钢模板设计-验算
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墩柱模板设计验算书1、计算依据和参考(1)《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2001);(2)《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002);(3)《钢结构设计规范》(GB 50017-2003);(4) 《公路桥涵施工技术规范》(JTJ041-2000);(5) 《南京长江第四大桥接线工程S2标施工图设计》;(6)《建筑施工模板安全技术规范》(JGJ162-2008);(7) 《建筑施工计算手册》江正荣著。
2、模板计算墩柱模板采用大面钢模,工厂预制。
据各墩墩柱高度搭配使用,模板在工厂分块制造,为保证混凝土外观质量,模板间不设拉杆,模板之间依靠法兰和φ18螺栓连接,同时在四角设置φ24螺杆及配套螺母作为固定模板的拉杆。
竖肋采用[8槽钢,横箍采用双拼[14槽钢。
模板加工要求各部位焊接牢固,焊缝外型光滑、均匀,无漏焊、焊穿、裂纹、夹渣、开焊、气孔等缺陷。
墩柱模板的背部支撑由两层组成,第一层为直接支撑模板的竖楞,用以支撑混凝土对模板的侧压力;第二层为支撑竖楞的横箍,用以支撑竖楞所受的压力;模板之间通过法兰和螺栓连接,横箍四角用对拉螺栓相互拉接,形成一个完整的墩柱模板支撑体系。
2.1 参数信息本计算书验算S2标墩柱模板,取方柱1.6×1.6m模板验算,计算高度取15m(本标段墩柱最高14.738m),其他断面形式墩柱模板结构配置与其类似,不再重复计算。
1.基本参数墩柱截面长度A(mm):1600.00;墩柱截面宽度B(mm):1600.00;墩柱模板的总计算高度:H = 15.00m;对拉螺栓直径(mm):M20,对拉螺杆四角设置。
2.横箍信息横箍材料:钢楞;截面类型:双拼[14槽钢;横箍的间距(mm):600;横箍合并根数:2;横箍抗弯强度设计值f(N/mm2):205.00;(N/mm2):120。
横箍抗剪强度设计值fv3.竖楞信息竖楞材料:钢楞;截面类型:[8槽钢;横箍的间距(mm):350;横箍合并根数:1;横箍抗弯强度设计值f(N/mm2):205.00;横箍抗剪强度设计值f(N/mm2):120。
府谷煤炭铁路专用线四标模板计算书编制:复核:审核:中铁七局集团府谷铁路专用线项目部二O一一年十二月十八日钢模板设计计算参数选定:混凝土浇注速度V=1.5m/h,混凝土初凝时间取3h,汽车路上消耗0.5小时,即混凝土入模到凝结取2小时。
混凝土入模温度取t0=20ºC,掺外加剂,混凝土塌落度取160mm。
混凝土塌落度影响系数1.5,外加剂修正系数1.21、混凝土对模板侧压力计算则:F1=γc H=γc VΔT=25×1.5×2=75KN/m2=75 KPaF2=0.22γc t0ß1ß2Vt0=200/(20+15)= 5.714 h则:F2=0.22×25×5.714×1.2×1.5×5.1=53.12KPa取基本荷载标准值F=53.12KPa荷载组合:标准值取1.2为保险系数,但以0.85予以折减,水平冲击荷载取1.4为保险系数,采用0.2~0.8m3的灰斗进行浇注,取F倒=4KPa1.则:混凝土侧压力值F=(53.12+4)×1.2×0.85=58.26KPa2、面板验算模板面板采用6mm厚钢板,采用双向板结构,取方格间距为0.3×0.3m.以一边简支、三面固结计算。
