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《凤凰大厦》框架工程模板设计
1 计算依据:
《砼结构工程施工及验收规范》(GB50204-92) 2 基本假设: 2.1支模方法:
2.1.1柱、墙、矩形梁、矩形板支模均采用组合钢模板,Φ48×3.5钢支撑,柱、墙均加设δ=1.2mm钢板拉条。
2.1.2弧形梁底模、侧模采用1.8cm厚的白松木板,梁底小楞、侧模立楞采用Φ48×3.5钢管,侧面横楞采用10×10白松木方。 2.1.3异形板平板模采用1.5cm厚的柳安胶合板,小楞采用6×9白松木方,大楞采用Φ48×3.5钢管。 2.2材料特性:
2.2.1 δ=1.5cm厚柳安胶合板:
弹性模量E=3.5×103N/mm2 静弯曲强度fm=25N/mm2 1m宽胶合板的截面特性: I=1000×153/12=2.8×105mm4 W=1000×152/6=3.75×104mm3 2.2.2 δ=1.8cm厚白松木板:
fm=13N/mm2,E=9000N/mm2 200mm宽木板的截面特性: I=200×183/12=9.72×104mm4 W=200×182/6=1.08×104mm3 2.2.3 6×9白松木方:
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fm=13N/mm2,E=9000N/mm2 截面特性:
I=60×903/12=3.65×106mm4 W=60×902/6=8.10×104mm3
2.2.4 10×10白松木方:
fm=13N/mm2,E=9000N/mm2 截面特性:
I=100×1003/12=8.33×106mm4 W=100×1002/6=1.67×105mm3
2.2.5钢模板:
δ=2.3mm厚300mm宽:
W=5.86cm3,I=26.39cm4,E=2.1×105N/mm2 δ=2.3mm厚200mm宽:
W=3.65cm3,I=16.62cm4,E=2.1×105N/mm2。 2.2.6 Φ48×3.5钢管:
I=12.19×104mm4,W=5.08×103mm3,E=2.1×105 N/mm2。
2.3砼的重力密度γc=24KN/m3,砼的入模温度为15℃,浇筑速度2m/s,砼的坍落度为50~90mm。 2.4砼的浇筑高度:
梁的浇筑高度=梁高;柱、墙的浇筑高度为2.9m。 2.5浇筑砼时不掺加具有缓凝作用的外加剂。 2.6选用0.5m3的料斗向模板内供料。 3
梁支模计算
3.1弧形梁
以KL-20为例,截面为350×750mm。支模详见《凤凰大厦框架工
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程施工技术方案》中附图。 3.1.1底模荷载计算 3.1.1.1荷载标准值:
(1) 模板及支架自重:0.5 KN/m2
(2) 新浇筑砼自重:24 KN/m3×0.75=18 KN/m2 (3) 钢筋自重:1.5 KN/m3×0.75=1.125 KN/m2 (4) 振捣砼时产生的荷载:2.0 KN/m2 3.1.1.2荷载设计值: (1) 计算强度的荷载组合:
1.2×(0.5+18+1.125)+1.4×2.0=26.35KN/m2 (2) 计算刚度的荷载组合: 1.2×(0.5+18+1.125)=23.55KN/m2 3.1.2底模计算(δ=1.8cm厚白松木板)
3.1.2.1计算简图:按四跨等跨连续梁考虑。取梁宽350mm作为计算单元。
q 计算强度时:q1=26.35×0.35=9.22KN/m 计算刚度时:q2=23.55×0.35=8.24KN/m
3.1.2.2强度计算:
由σ=M/W≤[f] 其中:M=0.121q1L2
W=350×182/6=18900mm3
[f]=13N/mm2
得:L=(13×18900/0.121×9.22)1/2=469mm 3.1.2.3挠度计算:
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由ω=0.967×q2L4/100EI≤[ω]
其中:I=350×183/12=1.7×105mm4
E=9000N/mm2 [ω]=L/250 得:L=425mm 取L=400mm
经计算:梁底模小楞@400mm时,梁底木模即能满足强度和刚度要求。
3.1.3梁底小楞验算:(Ф48×3.5钢管) 3.1.3.1计算简图:按简支梁考虑。 计算强度时:q1=26.35×0.4=10.54(KN/m)
计算刚度时:q2=23.55×0.4=9.42(KN/m) 118 350 118 586 3.1.3.2强度验算
由σ=M/W≤[f]
其中:M=q1cb[d+(cb/2L)]/L
c=350 b=118+350/2=293 d=118 L=586
M=10.54×350×293×[118+(350×293/2×586)]/586 =379045
W=5080mm3
[f]=215N/mm2
得:M/W=379045/5080=74.61< [f]=215N/mm2 满足要求。
3.1.3.3挠度计算:
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由ω=q2cb(3L2-4b2-c2)/48EI+q2(L-2d)4/384EI
其中:I=12.19×104mm4
E=2.1×105N/mm2 [ω]=L/250
∴ω=9.42×350×293×(3×5862-4×2932-3502)/(48×2.1×105
×12.19×104)+9.42×(586-2×118)4/(384×2.1×105×12.19×104) =0.45<[ω]=L/250=2.34 满足要求。 3.1.4梁侧模荷载计算 3.1.4.1荷载标准值
(1) 振捣砼时产生的荷载:4.0KN/m2 (2) 新浇筑砼对模板的侧压力: F1=0.22γc t0β1β2υ
1/2
=0.22×24×[200/(15+15)]×1.0×1.0×21/2 =49.78KN/m2
F2 =γc H=24×0.63=15.12KN/m2 取两者间小值,即F2=15.12KN/m2。 3.1.4.2荷载设计值: (1) 计算强度的荷载组合:
1.4×4.0+1.2×15.12=23.74KN/m2 (2) 计算刚度的荷载组合:
1.2×15.12=18.14KN/m2
3.1.5侧模计算(δ=1.8cm厚白松木板)
3.1.5.1计算简图:按简支梁考虑。取200mm板宽作为计算单元。
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