東莞某住宅項目鋁合金模板體系驗算

1、鋁合金模板體系（模擬）計算書 鋁合金模板技術(shù)規(guī)范編制組2013.9.24說明為了對鋁合金模板的實力情況有一個大體上的認識，我們通過合理的簡化和假設(shè)，驗算了一個具體的實際工程，并從中獲得了具有指導意義的結(jié)論。鋁合金模板體系計算書 目錄1、 工程概況 12、 計算參數(shù) 2 1、材料特性 2 2、設(shè)計標準 23、 樓板模板計算 3 1、樓面荷載傳遞路徑分析 3 2、樓面板計算 3 3、邊框強度驗算 4 4、邊框撓度驗算 5 5、橫肋強度驗算 5 6、橫肋撓度驗算 6 7、鋁板強度及撓度驗算 64、 梁底板計算 8 1、計算參數(shù) 8 2、荷載 8 3、邊框強度驗算 9 4、邊框撓度驗算 10 5、橫肋

2、強度驗算 10 6、橫肋撓度驗算 11 7、鋁板強度及撓度驗算 11 5、 樓板支撐計算 13 1、計算參數(shù) 13 2、單頂支撐受壓穩(wěn)定性驗算 13 3、四天期齡混凝土樓板在支撐作用下的受壓驗算 146、 sl（soffit length）計算 167、 墻模板計算 17 1、荷載作用路徑分析 17 2、混凝土側(cè)壓力計算 17 3、計算參數(shù) 18 4、橫肋（橫肋）強度驗算 19 5、橫肋撓度驗算 20 6、墻身鋁板強度及撓度驗算 20 7、邊框強度驗算 21 8、邊框撓度驗算 22 9、穿墻螺絲計算 22 10、背楞計算 23 11、kicker（24小時混凝土期齡） 24 鋁合金模板體系計算

3、書 8、 鋁合金模板體系抗測力計算 26 1、單片墻模板的水平力驗算 26 2、單片墻模板抗傾覆驗算 28 2、標準層墻模板的整體抗測力驗算 319、 柱子驗算 40 1、荷載作用路徑分析 40 2、混凝土側(cè)壓力計算 40 3、計算參數(shù) 42 4、橫肋（橫肋）強度驗算 42 5、橫肋撓度驗算 44 6、墻身鋁板強度及撓度驗算 44 7、邊框強度驗算 45 8、邊框撓度驗算 45 9、背楞計算 45 10、柱子穩(wěn)定驗算 46鋁模板撐桿下部水平力驗算 47 鋁合金模板體系計算書 一、工程概況 工程名稱：萬科東莞金域國際花園 標準層層高為2.8。墻、柱、板、梁模板均采用廣東合迪科技有限公司的鋁框組合

4、模板系統(tǒng)。梁、板模板支撐采用yj型可調(diào)節(jié)鋼管支撐，套管為602.0，插管為482.0。樓板最大厚度為120。板、梁模板計算內(nèi)容包括梁模板、樓面板、樓面龍骨、sl和bb。驗算它們在豎向荷載作用下的強度和剛度。墻面模板系統(tǒng)計算內(nèi)容包括鋁合金墻板，穿墻螺絲，鋼背楞。驗算它們在混凝土側(cè)壓力作用下的強度及剛度。圖1-1 鋁合金模板布置圖1 鋁合金模板體系計算書 二、計算參數(shù)1、 材料特性鋁型材（型號6063） 彈性模量，e 70000mm4 抗彎強度設(shè)計值， 150n/mm 抗剪強度設(shè)計值，v 85n/mm鋁面板（型號3303） 彈性模量，e 70000mm4 抗彎強度設(shè)計值， 100n/mm 抗剪強度

5、設(shè)計值，v 60n/mm鋼（q235） 彈性模量，e 206000mm4 抗彎強度設(shè)計值， 215n/mm 抗剪強度設(shè)計值，v 125n/mm 2、 設(shè)計標準荷載： 鋁模自重 0.25kn/m2 施工荷載（局部） 2.5kn/m2 施工荷載（支撐） 1.0kn/m2 混凝土自重 25kn/m3 水平構(gòu)件的容許撓度不能超過跨度的1/250；壓縮變形不能超過跨度的1/1000。 驗算強度時使用荷載的設(shè)計值，驗算剛度的時候使用荷載的標準值，為了計算方便一律先用設(shè)計值驗算，不合格時再用標準值復核。 計算過程中，所有構(gòu)件均按簡支梁進行受力分析。雖然假設(shè)與實際受力情況不完全一致，但取其極限工況偏安全（對邊

