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文档简介
1、*火车站及地下区间模板支架计算书:*火车站及地下区间结构模板支架计算书 计 算: 复 核: 审 核: 批 准: 中国中铁股份有限公司 *市轨道交通1号线、2号线一期 施工总承包项目经理部 XXX八年八月十日 目 录 1.工程概况 1 2.计算目标 1 3.计算依据 1 4.计算理论及方法 1 5.计算参数取值 1 6.荷载组合 3 6.1恒载 3 6.2活载 3 6.3荷载组合 3 7.模板体系计算 3 7.1板厚700mm支架检算 3 7.1.1支架体系计算 3 7.2板厚400mm中板支架检算 11 7.2.1支架体系计算 11 7.3顶板梁截面900mm×1600mm支架检算
2、19 7.3.1顶板梁底模支架体系计算 19 7.3.2顶板梁侧模板验算 27 7.4中板梁截面800×1000mm支架检算 34 7.4.1中板梁底模检算 34 7.4.2 中板梁侧模板验算 42 7.5侧墙模板支架检算 49 7.5.1侧墙模板设计 49 7.5.2侧墙模板检算 49 7.6柱子模板支架检算 56 7.6.1柱子模板设计 56 7.6.1柱子模板检算 56 7.7中隔墙模板支架检算 60 7.7.1中隔墙模板设计 60 8施工注意事项 67 1.工程概况 *火车站结构顶板厚度为700mm,标准段中板厚度为400mm,底板厚度为900mm;顶纵梁截面尺寸为900
3、215;1600mm ,中纵梁截面尺寸为800×1000mm,侧墙厚700mm。 明挖地下区间结构顶板厚度为700mm,底板厚度为800900mm,侧墙厚度为600700mm。 2.计算目标 本计算的计算目标为: 1)验算各构件强度; 2)验算各构件的刚度; 3)验算各构件的稳定性。 3.计算依据 本计算的计算依据如下: 1)建筑施工承插型盘扣式钢管支架安全技术规程(JGJ231-2022)2)建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规程(JGJ130-2022)3)建筑地基基础设计规范(GB50007-2022)4)建筑结构荷载规范(GB50009-20XX) 5)混凝土结构设计规范(GB
4、50010-2022)6)钢结构设计标准(GB50017-20XX)7)施工图纸 4.计算理论及方法 本计算主要依据建筑施工承插型盘扣式钢管支架安全技术规程(JGJ231-2022)、钢结构设计标准(GB50017-20XX)等规范中的相关规定,通过结构力学求解器软件计算完成。 5.计算参数取值 1)胶合板 胶合板截面特性及力学参数详见表5.1-1所示。 表5.1-1 胶合板截面特性及力学参数表 规格 抗弯允许应力w(N/mm2)10mm宽 弹性模量(N/mm2)惯性矩I(mm4)抵抗矩W(mm3)18mm 20 4860 540 9.0×103 2)方木 方木截面特性及力学参数详见
5、表5.1-2所示。 表5.1-2 方木截面特性及力学参数表 规格 允许应力(MPa)惯性矩I (m4)抵抗矩W (m3)弹性模量(MPa)抗弯w 抗剪j 8cm×8cm 13 1.4 3413333 85333 9.5×103 3)钢管 48×3.0mm钢管,抗弯强度205N/mm2,弹性模量206000N/mm4,查钢结构设计标准(GB50017-20XX)得,。 4)盘扣支架 承插型盘扣支架标准外径60mm,壁厚3.2mm,本计算书按规范考虑0.1mm加工误差进行计算。 表5.1-3 盘扣架体各配件力学性能 材料规格 力学性能 立杆59.9×3.1m
6、m Q345(A型)截面面积(A)5.49×102 mm2 惯性距(I)2.24×105cm4 回转半径 (i)20.1mm 每米长质量(kN) 0.06 Q345B强度设计值 300Mpa 5)槽钢 查钢结构设计标准(GB50017-20XX)表3-4得Q235b槽钢力学参数详见表3.2-3 所示。 表5.1-4 双拼槽钢截面特性及力学参数表 规格 抗弯允许应力w N/mm2)惯性矩I(mm4)抵抗矩W(mm3)弹性模量(N/mm2)双拼10b槽钢 140 3966000 79320 2.06×105 双拼12槽钢 140 6920000 115400 2.06
7、×105 8槽钢 140 3000 25325 2.06×105 6)工字钢 查钢结构设计标准(GB50017-20XX)表3-4得Q235b工字钢I16力学参数详见表3.2-3 所示。 表5.1-4 I16工字钢截面特性及力学参数表 规格 抗弯允许应力w N/mm2)抗剪允许应力 N/mm2)惯性矩I(mm4)抵抗矩W(mm3)弹性模量(N/mm2)16工字钢 140 80 11300000 141000 2.06×105 6.荷载组合 6.1恒载 主要包括:作用于支架的新浇筑板自重支架结构自重 6.2活载 主要包括:施工人员、材料及施工机具荷载振捣混凝土时产生
