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模板及支架设计的验算

模板及支架设计的验算

 

 

————————————————————————————————作者:

————————————————————————————————日期:

 

模板及支架设计的验算

一.模板及其支架的设计考虑,下列各项荷载

a.模板及其支架自重

b.新浇砼自重

c.钢筋自重

d.施工人员及施工设备荷载

e.振捣砼时产生的荷载

f.新浇砼对模板倾面的压力

g.倾倒砼时产生的荷载

C4#楼为剪力墙框架结构,楼层高为2.85m、地下室高为3.96。

地下室板厚为180mm、其余为110、150,梁尺寸有250×300、200×400、200×500、200×680等。

取永久荷载系数1.2,活荷载系数1.4。

施工荷载按均布作用时,设80×60的松方楞木间距为300mm,模板宽度为900mm,按规范要求进行强度验算:

(一)、.楼板模板的强度验算

板的抵抗弯矩

Wx=bh2/6=90×1.82/6=48.6cm3

板的惯性矩

Ix=bh3/12=90×1.83/12=43.74cm4

板的抗弯强度设计为fm=13N/mm2

平板模板的标准荷载

a.九合板自重(18mm)0.3KN/m2

b.楼板的砼自重25KN/m3×0.18=4.5KN/m2

c.楼板钢筋自重1.1KN/m3×0.18=0.198KN/m2

d.施工人员及设备均布荷载2.5KN/m2

e.振捣砼产生的荷载2.5KN/m2

f.砼冲击荷载2.0KN/m2

 

      q1′=7.962KN/m

 

q1=[1.2×(a+b+c)+1.4×d]×0.9=8.548KN/m

设计荷载q1′=q1×0.9=8.548×0.9=7.693KN/m

M=Kmq1′′l2=0.177×7.693×0.32=-0.123KN·m

fm=M/W=0.123/48.6×10-6=2.53×103KPa<1.3×104KPa

强度能满足要求

(2)、模板的刚度验算             

 q2′=4.86KN/m

 

q2=1.2×(a+b+c)×0.9=5.398KN/m

q2′=5.398×0.9=4.86KN/m

挠度WA=KWql4/100EI

=       4

=9.38×10-5

所以刚度能满足要求

 

(二)、模板下60×80mm木楞计算。

跨度按1m考虑。

(1)、木楞强度计算

   q3=2.64KN/m

q3=[1.2×(a+b+c)+1.4×e]×0.3

=[1.2×(0.3+4.5+0.198)+1.4×2.0]×0.3

=2.64KN/m

M=KmqL2=0.125×2.64×1.02=0.33KN/m

 W=M/fm=0.33×103/13×106=0.25×10-4<[W]=bh2/6=60×10-3×(80×10-3)2/6

     =0.64×10-4

强度能满足

(2)、木楞刚度验算

 q4=1.8KN/m

q4=1.2×(a+b+c)×0.3=1.8KN/m

WA=KWql4/100EI=0.521×1.8×10004/100×2.56×106×9.5×103=0.384

刚度能满足。

 

二、梁(主梁模板)验算截面尺寸     200×680梁

1)梁底模板验算

梁底模板的标准荷载

a.模板底板自重0.3×0.2=0.06KN/m

b.现浇砼自重25×0.2×0.68=3.14KN/m2

c.钢筋自重1.0×0.2×0.68=0.136KN/m

d.振捣砼时产生荷载2.0×0.2=0.4KN/m

总荷载q=0.06+3.14+0.136+0.4=3.736KN/m

按强度要求底板厚度(L=400考虑)

h1=L×(q/b)0.5/4.65=400×(3.736/0.2×103)0.5=11.8mm

按刚度要求底板厚度(L=400考虑)

h2=L×(q/b)1/3/4.65=400×(3.736/0.2×103)1/3=15.91mm

h1、h2均小于18mm

底板厚度满足要求。

(二)、梁侧模计算

振捣产生的荷载:

