全鋼大模板86系列計算書改（Word）

1、附件86 系 列拼裝式全鋼大模板設計計算書陜西航天建筑工程公司1 / 25目 錄一、新澆筑砼對模板側(cè)面的壓力標準值1二、振搗砼和傾倒砼對模板產(chǎn)生的側(cè)壓力2三、模板面板剛度、強度驗算2四、模板主肋剛度、強度驗算4五、穿墻螺栓強度驗算5六、操作平臺計算6七、吊環(huán)強度驗算7八、模板停放時在風載作用下自穩(wěn)角計算9一、新澆砼對模板側(cè)面的壓力標準值F=0.22cto12V根據(jù)建筑工程大模板技術(shù)規(guī)程JGJ742003、J2702003附錄B提供的公式計算。當采用內(nèi)部振搗器時新澆筑的砼作用于模板的最大側(cè)壓力，可按下列二式計算，并取其中較小值。 （1）F=cH （2）式中： F 新澆筑砼對模板的最大側(cè)壓力（KN

2、/m2）； c 砼的重力密度（KN/m3）； to 新澆砼的初凝時間（h），可按實測確定。當缺乏試驗資料時，可采用to=200/（T+15）計算（T為砼的溫度）； V 砼的澆筑速度（m/h）； H 砼側(cè)壓力計算位置處至新澆筑砼頂面的總高度（m）； 1 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； 2 砼坍落度影響修正系數(shù)，當坍落度小于100mm時，取1.10：不小于100mm時，取1.15。砼側(cè)壓力的計算分布圖形如圖1所示。hy為有效壓頭高度hy=F/c(m)hyHF圖1 砼側(cè)壓力的分布圖形算例1 目前新澆筑砼特性，取有關(guān)數(shù)值如下：對普通砼來說，新澆筑砼自重標準

3、值24KN/m3，即取c=24KN/m3；新澆筑砼的初凝時間（h）取to=2.5（h）；砼的澆注速度V=0.8m/h；砼側(cè)壓力計算位置處至新澆砼頂面的總高度為2.8m；摻具有緩凝作用的外加劑，取1=1.2；坍落度影響修正系數(shù)取2=1.15。F=0.22242.51.21.150.8 =16.29 KN/m2F=242.8=67.2KN/m2有效壓頭高度 h=16.2924=0.68m二、振搗砼和傾倒砼時對模板產(chǎn)生的側(cè)壓力1、振搗砼時產(chǎn)生的荷載標準值（KN/m2）對垂直面模板可采用4.0 KN/m2（作用范圍在新澆筑砼側(cè)壓力的有效壓頭高度之內(nèi)）。2、傾倒砼時產(chǎn)生的水平載荷標準（KN/m2）目前采

4、用容量小于0.2m3的運輸器具，取2.0 KN/m2，規(guī)范規(guī)定作用范圍在有效壓頭高度以內(nèi)。三、全鋼大模板強度、剛度驗算由于側(cè)向大模板縱橫交叉與模板鋼面板焊接，把模板的板面分成300mm2800mm、300mm850mm、300mm1000mm、300mm250mm、300mm600mm等大小不等的方格，面板與縱向主肋焊縫較牢，面板與橫向次肋焊縫較縱向焊縫較少一些，至此面板處于二邊固支二邊簡支板的受力狀態(tài)。按高等材料力學的公式，假定跨a固定，跨b簡支，且a為長邊，b為短邊。計算公式為：Macv=Mac+Mbc18式中：Mbc= qb2/（1+0.82+64），Mac=0.015qb2(1+32)

5、/(1+4)18 Wmax=0.16/（1+2+54）(1-2)qb4/Eh3，Mae= qb2/(1+0.84) 材料的泊松比，對于普通鋼材一般取=0.3；q 均布荷載（KN/m2）；Mac 沿板中心線的彎矩；Mbc 沿板中心處的彎矩；h 板的厚度；Macv 模板考慮材料的泊松比后，沿板中心線的彎矩；Mae 板邊中心處彎矩；Wmax 板在均布荷載作用下的最大位移；=b/a取鋼材的泊松系數(shù)=0.3，鋼材的彈性模量E=206KN/mm2，鋼板厚度h=6mm 取300mm2800mm方格板驗算，得到最大彎矩和撓度。18Mbc= qb2/（1+0.82+64）=0.079qb2，Mac=0.015q

