模板受力计算书Word格式文档下载.docx
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3)挂架平台螺栓的验算
8、墙体受拉螺栓验算………………………………………….9
三、结论…………………………………………………………………..9
一、墙体标准模板系统简介
本墙体标准模板系统是由模板构造成单元板,然后将单元板拼装成整体大模板。
其构件包括墙体标准模板的面板、8#槽钢肋、背楞和穿墙螺栓(见图1)。
作为墙体标准模板系统的组成部分,吊钩、挂架平台和外墙挂架也是本系统的重要部件。
二、墙体标准模板系统的受力分析、刚度计算和强度计算
在受力过程中,墙体标准模板的面板直接承受砼侧压力,面板将受力传给8#槽钢肋,8#槽钢肋将力传给背楞,背楞将力传给穿墙螺栓。
下面分别对墙体标准模板的面板、8#槽钢肋、背楞和穿墙螺栓进行刚度计算(对于模板,如刚度达标,则强度肯定达标),而对于强度则忽略不计。
本计算书还对吊钩的强度,包括角钢的强度、焊缝的强度和螺栓的强度等进行了计算。
1丶混凝土侧压力的计算
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:
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,可按现场实际值取,按t按200/(T+15)计算,得5.714h;
T--混凝土的入模温度,取20.000℃;
V--混凝土的浇筑速度,取1.500m/h;
H--模板计算高度,取2.85m;
β1--外加剂影响修正系数,取1.000;
β2--混凝土坍落度影响修正系数,取1.150。
根据以上两个公式计算的新浇筑混凝土对模板的最大侧压力F;
分别为42.46kN/m2、68.400kN/m2,取较小值42.46kN/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=42.46kN/m2;
倾倒混凝土时产生的荷载标准值F2=2.000kN/m2。
2、面板的刚度计算
面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和刚度。
按规范规定,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,按支撑在内楞上的三跨连续梁计算。
面板计算简图
a.抗弯强度验算
跨中弯矩计算公式如下:
其中,M--面板计算最大弯距(N.mm);
l--计算跨度(内楞间距):
l=300.0mm;
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×
42.50×
1.00×
0.85=43.345kN/m,其中0.90为按《施工手册》取的临时结构折减系数。
倾倒混凝土侧压力设计值q2:
1.4×
2.00×
0.85=2.380kN/m;
q=q1+q2=43.345+2.380=45.725kN/m;
面板的最大弯距:
M=0.1×
45.725×
300.0×
300.0=4.12×
105N.mm;
按以下公式进行面板抗弯强度验算:
其中,σ--面板承受的应力(N/mm2);
M--面板计算最大弯距(N.mm);
W--面板的截面抵抗矩:
b:
面板截面宽度,h:
面板截面厚度;
W=1000×
6.0×
6.0/6=6.00×
103mm3;
f--面板截面的抗弯强度设计值(N/mm2);
f=205.000N/mm2;
面板截面的最大应力计算值:
σ=M/W=4.12×
105/6.00×
103=68.587N/mm2;
面板截面的最大应力计算值σ=68.587N/mm2小于面板截面的抗弯强度设计值[f]=205.000N/mm2,满足要求!
b.挠度验算
根据规范,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:
其中,q--作用在模板上的侧压力线荷载:
q=42.50×
1.00=42.50N/mm;
l=300.00mm;
E--面板的弹性模量:
E=210000.00N/mm2;
I--面板的截面惯性矩:
I=100.00×
0.60×
0.60/12=1.80cm4;
面板的最大允许挠度值:
[ω]=1.200mm;
面板的最大挠度计算值:
ω=0.677×
300.004/(100×
210000.00×
1.80×
104)=0.616mm;
ω=0.616mm小于等于面板的最大允许挠度值[ω]=1.200mm,满足要求!
3、8#槽钢肋的刚度计算
按照结构表面外露的结构模板规定,模板支架最大挠度允许为计算跨度的1/400.
8#槽钢肋尺寸为80×
43×
5.0,次楞为简支在主楞上的2跨连续梁,其支点为主楞。
计算简图如下:
q=42.5KN/m2x0.3m=12.75KN/m
查静力计算表,弯矩内力计算系数为-0.245.
最大弯矩内力Mmax=0.245x12.75x0.972=2939136N.mm
截面抵抗矩W=25.3×
103mm4
内钢楞截面惯性矩I=101.30cm4
内应力f=M/W=2939136/25.3×
103=116<
[f]=205,抗弯强度满足.
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:
w=0.677ql4/100EI≤[w]=L/500
E=2.06x105N/mm2
w=0.677x12.75x(1.55x1000)4/100EI=0.677x12.75Mx15504/100x2.06x105x101.3x104=2.39mm.<
[w]=1550/400mm=3.9mm满足挠度要求.