图中q=f×10×10-3=58.26KN/m 一面简支最为不利取计算单元为10mm=1×10-3m则K=(Eh 3×b)/(12×(1-0.32))(建筑施工手册)=41.53846 W=61bh 2=61×10×10-3×(6×10-3)2=6×10-8m 3 δ=Mmax/W=0.06ql 2/W=0.06×58.26×0.32/(6×10-8)=52MPa <170MPa=[δ],可以f max =0.0016ql 4/K=0.0016×58.26×0.34/41.538=0.18mm发生与板中心Fmax=0.18<[f]=L/400=300/400=0.75mm 满足要求3.板内肋的布置及验算:横向:内楞采用δ=6mm 厚,高0.07m 板作为内楞,间距0.4m q=58.26×0.3=17.478KN/mM=ql 2/8=17.478×0.32/8=196.6N ·M则;W=61×b ×10-3×(0.07)2=4.9×10-6m 3 I=121bh 3=121×b ×10-3×(0.07)3=171.5×10-9m 4 [d]= Mmax/W=196.6/(4.9×10-6)=40MPa <170MPa ,可以 f max =5ql 4/(384EI )=5×17.478×3004/(384×2.1×105×171.5×103)=0.051mm4.竖肋验算竖肋采用[8的槽钢,每1.0m 加一道外加强箍,外加强箍采用2根[16槽钢,[8的槽钢竖向间距0.3m ,截面参数:W=25.3cm 3 I=101.3cm 4q=58.26×0.3=17.478KN/m,Mmax= ql2/8=17.478×1.02/8=2.1847KN·M[δ]= 2.1847×103/(25.3×10-6)=86.29MPa<170MPa,可以f max=5ql4/(384EI)=5×17.478×10004/(384×2.1×105×171.5×101.3×104)=1.07mmf max=1.07mm<[f]=1000/400=2.5mm 可以5.外加箍(背带)验算直线段长度1.0m,选用2根[16槽钢,两端采用Ф18螺丝对拉,[16槽钢间距1.0m,[16槽钢截面系数:W=116.8cm3 , I=934.5cm4q=1.0×58.26=58.26KN/m.Mmax= ql2/8=58.26×1.02/8=7.283KN·M[δ]= Mmax/W=7.283×103/(2*116.8×10-6)=31.18<170MPa,可以f max=5ql4/(384EI)=5×58.26×10004/(384×2.1×105×2×934.5×104)=0.193mm <[f]=1000/400=2.5mm 可以Ф18对拉螺栓N=(58.26+22.5)/2×1.0×1.0=40.38 KN[δ]=40.38×103/(2×πR2)=40.38×103/(2×3.14×92) =79.38MPa<170MPaδ=40.38×103/(2×πR2)=40.38×103/(2×3.14×7.52)=114.31MPa<170MPa 可以ΔL=pl/(EA)=40.38×103×2.6×103/(2.1×105×3.14×92)=1.96mmΔL/2=0.98mm 可以考虑拉杆的重复使用性,决定栏杆采用Ф25精轧螺纹钢。
小平板钢模板设计计算书编制:审核:批准:安宁广近钢模板有限公司2015年5月20日小钢模板设计计算书小模板一般采用钢板面和钢支撑结构制作,钢模板应按《钢结构设计规范》(GBJ 17-88)、《建筑施工手册》、《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB 50204)的要求进行设计和计算。
小模板需计算的项目(1) 板面、与板面直接焊接的纵横肋、竖向主梁的强度与刚度计算。
上述构件均为受弯构件,与板面直接焊接的纵横肋是板面的支承边。
竖向主梁作为横向肋的支座,对拉螺栓作为现浇混凝土加固支撑。
(2) 对拉螺栓的强度。
(3) 小模板自稳角的计算。
一、 钢面板计算1、强度计算f M xWx ≤=γσmaxmaxM max —板面最大计算弯矩设计值(N ·m);γx —截面塑性发展系数Υx =1;W x —弯矩平面内净截面抵抗矩(㎜3);σmax —板面最大正应力。
2、挠度计算V max =K f ·FI 4/B 0≤[υ]=h/500式中 F —新浇混凝土侧压力的标准值(N/㎜2);h —计算面板的短边长(㎜)B0—板的刚度,B0=E h23/12(1-v2);其中:E—钢材的弹性模量取E=2.06×105(N/㎜2);h2—钢板的厚度(㎜);V—钢板的泊松系数,V=0.3;K f—挠度计算系数;V max—板的计算最大挠度。
