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模板计算书
400x1600梁模板支架计算书
一、梁侧模板计算
(一)参数信息
1、梁侧模板及构造参数
梁截面宽度B(m):
0、40;梁截面高度D(m):
1、60;
混凝土板厚度(mm):
100。
00;
采纳的钢管类型为Φ48×3;
次楞间距(mm):
300;主楞竖向道数:
4;
穿梁螺栓直径(mm):
M12;
穿梁螺栓水平间距(mm):
600;
主楞材料:
圆钢管;
直径(mm):
48、00;壁厚(mm):
3、00;
主楞合并根数:
2;
次楞材料:
木方;
宽度(mm):
50、00;高度(mm):
70、00;
2、荷载参数
新浇混凝土侧压力标准值(kN/m2):
38、4;
倾倒混凝土侧压力(kN/m2):
4、0;
3、材料参数
木材弹性模量E(N/mm2):
9000。
0;
木材抗弯强度设计值fm(N/mm2):
13、0;木材抗剪强度设计值fv(N/mm2):
1、3;
面板类型:
胶合面板;面板弹性模量E(N/mm2):
6000。
0;
面板抗弯强度设计值fm(N/mm2):
15、0;
(二)梁侧模板荷载标准值计算
新浇混凝土侧压力标准值F1=38、40kN/m2;
(三)梁侧模板面板的计算
面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和刚度。
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、
面板计算简图(单位:
mm)
1、强度计算
面板抗弯强度验算公式如下:
σ =M/W 〈 f
其中,W -—面板的净截面抵抗矩,W= 150×1。
8×1、8/6=81cm3;
M-—面板的最大弯矩(N·mm);
σ -- 面板的弯曲应力计算值(N/mm2)
[f]--面板的抗弯强度设计值(N/mm2);
依照均布活荷载最不利布置下的三跨连续梁计算:
M=0、1q1l2+0、117q2l2
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、2×1、5×38、4×0、9=62。
21 kN/m;
倾倒混凝土侧压力设计值:
q2=1、4×1。
5×4×0、9=7、56kN/m;
计算跨度(次楞间距):
l = 300mm;
面板的最大弯矩 M= 0、1×62。
208×3002+0、117×7。
56×3002= 6、39×105N·mm;
面板的最大支座反力为:
N=1、1q1l+1。
2q2l=1、1×62。
208×0、30+1、2×7、560×0、30=23、250kN;
经计算得到,面板的受弯应力计算值:
σ=6、39×105/ 8。
10×104=7、9N/mm2;
面板的抗弯强度设计值:
[f]=15N/mm2;
面板的受弯应力计算值σ=7、9N/mm2小于面板的抗弯强度设计值 [f]=15N/mm2,满足要求!
2、抗剪验算
Q=(0。
6×62。
208×300+0。
617×7、56×300)/1000=12、6kN;
τ=3Q/2bh=3×12、597×1000/(2×1500×18)=0、7N/mm2;
面板抗剪强度设计值:
[fv]=1。
4N/mm2;
面板的抗剪强度计算值τ=0、7N/mm2小于 面板的抗剪强度设计值[f]=1、4N/mm2,满足要求!
3、挠度验算
ν=0、677ql4/(100EI)≤[ν]=l/150
q--作用在模板上的侧压力线荷载标准值:
q=38、4×(1、6-0、1)=57。
6N/mm;
l—-计算跨度:
l =300mm;
E--面板材质的弹性模量:
E =6000N/mm2;
I-—面板的截面惯性矩:
I=150×1、8×1。
8×1、8/12=72、9cm4;
面板的最大挠度计算值:
ν =0。
677×57。
6×3004/(100×6000×7、29×105)= 0、722 mm;
面板的最大容许挠度值:
[v]= min(l/150,10) =min(300/150,10) =2mm;
面板的最大挠度计算值 ν =0、722mm小于面板的最大容许挠度值 [v]=2mm,满足要求!