4KN/m

砼浇注速度:

v=3m/h

浇筑温度为20℃ 泵输砼坍落度为120±20mm

to=200/(T+15)=200/(20+15)=5.7℃

f1=0.22γtoβ1β2V1/2

=0.22×25×5.7×1.0×1.15×31/2

=62.60KN/m2

f2=γ0h=25×0.68=17KN/m2

62.60KN/m2>17KN/m2

取17KN/m2

(1)梁侧模板的强度验算

梁侧模板强验算的设计荷载(不考虑荷载拆减系数)

h:

为梁高减去板厚高度(0.68-0.18)=0.5m设立档间距为0.45m     

侧压力q1=17×0.5=8.5KN/m

振捣荷载q2=4KN/m2

q=(q1×1.2+1.4q2)×0.45

=(8.5×1.2+1.4×4)×0.45=7.11KN/m

M=Kmql2=0.125×7.11×0.252=0.056KN·mﻩ

W=500×182/6=27016mm3

Wh=M/fm=0.056×106/13=4308<[W]=27016

强度满足

梁侧模板的刚度验算

梁侧模板刚度验算的标准荷载

q2=8.5×0.45=3.83KN·m

I=500×183/12=243000mm4

WA=Kmq1l4/100EI=0.512×3.83×3.83×2504/100×9.5×103×24300=0.033<[W]=L/400=0.625

满足要求

(二)、梁侧模板木楞的验算:

设楞间距为0.3m

q1=(25×1.2+4×1.4)×0.3=10.68KN/m

q2=(1.2×8.5+1.4×4)×0.3=4.74KN/m

q3=1..2×8.5×0.3=3.06KN/m

取q=10.68KN/m

M=Km·qL2=0.1×10.68×0.452=0.216KN·m

[W]=80×602/6=48×103mm3

fm=M/[W]=0.216/48×10-6=4.5×103KPa<13×103KPa

强度满足

(2)、木楞刚度的验算

q=1.2×8.5×0.3=3.06KN/m

WA=Kmq1l4/100EI=0.377×3.06×604/100×9.5×103×1.44×106=0.60mm<450/400=1.125

刚度满足要求

三、支模架计算

设梁板综合厚度为0.4m。

a、楼面模板及支架自重0.25×1.05×0.4=3.15KN/m

b、砼自重   25×1.05×0.4=10.5KN/m

c、钢筋自重  1.5×1.05×0.4=0.63KN/m

d、振捣荷载         2.0KN/m

q3=1.2×(a+b+c)+1.4×d=16.543KN/m

每根钢管支撑:

16.534×1.05=17.66<φAfc=34.36 KN

满足要求。

四、剪力墙计算:

地下剪力墙厚度为350mm,高3.96m。

分一次浇筑,浇筑速度为3m/h。

浇筑温度为20度,用25mm木模板,木楞间距为250mm。

钢管间距为300mm。

采用12mm的对拉螺栓

木楞抵抗弯距W=bh2/6=60×802/6=6.4×104mm3,I=bh3/12=2.56×106mm4

现浇砼对模板的侧压力

取砼的浇筑速度为3m/h,入模砼温度为20℃

to=200÷(t+15)=200÷(20+15)=5.7

F1=0.22γctoβ1β2V1/2

=0.22×25×5.7×1.2×1.15×31/2

=74.93KN/m2

F2=γcH=25×3.96=99KN/m2

取f=74.93KN/m2

有效高度h=74.93KN/m÷25=3m

倾倒砼时对模板产生的水平振动荷载4KN/m2

考虑倾倒砼荷载:

  q1=74.93×1.2+4×1.4=95.52 KN/m

按刚度要求,不考虑倾倒砼荷载:

 q2=74.93×1.2=89.92KN/m

强度要求:

木楞间距L1=147.1h(1/q1)1/2=270.92mm

钢管间距L=11.4(w/q2)1/2=304.13mm

刚度要求:

