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模板计算式

2020-07-23 来源:榕意旅游网


8.2.1截面尺寸:b×h=1000mm×1500mm

1、梁侧模板荷载

强度验算要考虑新浇混凝土侧压力和倾倒混凝土时产生的荷载;挠度验算只考虑新浇混凝土侧压力。按《施工手册》,新浇混凝土作用于模板的最大侧压力按下列公式计算,并取其中的较小值:

F=0.22γctβ1β2V1/2 F=γH

其中γ----混凝土的重力密度,取24KN/m3

t----新浇混凝土的初凝时间,可按现场实际取值,按200/(T+15)计算,得5.714h

T----混凝土的入模温度,取20℃

V---混凝土的浇筑速度,取1.5m/h

H----混凝土侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面总高度,取1.3m

β1----外加剂影响修正系数,取1.2

β2----混凝土塌落度影响修正系数,取1.15

根据以上两个公式计算的新浇混凝土对模板的最大侧压力F,分别为50.99KN/m2、36KN/m2;取较小值36KN /m2做为本工程计算荷载。

2、梁侧模板面板计算:

面板做为受弯结构,需要验算其抗弯强度和刚度。强度验算要考虑新浇混凝土侧压力和倾倒混凝土时产生的荷载;挠度验算只考虑新浇混凝土侧压力,计算原则是按照龙骨的间距和面板的大小,按支撑在内楞上的三跨连续梁计算:

2.1抗弯验算

σ =M/W< f

其中,σ----面板的弯曲应力计算值(N/mm2)

M----面板的最大弯矩(N.mm)

W----面板的净截面抵抗矩,W=30×1.5×1.5/6=11.25cm3

[f]----面板的抗弯强度设计值(N/mm2)

按以下公式计算面板跨中弯矩:

M=0.1ql2

其中,q----作用在模板上的侧压力,包括:

新浇混凝土侧压力设计值:q1=1.2×0.3×36×0.9=11.66KN/m

倾倒混凝土侧压力设计值:q2=1.2×0.3×2×0.9=0.76KN/m

q=q1+q2=11.66+0.76=12.42 KN/m

计算跨度(内楞间距):l=300mm

面板的最大弯矩 M=0.1×12.42×300×300=11.18×104N.mm

经计算得到,面板的受弯应力计算值:σ =M/W=11.18×104/1.13×104=6.9N/mm2

面板的抗弯强度设计值:[f]=13N/mm2

面板的受弯应力计算值σ<[f],所以满足要求。

2、挠度验算

ω=0.677ql4/100EI≦[ω]=l/250

q----作用在模板上的侧压力线荷载标准值:q=36×0.3=10.8KN/mm

l---计算跨度(内楞间距):l=300mm

E----面板的弹性模量:E=9500N/mm2

I----面板的截面惯性矩:I=30×1.8×1.8×1.8/12=14.58cm4

面板的最大挠度计算值:ω=0.677×10.8×3004/100×9500×1.46×105=0.428mm;

面板的最大容许挠度值:[ω]=l/250=1.2mm

面板的最大挠度计算值 ω=0.428mm<[ω]=1.2mm,满足要求。

3、梁侧模板内楞计算

本工程中,龙骨采用木龙骨截面宽度50mm,截面高度100mm,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:

W=50×100×100/6=83.3cm3

I=50×100×100×100/12=416.7cm4

内楞强度验算:

σ =M/W< f

σ -----内楞弯曲应力计算值(N/mm2)

M----内楞的最大弯矩(N.mm)

W----外楞的净截面抵抗矩

[f]----外楞的强度设计值(N/mm2)

按以下公式计算外楞最大弯矩;

M=0.1ql2

其中,作用在内楞的荷载。q=(1.2×36×0.9+1.4×2×0.9)×0.3=12.42N/m

内楞的最大弯矩: M=0.1×12.42×3002=11.18N.mm

经计算得到,内楞的最大受弯应力计算值σ=11.18/24=0.47N/mm2

内楞的抗弯强度设计值:[f]=11N/mm2

内楞最大受弯应力计算值σ< f ,满足要求;

内楞的挠度验算:

ω=0.677ql4/100EI≦[ω]=l/250

q----作用在模板上的侧压力线荷载标准值:q=36×0.3=10.8KN/mm

l---计算跨度(内楞间距):l=300mm

E----面板的弹性模量:E=9000N/mm2

I----面板的截面惯性矩:I=41.7cm4

内楞的最大挠度计算值:ω=0.677×10.8×3004/100×9000×41.7×105=0.016mm

内楞的最大容许挠度值:[ω]=1.2mm

ω<[ω] ,满足要求!

4、梁侧模板外楞计算

外楞承受内楞传递的荷载,按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算。本工程外龙骨采用木楞,截面宽度100mm,高度100mm,截面惯性矩和界面抵抗矩分别为:

W=100×100×100/6=166.7cm3

I=100×100×100×100/12=83.3cm4

外楞抗弯强度计算:

σ =M/W< f

σ -----外楞弯曲应力计算值(N/mm2)

M----外楞的最大弯矩(N.mm)

W----外楞的净截面抵抗矩

[f]----外楞的强度设计值(N/mm2)

按以下公式计算内楞跨中弯矩;

M=0.175Pl

其中作用在外楞的荷载:P=(1.2×36×0.9+1.4×2×0.9)×0.3×0.3=3.73KN

外楞计算跨度(对拉螺栓竖向间距):l=300mm

外楞的最大弯矩:M=0.175×3726×300=1.96×105N.mm

经计算得到外楞的受弯应力计算值:σ=1.96×105/16.7×104=1.17N/mm2

外楞的抗弯强度设计值:[f]=11N/mm2

外楞的受弯应力设计值σ<[f],满足要求。

外楞的挠度验算:

