铝合金模板施工计算书及相关图纸

10.1铝合金模板受力分析计算 110.1.1编制依据 110.1.2计算说明 110.1.3楼面模板及支撑计算 110.1.4梁模板及支撑计算 710.1.5墙模板及加固体系验算 1210.2深化设计图纸 1810.1铝合金模板受力分析计算10.1.1编制依据《建筑结构荷载规范》GB50009-2012《组合铝合金模板工程技术规程》JGJ386-2016《建筑施工模板安全技术规范》JGJ162-2008《混凝土结构工程施工规范》GB50666-2011《钢结构设计标准》(附条文说明﹝另册﹞)GB50017-2017《建筑施工安全检查标准》JGJ59-2011中建铝体系铝件、铁件相关标准图集10.1.2计算说明标准层层高3.1m，结构形式为剪力墙结构。楼面板为叠合板加部分现浇结构，叠合板部分最大板厚150mm，现浇部分楼板最大板厚120mm。200×700mm梁截面为主要梁截面，取计算梁截面200×700mm。墙体加固采用5道背楞，背楞间距250mm-700mm-700mm-700mm-530mm。10.1.3楼面模板及支撑计算I.工程信息验算部位楼板板厚(mm)120（现浇）II.荷载信息模板及支架自重标准值G1k(kN/m2)0.25混凝土及钢筋自重标准值G2k(kN/m3)24+1.1=25.1施工活荷载Q1k计算楼面板时活荷载组合值(kN/m2)4计算主龙骨时活荷载组合值(kN/m2)2.5计算支撑体系时活荷载组合值(kN/m2)1.5III.布板方式支撑纵向最大间距（mm）1300支撑最大横向间距（mm）1200标准板(mm)600×1200主龙骨最大长度（mm）1000楼面阴角C槽平面宽度（mm）150IV.楼面铝合金标准板验算墙标准板截面尺寸（mm）截面积A(mm2)X轴截面惯性矩Ix(mm4)截面抗弯模量Wx(mm3)截面简图600×653952177691337019截面静矩S0(mm3)弹性模量Ea(N/mm2)抗拉强度[f](N/mm2)抗剪强度[τ](N/mm2)3629170000200115取单块模板600×1200,活荷载取Q1K=4kN/m2，按跨度1200mm简支梁进行受力分析。1.强度计算楼面板弯矩计算时活荷载按均布荷载和集中荷载两种方式分别计算，取大值。1）活载按均布荷载（活载控制组合）q1=γ0×[1.2×(G1k+G2k×h)+1.4×Q1k]×b=1×[1.2×(0.25+25.1×0.12)+1.4×4]×0.6=5.71kN/m受力简图弯矩图M1＝1.02kN·m2）活载按集中荷载（活载控制组合）q2＝γ0×1.2×(G1k+G2k×h)×b=1×1.2×(0.25+25.1×0.12)×0.6=2.35kN/mP=γ0×1.4×Q1k＝1×1.4×4＝5.6kN受力简图弯矩图M2＝2.1kN·m取M=M2＝2.1kN·mσ＝M/W＝2.1×106/37019=56.73N/mm2≤[f]＝200N/mm2满足要求2.变形计算（标准组合）q＝(G1k+G2k×h)×b=(0.25+25.1×0.12)×0.6＝1.96kN/m受力简图变形曲线νmax＝0.43mm≤[ν]＝1.5mm满足要求V.楼面阴角模板承载力验算楼面阴角模板通用规格150×150×8mm，取单位长度1m，不考虑加劲肋作用（作安全储备）。构造示意图计算简图楼面模板传来的荷载设计值P={γ0×[1.2×(G1k+G2k×h)+1.4×Q1k]×a×b}/2={1×[1.2×（0.25+25.1×0.12）+1.4×4]×1.2×1}/2=5.71kNM=Pa=5.71×0.15=0.86kN·mWa=t2×1000/6=64000/6=10667mm3σ＝M/Wa＝0.86×106/10667=80.62N/mm2≤[f]=200N/mm2满足要求VI.楼面主龙骨验算截面（mm）截面积A(mm2)X轴截面惯性矩Ix(mm4)截面抗弯模量Wx(mm4)截面静矩S0(mm3)弹性模量Ea(N/mm2)抗拉强度[f](N/mm2)抗剪强度[τ](N/mm2)截面简图100×701355819566201761503070000200115楼面主龙骨设置在两根立柱之间，主龙骨长度为1000mm，按简支梁计算跨度为900mm，两端悬挑50mm，受力范围1300mm。