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1、一 寸 光 阴 不 可 轻 1 (一)(一) 墙模板墙模板计算示例计算示例 【例】某工程墙体模板采用组合钢模板组拼,墙高 3m,厚 200mm。钢模板 采用 P6015(1500mm600mm)和 P1015(1500mm100mm)组拼,分两行竖 排拼成。内钢楞采用 2 根483.5 钢管,间距 600mm,外钢楞采用同一规格钢 管,间距 700mm,对拉螺栓采用 M16,间距 600mm700mm。 混凝土自重为 24kN/m3,强度等级为 C30,坍落度为 160mm,采用泵送混凝 土浇筑,浇筑速度为 1.5m/h,混凝土温度为 20,用插入式振捣器振捣。 钢材抗拉强度设计值:Q235
2、钢为 215N/mm2,普通螺栓为 170N/mm2。 (对 拉螺栓轴向拉力设计值查表 5.2.3 P53)钢模板的允许挠度:面板为 1.5mm,钢 楞为 L/500mm。 (表 4.4.2 P22) 试验算:钢模板、钢楞和对拉螺栓是否满足设计要求。 【解】 1. 荷载 (1) 新浇筑的混凝土对模板侧压力标准值 G4k 混凝土侧压力标准值: 71. 5 1520 200 15 200 0 = + = + = T t 2 2 1 2 1 2101 /95.505 . 115. 12 . 171. 52422. 022. 0mkNVtF c = 2 2 /72324mkNHF c = 取两者中小值
3、,即 F150.95kN/m2。 (2) 振捣混凝土时产生的水平荷载标准值:(Q2k) 垂直于模板为 4kN/m2。 一 寸 光 阴 不 可 轻 2 (3) 荷载组合 ()() 2 iii0 /07.6044 . 195.502 . 19 . 0GmkNQF kQk =+=+= 使用组合钢模板应乘以折减系数 0.95。 2 /07.5795. 007.60mkNF= 2. 钢模板验算 P6015 钢模板 (=2.5mm) 截面特征, Ixj=54.30104mm4, Wxj=11.98 103mm3。 (1) 计算简图: 化为线均布荷载: mmN F q/24.34 1000 60007.57
4、 1000 600 1 = = =(用于计算承载力) ; mmN F q/57.30 1000 60095.50 1000 6 . 0 2 = = =(用于验算挠度) 。 一 寸 光 阴 不 可 轻 3 (2) 抗弯强度验算: 经过连续梁的计算得到 最大弯矩 Mmax=mmN 6 1054. 1 抗弯计算强度 22 3 6 /215/5 .128 1098.11 1054. 1 mmNfmmN W M = =(可) (3) 挠度验算: 经过连续梁的计算得到 最大变形 vmax=0.60mm ()可mm5 . 1= 3. 内钢楞验算 2 根483.5mm 钢管的截面特征(计算时按钢管壁厚 3.0
5、mm 计算) , I=210.78104mm4,W=24.49103mm3。 一 寸 光 阴 不 可 轻 4 (1) 计算简图: 化为线荷载: 2 1 /24.34 1000 60007.57 1000 600 mmN F q= = =(用于计算承载力) ; 2 2 /57.30 1000 60095.50 1000 600 mmN F q= = =(用于验算挠度) 。 (2) 抗弯强度验算:按近似三跨连续梁计算。 mmNlqM= 422 1 1016870024.3410. 010. 0 22 3 4 /215/1 .187 1049. 42 10168 mmNfmmN W M = =(可)
6、 (3) 挠度验算: mm L mm I lq 4 . 1 500 2 . 1 1078.1021006. 2100 70024.34677. 0 E100 677. 0 45 4 4 2 = = = (可) (4) 主楞计算 主、次楞交叉点上均有对拉螺栓,主楞可不计算。 4. 对拉螺栓验算 一 寸 光 阴 不 可 轻 5 MU16 螺栓净载面面积 A144mm2 (1) 对拉螺栓的拉力: kNN39.217 . 06 . 095.50= (2) 对拉螺栓的应力: 22 3 /170/5 .148 144 1039.21 A N mmNmmN= =(可) 一 寸 光 阴 不 可 轻 6 (二)
7、(二) 柱柱模板计算示例模板计算示例 【例】框架柱截面尺寸为800rnm800mm,柱高4m,混凝土温度20,未 掺加外加剂,混凝土坍落度150mm,浇筑速度2m/h,倾倒混凝土产生的水平荷 载标准值为4kN/m2,采用18mm 厚木胶合板模板,次龙骨50mm100mm 木方, 间距250mm。选用 80435槽钢作柱箍,柱箍间距(l1)为600mm,试验算其 强度和刚度。 【解】 1. 荷载 (1) 混凝土侧压力 混凝土侧压力标准值: 71. 5 1520 200 15 200 0 = + = + = T t 2 2 1 2 1 2101 /8 .48215. 1171. 52422. 02
8、2. 0mkNVtF c = 2 2 /96424mkNHF c = 取两者中小值,即 F148.8kN/m2。 (2) 倾倒混凝土时产生的水平荷载标准值: 查表为 4kN/m2。 (3) 荷载组合 ()() 2 0 /74.5744 . 18 .482 . 19 . 0mkNSSF QkQkGkG =+=+= 2. 柱模板面板验算 (1) 强度验算 按三跨连续梁计算,其最大弯矩Mmax按下式计算: 取1m宽的板条作为计算单元,线荷载为: mmN F q/74.57 1000 100074.57 1000 1000 1 = = =(用于计算承载力) ; mmN F q/8 .48 1000 1
