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30×
200×
152)/(0.1×
1.9)]0.5=529.6
按面板的刚度要求,最大变形值为模板结构的1/250
Umas=0.677q2l14/(100EL)=l1/250
L1'
=[(100×
104×
4.16×
104)/(1.9×
0.677×
250)]1/3=462.77mm
2)板厚按100mm算
则最大弯距:
Mmax=0.1q2l22
Umax=0.667q2l24/(100EL)
其中线荷载设计值q2=F2×
0.2=8.06×
0.2=1.612KN/m
Mmax=0.1q2l22=[fww]=1/6fwbh2
0.1×
1.612×
122=1/6fwbh2
l2=[(1/6×
102)/(0.1×
1.612)]0.5=787.62
Umax=0.677q2l24/(100EI)=12/250
L2'
104)/(1.61×
250)]1/3=534mm
取按抗弯承载力,刚度要求计算最小值,l1'
=462.77mm,施工次龙骨间距取200mm<
l1'
满足要求。
(3)用Φ48×
3.5钢管架管,间距最大为1200mm,上设U托,最下一层地杆距地300mm,中间水平拉杆间距大于1200mm,支撑杆有效面积A=489mm2(内R=41mm)
1)抗压强度验算
N=9.5×
2.12×
1.2=24.17KN
[N]=Af==489×
215=1.05×
105KN<
fc=11.6KN(已知)满足
2)稳定性验算。
(按中心点最大偏心25mm计算)
稳定性验算:
N/ФA0<
fc
A0钢管顶撑截面的计算面积A0=489
Ф轴心受压构件的稳定系数,根据顶撑的长细比λ求得
λ=L0/i其中:
L0=受压杆件的计算长度
i=钢管截面的回转半径i=d/4
Ix=π(D4-d4)/64=π(484-414)/64=1.22×
105mm4
Ix=(Ix/A)1/2=(1.22x105/489)1/2=15.79mm
λ=1800/ix=1800/15.79=114
查Q235,b类截面轴压稳定系数φx=0.453
欧拉临界应力
Nex=π2EA/λ2=π2×
2.06×
105×
489/1142=76.4KN
初始偏心弯距Mx=Ne=16×
103×
25=4×
104N.mm
截面塑性发展系数rx=1.0
受压最大纤维毛截面抵抗距
Wlx=Ix/(D/2)=1.22×
105/(48/2)=5083.3mm3
N/ΦxA+βmxMx/[(1-0.8N)/Nex]=175.9Mpa<
215Mpa(满足要求)
1.2墙体模板计算
(1)荷载计算
1)新浇混凝土对模板产生的侧压力①,标准层层高2.5m,侧压力为
①F1=0.22rct0β1β2v1/2F2=Hrc
取两者较小值;
式中:
F1、F2——新浇混凝土对模板产生的最大侧压力;
rc——混凝土重力密度,取材24KN/m;
t0——新浇混凝土的初凝时间,按商品混凝土为4-6h,取t0=5h;
v——混凝土浇筑速度,每一楼层每个单元墙体混凝土量约40m3,控制在5h左右浇筑完毕,取V=1.5m/h;
H——混凝土侧压力计算位置处至新浇筑顶面的总高度,取H=2.5m;
β1——外加剂影响修正系数β1=1.0;
β2——混凝土塌落度修正系数,按塌落度130-150mm,取β2=1.15
得F1=0.22×
24×
5×
1.0×
1.15×
1.51/2=37.2KN/m2
F2=24×
3=72KN/m2<
F1
取F1、F2较小值。
F=F1=37.2KN/m2
2)倾倒混凝土时对模板产生的水平荷载②
混凝土采用泵车浇筑,取倾倒混凝土对模板产生的水平荷载4KN/m2。
由①、②两项荷载组合,得模板承受的水平荷载值为
q=1.2×
①+1.4×
②=1.2×
37.2+1.4×
4=50.24KN/m2(用于验算模板及其支撑的强度)
q=①=37.2KN/m2(用于验算模板及其支撑的刚度)
(2)模板及次龙骨的设计及验算
1)次龙骨的设计及验算
次龙骨选用50×
100mm白杉,间距200mm,接受力方向垂直于木纹方向,其截面性能为:
E=10000N/mm2,σ=87N/mm2,I=416cm2,w=83cm2
主龙骨间距取为600mm,次龙骨接三跨连续梁计算
1)次龙骨的强度验算
次龙骨承受的荷载为
q托=qL模=50×
0.30=15KN/m
q托——模板传给次龙骨的线荷载
L模——模板的跨度
得次龙骨截面最大弯矩形为
Mmax=0.1q托L2托=0.1×
15×
0.6KN·
mW=bh3/6=50*1002/6
σ=M/W=0.1×
0.6/50*1002/6=10.8<
[σ]=87N/mm2
∴次龙骨的强度满足要求。
2)次龙骨的刚度验算
托梁承受的线荷载为
q次*L模=50×
0.25=12.5KN/m
得最大挠度为
ω=0.00677×
q次*L次4/EI
=0.00677×
12.5×
2004/104×
416×
102
=0.325mm<
[ω]=1.5mm
∴次龙骨的刚度满足要求。
(3)主龙骨的设计及验算
主龙骨的选用Φ48×
3.5×
2钢管,间距为600mm,双根布置,穿墙螺栓间距取600mm,主龙骨接三跨连续梁计算
主龙骨的截面性能为
σ=215N/mm2,I=2×
12.9×
104cm,W=2×
15.08×
103cm
1)主龙骨的强度验算
次龙骨传给主龙骨的集中荷载为
P主=q次L次=50×
0.3=15KN
得主龙骨截面最大弯矩为
Mmax=0.604P主L次=0.604×
0.6=5.43KNM
σ=M/W=5.43×
106/2×
103=180.03<
[σ]=215n/mm2
∴主龙骨的强度满足要求。
2)主龙骨的刚度验算
ω=0.00667×
PL/100EL=0.00667×
0.6×
109/100×
105
2×
12.19×
104=0.01mm<
600/400mm(满足要求)
根据《建筑施工计算手册》:
结构表面外露的结构模板规定,模板支架的最大挠度允许为计算跨度的1/400.