6、導荷，受荷面積放大）。2鋁合金模板體系計算書 三、樓板模板計算 a. 樓面板計算b. 樓面龍骨計算c. 樓面單頂計算d. 樓面板和墻身板連接件sl計算e. bb條計算1、 樓面荷載傳遞路徑分析： 樓面混凝土自重 鋁樓面模板薄板 加強結(jié)構(gòu)（包括橫肋及邊框） 樓面龍骨 bb條（beam bar） 樓面支撐2、 樓面板計算： 標準樓面模板尺寸為4001100mm。 圖1-2 鋁合金樓面板模板示意圖（1） 計算參數(shù) 樓板厚度 200mm 鋁板厚度 4.00mm 截面慣性距（i） 邊框 2，14mm4 橫肋 69,595mm4 截面抵抗距（w） 邊框 6,554mm3 3鋁合金模板體系計算書 橫肋 3,

7、479mm3 抗彎強度設(shè)計值 邊框/橫肋（fy ) 150n/mm2 鋁板（fy ) 100 n/mm2 抗剪強度設(shè)計值 邊框/橫肋（fy ) 85n/mm2 鋁板（fy ) 60n/mm2（2） 荷載 鋁模板自重 0.25kn/m2 200mm厚硂樓板 5.0kn/m2 施工荷載（局部） 2.5kn/m2 荷載效應組合的設(shè)計值： q=1.2（g1k+g2k+g3k）+1.4(q1k)=1.2（0.25+5.0）+1.42.5=9.8kn/m23、邊框強度驗算 每條邊框的荷載計算為板寬的一半，即400mm/2=200mm，按照計算假設(shè)，邊框跨度為1.1m的簡支梁計算為最不利情況。化為線荷載為：

8、 q=9.800.4/2=1.96kn/m圖1-3 計算簡圖跨中最大彎矩為： m=knm=0.296knm 圖1-4 彎距圖4 鋁合金模板體系計算書 截面最大正應為： 最大剪力：截面有效計算面積 a=498.55mm2 最大剪應為 =1.08 1000/498.55=2.17n/mm2 100n/mm24、 邊框撓度驗算跨中最大撓度： 圖1-5 撓度變形圖滿足要求。5、 橫肋強度驗算 樓面模板橫肋長度為400mm，根據(jù)橫肋的布置尺寸可知其荷載計算寬度為400/2+350/2=375mm。 因此，線荷載為：q=9.80 0.375=3.68kn/m圖1-6 計算簡圖跨中最大彎矩： 圖1-7 彎矩

9、圖鋁合金模板體系計算書 截面最大正應力： 最大剪力:q=q/2=3.680.4/2=0.74kn截面有效計算面積：a=328mm2最大剪應力:=0.7401000/328=12.26n/mm2100n/mm26、 橫肋撓度驗算 跨中最大撓度： 滿足要求。7、 鋁板強度及撓度驗算 鋁板為四周支撐的雙向板，最大計算尺寸為400mm400mm。 雙向板強度及撓度計算公式： 彎矩=表中系數(shù) 撓度=表中系數(shù) 由=400/400=1 查表得=0.00127,m=0.0176 m=表中系數(shù)=0.01760.00984002=27.60nmm 受彎驗算合格。 撓度驗算合格。 鋁合金模板體系計算書 四邊固定的系

10、數(shù)表：四 邊 固 定 板計 算 公 式計 算 簡 圖0.500.002530.04000.0038-0.0829-0.0570撓度=表中系數(shù)0.550.002460.03850.0056-0.0814-0.05710.600.002360.03670.0076-0.0793-0.05710.650.002240.03450.0095-0.0766-0.05710.700.002110.03210.0113-0.0735-0.0569彎矩=表中系數(shù)0.750.001970.02960.0130-0.0701-0.05650.800.001820.02710.0144-0.0664-0.05590

11、.850.001680.02460.0156-0.0626-0.05510.900.001530.02210.0165-0.0588-0.0541式中取用和中較小者。0.950.001400.01980.0172-0.0550-0.05281.000.001270.01760.0176-0.0513-0.0513鋁合金模板體系計算書 四、梁底板計算 計算過程中，所有構(gòu)件均按簡支梁進行受力分析。雖然假設(shè)與實際受力情況不完全一致，但取其極限工況偏安全。本工程標準梁底板模板最大尺寸為300900.1、 計算參數(shù) 最大梁尺寸 250mm650mm 彈性模量e 70000n/mm2鋁板厚度 4.00mm

