现浇楼板模板的验算
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现浇楼板模板的验算
验算条件:现浇楼板混凝土厚度为120mm,使用符合木模板,平板振捣器振捣砼,塔吊吊斗倾倒砼(吊斗容积0.5M3),模板支撑形式见附图。
一、荷载组合:
1、复合木模板及小横愣重G1==30Kg/m2==300N/m2
2、混凝土自重G2==0.12m3/m2*2500Kg/m3==300 Kg/ m2==3000 N/m2
3、钢筋重(经验数字)G3==25Kg/m2==250N/m2
4、砼施工人员及设备重G4
(1)验算直接支撑模板小楞G4==250Kg/m2==2500N/m2
(2)验算直接支撑模板小楞G4==250Kg==2500N(集中荷载)
(3)验算支架立柱G4==150Kg/m2==1500N/m2
5、振捣砼时产生荷载G5
(1)对水平模板产生荷载G5==200Kg/m2==2000N/m2
(1)对垂直模板产生荷载G5==200Kg/m2==2000N/m2
6、新浇砼对模板产生荷载(对模板侧面的压力)G6
采用内部振捣器,浇筑高度在6M/小时以下时,最大侧压力为
P==0.4+150*Kn*Kw*V1/3/T+30
P==2.5H
式中:
P——新浇混凝土最大侧压力(吨/平方米)
V——混凝土浇筑速度(米/小时)
T——混凝土温度(0C)
H——混凝土侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面的总高度(米)
Kn——外加剂影响修正系数,不加外加剂为1,加缓凝剂为1.2。
Kw——砼塌落度影响修正系数,
塌落度为小于3cm时取0.85,
塌落度为5cm —9cm时取1.0,
塌落度为11cm—15cm 时取1.15。
7、倾倒砼时产生的荷载G7
倾倒砼时对垂直面模板产生的水平荷载:
(1)用溜槽、串桶或导管输出200Kg/m2
(2)用容量小于或等于0.2运输器具倾倒200Kg/m2
(3)用容量0.2——0.8运输器具倾倒400Kg/m2
(4)用容量大于0.8运输器具倾倒600Kg/m2
(注:倾倒砼时产生的荷载:根据塔吊参数和搅拌机参数,通常采用0.5 m3容量吊斗,则砼重12500N。施工操作时边倾倒边人工分散砼,倾倒完砼呈堆积圆台形状,厚度取经验厚度400,则底面积为1.25 m2。取此项荷载==12500N÷1.25m2==10000N/ m2)
二、验算模板支撑系统。
(一)复合木模板及小横愣的验算。
复合木模板厚度15mm,根据其技术指标取小横愣间距400mm,满足要求。
小横愣为40*60(一般为35×55)足尺落叶松木方,间距根据经验首先选定400,大横愣间距选定1200,小横愣验算时按照三等跨连续梁计算。
荷载组合:强度演算:G==G1+G2+G3+G4+G5+G7
刚度验算:G==G1+G2+G3
小横愣受均布荷载,承担S=1.2m×0.4m==0.48m2面积的荷载。
则:强度演算荷载:G==G1+G2+G3+G4+G5+G7
==(300+3000+250+2500+2000+10000)×0.48==8664N。
此横杆受均布荷载:q==8664N÷1.2m==7220N/m。
刚度验算时荷载:G==(G1+G2+G3)*0.48==1704 N/m2
1. 小横愣强度演算:
最大弯矩:Mmax==q×L2/8==7220N/m×1.2m×1.2m /8
==1300N.m==130000Ncm
小横愣截面距:W==bh2/6==3.5×5.52/6==17.65c m3
实际应力σ== Mmax/W==130000Ncm/17.65 c m3
==7366N/c m2==73.66N/mm2
实际应力σ==73.66N/mm2≤【允许应力==205 N/mm2】。
结论:此种情况满足要求。
2. 小横愣刚度验算
结论:此种情况满足要求。
(二)大横愣的验算。
小横愣为60×90(一般为55×85)足尺落叶松木方,间距根据经验首先大横愣间距选定1200,小横愣验算时按照等跨连续梁计算。
如图:大横愣受力最不利的情况(见图×),此种情况弯矩最大。
1. 大横愣的强度验算。
则:支座反力:Qmax==(8664N×3)/2 ==12996N
Mmax==12996N×0.6m—8664N×0.4m ==4455N.m==445500N.c m 大横愣截面距:W==bh2/6==5.5×8.52/6==66.229c m3
实际应力σ== Mmax/W==445500Ncm/66.229c m3== 6727N/c m2==67.27N/mm2
实际应力σ==67.27N/mm2≤【允许应力==205 N/mm2】。
结论:此种情况满足要求。
2. 大横愣的刚度验算。
结论:此种情况满足要求。
(三) 立柱的验算。
每根立柱承担荷载:P==1.2×1.2M2的荷载,即P==12996N×2==25992N
验算立柱的稳定性是否满足要求。
分两种截面材料进行验算:圆木杆和方木杆。
(1)立柱采用最小端直径大于60mm的落叶松木杆,水平拉杆间距1500mm。
圆木杆对圆心的极惯性矩:I==πD4/64==3.14×64/64==63.6cm4
圆木杆截面积:A== D2/4==3.14×6×6/4==28.26
圆木杆截面惯性半径:i==√I/A==√63.6÷28.26==1.5cm
假设此立柱1500mm某一段为两端铰支,则细长压杆的长度系数μ==1
此立柱的长细比:λ==μ*L/i==1×150÷1.5==100
(判定是否可用“欧拉公式”判定。
λp== π√E/σp==
λ==100≥λp==, 因此此种情况可用“欧拉公式”判定。)
根据λ==100查稳定系数表得稳定系数为:ω==0.3
则立柱所受应力:σ==P/ω*A==25992N/0.3×28.26 c m2==3066N/ c m2==30.66 N/mm2
σ==30.66N/mm2≤【允许应力==205 N/mm2】
结论:此种情况满足要求。
(2) 使用60×90(一般计算尺寸为55×85)落叶松木方做立柱,水平拉杆间距1500mm。不同坐标轴的惯性矩:Iz==bh3/12==5.5×8.53÷12==282cm4
Iy==b3h/12==5.53×8.5÷12==118cm4
由于压杆总是在抗弯能力最弱的纵向平面内失稳,因此惯性矩取最小值,既Imax==118cm4。截面积:A==b*h==5.5×8.5==46.75cm2
此截面惯性半径:i==√I/A==√118÷46.75==1.59cm
假设立柱1500mm某一段为两端铰支,则细长压杆的长度系数μ==1
立柱的长细比:λ==μ*L/i==1×150÷1.59==94.3
根据λ==94.3查稳定系数表得稳定系数为:ω==0.3923
立柱所受应力:σ==P/ω*A==25992N/0.3923×46.75 c m2==1417/c m2==14.17N/mm2
σ==14.17 N/mm2≤【允许应力==205 N/mm2】
结论:此种情况满足要求。