计算书最终
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一、墙模板计算
墙模板的背部支撑由两层龙骨组成:直接支撑模板的为内龙骨,用以支撑内层龙骨的为外龙骨。
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》,当采用溜槽、串筒、导管或容量为0.2m3以下的运输器具时,倾倒混凝土产生的荷载标准值为2kN/m2。
本工程用泵车浇筑,但局部需用塔吊配合料斗浇筑,料斗容量为0.2~0.8m³,倾倒混凝土产生的荷载标准值为4kN/m2,出于安全考虑,计算中采用的荷载标准值为4kN/m2。
1、基本参数
内楞间距(mm):250;穿墙螺栓水平间距(mm):600;
外楞间距(mm):600;穿墙螺栓竖向间距(mm):600;
对拉螺栓直径(mm):M14;
2、外楞信息
外楞材料:圆钢管;外楞合并根数:2;
直径(mm):48;壁厚(mm):3.5;
3、内楞信息
内楞材料:木方;宽度(mm):50;高度(mm):100;
4、面板参数
面板类型:胶合面板;面板厚度(mm):15;
面板弹性模量(N/mm2):9500;面板抗弯强度设计值f
c
(N/mm2):13;
5、木方和钢楞
方木抗弯强度设计值f
c
(N/mm2):13;方木弹性模量E(N/mm2):9000;
钢楞弹性模量E(N/mm2):210000;钢楞抗弯强度设计值f
c
(N/mm2):215;
6、荷载计算
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=0.22γtβ
1β
2
V1/2
F=γH
其中γ--混凝土的重力密度,取24kN/m3;
t--新浇混凝土的初凝时间,取4h;
T--混凝土的入模温度,取20℃;
V--混凝土的浇筑速度,取2.5m/h;(最长段侧墙长40m,宽0.35m,每小时浇筑36m³,36/(40×0.35)=2.571)
H--模板计算高度,取5m;
β1--外加剂影响修正系数,取1;
β2--混凝土坍落度影响修正系数,取1.15。
F=0.22γtβ
1β
2
V1/2=0.22×24×4×1×1.15×5.2=38.4kN/m2
F=γH=24×5=120kN/m2
取较小值作为新浇混凝土侧压力标准值F
1
=38.4kN/m2;
7、墙模板内外楞的计算
(1)、内楞间距
侧板计算宽度取1000mm,假设内楞间距为300mm,则:l/h=300/15=20,查《建筑施工计算手册》表8-28,l/h>13.5,由挠度控制:
l/400=0.677ql4/100EI=0.677×38.4×l4×12/(100×9000×1000×153)
移项化简得:l=289mm,取内楞间距为250mm。
(2)、外楞间距
q=38.4×300/1000=11.52N/mm
假设外楞间距为600mm,则:l/h=600/100=6,查《建筑施工计算手册》表8-28,l/h<13,故由剪力控制:
0.6ql=bh,0.6×11.52×l=50×100,移项化简得:l=723mm,取l=600mm。
(3)、内楞验算
内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,内楞采用木方,宽度50mm,高度100mm,截面抵抗矩W和截面惯性矩I分别为:
W=50×100×100/6=83333mm3;
I=50×100×100×100/12=4166667mm4;
(4)、内楞的强度验算
内楞最大弯矩按下式计算:
M=0.1ql2=0.1×11.628×0.62=418608N·mm
其中,M--内楞计算最大弯矩;
l--计算跨度(外楞间距):l=600mm;
新浇混凝土侧压力设计值q
: 1.2×38.4×0.25×0.9=10.368kN/㎡;
1
: 1.4×4×0.25×0.9=1.26kN/㎡;
倾倒混凝土侧压力设计值q
2
q=10.368+1.26=11.628kN/㎡;
内楞的抗弯强度应满足下式:
σ=M/W<f
其中,σ--内楞承受的应力(N/mm2);
W--内楞的截面抵抗矩(mm3),W=83333 mm3;
f--内楞的抗弯强度设计值(N/mm2);f=13.000N/mm2;
内楞的抗弯强度计算值:σ=418608/83333=5.02N/mm2;
内楞的抗弯强度设计值:f=13N/mm2;
σ=5.02N/mm2<f=13N/mm2,满足要求!