主龙骨强度计算（活载控制组合）q=γ0×[1.2×(G1k+G2k×h)+1.4×φc×Q1k]×b=1×[1.2×(0.25+25.1×0.12)+1.4×2.5]×1.3=9.64kN/m受力简图弯矩图M＝0.96kN·mσ=M/W=0.96×106/20176=47.58N/mm2≤[f]=200N/mm22.变形计算q＝(G1k+G2k×h)×b=(0.25+25.1×0.12)×1.3＝4.24kN/m受力简图变形曲线ν＝0.62mm≤[ν]＝1.5mm满足要求VII.楼面主龙骨连接验算截面尺寸（mm）截面积A(mm2)弹性模量Ea(N/mm2)抗拉强度[f](N/mm2)抗剪强度[τ](N/mm2)截面简图20×40539700002001151.楼面主龙骨之间通过连接件相连，构造如图：主龙骨连接件双面均安装，受剪面为4个，荷载面积1.2m×1.3mP=γ0×[1.2×(G1k+G2k×h)+1.4×Q1k]×a×b=1×[1.2×（0.25+25.1×0.12）+1.4×2.5]×1.2×1.3=11.57kNV＝P/4＝2.89kNτmax=V/A=2.89×1000/539＝5.36N/mm2≤[τ]=115N/mm2满足要求VIII.楼面可调钢支撑验算Q345钢管截面尺寸（mm）截面积A(mm2)惯性矩Ix(mm4)抗弯模量Wx(mm3)回转半径i(mm)弹性模量Ea(N/mm2)抗压强度[f](N/mm2)插管48×2.535792756386516.11206000305套管60×2.5452186992623320.35206000305验算叠合板处支撑体系，采用工具式可调独立钢支撑，最大初偏心24mm，楼面支撑取计算高度L0=3100-130-150=2820mm。受荷面积S=a×b=1.5m×1.3m=1.95m2，考虑0.95折减系数。1.稳定性验算轴压力设计值N=0.95×γ0×[1.2×(G1k+G2k×h)+1.4×Q1k]×S=0.95×[1.2×(0.25+25.1×0.15)+1.4×1.5]×1.95=13.49kNn=Ix2/Ix1=186992/92756=2.02μ=[(1+n)/2]1/2=1.23λ=μL0/i2=174.94查《建筑施工模板安全技术规范》附录Dφ=0.167M=N×d=13.49×0.024=0.323kN·mNEX=π2EA/λ2=3.142×2.06×105×452/174.942=30kN满足要求2.插销抗剪计算插销为直径14mm，16号锰钢N=13.49kN≤2Anfvb=2×153.86×180/1000=55.39kN满足要求3.插销处钢管壁端面承压计算N=13.49kN≤fcbAcb=400×2×14×2.5/1000=28kN满足要求IX支撑楼层安全性验算各层楼板的荷载分配按各层楼板刚度进行分配，相同的标准层可简化为按相应龄期下的弹性模量进行分配。不同龄期楼盖的承载力近似按该龄期的混凝土强度与28d混凝强度的比值确定。竖向支撑保留不少于两层，在施工最上层楼面时，至少有三层支撑。计算取楼板厚度100mm。一般楼面设计荷载楼板自重G1KKn/m2装修荷载G2KKn/m2其他结构自重G3KKn/m2正常使用活荷载Q1KKn/m225×0.1=2.5112.5施工期间楼面荷载模板自重G5KKn/m2支撑自重G6KKn/m2施工活荷载Q2KKn/m20.250.12.5楼板设计承载力Fmin=1.35(G1K+G2K+G3K)+1.4Q1K=1.35×(2.5+1+1)+1.4×2.5=9.58kN/m2假设三层支撑（第八层、第九层、第十层），拆除第八层梁板支撑并在第十层楼面进行作业，第十层龄期1.5d，第九层混凝土龄期5.5d，第八层混凝土龄期9.5d。混凝土在不同龄期的弹性模量E1.5d=0.39E28，E7.5d=0.73E28，E13.5d=0.85E28，∑Eti=1.97E28Fc，t/F28按《施工手册》第四版图22-22普通硅酸盐水泥拌制的混凝土在20°C下的强度增长率图取值，1.5d时取0.3,7.5d取0.62,13.5d取0.78各楼层楼板承载力允许值楼层号混凝土龄期楼板承载力允许值第十层1.5d9.58×0.3=2.87Kn/m2第九层7.5d9.58×0.62=5.94Kn/m2第八层13.5d9.58×0.78=7.47Kn/m2根据刚度大小各层楼板分配荷载并验算施工阶段荷载F=1.35(3G1K+G5K+3G6K)+1.4Q2K=1.35×(3×2.5+0.25+3×0.1)+1.4×2.5=14.37Kn/m2第十层F10=14.37×0.39/1.97=2.84Kn/m2≤2.87Kn/m2第九层F9=14.37×0.73/1.97=5.32Kn/m2≤5.94Kn/m2第八层F8=14.37×0.85/1.97=6.2Kn/m2≤7.47Kn/m210.1.4梁模板及支撑计算I.