铝合金模板体系强度计算.docx
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铝合金模板体系强度计算
铝合金模板体系强度计算
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铝合金模板体系强度计算
一.楼面模板的强度计算:
楼面模板形式如图所示,计算时两端按简支考虑,其计算跨度C取1.2米.
A..荷载计算:
按均布线荷载和集中荷载两种作用效应考虑,并按两种结果取其大值.
1.铝模板自重标准值:
230N/m2
2.150mm厚新浇混凝土自重标准值:
24000×0.15=3600 N/m2
3.钢筋自重标准值:
1100×0.15=165 N/m2
4.施工活载标准值:
2500N/m2
5.跨中集中荷载:
2500 N
均布线荷载设计值为:
q1=0.9×[1.2×(230+3600+165)+1.4×2500]×0.4=3308N/m
模板自重线荷载设计值:
q2=0.9×0.4×1.2×230=92N/m
跨中集中荷载设计值:
P=0.9×1.4×2500=3150 N
B.强度验算:
施工荷载为均布线荷载:
M1=q1l2/8=3308×1.22/8=596Nm
施工荷载为集中荷载:
M2=q1l2/8+Pl/4=92×1.22/8+3150×1.2/4=962 Nm
由于M2>M1,故采用M2验算强度.
通过Solidworks软件求得:
IXX=833964.23mm4,ex=58.92mm
WXX=IXX/ex=833964.23/58.92=14154.2 mm3
则:
σ=M2/WXX=962000/14154.2=68MPa<[σ]=180MPa
强度满足要求.
C. 挠度计算:
验算挠度时仅考虑永久荷载标准值,故其作用的线荷载设计值为:
q=0.4×(230+3600+165)=1590 N/m=1.59 N/mm
实际挠度值为:
f=5ql4/(384EIXX)=5×1.59×12004/(384×1.83×105×833964.23)
=0.35 mm<400/300=1.3mm
挠度满足要求.
D.面板厚度验算
面板小方格按四面固定计算,由于LY/LX=370/400=0.94,查表双向板在均布荷载作用下的内力及变形系数,得最大弯矩系数:
KMX=-0.055, 最大挠度系数:
Kf=0.0014
取1mm宽的板条为计算单元,荷载为:
q=0.9×[1.2×(230+3600+165)+1.4×2500]=6775.2N/m2
=0.06775N/mm2
MX=KMXqlY2=0.055×0.06775×3702=524Nmm
WX=ab2/6=1×52/6=4.17mm3
则:
σ=MX/WX=524/4.17=125.7 MPa<[σ]=180 MPa
强度满足要求.
E. 面板挠度计算:
fmax=KfqlY4/B0
B0=Eh3/[12(1-γ2)]= 183000×53/[12×(1-0.342)]=2155416 Nmm
fmax=0.0014×0.06775×3704/2155416=0.83mm
<[f]= lY/300=370/300=1.23 mm
挠度满足要求.
二.剪力墙墙面模板的强度计算:
A..荷载计算:
按大模板计算,取F=50KN/m2
计算取F=60 KN/m2
倾倒混凝土时对垂直面模板产生的水平荷载标准值取:
6KN/m2
计算取:
1.4×6=8.4KN/m2
荷载合计:
P=68.4 KN/m2=0.0684KN/mm2
B.面板厚度验算
面板小方格按三面固定,一面铰接计算,由于LY/LX=370/400=0.94,查表双向板在均布荷载作用下的内力及变形系数,得最大弯矩系数:
KMX=-0.0629, 最大挠度系数:
Kf=0.00182
取1mm宽的板条为计算单元,荷载为:
MX=KMXqlY2=0.0629×0.0684×3702=589Nmm
WX=ab2/6=1×52/6=4.17 mm3
则:
σ=MX/WX=589/4.17=141.3 MPa<[σ]=180MPa
强度满足要求.
C.面板挠度计算:
fmax=KfqlY4/B0
B0=Eh3/[12(1-γ2)]= 183000×53/[12×(1-0.342)]=2155416Nmm
fmax=0.00182×0.06775×3704/2155416=1.1mm
<[f]=lY/300=370/300=1.23 mm
挠度满足要求.
D. 对拉螺栓计算:
作用于模板的混凝土侧压力:
Fs=P=0.0684KN/mm2
N=abFs, a=0.9b=0.9
N=0.9×0.9×0.0684=55400N
采用M24的穿墙螺栓,ftb=170N/mm2A=353mm2
Aftb=350×170=60010 N >55400N
对拉螺栓满足要求.