8、的荷载浇筑混凝土时产生的冲击荷载新浇砼侧压力 6.3荷载组合 设计荷载按下式进行组合: 验算构件强度:1.2倍恒载+1.4倍活载; 验算构件刚度:1倍恒载。 7.模板体系计算 7.1板厚700mm支架检算 泵房及楼板截面厚度700mm顶模采用18mm厚的木胶板+80×80mm方木250+I16工字钢1200×1500mm,步距1500mm,M60×3.2mm承插式盘扣支架支撑体系。 7.1.1支架体系计算 1)胶合板模板计算 (1)计算简图及计算模型的确定 一块胶合板宽度为1.2米左右,肋间距250mm,按照简支梁进行计算,取10mm宽板条作为计算单元,计算简图如
9、下: 0.25 图7.1-1 胶合面板计算简图 按照建筑施工承插型盘扣式钢管支架安全技术规程进行荷载取值,顶板模板承受的荷载及组合如下: 表7.1-1模板荷载标准值和设计值 序号 荷载名称 标准值 荷载分项系数 设计值 1 模板自重 0.3KN/m2 1.2 0.36 2 新浇筑混凝土(包括钢筋)自重 25.1×0.7=17.57KN/m2 1.2 21.084 3 施工荷载 取4.5KN/m2 1.4 6.3 合 计 27.744 注:施工人员及设备荷载、施工振捣荷载和混凝土产生的荷载综合考虑,故取3+1.5=4.5KN/m2。 用于强度验算的均布荷载设计值: 用于变形验算的均布荷
10、载标准值: (2)强度和挠度的检算 查规范得最大弯矩系数为。 强度验算 跨度/板厚=300/18100,属小挠度连续板。 弯矩: 图7.1-2 胶合面板弯矩图(2167.2Nmm)抗弯强度满足要求 挠度验算 图7.1-3 胶合面板挠度图(0.234mm)挠度满足要求 剪力验算 图7.1-4 胶合面板剪力图(34.68N)剪力满足要求。 因此,胶合板强度、刚度和剪力满足要求。 2)次龙骨计算 次龙骨采用80×80方木,间距250mm,主龙骨间距1200mm。 (1)计算简图及计算模型的确定 1.20 1.20 1.20 按三跨连续梁计算,计算简图见下图: 图7.1-5次龙骨计算简图 表
11、7.1-2次龙骨荷载标准值和设计值 序号 荷载名称 标准值 荷载分项系数 设计值 1 模板自重 0.3+0.179=0.479KN/ m2 1.2 0.575 2 新浇筑混凝土(包括钢筋)自重 17.57KN/m2 1.2 21.084 3 施工荷载 取4.5KN/m2 1.4 6.3 合 计 27.959 注:方木自重查规范得7KN/m3,80×80方木荷载为0.179KN/m2用于强度验算的均布荷载设计值。 用于强度验算的均布荷载设计值: 用于变形验算的均布荷载标准值: (2)强度和挠度的检算 根据规范得: 弯矩系数,挠度系数,剪力系数 强度验算 弯矩: 图7.1-6 次龙骨弯矩
12、图() 抗弯强度合格 挠度验算 查规范得,挠度系数为 图7.1-7 次龙骨挠度图(mm)挠度满足要求 .剪力验算: 图7.1-8 次龙骨剪力图(N)因此,次龙骨强度、挠度和剪力满足要求。 3)主龙骨计算 主龙骨采用I16工字钢,间距1200mm,立杆支撑间距1500mm。 (1)计算简图及计算模型的确定 由于次龙骨较密,简化计算主龙骨近似按均布荷载计算,按三跨连续梁计算,计算简图见下图: 1.50 1.50 1.50 图7.1-9 主龙骨计算简图 表7.1-3 主龙骨荷载标准值和设计值 序号 荷载名称 标准值 荷载分项系数 设计值 1 模板及支架自重 0.479+0.073=0.552KN/
13、m2 1.2 0.662 2 新浇筑混凝土(包括钢筋)自重 17.57KN/m2 1.2 21.084 3 施工荷载 取4.5KN/m2 1.4 6.3 合 计 28.046 用于强度验算的均布荷载设计值: 用于变形验算的均布荷载标准值: (2)强度和挠度的检算 根据规范得,弯矩系数,剪力系数挠度系数。 强度检算 弯矩: 图7.1-10 主龙骨弯矩图()挠度检算 图7.1-11 主龙骨挠度图(mm)挠度满足要求。 经检算,主龙骨满足强度、刚度的要求。 剪力验算 剪力: 图7.1-12 主龙骨剪力图(N)因此,板底主龙骨强度、挠度和剪力满足要求。 4)立杆计算 立杆采用承插型盘扣60×
14、3.2mm钢管,A=5.49cm2,惯性矩I=22.4cm4,截面模量W=7.7cm3,回转半径2.01cm。立杆间距1200×1500mm,步距1.5m。 表7.1-4立杆荷载标准值和设计值 序号 荷载名称 标准值 荷载分项系数 设计值 1 模板及支架自重 0.552KN/ m2 1.2 0.662 2 新浇筑混凝土(包括钢筋)自重 17.57KN/m2 1.2 21.084 3 施工荷载 取4.5KN/m2 1.4 6.3 合 计 28.046 单肢立杆轴向力: LX-单肢立杆纵向间距,取1500mm; LY-单肢立杆横向间距,取1200mm; 工字钢重量:0.205KN/m 每