∴主龙骨的刚度满足要求。
(4)穿墙螺栓设计
每根穿墙螺栓承受的拉力为:
T=qs\50.24×
1×
0.6=30.14KN
选用Φ14穿墙螺栓,查表得净面积A=105mm2
σ=T/A=30.14×
103/105×
4=71.77N/mm2<
允许抗拉强度设计值fbf=147(钢结构设计规范)
∴穿墙螺栓的承载力满足要求。
1.3梁模板计算
(一)底模验算:
按照最深的梁计算,断面200×
800
(1)抗弯强度验算
1)荷载
底膜自重5×
0.04×
0.45×
1.2=0.108
混凝土自重24×
0.2×
0.8×
1.2=4.61
钢筋自重1.5×
1.2=0.648
振捣混凝土载荷2×
1.2=1.08
合计q1=6.45
为保守起见,Q1=Q2=6.45
2)抗弯折减载力验算
底膜下的楞木间距为0.2m,是一个多等多跨连续梁,考虑木材的长度有限,故按四等跨计算。
按最不利荷载部之中结构静力表示得。
弯矩系数:
KM=-0.121
剪力系数:
KV=-0.620
挠度系数:
KW=0.967
则M=KM×
q12=0.121×
6.45×
0.22=
σ=m/w=0.0312×
106×
6/(450×
402)=2.600n/mm2<fm=13n/mm2
(2)剪力强度验算。
V=KVq1=0.620×
0.2=0.8KN
剪应力:
τ=3V/(2bh)=3×
0.86×
103/(2×
450×
40)=0.073n/mm2<fv=1.4n/mm2
(3)挠度验算。
荷载不包括振捣混凝土载荷。
则q1=5.37则q2=5.37KN/m
w=kwq14(100EL)=0.967×
10.012×
2004/(100×
9×
403/12)=0.0038<[W]=1/720=200/720=0.278mm(满足要求)
查《施工手册》梁的模板受弯变形的允许设计值为1/720。
(二)侧板验算
(1)荷载验算
假设T=30OC,β1=1.2,β2=1,V=2m/h,则;
1)侧压力:
F1=0.22rctoβ1β2V0.5
0.22×
200/(30+15)×
1.2×
20.5=39.82KN/m
F2=rch=24×
0.8=19.2KN/m
取两者较小值,即F2=19.2KN/m
乘以分项系数:
F=19.2×
1.2=23.04KN/M2
2)振捣混凝土时产生的荷载:
4KN/M2
乘以分项系数4×
1.4=2.6KN/M2
上两项系数合计23.04+5.6=28.64KN/m
根据立杆间距为600mm的条件:
则载荷为:
乘以折减系数,则q=17.184×
0.9=15.4656n/nn
(2)抗弯强度验算
仍按四等跨计算,其km,kv,kww于前述相同,设偶用50mm厚
则:
m=kmql2=-0.121×
10.98×
6002=478.29×
103KN.mm
σ=m/w=478.29×
6/(600×
402)=2.99n/mm2<
13n/mm3(满足要求)
(3)抗剪强度验算
v=0.620ql=0.620×
600=4084.56n=4.85KN
剪应力τ=3v/(2bh)=3×
4085/(2×
600×
40)=0.26n/m2
<
fv=1.4n/mm2(满足要求)
(3)挠度验算
取侧压力f=23.04n/m2化为线荷载23.04×
0.6=13.82KN/m
乘以折减系数q=0.9×
13.82=12.24KN/m
w=0.967ql4(100EL)=0.967×
12.24×
6004×
12/(100×
403)=0.533mm<
[w]=1/400=600/400=1.5mm(满足要求)
2.1、墙体木模系统计算
墙模板采用1.5厚竹胶板。
竖向背楞用50*100木方,中心间距200mm;
横向背楞用两根Ф48*3.5mm钢管,间距600mm;
对拉螺柱用ф14钢筋,间距600mm×
700mm。
墙体高度取为3000mm计算。
新浇混凝土侧压力标准值:
F1=0.22rct0β1β2V1/2
参数取值:
rc=24KN/m3
初凝时间t0=5hH:
墙体高度
外加剂修正系数β1=1.0坍落度修正系数β2=1.15
浇筑速度V=1m/h
rc为混凝土重力密度取:
24KN/m³
F1=0.22rct0β1β2V1/2=0.22×
11/2=22KN/m2
F2=rcH=24×
3.0=72KN/m2
取较小值22KN/m2
倾倒混凝土产生水平荷载标准值F=2KN/m2