12、截面慣性矩（i） 邊框 214,41mm4 橫肋 69,595mm4 截面抵抗矩（w） 邊框 6,554mm3 橫肋 3,479mm3抗彎強度設(shè)計值 邊框/ 橫肋（fy） 150n/mm2 鋁板（fy） 100n/mm2抗剪強度設(shè)計值 邊框/ 橫肋（fy） 85n/mm2 鋁板（fy） 60n/mm2 2、 荷載 鋁模板自重 0.25kn/m2梁鋼筋混凝土自重 1.625kn/m2振搗荷載 2.0kn/m2 鋁合金模板體系計算書 3、 邊框強度驗算 圖4-1 模板截面每條邊框的荷載計算為板寬的一半，即300mm/2=150mm。按照計算假設(shè)，邊框按跨度為0.9m的簡支梁計算為最不利情況?；癁榫€

13、荷載為：圖4-2 計算簡圖跨中最大彎矩為：圖4-3 彎矩圖截面最大正應力 最大剪力 圖4-4 剪力圖截面最有效面積a=498.55mm2最大剪應力鋁合金模板體系計算書 4、 邊框撓度驗算跨中最大撓度： 滿足要求。5、 橫肋強度驗算 樓面模板橫肋長度為300mm，根據(jù)橫肋的布置尺寸可知其荷載計算寬度為300/2+350/2=325mm。因此，線荷載為：圖4-5 計算簡圖跨中最大彎矩圖4-6 彎矩圖截面最大正應力最大剪力圖4-7 剪力圖截面有效計算面積a=328mm2最大剪應力鋁合金模板體系計算書 6、 橫肋撓度驗算 跨中最大撓度： 滿足要求。 7、 鋁板強度及撓度驗算 鋁板為四周支撐的雙向板，最

14、大計算尺寸為300mm400mm。雙向板強度及撓度計算公式： 彎矩=表中系數(shù) 撓度=表中系數(shù)四邊固定的系數(shù)表： 由 查表得 受彎驗算合格。 撓度驗算合格。鋁合金模板體系計算書 四邊固定的系數(shù)表：四 邊 固 定 板計 算 公 式計 算 簡 圖0.500.002530.04000.0038-0.0829-0.0570撓度=表中系數(shù)0.550.002460.03850.0056-0.0814-0.05710.600.002360.03670.0076-0.0793-0.05710.650.002240.03450.0095-0.0766-0.05710.700.002110.03210.0113-0

15、.0735-0.0569彎矩=表中系數(shù)0.750.001970.02960.0130-0.0701-0.05650.800.001820.02710.0144-0.0664-0.05590.850.001680.02460.0156-0.0626-0.05510.900.001530.02210.0165-0.0588-0.0541式中取用和中較小者。0.950.001400.01980.0172-0.0550-0.05281.000.001270.01760.0176-0.0513-0.0513鋁合金模板體系計算書 五、樓板支撐計算 按照萬科公司鋁模板標準做法，樓面支撐中到中的最大間距為1.

16、3m，因此樓面支撐單頂?shù)氖芎擅娣e為1.3m1.3m=1.69m2.樓面單頂選用yj型可調(diào)節(jié)鋼管支撐，外管為。圖5-1支撐管示意圖1、 計算參數(shù) 樓面厚度 120mm 樓層高度 2800mm 單頂高度 2680mm 單頂截面面積（a） 357mm2 彈性模量（e） 206000n/mm2 截面慣性矩（i） 9280000mm4 截面回轉(zhuǎn)半徑（i） 16.1mm2、 單頂支撐受壓穩(wěn)定性驗算鋁合金模板體系計算書 受荷面積 圖5-2 受荷面積示意圖單頂所承受集中力： 鋁模板自重 0.25kn/m2 砼樓板重（按200mm厚?。?5.0kn/m2施工荷載（支撐） 1.0kn/m2 受荷面積為1.3m1.

17、3m=1.69m2 查表得單頂極限負荷最小為，滿足。單頂支撐受壓穩(wěn)定性驗算： 單頂支撐滿足穩(wěn)定性要求。3、 四天期齡混凝土樓板在支撐作用下的受壓驗算 假設(shè)支撐面積為50mm50mm鋁合金模板體系計算書 圖5-3 樓板截面示意圖四天期齡混凝土c30的強度： 混凝土的壓應力： 四天期齡的混凝土受壓驗算合格。鋁合金模板體系計算書 6、 sl(soffit length)計算圖6-1 sl大樣圖 樓面模板傳來荷載： 截面最大正應力： 圖6-2 計算簡圖鋁合金模板體系計算書 7、 sl(soffit length)計算 標準層層高2.8m，墻厚200mm。混凝土墻體模板采用鋁合金模板組拼，背楞采用鋼背楞