工程信息板厚(mm)120截面尺寸(mm)200×700II.荷载信息梁模板及支架自重标准值G1k(kN/m2)0.25混凝土及钢筋自重标准值G2k(kN/m3)25.5计算模板面板时振捣混凝土荷载标准值Q2k(kN/m2)底板计算2侧板计算4III.布板方式梁底支撑纵向最大间距(mm)1200梁底板单板最大长度(mm)1100底板支撑头规格(mm)100BP240梁侧板(mm)/距梁底第一道背楞高度(mm)250IV.梁底板验算梁底标准板截面尺寸（mm）截面积A(mm2)X轴截面惯性矩Ix(mm4)截面抗弯模量Wx(mm3)截面简图200×65151769033515162截面静矩S0(mm3)弹性模量Ea(N/mm2)抗拉强度[f](N/mm2)抗剪强度[τ](N/mm2)1441270000200115底板长度1100mm，按简支梁计算。1.标准板强度验算q1＝γ0×[1.35(G1k+G2kh)+1.4φcQ2k]×b＝1×[1.35×(0.25+25.5×0.7)+1.4×0.7×2]×0.2＝5.28kN/m受力简图弯矩图1）抗弯强度计算Mmax=0.80kN·mσ＝Mmax/W=0.80×106/15162＝52.76N/mm2≤[f]＝200N/mm2满足要求2）支座连接计算模板销钉直径16mm,截面积A=200.96mm2,材质Q235,抗剪设计强度[τ]=125N/mm2,假设200宽模板销钉2个。单个销钉收剪力P=Vmax/2=1.64kNτmax=Vmax/A=1.64×103/200.96=8.16N/mm2≤[τ]=125N/mm2满足要求2.变形验算q2＝(G1k+G2k×h)×b=（0.25+25.5×0.7）×0.2=3.62kN/m受力简图弯矩图νmax＝0.7mm≤[ν]＝1.5mm满足要求V.梁侧板验算梁侧标准板截面尺寸（mm）截面积A(mm2)X轴截面惯性矩Ix(mm4)截面抗弯模量Wx(mm3)截面简图400×652610119725825259截面静矩S0(mm3)弹性模量Ea(N/mm2)抗拉强度[f](N/mm2)抗剪强度[τ](N/mm2)2443270000200115板厚120mm，两侧竖向受力高度h=700-120=580mm。因梁高度较小，为简化计算，暂不考虑背楞作用，此处可将梁侧板简化为按最大荷载均布简支梁。强度计算时荷载组合Smax＝γ0×[1.35G2kh+1.4×0.7×Q2k]＝1×[1.35×24×0.7+1.4×0.7×4]＝26.6kN/m2挠度计算时荷载组合Sˊmax＝G2kh＝24×0.7=16.8kN/m2强度验算qmax＝bSmax＝0.4×26.6＝10.64kN/m受力简图弯矩图Mmax=0.65kN·mσ＝Mmax/W=0.65×106/25259=25.73N/mm2≤[f]＝200N/mm2满足要求2.变形验算qmax＝bSˊmax＝0.4×16.8＝6.72kN/m受力简图弯矩图νmax＝0.24mm≤[ν]＝1.5mm满足要求VI.200mm×700mm梁支撑Q345钢管截面尺寸（mm）截面积A(mm2)惯性矩Ix(mm4)抗弯模量Wx(mm3)回转半径i(mm)弹性模量Ea(N/mm2)抗压强度[f](N/mm2)插管48×2.535792756386516.11206000305套管60×2.5452186992623320.35206000305支撑类型同楼面，楼面支撑取计算高度L0=3100-800=2300mm。考虑部分楼面荷载，楼面受荷面积S1=a×b=1.2m×1.4m=1.68m2，梁受荷面积S2=c×d=0.2m×1.2m=0.24m2考虑0.95折减系数。稳定性验算轴心压力设计值N=0.95×γ0×{[1.2×(G1k+G2k×h1)+1.4×Q1k]×S1+[1.2×(G1k+G2k×h2)+1.4×Q1k]×S2}=0.95×{[1.2×(0.25+25.1×0.13)+1.4×1.5]×1.68+[1.2×(0.25+25.5×0.8)+1.4×1.5]×0.24}=16.21kNn=Ix2/Ix1=186992/92756=2.02μ=[(1+n)/2]1/2=1.23λ=μL0/i2=142.04M=N×d=16.21×0.024=0.389kN·mNEX=π2EA/λ2=3.142×2.06×105×452/142.042=45.50kN满足要求2.