标准铝合金模板标准层高2.9m设计计算书

1、标准铝合金模板标准层高2.9m设计计算书1 产品及计算参数标准铝合金模板以标准层高2.9m设计，为板、框、肋焊接模板，重量较钢模板大幅减小，安装、拆模施工方便，平整度、垂直度、砼成型可达到清水砼模板效果，模板周转次数可达200多次且可完全回收。铝合金模板系统是建设部推广的节能、环保产品。梁、板、柱、墙模板通过支撑结构定位安装。梁、板模板支撑采用外管为603.0，内管为483.0的可调节钢管支撑。标准层梁最大截面200650，楼板最大厚度为200。顶模板结构力学计算主要包括在垂直荷载作用下，顶模板的强度、挠度计算，中梁的强度、挠度计算和独立钢支撑的稳定性计算。墙模板结构力学计算主要包括在混凝土水

2、平侧压力作用下，铝合金墙模板的强度计算、对拉杆的强度计算、背楞的强度与挠度计算。1.1材料特性6005A-T6（铝模板）：材料属性数值单位弹性模量6.90E+10N/m泊松比0.33密度2700kg/m抗拉强度2.55E+08N/m抗剪强度9.50E+07N/m屈服强度2.15E+08N/m热扩张系数2.40E-05/K热导率166.9W/(mK)比热896J/(kgK)（参考GBT6892-2006一般工业用铝及铝合金挤压型材 ）Q235B（背楞、对拉杆、独立钢支撑）材料属性数值单位弹性模量2.08E+11N/m泊松比0.28密度7860kg/m抗拉强度3.90E+08N/m抗剪强度1.25

3、E+08N/m屈服强度2.35E+08N/m热膨胀系数70E-06/K热导率43W/(mK)比热440J/(kgK)（参考GBT700-2006碳素结构钢 ）1.2计算参数固定荷载系数：1.2活动荷载系数：1.4活动荷载（振捣）：2.0 KN/（参考建筑工程大模板技术规程（JGJ74-2003），组合铝合金模板工程技术规程JGJ386-2016）模板自重：0.3KN/m混凝土密度荷载：25KN/2顶板模板结构力学计算2.1计算条件1、荷载计算：楼板最大厚度：300mm强度计算压力：P=1.2(250.3+0.3)+1.42=12.16 KN/挠度计算压力：Q=250.3+0.3=7.8 KN/

4、2、顶板模板示意图：2.2强度计算型材截面图： 面板型材截面：b=500 mm，h=65 mm，L=1200 mm截面惯性矩 Ix=1692690 mm4截面积 A=36507.7 mm2强度计算荷载 qk=Pb=12.16 KN/0.5m = 6.08 kN/m挠度计算荷载 qk=Qb=7.8 KN/0.5m = 3.9 kN/m顶板模板受力简图如下：顶板模板应力图如下：顶板模板挠度图如下：最大弯矩Mmax= qkL/8=1.09kNm最大弯曲应力w=Mmax/Wx=30.1MPa215MPa 满足要求支点最大剪力 F= qkL/2=3.65KN最大剪应力 t=F/A=6000/36498=

5、2.4MPa95MPa 满足要求挠度计算=5 qkl4/384EI=0.9mm L/400=3mm 满足要求3顶板模板承梁（中梁、龙骨）计算3.1计算条件（1）荷载计算：楼板厚度：300mm强度计算压力：P=1.2(250.3+0.3)+1.42=12.16KN/挠度计算压力：Q=250.2+0.3=7.8KN/强度计算荷载 qk=Pb=12.16 KN/1.3m = 15.808 kN/m挠度计算荷载 qk=Qb=7.8 KN/1.3m = 10.14 kN/m （2）承梁示意图：（3）承梁受力简图：3.2强度计算型材截面图：承梁上表面宽b=100，截面总高h=70mm每根梁承载宽度B=12

6、00+100=1300mm，计算跨度L=936mm截面惯性矩Ix=980465 mm4截面积 A=1533.2 mm2承梁应力图如下：承梁挠度图如下：最大弯矩Mmax= qkL/8=1.72KNm最大弯应力w=Mmax/Wx=75.3MPa215MPa 满足要求支点最大剪力 F= qkL/2=7.9KN最大剪应力 t=F/A=13.3 MPa95MPa 满足要求最大挠度 Ymax =1.56mm2.36mm(936/400) 满足要求3.3支撑头计算支撑头示意图：荷载计算：楼板厚度：300mm支撑头强度计算压力：P=1.2(250.3+0.3)+1.42=12.16KN/每个支撑头的支撑面积为

7、1.2m1.3m，每个支撑头的总荷载为：Fp=12.16 KN/1.2 m1.3 m=19696 kN支撑头挠度计算压力：Q=250.2+0.3=7.8KN/每个支撑头的支撑面积为1.2m1.3m，每个支撑头的总荷载为：Fq=7.8 KN/1.2 m1.3 m=12.168 kN每个支撑头对连接管的支撑面积为：A=19mm（200mm-246.59mm）2=4059.16 mm2则支撑头的强度计算荷载值为19696kN/A=4.67 N/mm2 支撑头的挠度计算荷载值为12.168kN/A=2.998 N/mm2支撑头的支撑形式如上图所示，铝管插入下部钢支撑的上管，上管的端头托住支撑头的下翼缘