(四)梁侧模板支撑的计算
1、次楞计算
次楞直截了当承受模板传递的荷载,依照均布荷载作用下的三跨连续梁计算。
次楞均布荷载依照面板最大支座力除以面板计算宽度得到:
q=23、250/1、600—0、100=15、500kN/m
本工程中,次楞采纳木方,宽度50mm,高度70mm,断面惯性矩I,断面抵抗矩W和弹性模量E分别为:
W =1×5×7×7/6=40。
83cm3;
I= 1×5×7×7×7/12=142。
92cm4;
E =9000、00 N/mm2;
计算简图
经过计算得到最大弯矩M=0、310kN·m,最大支座反力R=6。
605 kN,最大变形 ν= 0。
394 mm
(1)次楞强度验算
强度验算计算公式如下:
σ=M/W <f
经计算得到,次楞的最大受弯应力计算值 σ =3。
10×105/4、08×104 =7、6N/mm2;
次楞的抗弯强度设计值:
[f]=13N/mm2;
次楞最大受弯应力计算值σ =7、6N/mm2小于次楞的抗弯强度设计值[f]=13N/mm2,满足要求!
(2)次楞的抗剪验算
Q=3、505kN;
τ=3Q/2bh=3×3505、23/(2×50×70)=1。
302 N/mm2;
次楞的抗剪强度设计值:
[fv]=1、3N/mm2;
次楞最大抗剪强度基本满足要求!
(3)次楞的挠度验算
次楞的最大容许挠度值:
[v] = min(400/150,10)=2、667mm;
次楞的最大挠度计算值ν =0、394mm小于次楞的最大容许挠度值[v]=2。
667mm,满足要求!
2、主楞计算
主楞承受次楞传递的集中力,取次楞的最大支座力6、605kN,依照集中荷载作用下的三跨连续梁计算。
本工程中,主楞采纳圆钢管,直径48mm,壁厚3mm,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W =2×4、493=8。
99cm3;
I =2×10。
783=21。
57cm4;
E =206000、00N/mm2;
主楞计算简图
经过计算得到最大弯矩M = 0、892kN·m,最大支座反力R=14。
696 kN,最大变形ν=0、478mm
(1)主楞抗弯强度验算
σ=M/W〈f
经计算得到,主楞的受弯应力计算值:
σ=8、92×105/8。
99×103=99、2N/mm2;
主楞的抗弯强度设计值:
[f]=205N/mm2;
主楞的受弯应力计算值 σ =99、2N/mm2 小于 主楞的抗弯强度设计值[f]=205N/mm2,满足要求!
(2)主楞的挠度验算
依照连续梁计算得到主楞的最大挠度为 0。
478mm
主楞的最大容许挠度值:
[v] = min(600/150,10)=4mm;
主楞的最大挠度计算值ν=0。
478mm 小于 主楞的最大容许挠度值[v]=4mm,满足要求!
(五)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-- 穿梁螺栓有效面积(mm2);
f—-穿梁螺栓的抗拉强度设计值,取170N/mm2;
穿梁螺栓型号:
M14;查表得:
穿梁螺栓有效直径:
11。
55mm;
穿梁螺栓有效面积:
A= 105mm2;
穿梁螺栓所受的最大拉力:
N=14、696kN。
穿梁螺栓最大容许拉力值:
[N]= 170×105/1000 =17、85 kN;
穿梁螺栓所受的最大拉力 N=14、696kN小于穿梁螺栓最大容许拉力值[N]=17、85kN,满足要求!
二、梁底模板计算
(一) 参数信息
梁的截面尺寸为400mm×1600mm,模板支架计算长度为6m,梁支撑架搭设高度H(m):
5。
97,梁段集中线荷载(kN/m):
38、6。
采纳梁底支撑小楞平行梁跨方向的支撑形式。
1、支撑参数及构造
梁两侧楼板混凝土厚度(mm):
100;立杆纵距la(m):
0、6;
立杆上端伸出至模板支撑点长度a(m):
0、08;
立杆步距h(m):
1、6;板底承重立杆横向间距或排距l(m):
0、9;
梁两侧立杆间距lb(m):
0、8;梁底增设双立杆、
2、材料参数
面板类型为胶合面板,梁底支撑采纳方木。