(5)、内楞的挠度验算
根据《建筑施工手册》,刚度验算采用标准荷载,不考虑振动荷载作用。
挠度计算公式如下:
ω=ql4/150EI=9.6×6004/(150×9000×4166667)=0.22mm
其中,q--作用在次楞上的线荷载(kN/m):q=38.4×0.25=9.6KN/m;
l--计算跨度(外楞间距):l=600mm;
E—内楞弹性模量:E=9000N/mm2;
I—内楞的截面惯性矩;
=l/400=600/400=1.5mm;
最大允许挠度值:ω
允
最大挠度计算值0.22mm小于最大允许挠度值1.5mm,满足要求!
8、外楞
外楞的作用主要是加强各部分的连接及模板的整体刚度,不是一种受力构件,按支承内楞需要设置,外楞间距600mm,不再进行计算。
9、面板验算
(1)面板强度验算
当墙侧模板采用木模板时,支撑在内楞上一般按三跨连续梁计算,其最大弯矩M
max
按下式计算:
M
max
=0.1ql2
其中,M--最大弯矩;
l—内楞间距:l=250mm;
新浇混凝土侧压力设计值q
1
:38.4×1.2×0.9=41.472kN/㎡;
倾倒混凝土侧压力设计值q
2
:4×1.4×0.9=5.04kN/㎡;
Q=q
1+q
2
=41.472+5.04=46.512kN/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
max
=0.1×46.512×0.252=0.291K N·m;
按以下公式进行面板抗弯强度验算:
σ=M/W<f
其中,σ--面板承受的应力(N/mm2);
M--面板计算最大弯矩(N·mm);
W--面板的截面抵抗矩:
W=bh2/6=1000×15×15/6=3.75×104mm3;
f--面板截面的抗弯强度设计值(N/mm2);f=13.000N/mm2;
模板承受的应力:σ=M/W=0.291×106/3.7×104=7.87N/mm2<f=13N/mm2;故知,强度满足要求!
(2)面板挠度验算
根据《建筑施工手册》,挠度验算采用标准荷载,不考虑振动荷载作用。
模板挠度计算公式如下:
ω=ql4/150EI=38.4×2504/(150×9500×168750)=0.624mm
其中,q--作用在模板上的均布荷载:q=38.4N/mm;
l--计算跨度(内楞间距):l=250mm;
E--面板的弹性模量:E=9500N/mm2;
I--面板的截面惯性矩:I=600×153/12=168750mm4;
最大允许挠度值:ω
允
=l/400=250/400=0.625mm;
最大挠度计算值0.624mm小于最大允许挠度值0.625mm,满足要求!
10、穿墙螺栓计算
螺栓采用M14,外墙采用止水螺栓,内墙采用普通螺栓。
计算公式如下:
P=F×A=38400×0.6×0.6=13824N
其中 P -- 穿墙螺栓所受的拉力(N);
A -- 穿墙螺栓有效面积(mm2);
F -- 混凝土的侧压力(KN/m2);
查《建筑施工计算手册》表8-11得:穿墙螺栓M14容许拉力为17800N>13824N,满足要求!
二、柱模板计算书
柱模板的背部支撑由两层(木楞或钢楞)组成,第一层为直接支撑模板的竖楞,用以支撑混凝土对模板的侧压力;第二层为支撑竖楞的柱箍,用以支撑竖楞所受的压力;柱箍之间用对拉螺栓相互拉接,形成一个完整的柱模板支撑体系。
柱截面宽度B(mm):1000;柱截面高度H(mm):800;柱模板的总计算高
度:H=5m;
1、基本参数
柱截面宽度方向对拉螺栓数目:4;柱截面宽度方向竖楞数目:5;
柱截面高度方向对拉螺栓数目:3;柱截面高度方向竖楞数目:5;
对拉螺栓直径(mm):M14;
2、柱箍信息
柱箍材料:圆钢管;
直径(mm):48;壁厚(mm):3.5;
柱箍的间距(mm):500;柱箍合并根数:2;
3、竖楞信息
竖楞材料:木方;竖楞合并根数:1;
宽度(mm):50;高度(mm):100;
4、面板参数
面板类型:胶合面板;面板厚度(mm):15;
面板弹性模量(N/mm2):9500;面板抗弯强度设计值f
c
(N/mm2):13;
5、木方和钢楞
方木抗弯强度设计值f
c
(N/mm2):13;方木弹性模量E(N/mm2):9000;
钢楞弹性模量E(N/mm2):210000;钢楞抗弯强度设计值fc(N/mm2):215;
6、柱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=0.22γtβ
1β
2
V1/2
F=γH
其中γ--混凝土的重力密度,取24kN/m3;
t--新浇混凝土的初凝时间,取4h;
T--混凝土的入模温度,取20℃;
V--混凝土的浇筑速度,取5m/h(每六个柱为一组循环浇筑,每小时拌和站供砼方量为24m³,24/(0.8×1×6)=5,);
