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模板计算书
单侧支模模板计算书
一、计算依据
1.《钢结构设计规范》GB50017-2003;
2.《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2002;
3.《公路桥涵施工技术规范》JTJ041-2000;
4.《建筑工程大模板技术规程》JGJ74-2003;
5.《建筑钢结构焊接技术规程》JGJ81-2002;
6.《建筑结构静力计算手册(第二版)》;
7.《钢结构设计手册(上册)(第三版)》;
8.《预应力混凝土用螺纹钢筋》GB/T20065-2006;
二、设计计算指标采用值
1.钢材物理性能指标
弹性模量E=2.06×105N/mm2;质量密度ρ=7850kg/m3;
2.钢材强度设计值
抗拉、抗压、抗弯f=215N/mm2;抗剪fv=125N/mm2;
3.容许挠度
钢模板板面〔δ〕≤L1/400;
模板主肋〔δ〕≤L2/500;
背楞、支架〔δ〕≤L3/1000。
三、荷载计算
(一)水平荷载统计:
1、新浇混凝土对模板的水平侧压力标准值。
按照(JGJ74-2003)附录B,模板荷载及荷载效应组合B.0.2规定:
F=Min(F1,F2)
本计算书各工艺参数:
γc------取25kN/m3;
t0------初凝时间为6小时;
V------浇筑速度为1.8m/h;
H------混凝土侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面的总高度(m);取6.0m;
β1------取1.2;
β2------取1.15。
则砼侧压力标准值F为:
F1=0.22×25×6×1.2×1.15×1.81/2=61.1kN/m2
F2=25×6=150kN/m2
混凝土对模板的水平侧压力取二者中的较小值,F=61.1kN/m2作为模板水平侧压力的标准值。
2.倾倒混凝土时产生的水平荷载标准值
考虑倾倒混凝土产生的水平活载荷标准值取值4kN/m2(泵送混凝土)
3.振捣混凝土时产生的水平荷载标准值
振捣混凝土时产生的水平荷载标准值取值4kN/m2(作用范围在新浇筑的混凝土侧压力的有效压头高度之内)
水平侧压力的荷载组合:
1.总体水平侧压力的设计值为
F设=1.2*61.1+1.4*4=78.9kN/m2
模板受力分析采用总体水平侧压力设计值
2.模板的变形分析采用新浇混凝土对模板水平侧压力的标准值
F标=61.1kN/m2
四、面板计算
以模板4000*3000mm平板为例进行验算,面板采用6mm厚钢板;横向主肋采用[10#槽钢,其结构图如下:
取1mm为计算单元。
A=6mm²Wx=6mm3Ix=18mm4
4.0m×3.0m大模板结构简图
主肋间距最大间距为300mm,模板高度为4000mm,建立模型如下:
面板受力简图
(1)求强度取设计值79kN/m2,转化为1mm面板上的均布荷载为79*0.001=0.079N/mm
面板弯矩图
面板剪力图
最大弯矩发生在第4节点附近,为613.97;最大支反力为24.19N。
应力为:
σ=M/w=613.97/6=102.33MPa<[σ]=215Mpa
面板强度满足要求。
(2)求刚度取标准值61.1kN/m2
面板变形图
第3单元有最大变形位移0.416mm<300/500=0.6mm所以模板面板刚度满足要求。
校核强度时各主肋中最大支反力=24.19;
校核刚度时各主肋中最大支反力=24.19N/1.2=20.2
五、主肋计算
模板横向主肋校核
[10#槽钢参数:
Wx=39700mm3Ix=1980000mm4A=1270mm2
1.强度校核
取面板计算中最大支反力为线荷载来验算中间横肋。
q=24.19N/mm
支架从左向右间距依次为500mm、1000mm、1000mm、500mm。
主肋计算简图
主肋弯矩图
主肋剪力图
最大弯矩为Mmax=3023750N*mm。
σmax=Mmax/w=3023750/39700=76.2N/mm2<f=215N/mm2
所以竖肋[10#强度满足要求。
2.刚度校核
q=24.19N/1.2=20.2N/mm
主肋变形图
主肋[10#端部最大变形为0.64mm<500/500=1mm;
跨中最大变形为0.065mm<1000/500=2.0mm
因此刚度满足要求。
六、支架设计计算
支架采用内弦杆][16b#双槽钢,外弦杆][16b#双槽钢,腹杆][14a#双槽钢,其形式如下图:
[14a#槽钢参数:
Wx=80500mm3Ix=5640000mm4A=1850mm2
[16b#槽钢参数:
Wx=117000mm3Ix=9340000mm4A=2510mm2
1.强度校核
支架间距为1000mm,因此
强度线荷载q=0.079×1000=79N/mm;
建立模型如下;
支架受力简图
支架弯矩图
内弦杆最大弯矩为27673058.48;
因此,σ=M/w=27673058.48/117000/2=118.3MPa<[σ]=215MPa
预埋斜拉螺栓处槽钢弯矩最大为37376692.29
因此,σ=M/w=37376692.29/117000/2=159.7MPa<[σ]=215MPa
腹杆最大弯矩为7478922.42;
因此,σ=M/w=7478922.42/80500/2=46.5MPa<[σ]=215MPa
支架剪力图
支架轴力图
外弦杆受压力最大为504929.07
因此,σ=504929.07/2510/2=100.6MPa<[σ]=215MPa
腹杆受拉力最大为152823.19;
因此,σ=152823.19/1850/2=41.3MPa<[σ]=215MPa
2.刚度校核
刚度线荷载q=0.0611*1000=61.1N/mm
支架变形图
支架上端最大变形为5.63mm,
Vmax=5.63<[v]=6000/1000=6mm
所以支架刚度满足要求。
七、预埋螺栓校核
T36*4预埋螺栓许用应力为295MPa
支架后端预埋螺栓受力为15769.21,因此
σ=15769.21/755=20.9MPa<[σ]=295MPa
支架前端斜拉预埋螺栓受力为160159.28,因此
σ=160159.28/755=212.1MPa<[σ]=295MPa
因此预埋螺栓满足使用要求。
综上可知:
所选材料均可满足施工要求。
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