模板受力计算书.docx

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模板受力计算书

墙体标准模板

受力分析和计算书

一、墙体标准模板系统简介…………………………………………….2

二、墙体标准模板系统的受力分析、刚度计算和强度计算…………..2

1、混凝土侧压力的计算.………………………………………2

2、面板的刚度计算……………………………………………3

3、8#槽钢肋的刚度计算………………………………………3

4、背楞的刚度计算……………………………………………4

5、吊钩的受力分析…………………………………………….4

1）角钢钢板净截面强度验算

2）螺栓的强度计算

3）焊缝的强度计算

6、挂架平台计算……………………………………………….6

1）荷载

2）材料特性

7、外墙挂架计算……………………………………………….7

1）内力分析

2）杆件稳定性和强度验算

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:

1.4×2.00×1.00×0.85=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--计算跨度（内楞间距）:

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=100.00×0.60×0.60×0.60/12=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=0.677×42.50×300.004/（100×210000.00×1.80×104）=0.616mm；

面板的最大挠度计算值:

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

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

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<

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<

6、挂架平台计算

1）荷载

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

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