H--模板计算高度,取5m;
β1--外加剂影响修正系数,取1;
β2--混凝土坍落度影响修正系数,取1.15。
F=0.22γtβ
1β
2
V1/2=0.22×24×4×1×1.15×5=54.3kN/m2
F=γH=24×5=120kN/m2
取较小值54.3kN/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q
1
=54.3kN/m2;
倾倒混凝土时产生的荷载标准值q
2
=4kN/m2;
7、柱模板面板的计算
模板结构构件中的面板属于受弯构件,按简支梁或连续梁计算。
分别取柱截面B方向和H方向面板作为验算对象,进行强度、刚度计算。
强度验算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。
柱截面B方向竖楞间距最大,为l=237.5mm,且竖楞数为5,因此对柱截面宽度方向面板按均布荷载作用下的三跨连续梁进行计算。
(1)、面板抗弯强度验算
对柱截面宽度方向面板按均布荷载作用下的三跨连续梁计算最大跨中弯距:
M=0.1ql2
其中,M--面板计算最大弯矩(N·mm);
l--计算跨度(竖楞间距):l=237.5mm;
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q
1
:1.2×54.3×0.5×0.90=29.322kN/m2;
倾倒混凝土侧压力设计值q
2
:1.4×4.00×0.5×0.90=2.52kN/m2;
式中,0.90为按《施工手册》取用的临时结构折减系数。
q=q
1+q
2
=29.322+2.52=31.842kN/m2;
面板的最大弯矩:M=0.1×31.842×237.5×237.5=179609N.mm2;
面板最大应力按下式计算:
σ=M/W<f
其中,σ--面板承受的应力(N/mm2);
M--面板计算最大弯矩(N·mm);
W--面板的截面抵抗矩:W=bh2/6=500×15×15/6=18750mm3;
f--面板的抗弯强度设计值(N/mm2);f=13.000N/mm2;
面板的最大应力计算值:σ=M/W=179609/18750=9.6N/mm2;
面板的最大应力计算值σ=9.6N/mm2小于面板的抗弯强度设计值[σ]=13N/mm2,满足要求!
(2)、面板挠度验算
最大挠度按均布荷载作用下的三跨连续梁计算,挠度计算公式如下: ω=0.677ql4/(100EI)
其中,q--作用在模板上的侧压力线荷载(kN/m):q=54.3×0.5=27.15kN/m;
ω--面板最大挠度(mm);
l--计算跨度(竖楞间距):l=237.5mm;
E--面板弹性模量(N/mm2):E=9500.00N/mm2;
I--面板截面的惯性矩(mm4);
I=bh3/12=500×15.0×15.0×15.0/12=140625mm4;
面板最大容许挠度:[ω]=237.5/250=0.95mm;
面板的最大挠度计算
值:ω=0.677×27.15×237.54/(100×9500×140625)=0.44mm;
面板的最大挠度计算值ω=0.44mm小于面板最大容许挠度设计值
[ω]=0.95mm,满足要求!
8、竖楞计算
模板结构构件中的竖楞(小楞)属于受弯构件,按连续梁计算。
本工程柱高度为5m,柱箍间距为500mm,因此按均布荷载作用下的三跨连续梁计算。
本工程中,竖楞采用木方,宽度50mm,高度100mm,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W=50×100×100/6×1=83333mm3;
I=50×100×100×100/12×1=4166667mm4;
1.抗弯强度验算
支座最大弯矩计算公式:
M=0.1ql2
其中,M--竖楞计算最大弯矩(N·mm);
l--计算跨度(柱箍间距):l=500mm;
q--作用在竖楞上的线荷载,它包括:
新浇混凝土侧压力设计值q
:1.2×54.3×0.2375×0.9=13.928kN/m;
1
:1.4×4×0.2375×0.9=1.197kN/m;
倾倒混凝土侧压力设计值q
2
q=13.928+1.197=15.125kN/m
竖楞的最大弯距:M=0.1×15.125×500×500=378125N·mm;
σ=M/W<f
其中,σ--竖楞承受的应力(N/mm2);
M--竖楞计算最大弯矩(N·mm);
W--竖楞的截面抵抗矩(mm3);
f--竖楞的抗弯强度设计值(N/mm2);f=13.000N/mm2;
竖楞的最大应力计算值:σ=M/W=378125/83333=4.5N/mm2;
竖楞的最大应力计算值σ=4.5N/mm2小于竖楞的抗弯强度设计值
[σ]=13N/mm2,满足要求!