15、根立杆承载面积为1200×1500mm(1)设计荷载检算 盘扣支架设计为立杆间距1.2×1.5m,横杆步距1.5m,立杆抗压强度设计值300N/mm2。 (2)立杆稳定性检算 单肢立杆承载力: -轴心受压杆件稳定系数,按照长细比查建筑施工承插型盘扣件钢管支架安全技术规范附录D采用; A-立杆横截面面积:; f-钢材的抗拉、抗压强度设计值:f=300N/mm2; 钢管回转半径: 模板支架立杆计算长度按下列公式计算,并取其中的较大值: 故取 查建筑施工承插型盘扣件钢管支架安全技术规范附录D得 立杆的允许荷载为: 立杆稳定性满足施工要求。 因此,顶板模板支架经检算,均满足设计荷载
16、要求。 7.2板厚400mm中板支架检算 泵房及中板楼板厚400mm采用18mm厚的木胶板+80×80mm方木300mm+I16工字钢+1200×1500mm,步距1500mm,M60×3.2mm承插式盘扣支架支撑体系。 7.2.1支架体系计算 1)胶合板模板计算 (1)计算简图及计算模型的确定 一块胶合板宽度为1.2米左右,肋间距300mm,按照简支梁计算,取10mm宽板条作为计算单元,计算简图如下: 图7.2-1胶合面板计算简图 中板模板承受的荷载及组合如下: 表7.2-1胶合面板荷载标准值和设计值 序号 荷载名称 标准值 荷载分项系数 设计值 1 模板自重
17、0.3KN/m2 1.2 0.36 2 新浇筑混凝土(包括钢筋)自重 25.1×0.4=10.04KN/m2 1.2 12.05 3 施工荷载 取4.5KN/m2 1.4 6.3 合 计 18.71 注:施工人员及设备荷载、施工振捣荷载和混凝土产生的荷载综合考虑,故取3+1.5=4.5KN/m2。 用于强度验算的均布荷载设计值: 用于变形验算的均布荷载标准值: (2)强度和挠度的检算 查规范得最大弯矩系数为、挠度系数为、剪力系数为。 强度验算 跨度/板厚=300/18100,属小挠度连续板。 弯矩: 图7.2-2 胶合面板弯矩图(-2104.88)抗弯强度满足要求 挠度验算 图7.2
18、-3 胶合面板挠度图(0.28mm)挠度满足要求 经检算,模板满足强度、刚度的要求。 剪力验算 剪力: 图7.2-4 胶合板剪力图(28.07N)剪力满足要求。 因此,胶合板强度、刚度和剪力满足要求。 2)次龙骨计算 次龙骨采用80×80方木,间距300mm,主龙骨间距1200mm。 (1)计算简图及计算模型的确定 1.200 按三跨连续梁计算,计算简图见下图: 1.20 1.20 图7.2-5 次龙骨计算简图 表7.2-2次龙骨荷载标准值和设计值 序号 荷载名称 标准值 荷载分项系数 设计值 1 模板及支架自重 0.479KN/ m2 1.2 0.575 2 新浇筑混凝土(包括钢筋
19、)自重 10.04KN/m2 1.2 12.05 3 施工荷载 取4.5KN/m2 1.4 6.3 合 计 18.925 注:方木自重查规范得7KN/m3,80×80方木荷载为0.179KN/m2用于强度验算的均布荷载设计值。 用于强度验算的均布荷载设计值: 用于变形验算的均布荷载标准值: (2)强度和挠度的检算 查规范得弯矩系数。 强度验算 弯矩: 图7.2-6 次龙骨弯矩图() 抗弯强度合格 挠度验算 查规范得,挠度系数为 图7.2-7 次龙骨挠度图(mm)挠度满足要求 剪力验算: 图7.2-8 次龙骨剪力图(N)因此,次龙骨强度、挠度和剪力满足要求。 3)主龙骨计算 主龙骨采用
20、I16工字钢,间距1200mm,立杆支撑间距1500mm。 (1)计算简图及计算模型的确定 由于次龙骨较密,简化计算主龙骨近似按均布荷载计算,按三跨连续梁计算,计算简图见下图: 1.50 1.50 1.50 图7.2-9 主龙骨计算简图 表7.2-3主龙骨荷载标准值和设计值 序号 荷载名称 标准值 荷载分项系数 设计值 1 模板及支架自重 0.479+0.073=0.552KN/ m2 1.2 0.662 2 新浇筑混凝土(包括钢筋)自重 10.04KN/m2 1.2 12.05 3 施工荷载 取4.5KN/m2 1.4 6.3 合 计 19.012 用于强度验算的均布荷载设计值: 用于变形验
21、算的均布荷载标准值: (2)强度和挠度的检算 根据规范得,弯矩系数,挠度系数。 强度检算 弯矩: 图7.2-10 主龙骨弯矩图()挠度检算 图7.2-11 主龙骨挠度图(mm)挠度满足要求。 剪力验算 剪力: 图7.2-12 主龙骨剪力图(N)因此,板底主龙骨强度、挠度和剪力满足要求。 4)立杆计算 立杆采用盘扣式60×3.2mm钢管,A=5.49cm2,惯性矩I=22.4cm4,截面模量W=7.7cm3,回转半径2.01cm。立杆间距1500×1200mm,步距1.5m。 表7.2-7立杆荷载标准值和设计值 序号 荷载名称 标准值 荷载分项系数 设计值 1 模板及支架自重