木楞间距L2=66.7h(1/q2)1/3=304.13mm

木楞间距L3=15.3(I/ q2)1/3=467.18mm

取L<L1且<L2

故木楞间距取250mm满足刚度,强度要求。

钢管间距取300mm也满足刚度、强度的要求。

2)、对拉螺栓验算:

F=F1×1.2×0.25×0.3=74.93×1.2×0.25×0.3=6743.7N<12900N

满足要求

五、顶板、底板侧模压力计算:

F1=0.22γctoβ1β2V1/2

=0.22×25×5.7×1.2×1.15×31/2

=74.93KN/m2

F2=γcH=25×0.18=4.5KN/m2

取f=4.5KN/m2

立档间距500mm,模板按四跨梁计算,侧模宽度为200mm

q1=(4.5×1.2+4×1.4)×0.3=3.3KN/m

Mmax=KmqL2=-0.12×3.3×0.52=0.1 KN·m

Wn=Mmax/fm=0.1×106/13=7692mm

 顶板侧模板截面尺寸200×18。

截面抵抗弯矩W=200×182/6=10800mm3

  可满足要求。

算刚度时不考虑振动

  q=4.5×0.3=1.35KN/m

 WA=KWqL4/100EI=0.967×1.35×5004/(100×9.5×103×1/12×200×183)

   =0.87mm<[w]=500/400=1.25mm

符合刚度要求。

(2)、底板侧模的验算:

  F1=0.22γctoβ1β2V1/2

=0.22×25×5.7×1.2×1.15×31/2

=74.93KN/m2

F2=γcH=25×1.8=45KN/m2

取较小f=45KN/m2

立档间距500mm,模板按四跨计算:

q=(45×1.2+4×1.4)×0.3=17.88KN/m2

Mmax=KmqL2=-0.121×17.88×0.52=0.54KN·m

Wn=Mmax/fm=0.54×106/13=41538mm

底板模板尺寸2000×18,截面抵抗弯矩:

W=2000×182=108000 mm

满足强度要求

刚度时,不考虑振动

q=45×0.3=13.5KN/m2

  WA=KwqL4/100EI=0.967×13.5×5004/(100×9.5×103×1/12×2000×183)=0.87mm<[W]=500/400=1.25mm

满足要求。

 

 

剪力墙模板

(1)剪力墙模板的验算

剪力墙为300mm厚,高4.4m,采用九合板组合成定型大模板,竖向采有松方木80×60作楞木,间距取450,水平采用两根φ48、壁厚3.5mm,钢管组合做为支承模板的围楞,内外间模板用φ12对拉螺杆夹紧,设置间距为450mm,砼浇筑速度取3m/h。

×××××××F1=0.22γctoβ1β2V1/2

=0.22×25×200÷(30+20)×1.0×1.2×√3

=45.727KN/m2

F2=γH=25×4.4=110KN/m2

剪力墙模板的强度验算,(按三跨连续梁计算)

q1=1.2f×0.3=1.2×45.727×0.3=16.462KN/m

支座MB支=kwql2=-0.177×16.462×0.33=-0.262KNm

M1中=kwql2=0.101×16.462×0.32=0.15KNm

δA=MA/Wx=0.262÷(48.6×104)=5.4×103<kpa1.7×104kpa

能满足

刚度验算

q1=f×0.45=45.727×0.3=13.72KN/m

W=kw ql4/100EI=0.677

=2.8×10-4≤7.5×10-4

能满足

(2)支撑围楞的验算

标准荷载

f=45.727KN/m2

q1=f×0.85×0.45=45.727×0.85×0.45=17.49KN/m

M=kwql2=-0.177×17.49×0.452=0.627KNm

W=5.08×10-3mm3

故δ=M/W=0.627×106÷(5.08×10-3)=123.4N/mm2≤215N/mm2

强度能满足要求

围楞的刚度验算

I=12.19cm4

W==kw ql4/100EI=

=0.19mm≤450/250=1.8mm

刚度能满足要求

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