2.挠度验算
最大挠度按三跨连续梁计算,公式如下:
ωmax=0.677ql4/(100EI)≤[ω]=l/250
其中,q--作用在竖楞上的线荷载(kN/m):q=54.3×0.2375=12.897kN/m;
ωmax--竖楞最大挠度(mm);
l--计算跨度(柱箍间距):l=500mm;
E--竖楞弹性模量(N/mm2),E=9000.00N/mm2;
I--竖楞截面的惯性矩(mm4),I=4166667mm4;
竖楞最大容许挠度:[ω]=500/250=2mm;
竖楞的最大挠度计算
值:ω=0.677×12.897×5004/(100×9000×4166667)=0.146mm;
竖楞的最大挠度计算值ω=0.146mm小于竖楞最大容许挠度[ω]=2mm,满足要求!
9、B方向柱箍的计算
本工程中,B方向柱箍采用圆钢管,直径48mm,壁厚3.5mm,长度1000+48×2+100×2=1296mm,取1300mm。
截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: W=5080×2=10160mm3;
I=121900×2=243800mm4;
其中P--竖楞方木传递到柱箍的集中荷载(kN);
P=(1.2×54.3×0.9+1.4×4×0.9)×0.2375×0.5=7.562kN·m;
(1)、柱箍抗弯强度验算
柱箍截面抗弯强度验算公式
σ=M/W<f
其中,柱箍杆件的最大弯矩设计值:M=0.175Pl=661717N·mm;
弯矩作用平面内柱箍截面抵抗矩:W=10160mm3;
柱箍的抗弯强度设计值:[f]=215N/mm2;
B边柱箍的最大应力计算值σ=661717/10160=65.13/mm2小于柱箍的抗弯强度设计值[f]=215N/mm2,满足要求!
(2)、柱箍挠度验算
挠度验算公式:
ω=1.46×Pl3/100EI=1.46×7562×237.53/100×210000×121900=0.058mm;
柱箍最大容许挠度:[ω]=237.5/250=0.95mm;
柱箍的最大挠度ω=0.058mm小于柱箍最大容许挠度[ω]=0.95mm,满足要求!
10、B方向对拉螺栓的计算
计算公式如下:
N<[N]=f×A
其中N--对拉螺栓所受的拉力;
A--对拉螺栓有效面积(mm2);
f--对拉螺栓的抗拉强度设计值,取170N/mm2;
查表得:
对拉螺栓的型号:M14;
对拉螺栓的有效直径:11.83mm;
对拉螺栓的有效面积:A=105mm2;
对拉螺栓所受的最大拉力:
N=(1.2×54.3×0.85+1.4×4×0.85)×(1.3/3)×0.5=13.032kN。
对拉螺栓最大容许拉力值:[N]=170×105=17.8kN;
对拉螺栓所受的最大拉力N=13.032kN小于对拉螺栓最大容许拉力值
[N]=17.8kN,对拉螺栓强度验算满足要求!
11、H方向柱箍的计算
本工程中,H方向柱箍采用圆钢管,直径48mm,壁厚3.5mm,长度800+48×2+100×2=1096mm,取1100mm。
截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W=5080×2=10160mm3;
I=121900×2=243800mm4;
其中P--竖楞方木传递到柱箍的集中荷载(kN);
P=(1.2×54.3×0.9+1.4×4×0.9)×0.1875×0.5=5.97kN·m;
(1)、柱箍抗弯强度验算
柱箍截面抗弯强度验算公式
σ=M/W<f
其中,柱箍杆件的最大弯矩设计值:M=0.175Pl=522408N·mm;
弯矩作用平面内柱箍截面抵抗矩:W=10160mm3;
柱箍的抗弯强度设计值:[f]=215N/mm2;
B边柱箍的最大应力计算值σ=522408/10160=51.42N/mm2小于柱箍的抗弯
强度设计值[f]=215N/mm2,满足要求!