2、横肋计算q=F·h(N/m)式中F—模板板面的侧压力,当计算强度时,它是新浇混凝土的侧压力设计值与倾倒混凝土的荷载设计值之和;当计算刚度时,它只是新浇混凝土侧压力的标准值(N/㎜2);h—横肋的间距(㎜)强度验算σmax=M max/γx·W x≤f式中M max—横肋最大计算弯矩设计值(N·㎜)。
γx—截面塑性发展系数,γx=1.0;W x—横肋在弯矩平面内净截面抵抗矩(㎜3)。
挠度计算(1)悬臂部分挠度V max=q1I4/8EI x≤[υ]=a/500式中q 1—横肋上的均布荷载标准值,q 1=F ·h(N ·㎜);a —悬臂部分的长度(㎜);E —钢材的弹性模量(2.06×10 5 N/㎜2);I x —弯矩平面内横肋的惯矩(㎜4);I —竖向主梁间距(㎜);λ—悬臂部分长度与跨中部分长度之比;即λ=α/ι3、竖向主梁计算q 2=F ι1—竖向主梁的间距(㎜);F —模板板面的侧压力(N/㎜2)。
施工验算一、地下室模板设计4.4.2.1 混凝土墙模板验算剪力墙模板采用定型钢模,板沿长度方向竖向放置50mm³100mm 木方作为竖向背楞,间距300mm;设θ14 对拉螺栓加固,其间距从墙底至墙高1/3 处为450mm(竖向)³750 mm(横向),上部为600mm³750mm,钢管箍间距与对拉螺栓间距一致,第一道对拉螺栓距地越小越好,且不大于200mm,以防墙根部胀模。
墙模内侧支撑与满堂架拉牢,形成一整体,外侧支撑与基坑周围连接牢固。
1.荷载设计值(1) 混凝土侧压力1)混凝土的侧压力标准值:查设计规范得:0 t =5.711 F =0.22 2 / 12 1 0 V r ββ=0.22³24000³5.71³1³1³1.81/2=40.4kN/m22 F = H Vc =5³24=120kN/㎡取二者中小值,即1 F =40.4kN/m22)混凝土侧压力设计值:F = 1 F ³分项系数³折减系数=40.4³1.2³0.85=41.21kN/m2(2)倾倒混凝土时产生的水平荷载:查设计规范得,4kN/m2荷载设计值为4³1.4³0.85=4.76kN/m2(3)荷载组合:F′=41.21+4.76=45.972、验算(1)钢模板验算查材料手册,钢模板(δ=2.5)截面特征,xj I =26.97³104mm4,xj W =5.94³104mm32)计算简图参见墙、梁模板节点图,然后进行简化。
化为线均布荷载: 1 q = F′³0.3/1000=13.79N/m (用于计算承载力);2 q = F ³0.3/1000=12.36N/m(用于验算挠度)2)抗弯强度验算:(墙体上部和下部的对拉螺栓的平均间距按(450+225)/2=336mm 计算)M = 1 q m2/2=13.79³3362/2=78³104N²mmδ= W M / =78³104/5.94³103=131N/mm2<m f =215N/mm2所以抗弯强度满足设计要求3)挠度验算:ω= 2 q m(-l3+6m2l+3m3)/24 xj EI=12.36³336(-4503+6³3362³450+3³3363)/24³2.06³105³26.97³1040.99mm<[ ] ω=1.5mm所以挠度满足设计要求。
钢材模板工程验收表1. 项目信息
- 项目名称:
- 项目地址:
- 建设单位:
- 施工单位:
- 设计单位:
- 验收日期:
- 编制人:
2. 验收内容
2.1 钢材模板工程构件及材料
- 钢模板是否符合设计图纸要求?
- 钢模板表面是否平整,无明显变形、裂缝等缺陷?- 断面尺寸是否符合设计要求?
- 钢模板安装是否牢固,连接紧密?
- 钢模板材料是否符合规范要求?
- 钢模板防腐处理是否符合要求?
2.2 钢材模板工程施工工艺
- 施工工艺是否符合设计要求?
- 钢模板的拆除和重新使用是否方便,不影响结构和质量?