22、 0.552KN/ m2 1.2 0.662 2 新浇筑混凝土(包括钢筋)自重 10.04KN/m2 1.2 12.05 3 施工荷载 取4.5KN/m2 1.4 6.3 合 计 19.012 单肢立杆轴向力: LX-单肢立杆纵向间距,取1500mm; LY-单肢立杆横向间距,取1200mm; 每根立杆承载面积为1500×1200mm,工字钢重量0.205 KN/m。 (1)设计荷载检算 盘扣支架设计为立杆间距1.5×1.2m,横杆步距1.5m,立杆抗压强度设计值300N/mm2。 (2)立杆稳定性检算 单肢立杆承载力: -轴心受压杆件稳定系数,按照长细比查建筑施工承插型盘
23、扣件钢管支架安全技术规范附录D采用; A-立杆横截面面积:; f-钢材的抗拉、抗压强度设计值:f=300N/mm2; 钢管回转半径: 模板支架立杆计算长度按下列公式计算,并取其中的较大值: 故取 查建筑施工承插型盘扣件钢管支架安全技术规范附录D得 立杆的允许荷载为: 立杆稳定性满足施工要求。 因此,顶板模板支架经检算,均满足设计荷载要求。 7.3顶板梁截面900mm×1600mm支架检算 本工程截面尺寸为900×1600mm的梁采用18mm厚的木胶板+80×80mm方木250+I16工字钢+1500mm×600mm,步距1500mm,M60×3
24、.2mm承插式盘扣支架支撑体系,其侧模采用18mm厚的木胶板+次龙骨80×30mm方木250+双48×3.0mm钢管与次龙骨夹牢,在主龙骨钢管外侧设置16对拉螺栓将其拉紧。 7.3.1顶板梁底模支架体系计算 1)胶合板模板计算 (1)计算简图及计算模型的确定 一块胶合板宽度为1米左右,肋间距250mm,按照简支梁进行计算,取10mm宽板条作为计算单元,计算简图如下: 图7.3-1 胶合面板计算简图 顶板模板承受的荷载及组合如下: 表7.3-1模板荷载标准值和设计值 序号 荷载名称 标准值 荷载分项系数 设计值 1 模板自重 0.3KN/m2 1.2 0.36 2 新浇筑混凝
25、土(包括钢筋)自重 25.1×1.6=40.16KN/m2 1.2 48.2 3 施工荷载 取4.5KN/m2 1.4 6.3 合 计 54.86 注:施工人员及设备荷载、施工振捣荷载和混凝土产生的荷载综合考虑,故取3+1.5=4.5KN/m2。 用于强度验算的均布荷载设计值: 用于变形验算的均布荷载标准值: (2)强度和挠度的检算 按简支梁进行计算,查规范得。 强度验算 跨度/板厚=250/18100,属小挠度连续板。 弯矩: 图7.3-2 胶合面板弯矩图(-4285.94)抗弯强度满足要求 挠度验算 图7.3-3 胶合面板挠度图(0.53mm)挠度满足要求 经检算,模板满足强度、
26、刚度的要求。 剪力验算 剪力: 图7.3-4 胶合板模板剪力图(68.6N)所以剪力满足要求。 经检算,梁底胶合板满足强度、刚度和剪力的要求。 2)次龙骨计算 次龙骨采用80×80方木,间距250mm,主龙骨间距600mm。 (1)计算简图及计算模型的确定 按简支梁计算,计算简图见下图: 0.25 0.60 0.05 图7.3-5 次龙骨计算简图 表7.3-2 次龙骨荷载标准值和设计值 序号 荷载名称 标准值 荷载分项系数 设计值 1 模板及支架自重 0.479KN/ m2 1.2 0.575 2 新浇筑混凝土(包括钢筋)自重 40.16KN/m2 1.2 48.19 3 施工荷载
27、取4.5KN/m2 1.4 6.3 合 计 54.86 注:方木自重查相关规范得7KN/m3,80×80方木荷载为0.179KN/m2用于强度验算的均布荷载设计值。 用于强度验算的均布荷载设计值: 用于变形验算的均布荷载标准值: (2)强度和挠度的检算 根据规范计算其弯矩、剪力及位移值。 强度验算 弯矩: 图7.3-6 次龙骨弯矩图() 抗弯强度合格 挠度验算 查规范得,挠度系数为 图7.3-7 次龙骨挠度图(mm)挠度满足要求 剪力验算 剪力: 图7.3-8 次龙骨剪力图(N)经检算,梁底模板满足强度、刚度和剪力的要求。 3)主龙骨计算 主龙骨采用I16工字钢,间距600mm,立杆
28、支撑间距1500mm。 (1)计算简图及计算模型的确定 由于次龙骨较密,简化计算主龙骨近似按均布荷载计算,按三跨连续梁计算,计算简图见下图: 1.50 1.50 1.50 图7.3-9 主龙骨计算简图 表7.3-3主龙骨荷载标准值和设计值 序号 荷载名称 标准值 荷载分项系数 设计值 1 模板及支架自重 0.479KN/ m2 1.2 0.575 2 新浇筑混凝土(包括钢筋)自重 40.16KN/m2 1.2 48.19 3 施工荷载 取1.5KN/m2 1.4 6.3 合 计 55.065 注:查规范得16工字钢自重荷载为0.205KN/m。 用于强度验算的均布荷载设计值: 用于变形验算的均