ω=1.146Pl3/100EI≦[ω]=l/250

其中E----外楞的弹性模量,其值为9000N/mm2

P----作用在模板上的侧压力线荷载标准值:p=36×0.3×0.3=3.24KN

l---计算跨度(对拉螺栓间距):l=300mm

I---面板的截面惯性矩:I=8.33×106mm4

外楞的最大挠度计算值:ω=1.146×3.24×103×3003/100×9000×8.33×106=0.13mm

外楞的最大容许挠度值:[ω]=1.2mm

外楞的最大挠度计算值ω<[ω],满足要求。

5、穿梁螺栓的计算

验算公式如下:N<[N]=f×A

其中N----穿梁螺栓所受的拉力;

A-----穿梁螺栓的有效面积(mm2)

f ----穿梁螺栓抗拉强度设计值,取170N/mm2

查表得:

穿梁螺栓直径:12mm

穿梁螺栓有效直径:9.85mm

穿梁螺栓有效面积:A=76mm2

穿梁螺栓所受的最大拉力:N=36×0.3×0.3×2=6.48KN

穿梁螺栓最大容许拉力值:[N]=170×76/1000=12.92KN

穿墙螺栓所受最大拉力N<[N],满足要求。

6、梁底模板计算

面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和挠度,计算原则按照模板底支撑的间距和模板的大小,按支撑在低撑上的三跨连续梁计算。

强度验算要考虑模板结构自重、新浇混凝土自重荷载、钢筋自重荷载和振捣混凝土时产生的荷载;挠度验算只考虑模板结构自重、新浇混凝土自重、钢筋自重荷载。面板的截面惯性矩和截面抵抗矩分别为:

W=900×15×15/6=3.38×104mm3

I=900×15×15×15/12=2.53×104mm4

抗弯强度验算:

σ =M/W< f

σ -----梁底模板的弯曲应力计算值(N/mm2)

M----计算的最大弯矩(N.mm)

l ----计算跨度(梁底支撑间距):l=333mm

q----作用在梁底模板的均布荷载设计值(KN/m)

新浇混凝土及钢筋荷载设计值:

q1=1.2×(24+1.5) ×1×1.3×0.9=35.8KN/m

模板结构自重荷载:

q2=1.2×0.35×1×0.9=0.38KN/m

振捣混凝土时产生的荷载设计值:

q3=1.4×2×1×0.9=2.52 KN/m

q=q1+q2+q3=38.7KN/m

跨中弯矩计算公式:

M=0.1ql2

M=0.1×38.7×0.332=0.42KN

σ =0.42×105/3.38×104=1.24N/mm2

[f] =13 N/mm2

梁底板模板计算应力σ<[f] ,满足要求。

挠度验算:

根据《建筑施工计算手册》刚度验算采用标注荷载,同时不考虑振动荷载作用。最大挠度计算公式如下:

ω=0.677ql4/100EI≦[ω]=l/250

其中,q----作用在模板上的压力线荷载

q=[(24+1.5)×1.5+0.35] ×1=34.74N/mm

l---计算跨度(梁底支撑间距)l=333mm

E----面板弹性模量:E=9500N/mm2

面板的最大容许挠度:[ω]=333/250=1.33mm

面板的最大挠度计算值:ω=0.677×34.74×3334/100×9500×2.53×105=1.2mm

面板的最大挠度计算值:ω<[ω],满足要求。

柱模板计算

柱截面面积额:700×700mm,高度5.4m;模板面板15mm厚多层板;柱箍选用Φ48×3.5钢管,其截面惯性矩I=121900mm4,截面抵抗矩:W=5080mm3,钢材弹性模量:206000N/mm2

竖向背楞用50×100方木,截面惯性矩:4166667mm4,截面抵抗矩:83333mm3

新浇混凝土作用于模板的最大侧压力按下列公式计算,并取其中的较小值:

按下列公式计算,并取其中的较小值:

F=0.22γctβ1β2V1/2 F=γH

其中γ----混凝土的重力密度,取24KN/m3

t----新浇混凝土的初凝时间,可按现场实际取值,按200/(T+15)计算,得5.714h

T----混凝土的入模温度,取20℃

V---混凝土的浇筑速度,取1.5m/h

H----混凝土侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面总高度,取1.3m

β1----外加剂影响修正系数,取1.2

β2----混凝土塌落度影响修正系数,取1.15

根据以上两个公式计算的新浇混凝土对模板的最大侧压力F,分别为50.99KN/m2、129KN/m2;取较小值51KN /m2做为本工程计算荷载。

恒荷载:F恒=51×1.2×0.9=55.08KN/m2(用于挠度计算)

活荷载:F活=4×1.4×0.9=5.04KN/m2

总荷载为:F=55.08+5.04=60.12KN/m2(用于强度计算)

模板验算:按连续3跨连续梁计算

新浇混凝土侧压力设计值:q1=1.2×0.3×36×0.9=11.66KN/m

倾倒混凝土侧压力设计值:q2=1.2×0.3×2×0.9=0.76KN/m

q=q1+q2=11.66+0.76=12.42 KN/m

计算跨度(内楞间距):l=300mm

面板的最大弯矩 M=0.1×12.42×300×300=11.18×104N.mm

经计算得到,面板的受弯应力计算值:σ =M/W=11.18×104/1.62×104=6.9N/mm2

面板的抗弯强度设计值:[f]=13N/mm2

面板的受弯应力计算值σ<[f],所以满足要求。

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