- 施工过程中是否注意保护现场设备和其他工程设施?
2.3 钢材模板工程质量验收
- 钢模板工程是否符合国家相关标准和规范的要求?
- 钢模板工程质量是否合格?
- 是否存在质量隐患或需要修补的地方?
- 钢模板工程的外观和表面是否满足要求?
3. 验收结论
根据以上验收内容和实际情况,经过综合评定,我单位对钢材模板工程的验收结论如下:
- 钢材模板工程符合设计要求,质量合格。
- 钢材模板工程存在以下质量问题,需要修补:(列出具体问题)
- 钢材模板工程不符合设计要求或质量不合格,需要重新整改。
4. 验收人员签字
- 建设单位代表:
- 施工单位代表:
- 设计单位代表:
以上内容为钢材模板工程验收表,请各相关方认真填写,并确
保信息准确无误。
模板设计计算书一.模板设计计算依据(一).模板的荷载1.模板及支架自重模板构件名称自重(kgf/m2)钢模板及连接件重量50钢模板、连接件及钢楞重量75楼板模板及支架重量(楼层高度4米以下)1102. 新灌砼重量:2500kg/m33.钢筋重量:梁板结构每M3楼板 110kgf/m3梁 150kgf/m34.施工人员、灌浇设备及砼堆集的重量:(1) 计算模板和直接支承模版的钢楞时,均布荷载为250kgf/m2,另应以集中荷载250kgf进行验算,两者产生弯距取大者。
(2) 计算直接支承钢楞的结构构件时,均布荷载为150kgf/m2。
(3) 计算支架立柱及其他支承构件时,均布荷载为100kgf/m2。
5.振捣砼时产生的荷载水平模板为 200kgf/m2;垂直模板为400kgf/m26.新浇砼对模板面的压力(见第2页)7.倾倒砼时产生的荷载供料方法水平荷载(kgf/m2)用溜槽、串筒或导管200小于0.2m3的运输器具2000.2—0.8m3的运输器具4000.8m3以上的运输器具600(二).混凝土侧压力计算公式:1.P=0.4+150/(T+30)×Ks×Kw×V1/3m=2.5H2.PmP――新灌砼最大侧压力mV―――浇筑速度T―――入模温度H―――侧压力计算点至新浇筑砼顶面总高度――坍落度修正系数Ks(现场搅拌坍落度3-5时取1.0;商品砼取1.15) Kw――外加剂修正系数(不加外加剂时 Kw=1;掺缓凝剂时 Kw=1.2)(三).钢模板及配件容许挠度钢模板面板 1.5 钢楞、柱箍 3.0 钢模板结构体系 L/1000(四).砼柱模板设计计算柱箍间距:按抗弯强度计算 L1≤8[б]W A/P m (L 22+4L 3W) 按挠度计算 L1≤384[f]EI/5P m L 24 P m ――混凝土侧压力L 2――长边柱箍跨距(=长边柱宽+两侧钢模肋高) L 3――短边柱箍跨距(=短边柱宽+两侧钢模肋高) P――柱箍受轴向拉力 A――柱箍截面积(见附表) W――截面最小抵抗矩(见附表) [б]-钢材抗拉、抗压和抗弯的容许应力 I――截面惯性矩(见附表)E――钢材弹性模量 2.1×106kgf/cm 2各种型钢力学性能表 (表一)规 格 (mm) 截面积A(cm 2) 重量(kg/m) 截面惯性矩Ix(cm 4) 截面最小抵抗矩Wx(cm 3) 扁钢 -70*5 3.5 2.75 14.29 4.08 ∠75*25*3 2.91 2.28 17.17 3.76 角 钢 ∠80*35*3 3.30 2.59 22.44 4.17 φ48*3 4.24 3.33 10.78 4.49 φ48*3.5 4.89 3.84 12.19 5.08 钢 管 φ51*3.5 5.22 4.10 14.81 5.81 □60*40*2.5 4.57 3.59 21.88 7.29 □80*40*2.0 4.52 3.55 37.13 9.28 矩形 钢管 □100*50*38.64 6.78 112.12 22.4 [ 80*40*34.50 3.53 43.9210.98冷弯槽 钢 [ 80*40*3 4.50 3.53 43.92 10.98 冷弯槽 钢 [ 100*50*3 5.70 4.47 88.52 12.2 [ 80*40*15*3. 