29、布荷载标准值: (2)强度和挠度的检算 根据规范得,弯矩系数,抗剪系数,挠度系数。 强度检算 弯矩: 强度满足要求。 图7.3-10 主龙骨弯矩图()挠度检算 图7.3-11 主龙骨挠度图(mm)挠度满足要求。 剪力验算 剪力: 图7.3-12 主龙骨剪力图(N)剪力满足要求。 经检算,主龙骨满足强度、刚度和剪力的要求。 4)立杆计算 立杆采用盘扣式60×3.2mm钢管,A=5.49cm2,惯性矩I=22.4cm4,截面模量W=7.7cm3,回转半径2.01cm。立杆间距600×1500mm,步距1.5m。 表7.3-4立杆荷载标准值和设计值 序号 荷载名称 标准值 荷载分
30、项系数 设计值 1 模板及支架自重 0.479KN/ m2 1.2 0.575 2 新浇筑混凝土(包括钢筋)自重 40.16KN/m2 1.2 48.192 3 施工荷载 取1.5KN/m2 1.4 2.1 合 计 50.867 LX-单肢立杆纵向间距,取1500mm; LY-单肢立杆横向间距,取600mm; 工字钢重量:0.205KN/m 每根立杆承载面积为600×1500mm (1)设计荷载检算 盘扣支架设计为立杆间距1.5×0.6m,横杆步距1.5m,立杆抗压强度设计值300N/mm2。 (2)立杆稳定性检算 单肢立杆承载力: -轴心受压杆件稳定系数,按照长细比查建筑
31、施工承插型盘扣件钢管支架安全技术规范附录D采用; A-立杆横截面面积:; f-钢材的抗拉、抗压强度设计值:f=300N/mm2; 钢管回转半径: 模板支架立杆计算长度按下列公式计算,并取其中的较大值: 故取 则 查建筑施工承插型盘扣件钢管支架安全技术规范附录D得 立杆的允许荷载为: 立杆稳定性满足施工要求。 所以立杆承载力及稳定性均满足要求; 综上,顶板梁底模支撑系统经检算,均满足设计荷载要求。 7.3.2顶板梁侧模板验算 1)侧压力计算 混凝土作用于模板的侧压力,根据测定,随混凝土的浇筑高度而增加,当浇筑高度达到某一临界时,侧压力就不再增加,此时的侧压力即位新浇筑混凝土的最大侧压力。侧压力达
32、到最大值的浇筑高度称为混凝土的有效压头。通过理论和实践,可按下列二式计算,并取其最小值: 式中:F-新浇筑混凝土对模板的最大侧压力(); c-混凝土的重力密度()取; t0-新浇混凝土的初凝时间(h),可按实测确定。当缺乏实验资料时,可采用t=200/(T+15);计算:t=200/(30+15)=4.44; T-混凝土的温度()取30; V-混凝土的浇灌速度(m/h),取3m/h; H-混凝土侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面的总高度(m):Hmax=1.6m; 1-外加剂影响修正系数,不掺外加剂时取1;掺具有缓凝作用外剂取1.2; 2-混凝土塌落度影响系数,当塌落度小于30mm时,取0.85
33、;5090mm时,取1;110150mm时,取1.15。此处取1.15; 取上式中的最小值: 侧压力的有效高度为:。 振捣砼侧压力: 侧压力: 2)面板计算 (1)计算简图及计算模型的确定 一块胶合板,其外侧肋间距200mm,按照简支梁计算,取10mm宽板条作为计算单元,计算简图如下: 图7.3-13 梁侧模板计算简图 (2)强度、挠度和剪力验算 查规范得最大弯矩系数为、挠度系数为、剪力系数为。 强度验算: 弯矩: 图7.3-14 梁侧胶合模板弯矩图(-2730)顶板梁侧模面板强度满足要求。 挠度计算: 图7.3-15 梁侧胶合模板挠度图(0.125mm)顶板梁侧模面板挠度满足要求。 剪力验算
34、: 顶板梁侧模面板剪力满足要求。 因此,顶板梁侧模板强度、挠度和剪力满足要求。 图7.3-16 顶板梁侧胶合模板剪力图(54.6N)3)次龙骨计算 次龙骨采用80×30mm方木,竖向布置,间距为200mm,主龙骨用2根48×3.0mm钢管与竖肋夹牢,竖向设置1道,钢管背肋与梁底相距100mm,距倒角200mm,次龙骨上端由顶板次龙骨支撑,计算时按简支梁计算,梁侧次龙骨下端处于悬臂状态。 (1)计算简图及计算模型的确定 次龙骨为悬臂简支梁,计算简图如下: 图7.3-17 梁侧次龙骨计算简图 用于强度验算的荷载设计值: 用于变形验算的荷载标准值: (2)强度、挠度和剪力验算 计
35、算其弯矩、剪力及挠度 强度验算 所以顶板梁侧模次龙骨强度满足要求。 图7.3-18 梁侧次龙骨弯矩图()挠度验算 图7.3-19 梁侧次龙骨挠度图(mm)剪力验算: 图7.3-20 梁侧次龙骨剪力图(N)因此,梁侧次龙骨强度、刚度和剪力满足要求。 4)主龙骨计算 主龙骨用2根48×3.0mm钢管与次龙骨夹牢,竖向设置1道,倒角处靠板主龙骨支撑,钢管距离梁底100mm,距离板主龙骨200mm,距在主龙骨外侧设置1道16对拉螺栓将其拉紧,对拉螺栓横向间距250mm。 (1)计算简图及计算模型的确定 主龙骨按三跨连续梁计算,竖肋传递来的集中荷载,简化计算为均布荷载。 0.25 0.25 0