6、b2（1+32）/（1+4)=0.0155qb2Macv=0.0155qb2+0.30.124qb2=0.0526qb2Wmax=0.16/（1+2+54）(1-2)qb4/Eh3=0.144qb4/Eh3對于靜荷載，取組合系數(shù)1.2，則靜載為：19.55300420610663q=1.216.29=19.55kN/m2Wmax=0.144 =0.512mm板中心彎矩：Macv=0.0526+19.550.32=0.0925KN板邊中心彎矩：Mae=0.12519.550.32=0.22KN最大彎矩對應的應力為：（取1mm寬截面）220Nmm6mm3max=Mae/rxW= =36.67N/m

7、m21616W= bh2= 162 =6mm，彎矩平面內(nèi)截面系數(shù)rx=1剛度和強度均滿足設計要求。其中，板內(nèi)撓度要求小于1mm，強度要求小于190N/mm2。（相應于抗拉，抗壓強度）四、模板主肋剛度、強度驗算模板主肋剛度、強度驗算的方法是假定模板主肋受荷作用為一根連續(xù)梁，按連續(xù)梁計算方法來進行模板主肋剛度、強度驗算。假定作用的簡圖為圖2。L1L2圖2 主肋按連續(xù)梁計算剛度、強度示意圖L1=900mm L2=1100mm為了簡單起見，對L2跨按一邊固支一邊簡支梁進行，且假定在L2上作用均布荷載。9128qL4EImax=0.00542 Mmax= qL2考慮上翼緣的作用，此時截面如下圖680y1

8、y263006686640112112Ixo= 30063+(y13)2(6300)+ 8036+(y240)2(680)112 = 63342+(y23)2346+(y19)234630063+68046+3469+346833006+806+3462y1= =17.21mm112y2=86-y1 y2=68.79mm112Ixo= 30063+(17.213)2(6300)+ 8036+(68.7940)2(680)112 = 63342+(68.793)2346+(17.219)2346 =1924224.381mm45.86511004206001924224.381均布q=0.019

9、55300=5.865N/mmmax=0.00542 =0.045mm112如果不考慮上翼緣的作用，僅考慮主肋截面的作用。(此時按槽鋼計算)Ixo= 6803+3723462=814552mm45.86511004206000814552max=0.00542 =0.107mm91289128Mmax= qL2= 5.86511002=498983.2Nmm五、穿墻螺栓強度驗算穿墻栓采用32，假定采用螺距P（mm）為3.5mm，考慮端頭插孔則螺栓有效直徑為25mm，則螺栓有效面積Ae=490.87mm2。假定穿墻栓所承受模板側(cè)壓力的面積為1200mm1200mm，而側(cè)壓力為0.01955N/m

10、m2，則承受拉力設計值N=120012000.01955=28.152KN?？估瓘姸劝?90N/mm2取值，則螺栓能承受的拉力為：N承=190490.87=93.27KNN承=93.27KNN=28.152KN螺栓能承受的拉力遠遠大于側(cè)向壓力。六、操作平臺計算1、計算簡圖如圖3ABVCNbNcVc800550圖3 操作平面受力計算示意圖2、力學計算操作平臺C節(jié)點是計算關(guān)鍵。假定ABC為一鋼體，其自重腳手板重及施工人員最不利計算。自重=0.1kN 人重=0.6KN鋼腳手板重=0.208kN N=0.6+0.1+0.208=0.908KN以集中荷載N作用于A點計算，得平衡方程。Ne.550=N.8

11、00 N=0.908kN既而可平衡力系 Ne=1.286kNNb=Ne=1.286kN N=Vc=0.908KN 3、焊縫驗算=N/LmtfW其中Lm焊縫長度 t在對接接頭中連接件的較小厚度 fW對接焊縫的抗拉強度設計值這里N=Nb=908NLm=482=96mm t=3.5mm fW=160N/mm2=908/963.5=3.08N/mm160N/mm(可)4、螺栓抗剪計算14每個螺栓受剪連接應取抗剪和承壓設計值中較小值?？辜舫休d力N= N.d2/4.其中：受剪面數(shù)目N=2 螺栓桿直徑d=14mm14 抗剪強度設計=130N/mm2N=2142 130=40.02KNVb=0.908KN承壓

12、承載力 Ne=dtfcd 螺栓直徑d=14mmt對接接頭中連接件的較小厚度t=3.5mmfc承壓強度設計值fc=465N/mm2Ne=1423.5465=45.57kNNb=1.286KN(可)七、吊環(huán)強度驗算1、吊環(huán)構(gòu)造示意圖如圖2、吊環(huán)所需承受的重量模板按7000mm2900mm計算一塊整體式模量，總重量大約19.25KN荷載設計值分項系數(shù)取1.2。則為N板=19.251.2=23.1KN大板由兩個吊環(huán)承擔，一個環(huán)承擔的力為N板/2=23.1/2=11.55KN由于鋼吊環(huán)按2個截面計算，吊環(huán)拉應力不應大于50N/mm2KdFX2502.611.55103250大模板鋼吊環(huán)所需凈截面面積可按