8、。强度计算结果如下所示：忽略应力集中点，主要应力值在101130 N/mm2，满足要求。挠度计算结果如下：最大挠度值为0.265mm，满足要求。3.4连接管计算 连接管与支撑头的连接关系如上图所示。两侧的连接管通过销钉销片的拉接共同作用。荷载计算：楼板厚度：300mm楼面强度计算压力：P=1.2(250.3+0.3)+1.42=12.16KN/楼面挠度计算压力：Q=250.2+0.3=7.8KN/承梁传递给连接管的强度计算荷载值：Fq=PbL=12.16 KN/1.3m0.5m = 7.904 kN承梁传递给连接管的挠度计算荷载值：Fq=QbL =7.8 KN/1.3m0.5m = 5.07

9、kN连接管的受力如下图所示：连接管的截面及受力分析如下图所示：连接管的应力计算如下图所示：最大应力为74.7N/mm2，满足要求。连接管的挠度计算如下图所示：最大挠度为0.483mm，满足要求。4独立钢支撑计算内外套管式钢支撑，603套管套住483插管，选择截面较弱的48钢管计算，支撑高度2900mm，楼板厚度300mm，各支撑点间距：L1L2=1200mm1300mm，考虑插管与套管由于配合间隙及安装误差产生上下端偏心为1/2钢管直径。距支撑顶端1.45m的位置设置双向横拉杆一道。4.1计算条件1、荷载计算：顶板厚度：300mm楼面强度最大计算压力：P=1.2(250.3+0.3)+1.42

10、=12.16 kN/.单个钢支撑支撑面积为1.2m1.3m，荷载值为F=P1.56 m2=19696 kN2、独立钢支撑示意图：3、独立钢支撑受力简图：4.2独立钢支撑强度计算按工具式钢管支柱受压稳定性计算公式：NA+mxMxW1x1-0.8NNEXfN杆件的轴心压力设计值，N=PL1L2=19696KN弯矩作用平面内的轴心受压构件稳定系数，根据的值和钢材屈服强度查表，=L0i2=1.23145020.45= 44，查表得=0.882，i2为下套管回转半径。=1+n2 =1.23，n=Ix2Ix1 =1.55截面惯性矩I1=107831.2；I2=218779.7回转半径i1=I1A1 =15

11、.95mm；i2=I2A2=218779.7537=20.18mmA钢管的毛截面面积，A=（R2-r2）=（242-212）=424mmmx等效弯矩系数，取1.0Mx弯矩作用平面内偏心弯矩值，Mx=Nd2，d为钢管支柱外径W1x弯矩作用平面内较大受压的毛界面抵抗矩，截面抗弯模量W1x=4493mm,W2x=7292.66NEX欧拉临界力，NEX=2EA2，E钢管弹性模量18969.6/(0.882*424)MPa+1*18969.6*24/ （4493*（1-0.8*18969.6*442/3.142*206000*424） = 155.6 MPa 210 MPa 满足要求16插销采用Q235

12、圆钢，抗剪强度v=120 N/mm2，计算容许荷载：N=v2A0=1202201=424 KN19696 KN 满足要求插销处钢管壁承压强度计算容许荷载N=Fce2Abc= Fce 2dt=3202163=30.72KN19696 KN 满足要求5墙模板力学计算 5.1、恒荷载新浇混凝土作用于模板的侧压力标准值（G4k）：F=0.22ct012V12F=cH （以上二式取其中的较小值）经计算，F = 41.22 kN/m2 F = 72 kN/m2，则取G4k = F = 41.22 kN/m2。F对模板的侧压力计算值（kN/m2） c混凝土的重力密度（kN/m3），取24 kN/m3；V混凝

13、土的浇筑速度（m/h），取2 m/h； t0新浇混凝土的初凝时间，t0=4 h； 1外加剂影响修正系数；不掺外加剂时取1.0，掺具有缓凝作用的外加剂时取1.2。计算中取1.2； 2混凝土坍落度影响修正系数；当坍落度小于30mm时，取0.85；坍落度为5090mm时，取1.0；坍落度为110150mm时，取1.15。计算中取1.15。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）取2.95m；混凝土侧压力的计算分布图形如下图所示，图中h=Fc,h为有效压头高度。h=1.717m5.2、活荷载倾倒混凝土时对墙面模板产生的水平荷载标准值取（Q3k）：6 kN/（作用范围在有效压头高度以内）5.3、荷载效应组合强度计算：S=GG4k+QQ3k挠度计算：S=G4k其中，恒荷载分项系数G=1.2，活荷载分项系数Q=1.45.4、墙模板计算：取2950500模板计算模型，由以上荷载计算可知恒荷载标准值G4k=41.22kN/m2墙模板计算如下： 模板受力及支座反力图 模板应力图由以上计算可知，模板的最大支座反力值为14492.5N，在下数第三道背楞（双方钢管30*80）处；上数第二道背楞（双方钢管30*50）的位置支座反力值为9161.6N。模板的最大应力值为22.7N/mm2。墙模板挠度计算，采用荷