36、.25 计算简图如下: 图7.3-21 梁侧主龙骨计算简图 用于强度验算的荷载设计值: 用于变形验算的荷载标准值: (2)强度、挠度和剪力验算 根据规范计算得: 强度验算 弯矩: 图7.3-22 梁侧主龙骨弯矩图()挠度验算 图7.3-23 梁侧主龙骨挠度图(mm)剪力验算: 图7.3-24 梁侧主龙骨剪力图(N)因此,梁侧主龙骨强度、挠度和剪力满足要求。 5)对拉螺栓计算 对拉螺栓竖向受力按1600mm,横向间距250mm计算,按最大侧压力计算,每根对拉螺栓承受的拉力为: 采用直径16对拉螺栓,净截面积A=144.1mm2,每根螺栓可承受的拉力为: 因此,梁侧模板支架强度、挠度和剪力满足要求
37、。 7.4中板梁截面800×1000mm支架检算 本工程中板梁截面尺寸为800×1000mm,采用18mm厚的木胶板+80×80mm方木250+I16工字钢+600mm×1500mm,步距1500mm,M60×3.2mm承插式盘扣支架支撑体系,其侧模采用18mm厚的木胶板+次龙骨80×30mm方木250+双48×3.0mm钢管与次龙骨夹牢,在主龙骨钢管外侧设置16对拉螺栓将其拉紧。 7.4.1中板梁底模检算 1)胶合板模板计算 (1)计算简图及计算模型的确定 一块胶合板宽度为1米左右,肋间距250mm,按照简支梁计算,取10
38、mm宽板条作为计算单元,计算简图如下: 图7.4-1胶合面板计算简图 中板模板承受的荷载及组合如下: 表7.4-1模板荷载标准值和设计值 序号 荷载名称 标准值 荷载分项系数 设计值 1 模板自重 0.3KN/m2 1.2 0.36 2 新浇筑混凝土(包括钢筋)自重 25.1×1.0=25.1KN/m2 1.2 30.12 3 施工荷载 取4.5KN/m2 1.4 6.3 合 计 36.78 注:施工人员及设备荷载、施工振捣荷载和混凝土产生的荷载综合考虑,故取3+1.5=4.5KN/m2。 用于强度验算的均布荷载设计值: 用于变形验算的均布荷载标准值: (2)强度和挠度的检算 查规范
39、得。 强度验算 弯矩: 图7.4-2 胶合面板弯矩图(-2873.44)抗弯强度满足要求 挠度验算 图7.4-3胶合面板挠度图(0.33mm)挠度满足要求 经检算,模板满足强度、刚度的要求。 剪力验算 剪力: 图7.4-4梁底胶合板模板剪力图(45.98N)剪力满足要求。 经检算,梁底模板满足强度、刚度和剪力的要求。 2)次龙骨计算 次龙骨采用80mm×80mm方木,间距250mm,主龙骨间距600mm。 (1)计算简图及计算模型的确定 按简支梁计算,计算简图见下图: 表7.4-2 次龙骨荷载标准值和设计值 序号 荷载名称 标准值 荷载分项系数 设计值 1 模板及支架自重 0.479
40、KN/ m2 1.2 0.575 2 新浇筑混凝土(包括钢筋)自重 25.1KN/m2 1.2 30.12 3 施工荷载 取4.5KN/m2 1.4 6.3 合 计 36.99 注:方木自重查规范得7KN/m3,80×80方木荷载为0.179KN/m2用于强度验算的均布荷载设计值。 0.60 0.20 图7.4-5次龙骨计算简图 用于强度验算的均布荷载设计值: 用于变形验算的均布荷载标准值: (2)强度和挠度的检算 使用结构力学求解器计算弯矩、剪力及位移值。 强度验算 弯矩: 图7.4-6次龙骨弯矩图() 抗弯强度合格 挠度验算 查规范得,挠度系数为 图7.4-7 次龙骨挠度图(mm
41、)挠度满足要求 剪力验算 剪力: 图7.4-8 梁底次龙骨剪力图(N)经检算,梁底次龙骨满足强度、刚度和剪力的要求。 3)主龙骨计算 主龙骨采用I16工字钢,间距600mm,立杆支撑间距1500mm。 (1)计算简图及计算模型的确定 由于次龙骨较密,简化计算主龙骨近似按均布荷载计算,按三跨连续梁计算,计算简图见下图: 1.50 1.50 1.50 图7.4-9 主龙骨计算简图 表7.4-3 主龙骨荷载标准值和设计值 序号 荷载名称 标准值 荷载分项系数 设计值 1 模板及支架自重 0.479+0.073=0.552KN/ m2 1.2 0.662 2 新浇筑混凝土(包括钢筋)自重 25.1KN
42、/m2 1.2 30.12 3 施工荷载 取4.5KN/m2 1.4 6.3 合 计 37.082 工字钢重力荷载为0.205KN/m。 用于强度验算的均布荷载设计值: 用于变形验算的均布荷载标准值: (2)强度和挠度的检算 根据规范得,弯矩系数,抗剪系数,挠度系数。 强度检算 弯矩: 图7.4-10 梁底模主龙骨弯矩图()挠度检算 图7.4-11 梁底模主龙骨挠度图(mm)挠度满足要求。 剪力验算 剪力: 图7.4-12 梁底主龙骨剪力图(N)经检算,梁底主龙骨满足强度、刚度和剪力的要求。 4)立杆计算 立杆采用承插型盘扣60×3.2mm钢管,A=5.71cm2,惯性矩I=23.1
43、cm4,截面模量W=7.7cm3,回转半径2.01cm。立杆间距1500×600mm,步距1.5m。 表7.4-4 立杆荷载标准值和设计值 序号 荷载名称 标准值 荷载分项系数 设计值 1 模板及支架自重 0.552KN/ m2 1.2 0.662 2 新浇筑混凝土(包括钢筋)自重 25.1KN/m2 1.2 30.12 3 施工荷载 取4.5KN/m2 1.4 6.3 合 计 37.082 单肢立杆轴向力: LX-单肢立杆纵向间距,取1500mm; LY-单肢立杆横向间距,取600mm; 工字钢重量:0.205KN/m 每根立杆承载面积为600×1500mm(1)设计荷载
