柱施工时,混凝土采用自拌砼。柱高度为4.9m。一个流水段计划一个班组用2小时浇筑完毕;混凝土的初凝时间为6小时(主体刚好处在冬季施工),坍落度控制在13cm 。
因采用内部振捣器,新浇混凝土对模板的侧压力可按下列二式中的较小值取值:
F1=0.22×γ〃t0·β1·β2·νF2=γ〃H
F——新浇筑混凝土对模板的侧压力(KN/m3); γ——混凝土的重力密度(KN/m3);取24 KN/m3
t0——混凝土的初凝时间(h),可按t0=200/T+15计; ν——混凝土的浇筑速度(m/h);(取20m/h)
H——混凝土侧压力计算位置至新浇混凝土顶面的总高度(m) β1——外加剂影响系数,取1.2; β2——混凝土坍落度修正系数,取1.15;
F1=0.22×24×6×1.2×1.15×√20 =195.51kn/m2 F2=24×2.4=57.6kn/ m2 取F2=57.6kn/ m2
验算承载力时,荷载设计值既应考虑永久荷载(即新浇混凝土侧压力,其荷载分项系数为1.2),还应考虑可变荷载,其分项系数为1.4)。所以:
1/2
F3=F2 ×1.2=57.6×1.2=69.12 kn/ m2 倾倒混凝土时产生的荷载为2 kn/ m2 则F4=2×1.4=2.8 kn/ m2 有效压头h=69.12 /24=2.88 附加范围有效压头部份4kn
F总=69.12 +2.8=71.92kn/ m2 =0.072n/mm2 B、面板验算:
新浇混凝土侧压力均作用在九合板面上,单位宽度的面板可视为梁,木楞即为梁的支点,因而可作为二跨连续梁计算作用在连续梁上的线荷载。现取10mm宽板条作为计算单元。
q=72×0.01=0.072kn/ m =0.072n/mm
①、强度验算:查表得Km=-0.125(先按500mm计算) M=KmqL2
=0.125×0.072×5002 =2250n〃mm
截面抵抗矩:W=Eh2/6=10×182/6=540mm3 (E为板的宽度,h为板的厚度)
δ=M/W=2250/540=4.17n/mm2<15n/mm2 (模板静曲强度) 满足要求。
②、挠度验算:查表得Kf=0.521
f =K f qL4/100EI
=0.521×0.072×3504×12/100×1.23×104×183 ×10 =0.09<350/250=1.4 满足要求。
C 、木楞验算:木楞以柱箍为支点,按三跨连续梁计算。 ①、强度验算:
M=FL1〃L2/10
=0.072×500×3502/10 =441000n.mm 截面抵抗矩:W=Eh2 W=60×802/6 =64000mm3 δ=M/W=441000/64000
=6.89n/mm2<15n/mm2(取东北松顺纹抗压值) 满足要求。
②、挠度验算:查表得Kf=0.677 f=qL4/150EI
=0.072×5004×350/150×104×2140000 =0.49<350/250=1.4
满足要求。(木材的弹线模量取104)
D、柱箍验算;因为柱箍由二根¢48×3.5钢管组成,(¢48×3.5钢管每米重3.84kg,截面积(A1)4.89cm2,截面惯性矩(I1)12.19cm4;截面抵抗矩(W1)5.08cm3;回转半径(R1)1.58cm;抗拉、抗压、和抗弯的容许应力[δ]为16.67kn/cm2;抗剪容许应力为9.81kn/cm2。)所以截面抵抗矩为5080mm3(由查表得知)。
①、强度验算:
M=FL1〃L2/8=0.072×500×3502=551250 截面抵抗矩:W=5080mm3 δ=M/W =551250/5080
=108.51n/mm2>166.7 n/mm2 满足要求。
②、挠度验算;
f= 5 qL4/348EI
=5×0.072×500×3504/384×2.06×105×12.19×104 =0.28<3mm 满足要求。
4√384×2.06×105×12.19×104/5×0.072×500=481
所以:宽度超过481的柱子必须加对拉螺栓。
因要采用对拉螺栓,所以对对拉螺栓作验算。
E、对拉螺栓验算:M12普通螺栓的最大内应力为12900 n/mm2。M12的净面积为76mm2。
每个对拉螺栓承受的混凝土侧压力的等效面积:
500×1000=500000mm2 N=500000×0.072=36000 n δ=N/A=36000/76
=473.68n/mm2<12190 n/mm2
满足要求。
同时,3形钩的承载能力为1200 n/mm2。 因为:473.68n/mm2<1200 n/mm2。 所以3形钩也满足要求。
(2)、梁模板计算
本工程大部份的梁截面尺寸 :250×600。梁底板采用18mm厚的九合板,两边设两根80×60方木次楞,下每隔500设一道80×60方木搁楞,支模用钢管架,立杆间距1000。底模板及侧板和前面柱子面板同理,因此只对次楞、搁楞进行验算。 A、 抗弯强度计算
底板承受的荷载考虑四部分:新浇砼的重量,模板自重,钢筋重量及振捣砼产生的荷载,均乘以1.2系数。 模板自重:0.25×0.5KN/M2×1.2=0.15KN/M 砼自重:1.2×25×0.25×0.6=4.5KN/M