5.08 3.99 48.92 12.23 [ 100*50*20*3 6.58 5.16 100.28 20.06 槽钢[ 8 10.248.04101.325.3二、柱模板设计实例:一高层钢筋砼柱序号4,断面1000×800mm,净高5.15m 砼浇筑速度为v=6m/h,入模温度为29℃,求作配板设计?解:(1)柱宽800方向,取2块300mm加1块200mm模板,宽1000方向,取2块300mm加2块200mm模板;(2)高度方向:取3块1500mm 加1块600mm,共计5100mm,余500mm 拼木料; (3)砼最大侧压力为:Pm=0.4+150/(29+30) ×1×1×61/3 =5.02tf/m 2(4) 求柱箍间距:取箍 100×50×20×3作柱箍,从表1中查: W=20.06 A=6.58 I=100.28L 1≤8×1600×20.06×6.58/0.502(1102×6.58+4×90×20.06) =38.76cm=388mmL 1≤384[f]EI/5P m L 24=384×0.3×2.1×106×100.28/5× 0.502×1104=66cm=660mm 所以:取柱箍380mm,共布13道。
承台钢模板(侧模)计算一、浇筑砼最大侧压力计算园洲高架桥承台台身取最高值H=2.5 m,浇筑时间取 2.4小时,浇筑速度V=2.5/2.4m/h=1.04m/h,混凝土入模温度T= 27℃,混凝土掺外加剂取1.0,v/T=1.04/15=0.069>0.035,γ=25KN/m3(1)P m=K*γ*h =1*25*(1.53+3.8*0.069)=44.8KN/m2;(2)振捣混凝土时对侧面模板的压力按4KPa计;二、模板面板强度和刚度计算(1)模板面板厚度的选定钢结构对钢模板的要求,一般为其跨径的l/100,且不小于6~8mm,本钢模竖肋最大跨径为670mm,故δ=670/100=6.7mm,由于钢模板为临时结实结构,且本工程全部为新模板,面板δ=6mm;(2)模板面板强度和刚度验算P=48.8KN/m2(考虑动荷载4KN/m2);竖肋间距:l1=670mm;横肋间距:l2=400mm;经初步查表估算670mm太大,现采用400mm进行验算;模板厚度:δ=6mm;跨径l=l2=400mm=40cm;板宽b取1m,即q=P*b=48.8*1=48.8KN/m;考虑到板的连续性,其强度和刚度计算:M max=1/10*q*L2=1/10*48.8*402*10-4=0.781KN*m;W=1/6*b*h2=1/6*100*0.62=6cm3;σ= M max/W=130.1MPa<[σw]=181MPa;f max=ql4/128*EI=0.237cm<0.3cm;模板面板在内楞间距400mm显得比较薄,但考虑到实际情况,,仍采用δ=6mm;二、内钢楞计算]10槽钢:I=88.52*104,W=12.2*103,E=2.1*105MPa,f=215MPa(一)计算横肋间距:(1)按抗弯强度计算b=(10*f*w/(P*a))1/2=[(10*215*12.2*103)/(48.8*10-3*1000)]1/2=733mm;取b=450mm,(2)按挠度计算b=[(150*[W]*E*I)/(P*a)]1/4=1144mm;按以上计算原来的[10槽钢,跨度1000mm,间距1000不能满足要求,需要加密,内钢楞间距建议加密为选择400mm的常用模数,符合要求;(二)纵肋、横肋强度和刚度计算(1)均布荷载仍按48.8*0.40=19.52KN/m;(2)强度验算:按简支梁简化近似计算,跨中位置弯矩最大值:M max=1/8*19.52*1002*10-4=2.44KN*m;σmax=M max/W=2.44/(12.2*10-3)=200KN>181MPa ,跨度略大,如采用容许应力最大值145*1.4=203MPa,满足要求;(3)刚度验算f max=5*2.44*1004/(384*2.1*106*88.52)=0.136cm=1.36mm<3mm,满足要求;三、对拉杆计算(1)对拉杆承受拉力:F=48800*0.85*0.85=35285N,查表可采用22mm拉杆,其容许拉力=38200符合要求。
