铝合金模板体系强度计算.docx

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铝合金模板体系强度计算

铝合金模板体系强度计算

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铝合金模板体系强度计算

一.楼面模板的强度计算：

楼面模板形式如图所示,计算时两端按简支考虑,其计算跨度C取1．２米.

A..荷载计算：

按均布线荷载和集中荷载两种作用效应考虑，并按两种结果取其大值.

1.铝模板自重标准值:

230N/m2

2.150ｍm厚新浇混凝土自重标准值：

　240０0×0．15＝3600　　N/ｍ2

3.钢筋自重标准值:

　１100×0．15=16５　Ｎ/ｍ2

4.施工活载标准值:

2500N/m2

5.跨中集中荷载：

２50０　Ｎ

均布线荷载设计值为:

q1＝0．9×[１．２×（230＋3600+１65）＋1．4×2500］×0.４=33０8N/m

模板自重线荷载设计值:

q2=0．9×0.４×１.2×２3０=92N/m

跨中集中荷载设计值：

Ｐ＝０．9×１.4×250０＝31５0　Ｎ

B.强度验算:

施工荷载为均布线荷载：

M1=q1l2/8=３３08×1.2２/8＝５９6Nm

施工荷载为集中荷载:

M２＝q1l２/8+Pl/4=９2×1.22/8+3１50×1.2/4=962　Ｎm

由于M２>Ｍ１,故采用M2验算强度.

通过Ｓoｌｉｄworkｓ软件求得:

IＸX=8３39６4．23mｍ4,ｅx=５8.92mm

ＷXＸ＝IXX/ｅx=833964.２3/58.92=１４１5４.2　ｍm3

则:

σ＝Ｍ2／WXＸ=962０００／141５4.２=６8MPa＜[σ]=１80ＭPa

强度满足要求.

C.　挠度计算：

验算挠度时仅考虑永久荷载标准值,故其作用的线荷载设计值为:

q=0．４×（2３0+360０＋165）＝１５90　N/m=1.59　Ｎ/mｍ

实际挠度值为：

ｆ=5ｑl4/（384EIＸX）=５×1.５９×１200４/（３8４×1．83×105×８3３964.２３）

=０.35　mｍ<４０0／300=1.3mｍ

挠度满足要求.

D.面板厚度验算

面板小方格按四面固定计算,由于LＹ/ＬX=３７０/400=0．9４,查表双向板在均布荷载作用下的内力及变形系数,得最大弯矩系数：

KMX=-0.055,　最大挠度系数:

　Kf=0.０014

取1mm宽的板条为计算单元,荷载为:

q=0.9×[１．2×（２30+3600+165）+１.4×2500]=677５.2Ｎ/m２

＝0.067７5N/ｍm2

ＭX=KMXqｌY2=０.０55×0.06775×３7０２＝５２４Ｎmm

WＸ=ａb2/6=１×52/６＝4.１7mm3

则:

σ=MＸ／WX=５2４／4.17＝1２5.７　MPａ<[σ]=1８0　ＭＰa

强度满足要求.

E．　面板挠度计算：

ｆmax=KfｑｌY4／Ｂ０

B0=Eh3／[1２（1-γ2）]=　18３000×５3/[12×（1－0.342）］=21５5４16　　Ｎmｍ

ｆmax＝0.０014×０.06７７5×37０4／２15５416=0．83ｍm

<[f]=　lY/３00=3７0/３００＝1．23　mm

挠度满足要求.

二.剪力墙墙面模板的强度计算:

A..荷载计算:

按大模板计算,取F=５0KN/m2

计算取F＝60　KN／m2

倾倒混凝土时对垂直面模板产生的水平荷载标准值取：

６ＫN/m2

计算取：

1.4×6=8.4KＮ/ｍ2

荷载合计:

　　P=68.4　KＮ/m2＝0.06８４KN/mｍ２

B.面板厚度验算

面板小方格按三面固定,一面铰接计算，由于ＬY/LＸ=370/4０0=0.94,查表双向板在均布荷载作用下的内力及变形系数,得最大弯矩系数:

ＫMX＝-０.0629,　最大挠度系数:

Kf=０.0０182

取１mm宽的板条为计算单元,荷载为:

MＸ=KMXqlY２=0．０629×0．0684×3702＝589Nmm

ＷX＝ab2／６=1×５2/6=4．17　mm3

则:

　σ=MＸ/WX=5８9／4．17=141．3　MPa＜[σ]=18０ＭPa

强度满足要求．

C.面板挠度计算:

fｍax＝KfqlＹ4/B０

Ｂ０=Eh3/[1２（１－γ2）]=　1８30０0×53/[1２×（1－0.342）]=2１554１6Ｎｍm

fmａx=0.00182×０．０６７7５×37０4／２155416=１.１mｍ

＜[f]=ｌY/300=３7０/3００=1.2３　　mm

挠度满足要求.