44、检算 盘扣支架设计为立杆间距0.6×1.5m,横杆步距1.5m,立杆抗压强度设计值300N/mm2。 (2)立杆稳定性检算 单肢立杆承载力: -轴心受压杆件稳定系数,按照长细比查建筑施工承插型盘扣件钢管支架安全技术规范附录D采用; A-立杆横截面面积:; f-钢材的抗拉、抗压强度设计值:f=300N/mm2; 钢管回转半径: 模板支架立杆计算长度按下列公式计算,并取其中的较大值: 故取 查建筑施工承插型盘扣件钢管支架安全技术规范附录D得 立杆的允许荷载为: 立杆稳定性满足施工要求。 综上,中板梁底模支架经检算,均满足设计荷载要求。 7.4.2 中板梁侧模板验算 1)侧压力计算 混凝土
45、作用于模板的侧压力,根据测定,随混凝土的浇筑高度而增加,当浇筑高度达到某一临界时,侧压力就不再增加,此时的侧压力即位新浇筑混凝土的最大侧压力。侧压力达到最大值的浇筑高度称为混凝土的有效压头。通过理论和实践,可按下列二式计算,并取其最小值: 式中:F-新浇筑混凝土对模板的最大侧压力(); c-混凝土的重力密度()取; t0-新浇混凝土的初凝时间(h),可按实测确定。当缺乏实验资料时,可采用t=200/(T+15);计算:t=200/(30+15)=4.44; T-混凝土的温度()取30; V-混凝土的浇灌速度(m/h),取3m/h; H-混凝土侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面的总高度(m):Hm
46、ax=1.0m; 1-外加剂影响修正系数,不掺外加剂时取1;掺具有缓凝作用外剂取1.2; 2-混凝土塌落度影响系数,当塌落度小于30mm时,取0.85;5090mm时,取1;110150mm时,取1.15。此处取1.15; 取上式中的最小值: 侧压力的有效高度为:,由于梁高为1m,故h取1m。 振捣砼侧压力: 侧压力: 2)面板计算 (1)计算简图及计算模型的确定 一块胶合板,其外侧肋间距250mm,按简支梁计算,取10mm宽板条作为计算单元,计算简图如下: 图7.4-13 中板梁侧模胶合板计算简图 (2)强度、挠度和剪力验算 查规范得: 强度验算: 弯矩: 图7.4-14 中板梁侧胶合模板弯
47、矩图(-2664.06)中板梁侧模面板强度满足要求。 挠度计算: 图7.4-15 中板梁侧胶合模板挠度图(0.33mm)中板梁侧模面板挠度满足要求。 剪力验算: 图7.4-16 中板梁侧胶合模板剪力图(-42.63N)中板梁侧模胶合板剪力满足要求。 因此,中板梁侧模板强度、挠度和剪力满足要求。 3)次龙骨计算 次龙骨采用80×30mm方木,竖向布置,间距为250mm,主龙骨用2道48×3.0mm钢管与竖肋夹牢,竖向设置2道,主龙骨间距300mm,上端钢管距离梁转角处200mm,下端钢管距离梁底100mm。 (1)计算简图及计算模型的确定 次龙骨为单跨两端悬臂梁,计算简图如下
48、: 图7.4-17 中板梁侧模次龙骨计算简图 用于强度验算的荷载设计值: 用于变形验算的荷载标准值: (2)强度、挠度和剪力验算 强度验算 支座弯矩: 跨中弯矩: 图7.4-18 中板梁侧次龙骨弯矩图()挠度验算 图7.4-19 中板梁侧次龙骨挠度图(mm)剪力验算: 图7.4-20梁侧次龙骨剪力图(N)中板梁侧模次龙骨剪力满足要求。 因此,中板梁侧次龙骨强度、刚度和剪力满足要求。 4)主龙骨计算 主龙骨用2道48×3.0mm钢管与次龙骨夹牢,竖向设置2道,外肋间距300mm上端钢管距离梁转角处200mm,下端钢管距离梁底100mm,在主龙骨外侧设置2道16对拉螺栓将其拉紧,对拉螺栓
49、竖向间距300mm,其中竖向受力范围按750mm计算,横向间距600mm。 (1)计算简图及计算模型的确定 主龙骨按三跨连续梁计算,竖肋传递来的集中荷载,简化计算为均布荷载。 0.60 0.60 0.60 计算简图如下: (2)强度、挠度和剪力验算 查相关规范得 强度验算 弯矩: 图7.4-22 梁侧主龙骨弯矩图()梁侧模主龙骨强度满足要求。 挠度验算 图7.4-23 梁侧主龙骨挠度图(mm)梁侧模主龙骨挠度满足要求。 剪力验算: 图7.4-24 梁侧主龙骨剪力图(N)剪力满足要求。 因此,梁侧模主龙骨强度、挠度和剪力满足要求。 5)对拉螺栓计算 对拉螺栓竖向间距300mm,受力按竖向750m