(2)、柱箍挠度验算
挠度验算公式:
ω=1.46×Pl3/100EI=1.46×5970×187.53/100×210000×121900=0.02mm;
柱箍最大容许挠度:[ω]=187.5/250=0.75mm;
柱箍的最大挠度ω=0.02mm小于柱箍最大容许挠度[ω]=0.75mm,满足要求!
12、H方向对拉螺栓的计算
计算公式如下:
N<[N]=f×A
其中N--对拉螺栓所受的拉力;
A--对拉螺栓有效面积(mm2);
f--对拉螺栓的抗拉强度设计值,取170N/mm2;
查表得:
对拉螺栓的型号:M14;
对拉螺栓的有效直径:11.83mm;
对拉螺栓的有效面积:A=105mm2;
对拉螺栓所受的最大拉力:
N=(1.2×54.3×0.85+1.4×4×0.85)×(1.1/2)×0.5=16.5kN。
对拉螺栓最大容许拉力值:[N]=170×105=17.8kN;
对拉螺栓所受的最大拉力N=16.5kN小于对拉螺栓最大容许拉力值
[N]=17.8kN,对拉螺栓强度验算满足要求!
三、梁模板计算书
1、模板支撑及构造参数
梁截面宽度 B(m):0.6;梁截面高度 H(m):0.8;
混凝土板厚度(mm):300;立杆沿梁跨度方向间距L
(m):0.9;
a
(m):0.9;梁支撑架搭设高度H(m):5;
板底承重立杆横向间距或排距L
b
承重架支撑形式:梁底支撑小楞垂直梁截面方向;
梁底承重托梁采用的钢管类型为Φ48×3.5,长度2m,间距600mm;
2、荷载参数
新浇混凝土重力密度(kN/m3):24.00;模板自重(kN/m2):0.3;
钢筋自重(kN/m3):1.5;施工均布荷载标准值(kN/m2):2.5;
新浇混凝土侧压力标准值(kN/m2):19.2;
振捣混凝土对梁底模板荷载(kN/m2):2;
振捣混凝土对梁侧模板荷载(kN/m2):4;
3、材料参数
木材弹性模量E(N/mm2):9500;木材抗弯强度设计值fm(N/mm2):13;
面板材质:胶合面板;面板厚度(mm):15;面板弹性模量E(N/mm2):9500;
面板抗弯强度设计值fm(N/mm2):13;钢材弹性模量E(N/mm2):210000;
钢材抗弯强度设计值fm(N/mm2):215;
4、梁底模板参数
梁底方木截面宽度b(mm):50;梁底方木截面高度h(mm):100;
梁底纵向支撑根数:3;
5、梁侧模板参数
主楞间距(mm):600;内楞根数:3;
穿梁螺栓直径(mm):M14;穿梁螺栓水平间距(mm):600;
主楞材料:木方;
宽度(mm):50;高度(mm):100;
内楞材料:木方;
宽度(mm):50;高度(mm):100;
6、梁侧模板荷载计算
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=0.22γtβ
1β
2
V1/2
F=γH
其中γ -- 混凝土的重力密度,取24kN/m3;
t -- 新浇混凝土的初凝时间,取4h;
T -- 混凝土的入模温度,取20℃;
V -- 混凝土的浇筑速度,取2.5 m/h;
H -- 混凝土侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面总高度,取0.8m;
β
1
-- 外加剂影响修正系数,取1;
β
2
-- 混凝土坍落度影响修正系数,取1.15。
分别计算得38.4kN/m2、19.2kN/m2,取19.2kN/m2作为本工程计算荷载。
7、梁侧模板面板的计算
面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和刚度。
强度验算要考虑新浇混凝土侧压力和振捣混凝土时产生的荷载;挠度验算只考虑新浇混凝土侧压力。
内楞的根数为3根,间距375mm。
面板按照均布荷载作用下的两跨连续梁计算。
(1)、强度计算
材料抗弯强度验算公式如下:
σ= M/W < [f]
其中,W -- 面板的净截面抵抗矩,W =800×15×15/6=30000mm2;
M -- 面板的最大弯矩(N·mm);
σ -- 面板的弯曲应力计算值(N/mm2)
[f] -- 面板的抗弯强度设计值(N/mm2);
按照均布活荷载最不利布置下的两跨连续梁计算:
M = 0.125ql2
其中,q -- 作用在模板上的侧压力,包括:
=1.2×19.2×0.375=8.64kN/m;
新浇混凝土侧压力设计值: q
1
=1.4×4×0.375=2.1kN/m;
振捣混凝土荷载设计值: q
2
荷载组合q=8.64+2.1=10.74KN/m;
计算跨度: l=375mm;
面板的最大弯矩M=0.125×10.74×3752=188789N·mm;
面板的受弯应力计算值:σ=188789/30000=6.3N/mm2;
面板的抗弯强度设计值: [f] = 13N/mm2;
面板的受弯应力计算值σ =6.3N/mm2小于面板的抗弯强度设计值
[f]=13N/mm2,满足要求!
