86系列大模板计算书

拼装式全钢大模板

计算书

西安奥鑫模板有限公司

前言

为配合我公司的企业标准《拼装式全钢大模板》86系列的发布实施，针对本标准的产品，拼装组合成由900～6000mm轴线间的大模板各种情况，进行了一系列的模板挠度值计算。计算时引进了次变形（挠度）计算，从而得到了模板的最终挠度值。我们选择了各种情况下的模板最不利（挠度值最大）变形值放进了该标准的附录D中供用户参考。本计算书摘录了拼装组合的计算过程及结果，仅供使用者进一步参考。

西安奥鑫模板有限公司

2006年6月1日

拼装式全钢大模板（86系列）

计算书

西安奥鑫模板有限公司发布的企业标准《拼装式全钢大模板》86系列是适用于清水混凝土模板。因此，本计算书的内容是刚度计算及强度验算（变形计算强度验算）。

1．荷载计算

1.1变形计算用的荷载

根据国家标准《混凝土结构工程施工及验收规范》第2.2.3条规定，计算模板变形的荷载标准值只有新浇筑混凝土侧压力这一项。

设：T=20℃β=1.0 β2=1.15 V=2m/h，则侧压力荷载：

F=0.22×24×200/(20+15)×1.0×1.15×=49.1KN/ m2

γcH=24×2.575=61.8KN/ m2，二者取最小值49.1KN/ m2，计算时取50 KN/ m2。其分布图如下：

1.2强度验算时的荷载，根据规定只须将上述荷载乘以1.2分项系数即可，分布图同图1。2．模板挠度计算

2.1外荷载作用下的模板挠度计算

2.1.1模板面板在侧压力作用下的挠度计算

一般工程最大板块不足5000mm宽，按5000mm宽计算，模板竖肋间距按300mm计算。模板面板与竖向肋焊成整体，因此面板两端是固定支承在竖向肋上（边竖肋或中间竖肋），计算跨度l=300 mm。面板距跨中的挠度：

W= = =9.38q

式中q是沿模板高度方向变化的侧压力，将图1的侧压力值分布图代入，面板的跨中挠度最大值在模板的下端，W=9.83×0.05=0.492 mm。

不同（见表1），竖向肋在平均荷载值作用下的挠度计算简图如图3：

单元模板沿竖向肋的荷载分配系数表

表1 单位：mm

梯形荷载作用下的竖向肋挠度计算应用计算机软件计算。将边肋的惯性矩I=349063 mm4，中间竖向肋的惯性矩I=76173 mm4，弹性模量E=206000N/ mm2，代入计算。各单元模板的挠度值如表2所示：

各单元模板竖向肋在荷载作用下的挠度值

表2 单位：mm

注：表中负值表示反挠度值

2.1.3模板背楞的挠度计算

拼装式全钢大模板是用背楞将各单元模板拼装组合在一起，组成整体的全钢大模板。需要何种单元模板，每种单元模板需要多少块，这完全取决于需要浇注混凝土的长度。这里考虑了墙体的轴线间距离由900 mm变化到6000 mm，每步加长300 mm，即由18种拼装组合。拼装组合时的条件是角模固定不变200 mm宽，墙体假定200 mm，穿墙螺栓间距≤1200 mm，第一个穿墙螺栓离角模边150 mm。拼装式全钢大模板的组合原则是尽量减少拼缝、尽量使穿墙螺栓的间距一致。

背楞的支承是穿墙螺栓，背楞的荷载是由各单元模板竖向肋传来的。根据上面竖向肋挠度计算可得到各竖向肋传给下端、中间、上端背楞的集中荷载值，也就是下端、中间、上端背楞对竖向肋的支座反力，如表3所示。

各单元模板竖向肋对背楞的作用力表

表3 单位：KN

背楞是采用2个10#槽钢，其惯性矩I=1983000×2=3966000 mm4，弹性模量E=206000 N/ mm2

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由图可知，采用了单元模板1500mm一块、1200mm二块，穿墙螺栓4根，间距均为

图5 背楞挠度计算简图

仍应用计算机计算，可得到背楞在各单元模板竖向肋处的挠度值，如表4所示。

背楞在各单元模板竖向肋处的挠度值表

表4 单位：mm

2.1.4穿墙螺栓的伸长计算

穿墙螺栓的荷载是由背楞传来的，即背楞挠度值计算时，其支座反力就是穿墙螺栓承受的荷载。本例的穿墙螺栓由图4可知，共有4根，即A、B、C、D。由上面计算结果得到的下端、中间、上端背楞处的穿墙螺栓承受的荷载值如表5所示。

穿墙螺栓承受的荷载值表

表5 单位：mm

采用M32穿墙螺栓，有效横截面积A=648 mm 2，其计算长度L=550 mm 2，弹性模量E=206000N/ mm 2，其伸长量△L=

将上值代入，得到的变形值如表6所示。

穿墙螺栓伸长值表

表6

单位：mm

注：由于穿墙螺栓伸长可使两侧模板发生位移，所以一侧模板的位移为伸 长值的一半。

至此，外荷载作用下的单元模板各部件的挠度值均已计算完毕。但是彼此是独立的，

模板的最终变形还未得到，因为它不是将个部件的挠度值叠加可以得到，而必须计算其次变

形。

2.2模板的次变形计算

2.2.1背楞的次变形（即次挠度）

由于本例4根穿墙螺栓的伸长值是不相等的，所以造成下端、中间、上端背楞的次变形。由计算机计算得到的背楞在各单元模板竖向肋处的次挠度值如表7所示。由表4与表7相应位置数求代数和，即为背楞在各单元模板竖向肋处的总挠度值，如表8所示。

背楞在各单元模板竖向肋处的次挠度值表

表7 单位：mm

背楞在各单元模板竖向肋处的总挠度值表

表8 单位：mm

2.2.2竖向肋的次变形

本例计算得到背楞在各单元模板竖向肋处的总挠度值后，即可计算各单元模板竖向肋的次变形。由计算机计算的各单元模板竖向肋次挠度值如表9所示。各单元模板竖向肋处的总挠度为表2与表9相应位置的代数和，其结果如表10所示。

各单元模板竖向肋次挠度值表

表9 单位：mm