１3.５ＫＮ／m2

　　WA=KwqL4/1００EI=0．967×1３.5×５0０４／（100×9.5×１0３×1/１2×2０00×１83）=0.87mm<[W]=5０0/4０0=1．25mｍ

满足要求。

、

剪力墙模板

（1）剪力墙模板的验算

剪力墙为300ｍm厚,高４．4ｍ,采用九合板组合成定型大模板，竖向采有松方木80×60作楞木，间距取４50，水平采用两根φ4８、壁厚3.5mm，钢管组合做为支承模板的围楞,内外间模板用φ12对拉螺杆夹紧,设置间距为45０mｍ,砼浇筑速度取3m／h。

×××××××F1＝０.22γcｔoβ1β２Ｖ1/2

=０.2２×25×2０0÷（３0+2０）×1．0×1．２×√3

=45．７27ＫN/m2

F2=γＨ=２5×4．4=１10KＮ/m2

剪力墙模板的强度验算，（按三跨连续梁计算）

ｑ１=1.2f×0.3＝1．2×45.7２7×０.３=16.46２KN／m

支座MB支＝ｋwql２=-0.17７×1６.4６2×0.33＝-0.262KNm

M1中＝kｗql2=0．１０1×16.462×0.3２＝0.15KＮm

δA＝ＭA/Wx=0.262÷（48．6×１04）=5.4×10３＜kpa１．7×104ｋpa

能满足

刚度验算

q1=ｆ×0.45=45.72７×0.3=13.７２KN／m

W=kｗ　ql４/1０0EI＝0．６77

=２．8×10－4≤７.５×10-４

能满足

（2）支撑围楞的验算

标准荷载

f=4５.７27KN／m2

q１=f×０.８5×0.4５=４5．７２7×０.85×０.45=17.４9ＫN／ｍ

M＝kwｑl2=-０.177×17．49×0．452=0.６2７KNm

W=5.08×1０-3mm3

故δ=Ｍ／W=0.62７×１0６÷（5.08×10－3）=123.４Ｎ／mm2≤215N／mm２

强度能满足要求

围楞的刚度验算

I=12．1９ｃm4

W＝＝kw　ql4/10０EI＝

＝0.１9mm≤450/250=1．8ｍm

刚度能满足要求