13、下列公式計算：Sd = =300.3mm2實際用環(huán)的截面面積為：S=d2/4=314mm2 （d=20mm）SSd（截面面積滿足要求）式中 Sd吊環(huán)凈截面積（mm2）； FX大模板吊裝時每個吊環(huán)所承受荷載的設計值（N）； Kd截面調(diào)整系數(shù)，通常Kd=2.6。3、螺栓抗剪計算：14每個螺栓受剪連接應取抗剪和承壓設計值中較小值?？辜舫休d力N= n.d2/4.其中：受剪面數(shù)目n=2 螺栓桿直徑d=14mm14 抗剪強度設計=130N/mm2N=2142 130=40.02KNN板/2=18.42KN承壓承載力 Ne=dtfcd 螺栓直徑d=14mmt對接接頭中連接件的較小厚度t=3.5mmfc承壓強

14、度設計值fc=465N/mm2Ne=1423.5465=45.57kNN板/2=18.42KN4、角焊縫設計強度的驗算：由于角焊縫長度方向與受力方向一致，因此剪應力按 f=N/heLm計算，共4條焊縫，每條長120mm取焊縫的有效厚度he=4mm f=22.42/4(120-10)4=12.74N/mm2遠遠低于角焊縫的抗拉、抗壓和抗彎設計值 fW=160N/mm2八、大模板的傾覆穩(wěn)定驗算大模板穩(wěn)定性，主要取決于模板自穩(wěn)角。所謂自穩(wěn)角度就是對一定自重的大模板，在某一風力作用下，除能保持穩(wěn)定的傾斜角，即模板面與鋁垂直線之間的夾角。Hhab圖4 自穩(wěn)角計算簡圖自穩(wěn)角的計算簡圖如上圖所示，若設支架b

15、a，在右風荷載的作用下，只要保證模板不從右向左傾覆，就同時保證了在左風向作用下，模板不會從左向右傾覆。h2自穩(wěn)角計算時，取出一米寬的板帶，假定模板自重為P（N/m2），風荷載為W（N/m2）。大模板保證自穩(wěn)條件是：抗傾覆力矩傾覆力矩。h2PH.aKkh.1212P2從圖上看到：h=Hcos,a= .sin代入上式，得到 H2sin KkH2cos2= KkH2(1-sin2)-pp2+4k2k22kk即等式，即有kksin2Psin-kk=0，sin= -pp2+4k2k22kk即=sin-1( )設計時，應根據(jù)模板所在樓層高層與風力的大小，模板自重，按自穩(wěn)角方程式即可確定安全自穩(wěn)角，計算的自

16、穩(wěn)角如果超過支架能調(diào)節(jié)的最大傾角時，則應加纜風的措施以保證安放模板的安全。在實際計算中，垂直于建筑物表面上的風荷載標準值應按下式計算：arc sin-p+(p2+4K2k2)/2 Kk式中 大模板自穩(wěn)角（）； p大模板單位面積自重（KN/m2） k抗傾倒系數(shù)，通常k=1.2； k風荷載標準值（KN/m2）； k=sz2f/1600 式中 s風荷載體型系數(shù)，取s=1.3； z風壓高度變化系數(shù)，大模板地面堆放時z=1； f風速（m/s），根據(jù)本地區(qū)風力級數(shù)確定，換算關(guān)系參照下表。風力（級）56789風速（m/s）8.010.710.813.813.917.117.220.720.824.4基本風壓

17、（KN/m2）0.040.070.070.120.120.180.180.270.270.37算例2 西安地區(qū)基本風壓為0.35KN/m2，按線性插入法得風速為23.68m/s，k=sz2f/1600=1.3123.682/1600=0.456 KN/m2，大模板自重2KN/m2，222+41.220.456221.20.456代入公式計算：sin= =0.2557sin-1(0.2557)=14.82所以支架的角度要大于14.82。參 考 資 料中華人民共和國行業(yè)標準建筑工程大模板技術(shù)規(guī)程JGJ742003 J2702003砼結(jié)構(gòu)工程施工及驗收規(guī)范GB502041992孫訓方等編材料力學高教出版社王國周編鋼結(jié)