模板施工方案
1.梁两侧立杆稳定性验算:
其中 N -- 立杆的轴心压力设计值,它包括: 横向支撑钢管的最大支座反力: N1 =2.855 kN ; 脚手架钢管的自重: N2 = 1.2×0.129×2.9=0.449 kN; 楼板混凝土、模板及钢筋的自重:
N3=1.2×[(1.50/2+(0.80-0.24)/4)×0.80×0.30+(1.50/2+(0.80-0.24)/4)×0.80×0.120×(1.50+24.00)]=2.871 kN;
施工荷载与振捣混凝土时产生的荷载设计值:
N4=1.4×(2.000+2.000)×[1.500/2+(0.800-0.240)/4]×0.800=3.987 kN; N =N1+N2+N3+N4=2.855+0.449+2.871+3.987=10.162 kN;
υ-- 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 lo/i 查表得到; i -- 计算立杆的截面回转半径 (cm):i = 1.59; A -- 立杆净截面面积 (cm2): A = 4.24; W -- 立杆净截面抵抗矩(cm3):W = 4.49; σ -- 钢管立杆轴心受压应力计算值 ( N/mm2); [f] -- 钢管立杆抗压强度设计值:[f] =205 N/mm2; lo -- 计算长度 (m);
根据《扣件式规范》,立杆计算长度lo有两个计算公式lo=kμh和lo=h+2a, 为安全计,取二者间的大值,即:
lo = Max[1.155×1.7×1.5,1.5+2×0.1]= 2.945 m; k -- 计算长度附加系数,取值为:1.155 ;
μ -- 计算长度系数,参照《扣件式规范》表5.3.3,μ=1.7; a -- 立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度;a=0.1m; 得到计算结果: 立杆的计算长度 lo/i = 2945.25 / 15.9 = 185 ;
由长细比 lo/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数υ= 0.209 ; 钢管立杆受压应力计算值 ;σ=10162.252/(0.209×424) = 114.7 N/mm2; 钢管立杆稳定性计算 σ = 114.7 N/mm2 小于 钢管立杆抗压强度的设计值 [f] = 205 N/mm2,满足要求!
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? 剪力墙模板计算: 剪力墙墙模板的背部支撑由两层龙骨组成:直接支撑模板的为次龙骨,即内龙骨(木方);用以支撑内层龙骨的为主龙骨,即外龙骨(钢管48×3.0)。组装墙体模板时,通过穿墙螺栓将墙体两侧模板拉结,每个穿墙螺栓成为主龙骨的支点。次楞间距(mm):300,穿墙螺栓水平间距(mm):600;主楞间距(mm):500,穿墙螺栓竖向间距(mm):500;对拉螺栓直径(mm):M12。如下图:
剪力墙模板设计简图
⑴剪力墙模板荷载标准值计算
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=0.22γtβ1β2V1/2 F=γH
其中 γ -- 混凝土的重力密度,取24.000kN/m3; t -- 新浇混凝土的初凝时间,取2.000h; T -- 混凝土的入模温度,取10.000℃; V -- 混凝土的浇筑速度,取2.500m/h; H -- 模板计算高度,取2.900m; β1-- 外加剂影响修正系数,取1.200; β2-- 混凝土坍落度影响修正系数,取0.850。
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模板施工方案
分别计算得 17.031 kN/m2、72.000 kN/m2,取较小值17.031 kN/m2作为本工程计算荷载。
计算中采用新浇混凝土侧压力标准值 F1=17.031kN/m2; 倾倒混凝土时产生的荷载标准值 F2= 3 kN/m2。
⑵、剪力墙模板面板的计算
面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和刚度。根据《建筑施工手册》,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。 计算的原则是按照龙骨的间距和模板面的大小,按支撑在次楞上的三跨连续梁计算。
面板计算简图
抗弯强度验算
弯矩计算公式如下: M=0.1q1l2+0.117q2l2
其中, M--面板计算最大弯矩(N·mm); l--计算跨度(次楞间距): l =300.0mm;
新浇混凝土侧压力设计值q1: 1.2×17.031×0.500×0.900=9.197kN/m; 倾倒混凝土侧压力设计值q2: 1.4×3.00×0.50×0.90=1.890kN/m; 其中0.90为按《施工手册》取的临时结构折减系数。
面板的最大弯矩:M =0.1×9.197×300.02+0.117×1.890×300.02= 1.03×105N·mm; 按以下公式进行面板抗弯强度验算: σ = M/W< f
其中, σ --面板承受的应力(N/mm2); M --面板计算最大弯矩(N·mm); W --面板的截面抵抗矩 :
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W = bh2/6 = 500×15.0×15.0/6=1.88×104 mm3;
f --面板截面的抗弯强度设计值(N/mm2); f=13.000N/mm2; 面板截面的最大应力计算值:σ = M/W = 1.03×105 / 1.88×104 = 5.5N/mm2; 面板截面的最大应力计算值 σ =5.5N/mm2 小于 面板截面的抗弯强度设计值 [f]=13N/mm2,满足要求!