9、0008 .48 1000 1000 2 = = =(用于验算挠度) 。 计算简图: 一 寸 光 阴 不 可 轻 7 mmNqlM= 522 max 1061. 325074.5710. 010. 0 其截面强度: 34 22 104 . 5 6 181000 6 mm bh W= = 22 4 5 max /5 .11/69. 6 104 . 5 1061. 3 mmNfmmN W M m = =(可) (2) 刚度验算 板的挠度按下式验算: 45 33 1086. 4 12 181000 12 mm bh I= = mm l mm EI ql 1 250 66. 0 1086. 4100
10、. 4150 2508 .48 150 53 44 = = 3. 柱内楞验算 (1) 强度验算 内楞承受柱模板作用的荷载按三跨连续梁计算,其强度按下式验算: 线荷载为: mmN F q/44.14 1000 25074.57 1000 250 1 = = =(用于计算承载力) ; mmN F q/2 .12 1000 2508 .48 1000 250 2 = = =(用于验算挠度) 。 计算简图: 一 寸 光 阴 不 可 轻 8 mmNqlM= 522 max 102 . 560044.1410. 010. 0 其截面强度: 34 22 103 . 8 6 10050 6 mm bh W=
11、= 22 4 5 max /13/27. 6 103 . 8 102 . 5 mmNfmmN W M m = =(可) (2) 刚度验算 内楞挠度按下式计算: 45 33 107 .41 12 10050 12 mm bh I= = mm l mm EI ql 4 . 2 250 12. 1 107 .41100 . 9150 6008 .48 150 53 44 = =(可) 4. 柱箍验算 (1) 柱箍强度验算 线荷载为: mmN F q/64.34 1000 60074.57 1000 600 1 = = =(用于计算承载力) ; mmN F q/28.29 1000 6008 .48
12、1000 600 2 = = =(用于验算挠度) 。 计算简图: 一 寸 光 阴 不 可 轻 9 柱箍计算长度为 ()mml1036181002800 1 =+= mmNlqM= 62 2 11max 1065. 4103664.34 8 1 8 1 22 3 6 max /215/117 107 .39 1065. 4 mmNfmmN W M nx = =(可) (2) 柱箍挠度验算 mm l mm EI lq 07. 2 500 08. 1 103 .1981006. 2384 103628.295 384 5 45 44 2 = = (可) 5. 对拉螺栓验算 螺栓所受拉力: N lq
13、N 41 1039. 1 2 80064.34 2 = = 14螺栓净截面面积为105mm2 22 4 n /170/4 .132 105 1039. 1 A N mmNfmmN b t = =(可) (三)(三) 楼板模板楼板模板计算示例计算示例 【例】浇筑200mm厚的钢筋混凝土楼板,采用12mm厚的竹胶合板模板, 次龙骨50100mm木方, 间距300mm, 主龙骨100100mm木方, 间距1200mm, 支撑系统采用碗扣式脚手架,立杆间距12001200mm,横杆间距最大1.8m, 验算模板及支撑的强度与刚度。 【解】 1. 荷载 一 寸 光 阴 不 可 轻 10 (1) 模板结构的
14、自重标准值(G1k) 模板及小楞的自重标准值:0.3kN/m2 (2) 新浇混凝土自重标准值(G2k) 200mm厚新浇混凝土自重标准值:240.20=4.8kN/m2 (3) 钢筋自重标准值(G3k) 200mm厚楼板自重标准值:1.10.2=0.224.8kN/m2 (4) 施工人员及施工设备荷载标准值(Q1k) 计算模板及直接支承模板的小楞时,均布活荷载取2.5kN/m2,再以集中荷 载2.5kN进行验算。比较两者所得的弯矩值,取其中大者采用; (5) 荷载组合 施工荷载为均布荷载: () () 2 0 /9 . 85 . 24 . 122. 08 . 43 . 02 . 19 . 0m
15、kN SSF QkQkGkG =+= += () 2 1 0 /95. 75 . 27 . 04 . 122. 08 . 43 . 035. 19 . 0mkN SSF n i QiKciQiGKG =+= += = 两者取大值,应取8.9kN/m2作为计算依据。 取1m宽板条为计算单元,化为均布线荷载: mkNq/9 . 819 . 8 1 = 施工荷载为集中荷载时: ()mkNq/75. 5122. 08 . 43 . 02 . 19 . 0 2 =+= mkNP/15. 35 . 24 . 19 . 0= 2. 模板面板验算 (1) 强度验算 施工荷载为均布荷载时,按四跨连续梁计算: 计算简图: 一 寸 光 阴 不 可 轻 11 mkNlqM=06. 03 . 09 . 8077. 0077. 0 22 11 施工荷载为集中荷载时: 计算简图: mkNPllqM=+=+=2 . 03 . 015. 3169. 03 . 075. 5077. 0169. 0077. 0 22 22 由于M2M1,故应按M2验算强度。 12mm厚竹胶板 3 22 24