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1、墙模板计算书墙模板的计算参照建筑结构荷载规范(GB 50009-2001)、混凝土结构设计规范(GB50010-2002)、钢结构设计规范(GB 50017-2003)等规范。墙模板的背部支撑由两层龙骨(木楞或钢楞)组成:直接支撑模板的为次龙骨,即内龙骨;用以支撑内层龙骨的为主龙骨,即外龙骨。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。根据建筑施工手册,当采用容量为0.20.8m3 的运输器具时,倾倒混凝土产生的荷载标准值为3.00kN/m2;一、参数信息1.基本参数次楞间距(mm):300;穿墙螺栓水平间距(mm):600;主楞间距(mm):500;穿墙螺栓
2、竖向间距(mm):500;对拉螺栓直径(mm):M12;2.主楞信息主楞材料:圆钢管;主楞合并根数:2;直径(mm):48.00;壁厚(mm):2.75;3.次楞信息次楞材料:木方;次楞合并根数:2;宽度(mm):40.00;高度(mm):90.00;4.面板参数面板类型:胶合面板;面板厚度(mm):16.00;面板弹性模量(N/mm2):6000.00;面板抗弯强度设计值fc(N/mm2):13.00;面板抗剪强度设计值(N/mm2):1.50;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fv(N/mm2):
3、1.50;钢楞弹性模量E(N/mm2):206000.00;钢楞抗弯强度设计值fc(N/mm2):205.00; 墙模板设计简图二、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=0.22t12V1/2 F=H其中 - 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; 1- 外加剂影响修正系数,取1.200; 2- 混凝土坍落度影响修正系数,取0.850。分别计算
4、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。三、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1.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(Nmm); l
5、-计算跨度(次楞间距): l =300.0mm; 新浇混凝土侧压力设计值q1: 1.217.0310.5000.900=9.197kN/m; 倾倒混凝土侧压力设计值q2: 1.43.000.500.90=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 =0.19.197300.02+0.1171.890300.02= 1.03105Nmm;按以下公式进行面板抗弯强度验算: = M/W f其中, -面板承受的应力(N/mm2); M -面板计算最大弯矩(Nmm); W -面板的截面抵抗矩 : W = bh2/6 = 50016.016.0/6=2.1310
6、4 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: = M/W = 1.03105 / 2.13104 = 4.8N/mm2;面板截面的最大应力计算值 =4.8N/mm2 小于 面板截面的抗弯强度设计值 f=13N/mm2,满足要求!2.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: 1.217.0310.5000.900=9.197kN/m; 倾倒混凝土侧压力设计值q2: 1.43.000.500.
7、90=1.890kN/m;面板的最大剪力:V = 0.69.197300.0 + 0.6171.890300.0 = 2005.3N;截面抗剪强度必须满足:= 3V/(2bhn)fv其中, -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 = 16.0mm ; 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: =32005.3/(250016.0)=0.376N/mm2;面板截面抗剪强度设计值: fv=1.500
8、N/mm2;面板截面的最大受剪应力计算值 =0.376N/mm2 小于 面板截面抗剪强度设计值 =1.5N/mm2,满足要求! 3.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:=0.677ql4/(100EI)=l/250其中,q-作用在模板上的侧压力线荷载: q = 17.030.5 = 8.516N/mm; 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 = 501.61.61.6/12=17.07cm4;面板的最大允许挠度值: = 1.2mm;面板的最大挠度计算
9、值: = 0.6778.523004/(10060001.71105) = 0.456 mm;面板的最大挠度计算值: =0.456mm 小于等于面板的最大允许挠度值 =1.2mm,满足要求!四、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40mm,高度90mm,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:W = 499/62= 108cm3;I = 4999/122= 486cm4; 次楞计算简图1.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(Nmm); l-计