50、m计算,横向间距600mm,按最大侧压力计算,每根对拉螺栓承受的拉力为: 采用直径16对拉螺栓,净截面积A=144.1mm2,每根螺栓可承受的拉力为: 对拉螺栓满足要求。 综上,梁侧模体系强度、挠度和剪力满足要求。 7.5侧墙模板支架检算 7.5.1侧墙模板设计 1)竹胶板几字梁侧墙模板设计 (1)面板体系:面板:18mm厚竹胶板;纵楞:几子梁,间距150mm布置;横楞:10槽钢,间距800mm。 图7.5-1 面板结构图 (2)三角支架体系 支架纵杆:14b槽钢;斜杆:10槽钢。 支架底杆:10槽钢;支架斜撑:10;支架间距800mm。 2)钢模板侧墙模板设计 模板面板采用5mm钢板,模板边
51、框为8号槽钢;模板总厚度为85mm。三脚架体系采用和竹胶板几字梁侧墙模板相同的体系进行。 7.5.2侧墙模板检算 本计算书以竹胶板几字梁侧墙模板为例进行检算。 1)混凝土侧压力计算 混凝土作用于模板的侧压力,根据测定,随混凝土的浇筑高度而增加,当浇筑高度达到某一临界时,侧压力就不再增加,此时的侧压力即位新浇筑混凝土的最大侧压力。侧压力达到最大值的浇筑高度称为混凝土的有效压头。通过理论和实践,可按下列二式计算,并取其最小值: 图7.5-2 三角支架结构图 图7.5-3 三角支架结构示意图 式中:F-新浇筑混凝土对模板的最大侧压力(); c-混凝土的重力密度()取; t0-新浇混凝土的初凝时间(h
52、),可按实测确定。当缺乏实验资料时,可采用t=200/(T+15);t=200/(25+15)=5; T-混凝土的温度()取25; V-混凝土的浇灌速度(m/h),取1.5m/h; H-混凝土侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面的总高度(m):Hmax=5.78m; 1-外加剂影响修正系数,不掺外加剂时取1;掺具有缓凝作用外剂取1.2; 2-混凝土塌落度影响系数,当塌落度小于30mm时,取0.85;5090mm时,取1;110150mm时,取1.15。此处取1.15; 取二者中的较小值,作为模板侧压力的标准值,并考虑倾倒混凝土产生的水平载荷标准值,分别取荷载分项系数1.2和1.4,则作用于模板的总
53、荷载为: 侧压力的有效高度为: 倾倒砼侧压力: 侧压力: 2)面板检算 当墙侧模采用木模板时,支承在内楞上一般按简支梁计算,面板长度取标准板板长2440mm,板宽度b=1220mm,面板厚度为18mm,几字梁间距按照l=150mm计算。 (1)强度验算 面板最大弯矩:Mmax=ql2/8=(61.38×150×150)/8=0.172×106N.mm 面板的截面系数:W=1/6bh2=1/6×1220×182=6.59×104mm3 应力:ó= Mmax/W=0.172×106/6.59×104=2.61
54、N/mm2<fm=13 N/mm2 满足要求。 (2)刚度验算 刚度验算采用标准荷载,同时不考虑振动荷载的作用,则 q=46.48×1=46.8kN/m 面板截面惯性矩:I=bh3/12=1220×183/12=5.93×105mm4。 模板挠度由式= 5ql4/384EI =5×46.48×1504 /384×9000×5.93×105 =0.06mmw=300/400=0.75mm 满足要求。 3)几字梁检算 几字梁作为竖肋支承在横向背楞上,可作为支承在横向背楞上的三跨连续梁计算,其跨距等于横向背
55、楞的间距最大为L=900mm。 几字梁上的荷载为:q=Fl=61.38×0.15=9.21N/mm F-混凝土的侧压力 l-几字梁之间的水平距离 (1)强度验算 最大弯矩Mmax=qL2/10=0.1×9.21×900×900=746010N.mm 几字梁截面系数: I=3250000mm4 W=65000mm3 应力:ó= Mmax/W=746010/65000=11.5N/mm2<fm=13 N/mm2 满足要求 (2)刚度验算 刚度验算采用标准荷载,同时不考虑振动荷载的作用,则 q=46.48×0.15=6.97k
56、N/m 模板挠度由式= ql4/150EI =6.97×9004 /150×9000×3250000 =1.04mmw=900/400=2.25mm 满足要求。 4)背楞验算 槽钢背楞双10为模板横肋,单侧支架作用其上,由单侧支架布置知其受力,也可按三跨连续梁计算,其跨距取单侧支架的最大间距800mm。将作用在槽钢背楞上的集中荷载化为均布荷载,取其承受最大荷载的情况, q=FL=61.38×0.8=49.10KN/m。 (1)强度验算 最大弯矩Mmax=qL2/10=0.1×49.10×800×800=3.14×106N.mm 双10_槽钢截面系数: 应力:ó= Mmax/W=3.14×106/79.4×103=39.5N/mm2<fm=215 N/mm2 满足要求。 其中: (2)刚度验算 刚度验算采用标准荷载,同时不考虑振动荷载的作用,则 q=46.48×0.8=37.18kN/m 模板挠度由式= ql4/150EI =37.18×8004 /150×3966000×10.7×105 =0.47mmw=800/400=2mm 满足要求。 5)
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