竖向力传递通过双扣件。
木方断面为50mm×70mm,梁底支撑钢管采纳Ф48×3。
0钢管,钢管的截面积为A=4。
24×102mm2,截面模量W=4。
49×103mm3,截面惯性矩为I=1、08×105mm4、
木材的抗弯强度设计值为fm=13N/mm2,抗剪强度设计值为fv=1。
3N/mm2,弹性模量为E=9000N/mm2,面板的抗弯强度设计值为fm=15N/mm2,抗剪强度设计值为fv=1、4N/mm2,面板弹性模量为E=6000N/mm2。
荷载首先作用在梁底模板上,依照”底模→底模小楞→水平钢管→扣件/可调托座→立杆→基础"的传力顺序,分别进行强度、刚度和稳定性验算。
3、荷载参数
梁底模板自重标准值为0。
5kN/m2;梁钢筋自重标准值为1、5kN/m3;施工人员及设备荷载标准值为1kN/m2;振捣混凝土时产生的荷载标准值为2kN/m2;新浇混凝土自重标准值:
24kN/m3。
所处城市为宁波市,基本风压为W0=0。
44kN/m2;风荷载高度变化系数为μz=0、74,风荷载体型系数为μs=0。
038。
(二)梁底模板强度和刚度验算
面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和挠度。
计算的原则是依照模板底支撑的间距和模板面的大小,以梁底小横杆之间的距离宽度的面板作为计算单元进行计算。
本工程中,面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W =300、00×18。
00×18、00/6= 1。
62×104mm3;
I =300、00×18、00×18、00×18。
00/12=1、46×105mm4;
1、荷载计算
模板自重标准值:
q1=0、50×0、30=0、15kN/m;
新浇混凝土自重标准值:
q2=1、60×24、00×0、30=11、52kN/m;
梁钢筋自重标准值:
q3=1。
60×1、50×0、30=0、72kN/m;
施工人员及设备活荷载标准值:
q4=1、00×0、30=0、30kN/m;
振捣混凝土时产生的荷载标准值:
q5=2、00×0、30=0、60kN/m。
底模的荷载设计值为:
q=1。
35×(q1+q2+q3)+1。
4×(q4+q5)=1、35×(0、15+11、52+0、72)+1、4×(0、30+0、60)=17、99kN/m;
2、抗弯强度验算
按以下公式进行面板抗弯强度验算:
σ =M/W<fm
梁底模板承受的最大弯矩计算公式如下:
Mmax=0、125ql2=0。
125×17。
99×0、20×0、20=0、090kN·m;
支座反力为R1=0、375ql=1。
349kN;
R2=1、25ql=4、497 kN,R3=0。
375ql=1、349kN;
最大支座反力R=1、25ql=4、497 kN;
σ=M/W=9。
00×104/1、62×104=5、6N/mm2;
面板计算应力σ=5。
6N/mm2小于梁底模面板的抗弯强度设计值fm =15N/mm2,满足要求!
3、抗剪强度验算
面板承受的剪力为Q=2、248kN,抗剪强度依照下面的公式计算:
τ=3Q/(2bh)≤fv
τ=3×2、248×1000/(2×300×18)=0、624N/mm2;
面板受剪应力计算值τ=0、624小于fv=1。
40N/mm2,满足要求。
4、挠度验算
依照《建筑施工计算手册》刚度验算采纳荷载标准值,依照JGJ130—2001,刚度验算时采纳荷载短期效应组合,取荷载标准值计算,不乘分项系数,因此梁底模板的变形计算如下:
最大挠度计算公式如下:
ν=0、521qkl4/(100EI)≤[ν]=min(l/150,10)
其中,l--计算跨度(梁底支撑间距):
l=200、00mm;
面板的最大挠度计算值:
ν=0、521×12、39×200。
004/(100×6000、00×1、46×105)=0、118mm;
面板的最大允许挠度值[ν] =min(200、00/150,10)=1、33mm
面板的最大挠度计算值ν=0、118mm小于面板的最大允许挠度值 [ν]=1。
33mm,满足要求!