10、算跨度(主楞间距): l =500.0mm; 新浇混凝土侧压力设计值q1: 1.217.0310.3000.900=5.518kN/m; 倾倒混凝土侧压力设计值q2: 1.43.000.300.90=1.134kN/m,其中,0.90为折减系数。次楞的最大弯矩:M =0.15.518500.02+0.1171.134500.02= 1.71105Nmm;次楞的抗弯强度应满足下式: = M/W f其中, -次楞承受的应力(N/mm2); M -次楞计算最大弯矩(Nmm); W -次楞的截面抵抗矩(mm3),W=1.08105; f -次楞的抗弯强度设计值(N/mm2); f=13.000N/mm
11、2;次楞的最大应力计算值: = 1.71105/1.08105 = 1.6 N/mm2;次楞的抗弯强度设计值: f = 13N/mm2;次楞的最大应力计算值 = 1.6 N/mm2 小于 次楞的抗弯强度设计值 f=13N/mm2,满足要求!2.次楞的抗剪强度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=0.6q1l+0.617q2l其中, V次楞承受的最大剪力; l-计算跨度(主楞间距): l =500.0mm; 新浇混凝土侧压力设计值q1: 1.217.0310.3000.900/2=2.759kN/m; 倾倒混凝土侧压力设计值q2: 1.43.000.300.90/2=0.5
12、67kN/m,其中,0.90为折减系数。次楞的最大剪力:V = 0.62.759500.0+ 0.6170.567500.0 = 1002.6N;截面抗剪强度必须满足下式:=3V/(2bh0)其中, -次楞的截面的最大受剪应力(N/mm2); V-次楞计算最大剪力(N):V = 1002.6N; b-次楞的截面宽度(mm):b = 40.0mm ; hn-次楞的截面高度(mm):h0 = 90.0mm ; fv-次楞的抗剪强度设计值(N/mm2):fv = 1.500 N/mm2;次楞截面的受剪应力计算值: =31002.6/(240.090.0)=0.418N/mm2;次楞截面的受剪应力计算
13、值 =0.418N/mm2 小于 次楞截面的抗剪强度设计值 fv=1.5N/mm2,满足要求!3.次楞的挠度验算根据建筑施工计算手册,刚度验算采用荷载标准值,同时不考虑振动荷载作用。 挠度验算公式如下:=0.677ql4/(100EI)=l/250其中, -次楞的最大挠度(mm); q-作用在次楞上的线荷载(kN/m): q = 17.030.30=5.11 kN/m; l-计算跨度(主楞间距): l =500.0mm ; E-次楞弹性模量(N/mm2):E = 9000.00 N/mm2 ; I-次楞截面惯性矩(mm4),I=2.43106mm4;次楞的最大挠度计算值: = 0.67710.
14、22/25004/(10090002.43106) = 0.099 mm;次楞的最大容许挠度值: = 2mm;次楞的最大挠度计算值 =0.099mm 小于 次楞的最大容许挠度值 =2mm,满足要求!(二).主楞承受次楞传递的荷载,按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算。本工程中,主楞采用圆钢管,直径48mm,壁厚3mm,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:W =4.1842= 8.37cm3;I =10.0432= 20.09cm4;E = 206000N/mm2; 主楞计算简图 主楞计算剪力图(kN) 主楞计算弯矩图(kNm) 主楞计算变形图(mm)1.主楞的抗弯强度验算作用在主楞的荷载: P1.
15、217.030.30.51.430.30.53.696kN;主楞计算跨度(对拉螺栓水平间距): l = 600mm;强度验算公式: = M/W f其中,- 主楞的最大应力计算值(N/mm2) M - 主楞的最大弯矩(Nmm);M = 2.99105 Nmm W - 主楞的净截面抵抗矩(mm3); W = 8.37103 mm3; f -主楞的强度设计值(N/mm2),f =205.000N/mm2;主楞的最大应力计算值: = 2.99105/8.37103 = 35.8 N/mm2;主楞的最大应力计算值 =35.8N/mm2 小于 主楞的抗弯强度设计值 f=205N/mm2,满足要求!2.主楞
16、的抗剪强度验算主楞截面抗剪强度必须满足:=2V/Afv其中, -主楞的截面的最大受剪应力(N/mm2); V-主楞计算最大剪力(N):V =2715.8/2 = 1357.9N; A -钢管的截面面积(mm2):A = 390.932mm2 ; fv-主楞的抗剪强度设计值(N/mm2):fv = 120 N/mm2;主楞截面的受剪应力计算值: =21357.9/390.932=6.947N/mm2;主楞截面的受剪应力计算值 =6.947N/mm2 小于 主楞截面的抗剪强度设计值 fv=120N/mm2,满足要求!3.主楞的挠度验算主楞的最大挠度计算值: = 0.355mm;主楞的最大容许挠度值
17、: = 2.4mm;主楞的最大挠度计算值 =0.355mm 小于 主楞的最大容许挠度值 =2.4mm,满足要求!五、穿墙螺栓的计算计算公式如下:NN=fA其中 N - 穿墙螺栓所受的拉力; A - 穿墙螺栓有效面积 (mm2); f - 穿墙螺栓的抗拉强度设计值,取170 N/mm2;查表得:穿墙螺栓的型号: M12 ;穿墙螺栓有效直径: 9.85 mm;穿墙螺栓有效面积: A = 76 mm2;穿墙螺栓最大容许拉力值: N = 1.701057.6010-5 = 12.92 kN;主楞计算的支座反力为穿墙螺栓所受的拉力,则穿墙螺栓所受的最大拉力为: N = 4.93 kN。穿墙螺栓所受的最大拉力 N=4.933kN 小于 穿墙螺栓最大容许拉力值 N=12.92kN,满足要求!