E. 背楞的计算:
选用100×50×3方管,两个一组,共三组,间距最大:
850mm
线荷载:
q=0.0684×850=58.14N/mm,
MX=q1l2/8=58.14×0.92/8=5886675 Nmm
WX=22420×2=44840 mm3
σ=MX/WX=5886675/44840=131.3MPa<[σ]=205MPa
强度满足要求.
三.梁模板的强度计算:
(一).梁底面模板形式如图所示,因中间强度最弱,故计算之.计算时两端按简支考虑,其计算跨度C取1.2米.
A.荷载计算:
按均布线荷载和集中荷载两种作用效应考虑,并按两种结果取其大值.
1铝模板自重标准值:
230N/m2
2.750mm厚新浇混凝土自重标准值:
24000×0.75=18000 N/m2
3.钢筋自重标准值:
1100×0.75=825 N/m2
4.施工活载标准值:
2500N/m2
5.跨中集中荷载:
2500 N
均布线荷载设计值为:
q1=0.9×[1.2×(230+1800+825)+1.4×2500]×0.35=8298 N/m
模板自重线荷载设计值:
q2=0.9×0.35×1.2×230=79.4 N/m
跨中集中荷载设计值:
P=0.9×1.4×2500=3150 N
B. 强度验算:
施工荷载为均布线荷载:
M1=q1l2/8=8298×1.22/8=1494000 Nmm
施工荷载为集中荷载:
M2=q1l2/8+Pl/4=79.4×1.22/8+3150×1.2/4=959000Nmm
由于M2 通过Solidworks软件求得: IXX=813098.96mm4,ex=58.42mm WXX=IXX/ex=813098.96/58.42=14014.15mm3 则: σ=M1/WXX=1494000/14014.15=106.7MPa<[σ]=180MPa 强度满足要求. C.挠度计算: 验算挠度时仅考虑永久荷载标准值,故其作用的线荷载设计值为: q=0.4×(230+18000+825)=6662.25 N/m=6.66 N/mm 实际挠度值为: f=5ql4/(384EIXX)=5×6.66×12004/(384×1.83×105×813098.72) =1.2 mm<400/300=1.3 mm 挠度满足要求. D.面板厚度验算 面板小方格按四面固定计算,由于LY/LX=170/200=0.85,查表双向板在均布荷载作用下的内力及变形系数,得最大弯矩系数: KMX=-0.0626,最大挠度系数: Kf=0.00168 取1mm宽的板条为计算单元,荷载为: q=0.9×[1.2×(230+18000+825)+1.4×2500] =23729N/m2=0.23729 N/mm2 MX= KMXqlY2=0.0626×0.23729×1702=429.3Nmm WX=ab2/6=1×52/6=4.17mm3 则: σ=MX/WX=429.3/4.17=103 MPa<[σ]=180MPa 强度满足要求. E.面板挠度计算: fmax=KfqlY4/B0 B0=Eh3/[12(1-γ2)]=183000×53/[12×(1-0.342)]=2155416Nmm fmax=0.00168×0.23729×1704/2155416=0.16mm <[f]=lY/300=170/300=0.57 mm 挠度满足要求. (二). 梁侧面模板相当于剪力墙墙面模板,其强度和挠度均满足要求. 四.顶撑的强度验算: 1.楼面顶撑的计算; A.荷载: q=230+3600+165+2500=6495N/m2 则单个顶撑受轴向压力: (0.6+0.2+0.6)×(0.2+0.125+0.2)×6495=4770N B.顶撑采用φ48×3钢管,A=423mm2,计算长度: l=3250-1500-100=1650mm, 顶撑为中心受压杆件,i=15.9, λ=μl/i=1×1650/15.9=104, 查表: Ψ=0.58 σ=N/ΨA=4770/0.58×423=19.5MPa<[σ]=205MPa 楼面顶撑强度满足要求. 2.梁顶撑的计算; A.荷载: q=230+18000+825+2500=21555 N/m2 则单个顶撑受轴向压力: (0.175+0.125)×(1.2+0.2) ×21555=9054 N C.顶撑采用φ48×3钢管,A=423mm2,计算长度: l=3250-1500-100-600=1050mm, 顶撑为中心受压杆件,i=15.9, λ=μl/i=1×1050/15.9=66, 查表: ψ=0.88 σ=N/ΨA=9054/0.88×423=25.5 MPa<[σ]=205MPa 梁顶撑强度满足要求. 田志强
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