(三)梁底纵向支撑小楞的强度和刚度验算
本工程中,支撑小楞采纳方木,方木的断面惯性矩 I和断面抵抗矩W分别为:
W=50、00×70、00×70、00/6=4。
08×104mm3;
I=50、00×70、00×70、00×70、00/12 =1。
43×106mm4;
1、荷载的计算
依照三跨连续梁计算,支撑小楞承受由面板支座反力传递的荷载。
q=4、497/0、300=14、989 kN/m。
2、抗弯强度验算
σ=M/W 最大弯矩M =0、1×14、989×0、302=0、135kN·m; 最大剪力 Q =0。 617×14、989×0。 30=2、774kN; 最大受弯应力 σ=M/W=1、35×105/4、08×104=3、304N/mm2; 支撑小楞的最大应力计算值σ=3、304 N/mm2小于支撑小楞的抗弯强度设计值fm=13。 000N/mm2,满足要求! 3、抗剪强度验算 方木断面最大抗剪强度必须满足: τ=3Q/(2bh)≤fv 支撑小楞的受剪应力值计算: τ=3×2。 77×103/(2×50、00×70、00)=1。 189 N/mm2; 支撑小楞的抗剪强度设计值fv=1、300N/mm2; 支撑小楞的受剪应力计算值τ=1、189N/mm2小于支撑小楞的抗剪强度设计值fv=1、30N/mm2,满足要求! 4、挠度验算 ν=0、677ql4/(100EI)≤[ν]=min(l/150,10) 支撑小楞的最大挠度计算值ν= 0、677×14。 989×300、004/(100×9000。 00×1。 43×106)=0、064mm; 支撑小楞的最大挠度计算值ν=0。 064mm小于支撑小楞的最大允许挠度[v]=min(300。 00/ 150,10)mm,满足要求! (四)梁底横向支撑钢管的强度验算 梁底横向支撑承受梁底木方传递的集中荷载。 对支撑钢管的计算依照集中荷载作用下的简支梁进行计算。 计算简图如下: 1、荷载计算 梁底边支撑传递的集中力: P1=R1=1、1ql=1、1×(1、349/150、000)×150。 000=1、484kN 梁底中间支撑传递的集中力: P2=R2=1、1ql=1、1×(4、497/150、000)×150。 000=4、946kN 梁两侧部分楼板混凝土荷载及梁侧模板自重传递的集中力: P3=(0、800-0、400)/4×0、300×(1。 2×0、100×24、000+1。 4×1、000)+1、2×2×0。 300×(1、600-0、100)×0、500=0。 668kN 计算简图(kN) 经过连续梁的计算得到: N1=N4=0。 51kN; N2=N3=4、116kN; 最大弯矩Mmax=0。 117kN·m; 最大挠度计算值νmax=0、034mm; 最大受弯应力σ=M /W=1、17×105/4、49×104=26。 06 N/mm2; 梁底支撑小横杆的最大应力计算值σ = 26。 06N/mm2小于梁底支撑小横杆的抗弯强度设计值fm =205。 000N/mm2,满足要求! 梁底横向支撑小楞的最大挠度: ν=0、034mm; 梁底支撑小横杆的最大挠度计算值ν =0、034mm小于梁底支撑小横杆的最大允许挠度[v]=min(333、33/ 150,10)mm,满足要求! (五)梁跨度纵向支撑钢管计算 作用于支撑钢管的荷载包括梁与模板自重荷载,施工活荷载等,通过方木的集中荷载传递。 梁两侧支撑钢管的强度计算 支撑钢管依照集中荷载作用下的三跨连续梁计算;集中力P=0、51kN、 支撑钢管计算简图 最大弯矩Mmax = 0、054 kN·m ; 最大变形νmax=0。 057mm; 最大支座力 Rmax= 1。 097 kN; 最大应力σ=M/W=0。 054×106 /(4。 49×103)=11、927 N/mm2; 支撑钢管的抗弯强度设计值fm =205N/mm2; 支撑钢管的最大应力计算值 σ=11、927 N/mm2小于 支撑钢管的抗弯强度设计值 fm=205N/mm2,满足要求! 支撑钢管的最大挠度ν=0、057mm小于最大允许挠度[v]=min(600/150,10)mm,满足要求! 梁底支撑钢管的强度计算 支撑钢管依照集中荷载作用下的三跨连续梁计算;集中力P=4。 116kN 支撑钢管计算简图 最大弯矩 Mmax =0、658kN·m ; 最大变形νmax =0。 765mm; 最大支座力Rmax= 13、445kN; 最大应力σ =M/W=0。 658×106/(4、49×103 )=146、605N/mm2; 支撑钢管的抗弯强度设计值 fm=205 N/mm2; 支撑钢管的最大应力计算值σ=146、605N/mm2小于支撑钢管的抗弯强度设计值fm=205 N/mm2,满足要求! 支撑钢管的最大挠度 ν=0、765mm小于最大允许挠度[v] =min(600/150,10)mm,满足要求! (六)扣件抗滑移的计算 纵向或横向水平杆与立杆连接时,扣件的抗滑承载力依照下式计算(规范5。 2、5): R≤Rc 其中Rc--扣件抗滑承载力设计值,取12。 