模板强度验算侧压力设计值:
F=(22×
1.2+2×
1.4)×
0.9=26.28KN/m2
模板刚度验算侧压力设计值:
F=26.28×
0.9=23.65KN/m2
=F*A
P:
对拉螺杆对拉力
F:
混凝土的侧压力A:
对拉螺杆分担的受力面积=a*b
故:
对拉螺杆对的拉力:
P=26.28*0.6*0.7=11.04KN<
17.8KN(ф14螺杆容许拉力)
符合要求
50*100木方截面特征W=bh2/6=50*1002/6
化为线性荷载:
q=26.28*0.2*1/1000=5.6N/m
M=0.1ql2=0.1*5.6*1.2*1.2=0.81KNm
强度验算:
σ=M/W=M/bh2/6=0.81×
106/(50×
1002/6)=9.72<13N/mm2(可以)
符合要求
刚度验算:
f=0.00677ql2*2/EI
f=0.00677ql4/EL=0.00677×
5.60×
12004/(9000×
50×
1003/12)=2.10mm<L/400=3.0mm(可以)符合要求
2Ф48*3.5mm钢管截面特征I=2*12.9*102102mm2*2
W=2*5.08*10*10³
q=26.28*0.6*1/1000=15.8N/m
M=0.1ql2=0.1*15.8*0.6*0.6=0.57KNm
强度验算:
σ=M/W=56N/mm2<
215N/mm2
=0.00667*15.8*0.64/(2*12.19*104*2.06*105)
=0.3<
3.0mm符合要求
线性荷载:
q*=26.28*0.7=18.4KN/m
M=0.1q*l2=18.4*0.7*0.7=0.91KNm
σ=M/W=0.91=89.456N/mm2<
215N/mm2
刚度验算:
f=0.00677ql2*2/EI=0.35<
2.2、顶板系统验算:
本工程结构顶板厚度分为:
100、120、150等多种
本方案按照150mm(h≤150)厚度进行验算
150mm厚的顶板模板系统:
顶板模板面板采用15mm厚双面竹胶板,次龙骨用50mm×
100mm木方,间距200mm,主龙骨用100mm×
100mm木方,间距1200mm,支撑采用钢管脚手架支撑,间距为1200mm×
1200mm。
荷载计算:
模板自重0.3KN/m2
0.15=3.6KN/m2
钢筋自重1.1×
0.3=3.3KN/m2
均布荷载(施工荷载)2.5KN/m2
荷载设计值(合计):
(0.3+3.6+0.33)×
1.2+2.5×
1.4=8.58KN/m2
次龙骨验算
线荷载:
q=8.58×
0.40=3.43KN/m
Mmax=0.1ql2=0.1×
3.43×
1.22=0.50KNm
σ=M/W=M/bh2/6=0.50×
1002/6)=6.00N/mm2<13N/mm2(可以)
V=0.6ql=0.6×
1.2=2.47KN
τ=3V/2bh=3×
2.47×
103/2×
100=0.74N/mm2<1.4N/mm2(可以)
1003/12)=1.29mm
<L/400=3.0mm(可以)
主龙骨验算:
线荷载:
1.2=10.30KN/m
10.30×
1.22=1.48KNm
σ=M/W=M/(bh2/6)=1.48×
106/(100×
1002/6)=8.90N/mm2<13N/mm2(可以)
1.2=7.42KN
7.42×
100×
100=1.12N/mm2<1.4N/mm2(可以)
9004/9000×
1003/12=0.62mm<L/400=2.25mm(可以)
钢管支撑验算:
单根立杆受力:
N=8.58×
1.2=12.36KN<23.1KN(可以)
2.3、柱体模板系统验算
柱模板采用竹木大模。
竖向背楞用50*100木方、间距300;
横向背楞用10#槽钢,间距1200mm;
对拉螺柱用ф14钢筋,间距1200mm。
柱体高度取为2800mm计算。
柱体对拉螺杆验算:
P=F*A
对拉螺杆对拉力:
P=26.28*0.8*1.0/2=8.92KN<
内背肋计算:
外背肋(主龙骨)验算:
q*=26.28*1.2=31.54KN/mW=12.2*10*102
M=0.1q*l2=31.54*0.3*0.3=2.83KNm
σ=M/W=2830/25.30=99.9N/mm2<
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