18、，m16穿墻螺絲，墻體高度2.8m。1、 荷載作用路徑分析： 混凝土側(cè)壓力墻面鋁模板加強結(jié)構(gòu)（包括橫肋及邊框）背楞穿墻螺絲。2、 混凝土側(cè)壓力計算： 新澆混凝土側(cè)壓力計算公式為下式中的較小值： 式中： 外加劑影響修正系數(shù)。不摻外加劑時取1.0，摻具有緩凝作用的外加劑時取1.2； 混凝土坍落影響修正系數(shù)。當坍落度小于30mm時，取0.85；坍落度為5090mm 時，取1.00；坍落度為110150mm時，取1.15； h混凝土側(cè)壓力計算位置處至新澆混凝土頂面的總高度（m）?；炷羵?cè)壓力的計算 分布圖如圖所示，圖中 為有效壓頭高度。 鋁合金模板體系計算書 圖7-1 混凝土側(cè)壓力計算分布圖形 采用新

19、澆混凝土側(cè)壓力標準值=傾倒混凝土時產(chǎn)生的荷載標準值=4.0。 圖7-2 側(cè)壓力分布圖3、 計算參數(shù)： 彈性模量e 70000n/mm2鋁合金模板體系計算書 鋁板厚度 4.00mm 截面慣性矩（i） 邊框 214,41mm4 橫肋 69,595mm4 截面抵抗矩（w） 邊框 6,554mm3 橫肋 3,479mm3 抗彎強度設(shè)計值 邊框/ 橫肋（fy） 150n/mm2 鋁板（fy） 100n/mm2 抗剪強度設(shè)計值 邊框/ 橫肋（fy） 85n/mm2 鋁板（fy） 60n/mm24、 橫肋（橫肋）強度計算： 墻身模板橫肋長度為400mm，根據(jù)橫肋的布置尺寸可知其荷載計算寬度為300/2+30

20、0/2=300mm。因此，線荷載為：圖7-3計算簡圖跨中最大彎矩： 圖7-4 彎矩圖截面最大正應力： 最大剪力： 鋁合金模板體系計算書 圖7-5 剪力圖 截面有效計算面積a=328mm2 最大剪應力; 合格。 5、 橫肋撓度驗算 跨中最大撓度： 滿足要求。6、 墻身鋁板強度及撓度驗算 鋁板為四周支撐的雙向板，最大計算尺寸為400mm300mm。 雙向板強度及撓度計算公式： 彎矩 撓度四邊固定的系數(shù)表： 受彎驗算合格。 鋁合金模板體系計算書 撓度驗算合格。 四邊固定的系數(shù)表：四 邊 固 定 板計 算 公 式計 算 簡 圖0.500.002530.04000.0038-0.0829-0.0570撓

21、度=表中系數(shù)0.550.002460.03850.0056-0.0814-0.05710.600.002360.03670.0076-0.0793-0.05710.650.002240.03450.0095-0.0766-0.05710.700.002110.03210.0113-0.0735-0.0569彎矩=表中系數(shù)0.750.001970.02960.0130-0.0701-0.05650.800.001820.02710.0144-0.0664-0.05590.850.001680.02460.0156-0.0626-0.05510.900.001530.02210.0165-0.05

22、88-0.0541式中取用和中較小者。0.950.001400.01980.0172-0.0550-0.05281.000.001270.01760.0176-0.0513-0.05137、 邊框強度驗算 圖7-6 墻模板截面圖 每條邊框的荷載計算寬度為板寬的一半，即400mm/2=200mm。墻身板邊框在四排背楞作用下可近似認為五跨連續(xù)梁，按最大背楞間距700mm的五跨連續(xù)梁計算偏安全，如圖6所示。線荷載為：鋁合金模板體系計算書 跨中最大彎矩： 截面最大正應力： 最大剪力：截面有效計算面積 a=498.55最大剪應力 8、 邊框撓度驗算 跨中最大撓度為： 9、 穿墻螺絲計算 計算參數(shù)： m16穿墻螺絲 螺絲內(nèi)徑： 13.55mm 凈面積： 144mm2 實際單根穿墻螺絲最大受力面積為0.8m0.7m，實際承受拉力為： 穿墻螺絲應力： 滿足要求。鋁合金模板體系計算書 10、 背楞計算 用兩條60302mm的矩形鋼管焊接而成。穿墻螺絲最大間距800mm。 背楞截面特性： 1） 背楞強度驗算圖7-7 計算簡圖根據(jù)背楞布置圖，按最大背楞間距800mm作為計算寬度偏安全。線荷載為： 圖7-8 彎矩圖截面最大正應力2） 背楞撓度驗算跨中最大撓度為： 鋁合金模板體系計算書 圖7-9 撓度變形圖滿足要求。11、 kicker