(2)、挠度验算
ω=0.521ql4/(100EI)≤[ω]=l/250
q--作用在模板上的新浇筑混凝土侧压力线荷载设计值:
q=1.2×19.2×0.375=8.64kN/m
l--计算跨度:l=375mm;
E--面板材质的弹性模量:E=9500N/mm2;
I--面板的截面惯性矩:I=800×15×15×15/12=225000mm4;
面板的最大挠度计算值:
ω=0.521×8.64×3754/(100×9500×225000) = 0.416 mm;
面板的最大容许挠度值:[ω] = l/250 =375/250 = 1.5mm;
面板的最大挠度计算值ω=0.416mm 小于面板的最大容许挠度值[ω]=1.5mm,满足要求!
8、内楞计算
内楞直接承受模板传递的荷载,按照均布荷载作用下的两跨连续梁计算。
本工程中,内楞采用木方,宽度50mm,高度100mm,截面惯性矩I,截面抵抗矩W和弹性模量E分别为:
W =50×100×100/6 =83333mm3;
I =50×100×100×100/12 =4166667mm4;
E = 9500N/mm2;
(1)、内楞强度验算
强度验算计算公式如下:
σ = M/W<[f]
M=0.125ql2=0.125×10.74×6002=483300N·mm
内楞的最大受弯应力计算值σ =483300/83333=5.8N/mm2;
内楞的抗弯强度设计值: [f] = 13N/mm2;
内楞最大受弯应力计算值σ=5.8N/mm2小于内楞的抗弯强度设计值
[f]=13N/mm2,满足要求!
(2)、内楞的挠度验算
ω=0.521ql4/(100EI)=0.521×8.64×6004/(100×9500×4166667)=0.15mm 内楞的最大容许挠度值: [ω] =600/250=2.4mm;
内楞的最大挠度计算值ω=0.15mm 小于内楞的最大容许挠度值
[ω]=2.4mm,满足要求!
9、穿梁螺栓的计算
验算公式如下:
N<[N]= f×A
其中 N -- 穿梁螺栓所受的拉力;
A -- 穿梁螺栓有效面积 (mm2);
f -- 穿梁螺栓的抗拉强度设计值,取170 N/mm2;
穿梁螺栓型号: M14 ;查表得:
穿梁螺栓有效直径: 11.83 mm;
穿梁螺栓有效面积: A = 105 mm2;
穿梁螺栓所受的最大拉力:
N=(1.2×8.64×0.85+1.4×4×0.85)×0.375×0.6=3.054kN。
穿梁螺栓最大容许拉力值:[N] =105×170=17.85 kN;
穿梁螺栓所受的最大拉力 N=3.054kN 小于穿梁螺栓最大容许拉力值[N]=17.85kN,满足要求!
10、梁底模板计算
面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和挠度。
计算的原则是按照模板底支撑的间距和模板面的大小,按支撑在底撑上的两跨连续梁计算。
强度验算要考虑模板结构自重荷载、新浇混凝土自重荷载、钢筋自重荷载和振捣混凝土时产生的荷载;挠度验算只考虑模板结构自重、新浇混凝土自重、钢筋自重荷载。
本算例中,面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W=600×15×15/6=22500mm3;
I=600×15×15×15/12=168750mm4;
(1)、抗弯强度验算
按以下公式进行面板抗弯强度验算:
σ = M/W<[f]
钢筋混凝土梁和模板自重设计值(kN/m):
=1.2×[24+1.5+0.3]×0.9=27.864kN/m;
q
1
施工荷载与振捣混凝土时产生的荷载设计值(kN/m):
=1.4×2×0.9=2.52kN/m;
q
2
q=(27.864+2.52)×0.6=18.2304kN/m;
最大弯矩及支座反力计算公式如下:
=0.125ql2=0.125×18.2304×2752=172334N·mm;
M
max
σ=M max/W=172334/22500=7.7N/mm2;
梁底模面板计算应力σ=7.7N/mm2小于梁底模面板的抗弯强度设计值
[f]=13N/mm2,满足要求!