抗剪强度验算
计算公式如下: V=0.6q1l+0.617q2l
其中,V--面板计算最大剪力(N);
l--计算跨度(次楞间距): l =300.0mm;
新浇混凝土侧压力设计值q1: 1.2×17.031×0.500×0.900=9.197kN/m; 倾倒混凝土侧压力设计值q2: 1.4×3.00×0.50×0.90=1.890kN/m; 面板的最大剪力:V = 0.6×9.197×300.0 + 0.617×1.890×300.0 = 2005.3N; 截面抗剪强度必须满足: τ= 3V/(2bhn)≤fv
其中, τ--面板截面的最大受剪应力(N/mm2); V--面板计算最大剪力(N):V = 2005.3N; b--构件的截面宽度(mm):b = 500mm ; hn--面板厚度(mm):hn = 15.0mm ;
fv--面板抗剪强度设计值(N/mm2):fv = 1.500 N/mm2;
面板截面的最大受剪应力计算值: τ =3×2005.3/(2×500×15.0)=0.401N/mm2; 面板截面抗剪强度设计值: [fv]=1.500N/mm2;
面板截面的最大受剪应力计算值 τ=0.401N/mm2 小于 面板截面抗剪强度设计值 [τ]=1.5N/mm2,满足要求!
挠度验算
根据《建筑施工手册》,刚度验算采用标准荷载,同时不考虑振动荷载作用。 挠度计算公式如下:
ν=0.677ql4/(100EI)≤[ν]=l/250
其中,q--作用在模板上的侧压力线荷载: q = 17.03×0.5 = 8.516N/mm;
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l--计算跨度(次楞间距): l = 300mm; E--面板的弹性模量: E = 6000N/mm2;
I--面板的截面惯性矩: I = 50×1.5×1.5×1.5/12=14.06cm4; 面板的最大允许挠度值:[ν] = 1.2mm;
面板的最大挠度计算值: ν= 0.677×8.52×3004/(100×6000×1.41×105) = 0.553 mm; 面板的最大挠度计算值: ν=0.553mm 小于等于面板的最大允许挠度值 [ν]=1.2mm,满足要求!
⑶、墙模板主次楞的计算
(一).次楞直接承受模板传递的荷载,按照均布荷载作用下的三跨连续梁计算。 本工程中,次楞采用木方,宽度60mm,高度80mm,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W = 6×8×8/6×1= 64cm3; I = 6×8×8×8/12×1= 256cm4;
次楞计算简图
次楞的抗弯强度验算
次楞最大弯矩按下式计算: M = 0.1q1l2+0.117q2l2
其中, M--次楞计算最大弯矩(N·mm); l--计算跨度(主楞间距): l =500.0mm;
新浇混凝土侧压力设计值q1: 1.2×17.031×0.300×0.900=5.518kN/m; 倾倒混凝土侧压力设计值q2: 1.4×3.00×0.30×0.90=1.134kN/m,其中,0.90为折减系数。
次楞的最大弯矩:M =0.1×5.518×500.02+0.117×1.134×500.02= 1.71×105N·mm; 次楞的抗弯强度应满足下式:
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