Ｄ.　对拉螺栓计算:

作用于模板的混凝土侧压力:

Ｆs＝P=0.0684KN/mm2

Ｎ=abFs,　a=0.9ｂ＝0.9

Ｎ＝0.9×0.9×0.0684=5５4０0N

采用Ｍ24的穿墙螺栓,fｔb=１７０N/ｍm2A＝3５3mm2

Ａftb＝35０×1７0=6００10　Ｎ　＞5５４00N

对拉螺栓满足要求．

E.　背楞的计算:

选用1０0×50×3方管,两个一组,共三组,间距最大:

　8５0ｍm

线荷载:

　q=0．０6８４×85０＝58.14N/mｍ,

MX＝q1l2／８＝５8.14×０.9２/８=5886675　　Ｎmm

WＸ=2２420×2=４484０　mm3

σ=MX/WX=58８66７5／44840=1３1.3MPａ<[σ]＝20５ＭPａ

强度满足要求．

三.梁模板的强度计算:

（一）.梁底面模板形式如图所示,因中间强度最弱，故计算之.计算时两端按简支考虑，其计算跨度C取1.２米．

Ａ.荷载计算:

按均布线荷载和集中荷载两种作用效应考虑,并按两种结果取其大值．

1铝模板自重标准值：

　23０N／m2

2.7５0mｍ厚新浇混凝土自重标准值:

　２4000×０.75=１8000　N／m2

3.钢筋自重标准值:

　　1100×0.75=８２５　N/m2

4.施工活载标准值：

250０N/m2

5.跨中集中荷载：

2５０0　N

均布线荷载设计值为：

q１=０．9×[1.2×（2３0+1800＋８25）+１．4×25０0]×0.35=8２９8　N／m

模板自重线荷载设计值:

ｑ２＝0.9×0．35×1.2×２30=79.４　Ｎ/m

跨中集中荷载设计值:

P=0．9×1.４×２５00＝31５0　N

B．　强度验算:

施工荷载为均布线荷载:

Ｍ１=q1ｌ2/8=８２９８×1.22/8=1４94000　Nmm

施工荷载为集中荷载:

Ｍ２=ｑ1ｌ2/8+Pl／４=7９.4×１．2２/８+3150×１.2/4=959000Nmm

由于M２

通过Solidwoｒks软件求得:

IXX＝813098．9６mm4,ex＝58.4２mｍ

WＸX=IＸX/ex＝8１３0９８.96/58.４2=1４0１４.15mｍ3

则:

　　σ=M1／WXX=1494000／1４0１4.15=1０6．7MPa<［σ]＝１80MPa

强度满足要求.

C．挠度计算:

验算挠度时仅考虑永久荷载标准值,故其作用的线荷载设计值为:

q＝0.4×（２３0＋1８000+82５）=66６2．2５　Ｎ/m=6.６6　N/mｍ

实际挠度值为：

ｆ=5ql4/（３84ＥIXX）=5×6.６6×１2004/（３84×１.83×10５×８１3098.7２）

=1.2　ｍm<4０0/3０0＝1.３　mｍ

挠度满足要求.

D.面板厚度验算

面板小方格按四面固定计算,由于LY/LX=１70/200=0.85，查表双向板在均布荷载作用下的内力及变形系数，得最大弯矩系数:

　　KＭX=-0.０626,最大挠度系数:

Kf=0.00１68

取1mｍ宽的板条为计算单元,荷载为:

q=0.9×[1．2×（2３０+18000+825）+1.4×2500]

=23729Ｎ／m2＝0.２3７29　　Ｎ／ｍm2

MX＝　KMXｑｌY2=0．06２6×0.237２9×1702=429.3Nmm

WX=ab2／6＝1×５2/6＝4.1７mm3

则:

σ＝ＭX/WX=429.3/4．17=103　　ＭPa<[σ]=１80MＰa

强度满足要求.

Ｅ．面板挠度计算:

ｆmax=KfｑlＹ4/Ｂ0

B0=Eh３/[１2（1－γ2）]=18300０×53/[1２×（1-0.342）]＝215５4１６Nｍm

fmａｘ=０.00168×0.2３72９×1704/2155416=0.16ｍm

＜[f]＝lY/300=170/3０0＝0．57　ｍm

挠度满足要求．

（二）.　梁侧面模板相当于剪力墙墙面模板，其强度和挠度均满足要求.

四.顶撑的强度验算:

1.楼面顶撑的计算;

A.荷载：

　q=２３0+３6０0+１65+25００＝6４95N／m2

则单个顶撑受轴向压力:

（0．6+0.2＋0．6）×（0.2+0.12５+０.2）×64９5=4７70Ｎ

B.顶撑采用φ４８×３钢管,A＝４23ｍm２,计算长度:

l=3250-1５00-１０0＝16５0ｍm,

顶撑为中心受压杆件,i=15.９,

λ=μｌ/i＝1×165０/１5.9=104，

查表:

　Ψ=0.58

σ=Ｎ/ΨA=４770/０.5８×423=１9.5MPａ＜[σ]=２０5MPa

楼面顶撑强度满足要求.

２.梁顶撑的计算;

A.荷载:

q=230+18０00+825+250０＝2１55５　N/m2

则单个顶撑受轴向压力:

　（０.175+０.12５）×（1．２+0．2）　×21555＝９0５４　N

C.顶撑采用φ4８×３钢管,A=4２3mｍ2,计算长度:

l＝３250－15００-10０-６00＝１０５０mｍ,

顶撑为中心受压杆件,i=15．9，

λ=μl/i=１×1050/15.9=６6,

查表:

ψ＝0.8８

σ=N/ΨA=９0５4/0.88×423＝25.５　MPa<[σ]=205MPａ

梁顶撑强度满足要求．

　　　　　　　　　　　　　　　　　田志强