(2)、挠度验算
根据《建筑施工计算手册》刚度验算采用标准荷载,同时不考虑振动荷载作用。
最大挠度计算公式如下:
ω=0.521ql4/(100EI)≤[ω]=l/250
其中,q--作用在模板上的压力线荷载:
q=27.864×0.6=16.718kN/m;
l--计算跨度(梁底支撑间距):l=600mm;
E--面板的弹性模量: E=9500N/mm2;
面板的最大允许挠度值:[ω] =275/250=1.1mm;
面板的最大挠度计算值:
ω= 0.521×16.718×2754/(100×9500×168750)=0.31mm;
面板的最大挠度计算值:ω=0.31mm小于面板的最大允许挠度值:[ω] =1.1mm,满足要求!
11、梁底支撑的计算
本工程梁底支撑采用方木。
强度及抗剪验算要考虑模板结构自重荷载、新浇混凝土自重荷载、钢筋自重荷载和振捣混凝土时产生的荷载;挠度验算只考虑模板结构自重、新浇混凝土自重、钢筋自重荷载。
本算例中,方木的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W =50×100×100/6 =83333mm3;
I =50×100×100×100/12 =4166667mm4;
(1)、方木强度验算
计算公式如下:
最大弯矩M=0.125ql2=0.125×18.2304×0.62=0.82kN·m;
最大应力σ=M/W=0.82×106/83333=9.8N/mm2;
抗弯强度设计值 [f] =13 N/mm2;
最大应力计算值9.8N/mm2小于方木抗弯强度设计值13N/mm2,满足要求!
(2)、方木挠度验算
计算公式如下:
ω=0.521ql4/(100EI)≤[ω]=l/250
方木最大挠度计算值:
ω=0.521×18.2304×6004/(100×9500×4166667)=0.35mm;
方木的最大允许挠度 [ω]=600/250=2.4mm;
最大挠度计算值ω=0.31mm 小于最大允许挠度[ω]=2.4mm,满足要求!
12.支撑托梁
托梁按照集中荷载作用下的两跨连续梁计算
(1)、强度验算
钢筋混凝土梁自重:
=(24+1.5)×0.8=20.4kN·m
q
1
模板自重:q
=0.3 kN·m
1
活荷载为施工荷载与振捣荷载:
q
=2kN·m
3
q=[1.2×(20.4+0.3)+1.4×2]×0.6=16.584kN·m
支架跨距0.9m,梁底宽度0.6m,梁底木楞间距0.275m,
P=16.584×0.9×0.275=4.10454kN·m
最大弯矩 M=0.188Pl=0.188×4.10454×0.9=694488N·mm;
最大应力σ=694488/5080=137N/mm2;
支撑抗弯设计强度 [f]=215 N/mm2;
支撑托梁的最大应力计算值137N/mm2小于支撑托梁的抗弯设计强度215N/mm2,满足要求!
(2)、挠度验算
最大挠度计算值:
ω=0.911Pl3/(100EI)=0.911×4.1×9003/(100×210000×121900)=0.001mm
最大挠度容许值[ω]=900/1000=0.9mm;
最大挠度计算值ω=0.001mm<最大挠度容许值[ω]=0.9mm,满足要求!