4、背楞的刚度计算
穿墙螺栓作为背楞的支承,背楞为10#槽钢,设为简支在对拉穿墙螺栓上的悬臂梁,承受为间距300mm的8#槽钢肋及边楞传来的集中荷载,从标准板来看,螺栓最大间距为1100mm,现计算1100mm跨挠度.(该跨相对较大,具有代表性).按照结构表面外露的结构模板规定,模板支架最大挠度允许为计算跨度的1/400.
计算简图如下(由于内楞较密,简化成均布荷载计算):
(q=42.495x[1.55+0.97]/2=53.5KN/M)
查静力计算表,最大挠度wmax=ql4(5-24a2/l2)/384EIE=2.06x105Nmm2
钢楞截面惯性矩I=198cm4
wmax=53.5x11004(5-24x2002/11002)/384x2.06x105x198x104=2.1mm<
[w]=1100/400=2.75mm
E=2.06x105Nmm2,满足要求.
5、吊钩的受力分析
吊钩用角钢制作,角钢型号为L100x80x8,长度为400mm。
80mm角钢面上有4个φ18的圆孔,用螺栓与大模板连接(圆孔如图所示),螺栓直径d=16mm。
在100mm角钢面中心打一圆孔作为吊孔,圆孔径φ=30mm。
模板的最大设计宽度通常不超过7米,模板重量为130kg/m2,取最大宽度7m计算,故模板重量=7x3x130=2730kg.合26754N。
1)角钢钢板净截面强度验算:
吊孔中心至角钢边的一个截面面积最小,其宽度为30mm(见图),应校核这一截面的强度。
吊钩在模板吊装过程中受垂直向下的拉力,故验算其抗拉强度折模调整系数取1.1,则:
吊钩受力N=26754x1.1=29429N,A=30x8=240mm2。
吊钩为L100x80x8,查钢结构设计规范得其抗拉强度设计值在375—460N/mm2之间,取其最小值f=375N/mm2。
σ=N/A=29429N/240=123N/mm2<
f,故吊钩满足抗拉强度的要求。
2)螺栓的强度计算:
连接螺栓为普通粗制M16螺栓,螺栓的有效截面Ae=156.7mm2,允许抗拉强度为ffb=170N/mm2(查自纲结构设计规范)。
每个吊钩由4个螺栓连接,N1=N/4=29429/4=7357N
σ=N1/A=7357N/156.7mm2=47N/mm2<
ftb,螺栓满足抗拉强度的要求。
3)焊缝的强度计算
a、侧向焊缝强度计算
焊缝侧向受力,双面焊,焊缝高度hf=6mm,有效厚度he=hfxcos45o,有效长度为实长度–10mm。
焊缝高度的许用抗剪强度为ffW=160N/mm2,则:
A=2xhex(1w-10)=2x0.7x6x(50-10)=336mm2
剪力V=N1=7484N
则τ=V/A=7484/336=22.3Nmm2<
<
ffw,故侧向焊缝满足抗剪强度的要求。
b、底部焊缝的强度计算
侧向焊缝受拉力作用,双面焊,焊缝高度hf=6mm,有效厚度he=hfxcos45o,有效长度为实长度–10mm。
焊缝的许用抗拉强度为ffW=160N/mm2,则:
A=2xhex(1w-10)=2x0.7x6x(200-10)=1596mm2
拉力N=14968N
则σ=N1/A=14968N/1596mm2=9.38N/mm2<
ffw,故底部焊缝满足抗拉强度的要求。
6、挂架平台计算
挂架平台作为施工的活动平台,主要承受施工荷载,其自重小,可以忽略不计。
取施工荷载为2.5KN/m2。
因为挂架间隔为1.2m,
故q=2.5x1.2=3KN/m,考虑分项系数后:
q=3x1.4=4.2KN/m
2)材料特性
三角形支架的三个边,所使用的构件皆为L50x5的等边角钢,查得其截面面积A=480mm2,最小回转半径rmin=9.8mm,Wx=3.13x10mm3。
强度验算
先对水平支撑杆AB进行分析:
RA=RB=0.5qL=2.0667KN
M=(1/8)xqL2=(1/8)x4.2x0.832=0.362KN.m
通过静力分析可知:
AB杆为拉弯杆。
拉力N=2.0667KN,弯矩M=0.362KN.m
AB杆的截面最大应力为:
σ=N/A+M/W=2.0667x1000/480+0.362x106/3.13x103
=119.96Mpa<
f=215Mpa,AB杆满足截面强度的要求。
BC杆为压杆,压力N=-2.704KN
Lo=1.086m,rmm=9.8mm
λmax=Lo/rmm=1.086/9.8=110.8<
150
查表取φ=0.401
σ=N/(φA)=2.0704x1000/(0.401x480)
=14.05Mpa,满足截面强度的要求。
AC杆为压力杆,压力为N=-2.0667KN,和BC杆比较后,AC杆可以不验算。
7、外墙挂架计算
1)荷载
外墙挂架A点承受模板传来的荷载,设挂架间距