工程承台钢模板(侧模)计算
一、浇筑砼最大侧压力计算
已知:最高台身H=2.5 m,浇筑速度V=2.5/2.4 m/h=1.04m/h<6m/h,混凝土入模温度T=15℃,混凝土不掺外加剂,v/T=1.04/15=0.069>0.035,γ=25KN/m3
(1)P m=K*γ*h =1*25*(1.53+3.8*0.069)=44.8KN/m2;
(2)振捣混凝土时对侧面模板的压力按4KPa计;
二、模板面板强度和刚度计算
(1)模板面板厚度的选定
钢结构对钢模板的要求,一般为其跨径的l/100,且不小于6~8mm,本钢模竖肋最大跨径为1000mm,故δ=1000/100=10mm,由于钢模板为临时结实结构,且本工程特殊—为旧模板利用,δ=6mm;
(2)模板面板强度和刚度验算
P=48.8KN/m2(考虑动荷载4KN/m2);
竖肋间距:l1=1000mm;
横肋间距:l2=400mm;经初步查表估算1000mm太大,现采用400mm进行验算;
模板厚度:δ=6mm;
跨径l=l2=400mm=40cm;板宽b取1m,即
q=P*b=48.8*1=48.8KN/m;
考虑到板的连续性,其强度和刚度计算:
M max=1/10*q*L2=1/10*48.8*402*10-4=0.781KN*m;
W=1/6*b*h2=1/6*100*0.62=6cm3;
σ= M max/W=130.1MPa<[σw]=181MPa;
f max=ql4/128*EI=0.237cm<0.3cm;
模板面板在内楞间距400mm显得比较薄,但考虑到实际情况,为旧模板利用,仍采用δ=6mm;
二、内钢楞计算
]10槽钢:I=88.52*104,W=12.2*103,E=2.1*105MPa,f=215MPa (一)计算横肋间距:
(1)按抗弯强度计算
b=(10*f*w/(P*a))1/2
=[(10*215*12.2*103)/(48.8*10-3*1000)]1/2=733mm;
取b=450mm,
(2)按挠度计算
b=[(150*[W]*E*I)/(P*a)]1/4=1144mm;
按以上计算原来的[10槽钢,跨度1000mm,间距1000不能满足要求,需要加密,内钢楞间距建议加密为选择400mm的常用模数,符合要求;
(二)纵肋、横肋强度和刚度计算
(1)均布荷载仍按48.8*0.40=19.52KN/m;
(2)强度验算:
按简支梁简化近似计算,跨中位置弯矩最大值:
M max=1/8*19.52*1002*10-4=2.44KN*m;
σmax=M max/W=2.44/(12.2*10-3)=200KN>181MPa ,跨度略大,如采用容许应力最大值145*1.4=203MPa,满足要求;
(3)刚度验算
f max=5*2.44*1004/(384*2.1*106*88.52)=0.136cm=1.36mm<3mm,满
足要求;
结论:
旧模扳利用,原来的[10槽钢,a=b=1000mm不符合要求,建议加密内肋a<400mm,以满足要求,外肋同理验算,符合要求,
三、对拉杆计算
(1)对拉杆承受拉力:F=48800*0.85*0.85=35285N,查表可采用22mm拉杆,其容许拉力=38200符合要求。
四、结论
本工程采用利用旧模扳,加密内肋a<400mm后,可以使用。
可在每根内肋间增加一根。
以上为简化计算,请甲方审查后,可根据实际施工情况和要求做调整。
参考书籍:
1、《建筑施工手册》第二版[Z],中国建筑工业出版社
2、《组合钢模技术规范》JGJ214-88 [S]
3、《钢结构设计规范》GBJ17-88 [s]
4、《砼结构工程施工及验收规范》GB50204-92 [s]
5、《水利水电工程模板施工规范》DL/T5110-2000 [s]。