福建六建 莘县中央生活城工程模板施工方案
5.木方和钢楞
方木抗弯强度设计值fc(N/mm2):13.00;方木弹性模量E(N/mm2):9000.00; 方木抗剪强度设计值ft(N/mm2):1.50;
钢楞弹性模量E(N/mm2):210000.00;钢楞抗弯强度设计fc(N/mm2):205.00;
二、柱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20.000℃; V -- 混凝土的浇筑速度,取2.500m/h; H -- 模板计算高度,取3.000m; 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1.000。
分别计算得 20.036 kN/m2、72.000 kN/m2,取较小值20.036 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 q1=20.036kN/m2; 倾倒混凝土时产生的荷载标准值 q2= 2 kN/m2。
三、柱模板面板的计算
模板结构构件中的面板属于受弯构件,按简支梁或连续梁计算。分别取柱截面宽度B方向和H方向面板作为验算对象,进行强度、刚度计算。强度验算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。
由前述参数信息可知,柱截面宽度B方向竖楞间距最大,为l= 217 mm,且竖楞数为 4,因此对柱截面宽度B方向面板按均布荷载作用下的三跨连续梁进行计算。
21
福建六建 莘县中央生活城工程模板施工方案
面板计算简图
1.面板抗弯强度验算
对柱截面宽度B方向面板按均布荷载作用下的三跨连续梁用下式计算最大跨中弯距:
M=0.1ql2
其中, M--面板计算最大弯矩(N·mm); l--计算跨度(竖楞间距): l =217.0mm; q--作用在模板上的侧压力线荷载,它包括: 新浇混凝土侧压力设计值q1: 1.2×20.04×0.50×0.90=10.819kN/m;
倾倒混凝土侧压力设计值q2:1.4×2.00×0.50×0.90=1.260kN/m; 式中,0.90为按《施工手册》取用的临时结构折减系数。 q = q1 + q2 =10.819+1.260=12.079 kN/m; 面板的最大弯矩:M =0.1×12.079×217×217= 5.69×104N.mm; 面板最大应力按下式计算: σ =M/W 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 : W=bh2/6 b:面板截面宽度,h:面板截面厚度; W= 500×18.0×18.0/6=2.70×104 mm3; f --面板的抗弯强度设计值(N/mm2); f=13.000N/mm2; 面板的最大应力计算值: σ = M/W = 5.69×104 / 2.70×104 = 2.107N/mm2; 22 福建六建 莘县中央生活城工程模板施工方案 面板的最大应力计算值 σ =2.107N/mm2 小于 面板的抗弯强度设计值 [σ]=13N/mm2,满足要求! 2.面板抗剪验算 最大剪力按均布荷载作用下的三跨连续梁计算,公式如下: V=0.6ql 其中, V--面板计算最大剪力(N); l--计算跨度(竖楞间距): l =217.0mm; q--作用在模板上的侧压力线荷载,它包括: 新浇混凝土侧压力设计值q1: 1.2×20.04×0.50×0.90=10.819kN/m; 倾倒混凝土侧压力设计值q2:1.4×2.00×0.50×0.90=1.260kN/m; 式中,0.90为按《施工手册》取用的临时结构折减系数。 q = q1 + q2 =10.819+1.260=12.079 kN/m; 面板的最大剪力:V = 0.6×12.079×217.0 = 1572.743N; 截面抗剪强度必须满足下式: τ = 3V/(2bhn)≤fv 其中, τ --面板承受的剪应力(N/mm2); V--面板计算最大剪力(N):V = 1572.743N; b--构件的截面宽度(mm):b = 500mm ; hn--面板厚度(mm):hn = 18.0mm ; fv---面板抗剪强度设计值(N/mm2):fv = 13.000 N/mm2; 面板截面受剪应力计算值: τ =3×1572.743/(2×500×18.0)=0.262N/mm2; 面板截面抗剪强度设计值: [fv]=1.500N/mm2; 面板截面的受剪应力 τ =0.262N/mm2 小于 面板截面抗剪强度设计值 [fv]=1.5N/mm2,满足要求! 3.面板挠度验算 最大挠度按均布荷载作用下的三跨连续梁计算,挠度计算公式如下: ν=0.677ql4/(100EI) 其中,q--作用在模板上的侧压力线荷载(kN/m): q = 20.04×0.50=10.02 kN/m; 23 福建六建 莘县中央生活城工程模板施工方案 ν--面板最大挠度(mm); l--计算跨度(竖楞间距): l =217.0mm ; E--面板弹性模量(N/mm2):E = 6000.00 N/mm2 ; I--面板截面的惯性矩(mm4); I=bh3/12 I= 500×18.0×18.0×18.0/12 = 2.43×105 mm4; 面板最大容许挠度: [ν] = 217 / 250 = 0.868 mm; 面板的最大挠度计算值: ν= 0.677×10.02×217.04/(100×6000.0×2.43×105) = 0.103 mm; 面板的最大挠度计算值 ν =0.103mm 小于 面板最大容许挠度设计值 [ν]= 0.868mm,满足要求! 四、竖楞计算 模板结构构件中的竖楞(小楞)属于受弯构件,按连续梁计算。 本工程柱高度为3.000m,柱箍间距为500mm,因此按均布荷载作用下的三跨连续梁计算。 本工程中,竖楞采用木方,宽度50mm,高度100mm,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: W = 50×100×100/6×1 = 83.33cm3; I = 50×100×100×100/12×1 = 416.67cm4; 竖楞计算简图 1.抗弯强度验算 支座最大弯矩计算公式: M=0.1ql2 其中, M--竖楞计算最大弯矩(N·mm); 24 福建六建 莘县中央生活城工程模板施工方案 l--计算跨度(柱箍间距): l =500.0mm; q--作用在竖楞上的线荷载,它包括: 新浇混凝土侧压力设计值q1: 1.2×20.036×0.217×0.900=4.696kN/m; 倾倒混凝土侧压力设计值q2:1.4×2.000×0.217×0.900=0.547kN/m; q = 4.696+0.547=5.242 kN/m; 竖楞的最大弯距:M =0.1×5.242×500.0×500.0= 1.31×105N·mm; σ =M/W 其中, σ --竖楞承受的应力(N/mm2); M --竖楞计算最大弯矩(N·mm); W --竖楞的截面抵抗矩(mm3),W=8.33×104; f --竖楞的抗弯强度设计值(N/mm2); f=13.000N/mm2; 竖楞的最大应力计算值: σ = M/W = 1.31×105/8.33×104 = 1.573N/mm2;竖楞的最大应力计算值 σ =1.573N/mm2 小于 竖楞的抗弯强度设计值[σ]=13N/mm2,满足要求! 2.抗剪验算 最大剪力按均布荷载作用下的三跨连续梁计算,公式如下: V=0.6ql 其中, V--竖楞计算最大剪力(N); l--计算跨度(柱箍间距): l =500.0mm; q--作用在模板上的侧压力线荷载,它包括: 新浇混凝土侧压力设计值q1: 1.2×20.036×0.217×0.900=4.696kN/m; 倾倒混凝土侧压力设计值q2:1.4×2.000×0.217×0.900=0.547kN/m; q = 4.696+0.547=5.242 kN/m; 竖楞的最大剪力:V = 0.6×5.242×500.0 = 1572.743N; 截面抗剪强度必须满足下式: τ = 3V/(2bhn)≤fv 25