四、板模板计算书
1、模板支架参数
横向间距或排距(m):0.9;纵距(m):0.9;模板支架搭设高度(m):5;
采用的钢管(mm):Φ48×3.5 ;托梁为U型钢托;
2、荷载参数
模板与木板自重(kN/m2):0.5;混凝土自重(kN/m3):24;
钢筋自重(kN/m3):1.1;施工均布荷载标准值(kN/m2):2.5;
振捣混凝土时产生的荷载(kN/m2):2;
3、材料参数
面板采用胶合面板,厚度为15mm;板底支撑采用方木;
面板弹性模量E(N/mm2):9500;面板抗弯强度设计值(N/mm2):13;
木方弹性模量E(N/mm2):9500;木方抗弯强度设计值(N/mm2):13;
钢材弹性模量E(N/mm2):210000;钢材抗弯强度设计值fm(N/mm2):215;
木方的间隔距离(mm):500;
木方的截面宽度(mm):50;木方的截面高度(mm):100。
4、模板面板计算
模板面板为受弯构件,按三跨连续梁对面板进行验算其抗弯强度和刚度
模板面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W=1000×15×15/6=37500mm3;
I=1000×15×15×15/12=281250mm4;
模板面板的按照三跨连续梁计算。
(1)、荷载计算
由于模板及其支架中不确定因素较多,荷载取值难以准确,不考虑荷载设计值的折减,模板宽度取值为1000mm,厚度15mm,混凝土板厚300mm。
静荷载为模板、混凝土及钢筋的自重(kN/m):
q1 =(0.5+24+1.1)×1.2=30.72kN/m;
(2)活荷载为施工人员及设备荷载、振捣荷载(kN/m):
q2 =(2.5+2)×1.4=6.3kN/m;
q=(30.72+6.3)×0.3=11.106kN/m
(2)、强度计算
计算公式如下:
M=0.1ql2=0.1×11.106×5002=277650N·mm
面板最大应力计算值σ=M/W=277650/37500 =7.4N/mm2;
面板的抗弯强度设计值[f]=13N/mm2;
面板的最大应力计算值为7.4N/mm2小于面板的抗弯强度设计值 13 N/mm2,满足要求!
(3)、挠度计算
挠度计算公式为:
ω=0.677ql4/(100EI)≤[ω]=l/250
ω=0.677×11.106×5004/(100×9500×281250)=1.8mm;
面板最大允许挠度 [ω]=500/250=2mm;
面板的最大挠度计算值1.8mm小于面板的最大允许挠度2mm,满足要求!
5、模板支撑方木的计算
方木按照三跨连续梁计算,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W=b×h2/6=50×100×100/6=83333mm3;
I=b×h3/12=50×100×100×100/12=4166667mm4;
(1)、荷载计算
静荷载为模板、混凝土及钢筋的自重(kN/m):
q1 =(0.5+24+1.1)×1.2=30.72kN/m;
活荷载为施工人员及设备荷载、振捣荷载(kN/m):
q2 =(2.5+2)×1.4=6.3kN/m;
q=(30.72+6.3)×0.3=11.106kN/m
(2)、强度验算
计算公式如下:
M=0.1ql2
均布荷载q=11.106×0.5=5.553kN/m;
最大弯矩M=0.1ql2=0.1×5.553×5002=138825kN·m;
方木最大应力计算值σ=M/W=138825/83333=1.67N/mm2;
方木的抗弯强度设计值[f]=13.000N/mm2;
最大应力计算值为1.66N/mm2小于设计值13N/mm2,满足要求!
(3)、挠度验算
计算公式如下:
ω=0.677ql4/(100EI)≤[ω]=l/250
均布荷载q=11.106×0.5=5.553kN/m;
最大挠度计算值:
ω=0.677×5.553×5004/(100×9500×4166666.667)=0.059mm;
最大允许挠度[ω]=500/250=2mm;
方木的最大挠度计算值0.059mm 小于方木的最大允许挠度2mm,满足要求!
6、托梁计算
托梁按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算;
(1)、荷载计算
静荷载为模板、混凝土及钢筋的自重(kN/m):
q1 =(0.5+24+1.1)×1.2=30.72kN/m;
活荷载为施工人员及设备荷载、振捣荷载(kN/m):
q2 =(2.5+2)×1.4=6.3kN/m;
q=(30.72+6.3)×0.3=11.106kN/m
支架纵横跨距均为0.9m,板底木楞间距0.5m,主龙骨间距0.9m,托梁受到的集中应力为:
P=11.106×0.5×0.9=4.9977kN·m
最大弯矩M=0.175Pl=0.175×4.9977×0.9=787138N·mm;
最大应力σ=782430/5080=155N/mm2;支撑抗弯设计强度[f]=215 N/mm2;
(2)、挠度验算
最大挠度计算值:
ω=1.146Pl3/(100EI)=1.146×5×9003/(100×210000×121900)=0.87mm 最大挠度容许值[ω]=900/1000=0.9mm;
最大挠度计算值ω=0.87mm<最大挠度容许值[ω]=0.9mm,满足要求!。