00kN; R——纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值; 计算中R取最大支座反力,依照前面计算结果得到 R=1、096 kN; R<12。 00 kN,因此双扣件抗滑承载力的设计计算满足要求! (七)不组合风荷载时,立杆的稳定性计算 1、立杆荷载 依照《规程》,支架立杆的轴向力设计值Nut指每根立杆受到荷载单元传递来的最不利的荷载值。 其中包括上部模板传递下来的荷载及支架自重,显然,最底部立杆所受的轴压力最大。 上部模板所传竖向荷载包括以下部分: 依照前面的计算,梁两侧立杆扣件滑移力F1 =1、097 kN,梁底立杆所受竖向力F2=13。 445kN; 依照《规程》条文说明4、2、1条,支架自重能够按模板支架高度乘以0、15kN/m取值,故梁两侧支架自重荷载值为: F3=1、35×0、15×5、97=1、209kN; 梁底立杆支架自重荷载值为: F4=1、35×0、15×(5。 97—1、60)=0、885kN; 通过相邻的承受板的荷载的扣件传递的荷载,此值包括作用在板上模板自重和钢筋混凝土自重: F5=1、35×(0、90/2+(0。 80—0。 40)/4)×0。 60×(0、50+24。 00×0、10)=1。 292kN; 通过相邻的承受板的荷载的扣件传递的荷载,此值包括作用在板上的活荷载: F6=1、4×(0、90/2+(0、80—0、40)/4)×0、60×(1。 00+2。 00)=1、386kN; 梁两侧立杆受压荷载总设计值为: N1=1、097+1、209+1。 292+1、386=4、983kN; 梁底增加立杆受压荷载总设计值为: N2=13。 445+0、885=14。 330kN; 立杆受压荷载总设计值为: N=14。 330kN; 2、立杆稳定性验算 σ=Nut/(φAKH)≤f φ--轴心受压立杆的稳定系数; A-—立杆的截面面积,按《规程》附录B采纳;立杆净截面面积(cm2): A= 4、24; KH--高度调整系数,建筑物层高超过4m时,按《规程》5、3、4采纳; 计算长度l0按下式计算的结果取大值: l0= h+2a=1。 60+2×0、08=1、760m; l0= kμh=1、163×1、272×1、600=2、367m; 式中: h—支架立杆的步距,取1、6m; a --模板支架立杆伸出顶层横向水平杆中心线至模板支撑点的长度,取0、08m; μ--模板支架等效计算长度系数,参照《扣件式规程》附表D-1,μ=1、272; k-—计算长度附加系数,取值为: 1。 163; 故l0取2。 367m; λ=l0/i= 2366。 938/ 15。 9 =149 ; 查《规程》附录C得φ=0。 312; KH=1/[1+0。 005×(5、97—4)]=0。 990; σ =N/(φAKH)=14、330×103/(0。 312×424。 000×0、990)=109。 391 N/mm2; 立杆的受压强度计算值σ=109、391N/mm2小于立杆的抗压强度设计值f=205、000N/mm2,满足要求。 (八)组合风荷载时,立杆稳定性计算 1、立杆荷载 依照《规程》,支架立杆的轴向力设计值Nut取不组合风荷载时立杆受压荷载总设计值计算、由前面的计算可知: Nut=14、330kN; 风荷载标准值依照以下公式计算 经计算得到,风荷载标准值 wk=0、7μzμsWo=0、7×0、44×0。 74×0、038=0、009kN/m2; 其中w0-— 基本风压(kN/m2),依照《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)的规定采纳: w0=0。 44 kN/m2; μz—-风荷载高度变化系数,依照《建筑结构荷载规范》(GB50009—2001)的规定采纳: μz=0、74 ; μs--风荷载体型系数: 取值为0、038; 风荷载设计值产生的立杆段弯矩MW为 Mw= 0、85 ×1、4wklah2/10=0。 850×1、4×0、009×0。 6×1。 62/10=0、002kN·m; 2、立杆稳定性验算 σ=Nut/(φAKH)+Mw/W≤f σ =N/(φAKH)=14、330×103/(0、312×424。 000×0、99)+1583、085/4490、000=109、744N/mm2; 立杆的受压强度计算值σ=109、744N/mm2小于 立杆的抗压强度设计值f=205、000 N/mm2,满足要求、 (九)模板支架整体侧向力计算 1、依照《规程》4、2、10条,风荷载引起的计算单元立杆的附加轴力按线性分布确定,最大轴力N1表达式为: N1=3FH/((m+1)Lb) 其中: F——作用在计算单元顶部模板上的水平力(N)、依照下面的公式计算: F=0。 85AFWkla/(La) ﻩAF—-结构模板纵向挡风面积(mm2),本工程中AF=6。 00×103×1。 60×103=9。 60×106mm2; ﻩwk--风荷载标准值,
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