插销抗剪计算插销为直径14mm，16号锰钢N=16.21kN≤2Anfvb=2×153.86×180/1000=55.39kN满足要求3.插销处钢管壁端面承压计算N=16.21kN≤fcbAcb=400×2×14×2.5/1000=28kN满足要求10.1.5墙模板及加固体系验算I.工程信息层高（m）3.1墙厚(mm)200II.荷载信息混凝土容重γc(kN/m3)24计算高度H(m)3.1新浇混凝土对模板侧压力标准值G4k(kN/m2)详计算倾倒混凝土时产生的荷载标准值Q3k(kN/m2)2III.布板方式标准板宽度（mm）400螺杆水平最大间距（mm）800背楞截面尺寸（单肢）(mm)40×60×2.5螺杆直径(mm)18背楞布置道数背楞高度(mm)第一道背楞250第二道背楞950第三道背楞1650第四道背楞2350第五道背楞2880IV.荷载组合1.新浇筑混凝土侧压力（G4k）标准值:混凝土侧压力根据《建筑施工模板安全技术规范》(JGJ162-2008)要求，按以下公式计算取较小值：F=0.22γct0β1β2V1/2F=γcH其中：混凝土的重力密度：γc=24kN/m3混凝土的浇筑速度：V=2m/h新浇混凝土的初凝时间：t0=200/(T+15)=5h（T取25ºC）外加剂影响修正系数：β1=1.2混凝土塌落度影响修正系数：β2=1.15（坍落度为110～150mm）F=0.22γct0β1β2V1/2=0.22×24×5×1.2×1.15×21/2=51.52kN/m2F=γcH=24×3.1=74.4kN/m2取F=51.52kN/m2，h=F/γc=51.52/24=2.15m2.荷载组合设计值:强度计算挠度计算Smax＝1×[1.35G4k+1.4×0.7Q3k]＝1×[1.35×51.52+1.4×0.7×2]＝71.51kN/m2Sˊmax＝G4k＝51.52kN/m2Smin＝1×1.4×Q3k＝1×1.4×2＝2.8kN/m2Sˊmin＝0kN/m2V.墙板整体验算墙标准板截面尺寸（mm）截面积A(mm2)X轴截面惯性矩Ix(mm4)截面抗弯模量Wx(mm3)截面简图400×652610119725825259截面静矩S0(mm3)弹性模量Ea(N/mm2)抗拉强度[f](N/mm2)抗剪强度[τ](N/mm2)24432700002001151.强度验算qmax＝bSmax＝0.4×71.51＝28.60kN/mqmin＝bSmin＝0.4×2.8＝1.12kN/m受力简图弯矩图剪力及支座反力图1）抗弯强度计算最大弯矩Mmax=1.2kN·mσmax=Mmax/W=1.2×106/25259=47.51N/mm2≤[f]=200N/mm2满足要求2）抗剪强度计算Vmax=10.45kNτmax=VmaxS0/Itw=10.45×1000×24432/[1197258×（5+5+5）]＝14.22N/mm2≤[τ]=115N/mm2满足要求支座反力最大为Rmax=20.02KN(用于背楞强度计算)2.变形验算qmax＝bSˊmax＝0.4×51.52＝20.61kN/mqmin＝bSˊmin＝0.4×0＝0kN/m受力简图弯矩图剪力及支座反力图νmax=0.22mm＜[ν]=1.5mm满足要求支座反力最大为Rˊmax=14.41KN(用于背楞变形计算)VI.墙板单元局部验算标准墙板截面模板面板近似简化为3边固支的双向板，验算部位尺寸175mm×300mm×3.5mm底部300mm高范围内荷载按最大值取均布荷载。q＝Smax＝71.51kN/m2qˊ＝Sˊmax＝51.52kN/m2受力图及简化模型1.强度验算I=bt3/12=300×3.53/12=1071.88mm4W=I/(t/2)=1071.88/(3.5/2)=612.5mm3Lx/Ly=225/300=0.75，查《建筑施工模板安全技术规范》表C.4M0x最大，系数为0.0750，则M0x=0.0750×71.51×0.2252=0.272kN·m/mσ＝M0x/W＝0.272×103×300/612.5=133.22N/mm2≤[f]=200N/mm2满足