高支模强度验算

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目录1 编制依 (1)2 材料的力学性能 (1)3 侧墙模板支架检算 (1)3.1 侧墙模板体系构造设置 (1)3.2 侧墙模板体系验算 (3)3.2.1 设计荷载 (3)3.2.2 150cm×150cm钢模板 (5)3.2.3 6m高钢模板支架 (8)4 顶(中)板支架检算 (13)4.1 顶(中)板模板体系构造设置 (13)4.2 顶板模板体系计算 (15)4.2.1 设计荷载 (16)4.2.2 顶板模板验算 (16)4.2.3 次楞验算 (17)4.2.4 主楞验算 (17)4.2.5 支架验算 (18)5 立柱模板支架检算 (19)5.1 柱混凝土侧压力 (20)5.2 柱模板验算 (21)5.2.1 P1015柱组合钢模板验算 (21)5.2.2 P2015柱组合钢模板验算 (22)5.2.3 P3015柱组合钢模板验算 (23)5.2.4柱钢楞验算 (23)5.2.5 柱拉杆验算 (25)6 梁模板支撑系统计算 (25)6.1 顶板纵梁侧模板验算 (26)6.1.1 顶板纵梁侧混凝土侧压力 (26)6.1.2 顶板纵梁侧模竹胶板验算 (27)6.1.3 顶板纵梁侧模板次楞木验算 (27)6.1.4 顶板纵梁侧模板主楞验算 (28)6.1.5 顶板纵梁侧模板穿梁螺栓的计算 (29)6.2 顶板纵梁底模板验算 (29)6.2.1 顶板纵梁设计荷载 (29)6.2.2 顶板纵梁底板模竹胶板验算 (30)6.2.3 顶板纵梁底次楞木验算 (30)6.2.4 顶板纵梁底主楞木验算 (31)6.2.5 顶板横梁底支架验算 (32)老关村站主体结构模板支架体系验算书1 编制依据1)《建筑施工模板安全技术规范》JGJ162-2008;2)《建筑施工碗口式钢管脚手架安全技术规范》JGJ166-2008;3)《混凝土结构设计规范》GB50010-2010;4)《建筑施工手册》(第五版);5)《建筑结构荷载规范》GB 50009-2012;6)《钢结构设计规范》GB 50017-2003。

2 材料的力学性能所用方木为落叶松,根据《建筑施工计算手册》附录二——附表2-48得出所需材料的力学性能如下:方木:弹性模量E=10×103Mpa、顺纹抗剪强度f=1.5Mpa、顺纹抗弯强度[σ]=15Mpa;普通竹胶板:弹性模量E=9.9×103Mpa、顺纹抗剪强度f=1.6 Mpa、抗弯强度 [σ]=15Mpa;钢材:弹性模量E=206×103Mpa、抗剪强度f=120 Mpa、抗弯强度 [σ]=205Mpa。

3 侧墙模板支架检算3.1 侧墙模板体系构造设置侧墙模板单侧支架模板支撑系统,主要是由单侧支架、模板、埋件系统及连接件等一些重要部件组成。

单侧支架通过一个45度的高强受力螺栓,一端与预埋入混凝土的地脚螺栓连接,另一端斜拉住单侧模板支架。

6m高度钢模板支架的里层采用150cm×150cm大模板拼装4层,组成6m高度,模板上固定2*[10压杆、间距900mm+600mm,压杆外再固定5.7m高度的三角形支架,最大布置间距750mm。

三角形支架的主要组成构件:靠近模板侧为2*[14a、最外侧为2*[10、水平支撑(或斜撑)采用2*[10或[10,为适应不同高度挡墙的施工,采用1.5m高+4.2m高组合结构;各三角形支架的多处采用各三角形支架之间采用Φ48mm钢管做联系杆,从扫地杆开始向上每隔90cm设置Φ48mm钢管与[14a固定;钢模板底部预埋Φ32螺杆,深入底板小于35d,间距与支架间距相同;支架端头处沿车站纵向预埋Φ50PVC管,间距50cm,深入底板30cm,立模时将Φ48钢管插入底板预留孔内,并在钢管后侧设置18#槽钢,钢管与槽钢焊接;钢模上口通过Φ16拉杆与侧墙外侧主筋连接在一起,模板间接缝用止浆条(贴双面胶)止浆。

模板支撑系统事先进行受力检算,确保支撑系统强度、刚度、稳定性满足施工要求。

侧墙模板支撑体系详见下图3.1、3.2:图3.1 侧墙模板示意图图3.2 车站标准段侧墙模板支撑示意图3.2 侧墙模板体系验算3.2.1 设计荷载(1)水平荷载统计根据路桥混凝土的施工条件计算混凝土侧压力如下:① 新混凝土对模板的水平侧压力标准值按照《建筑工程大模板技术规程》(JGJ74-2003)附录B ,模板荷载及荷载效应组合B.0.2规定,可按下列二式计算,并取其最小值:2/121022.0V t F c ββγ=H F c γ=式中 F------新浇筑混凝土对模板的最大侧压力(kN/m 2)。

γc------混凝土的重力密度(kN/m3)取25 kN/m 3。

t0------新浇混凝土的初凝时间(h ),可按实测确定,当缺乏实验资料时,可采用t=200/(T+15)计算,取t0=6h 。

T------混凝土的温度(20°C )。

V------混凝土的浇灌速度(m/h ),取1m/h 。

H------混凝土侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面的总高度(m );取6.0m 。

β1------外加剂影响修正系数,不掺外加剂时取1.0;掺缓凝外加剂取1.2,该工程取1.0。

β2------混凝土坍落度影响系数,当坍落度小于100mm 时,取1.10;不小于100mm 时,取1.15。

本计算方案以混凝土坍落度高度大于100mm,取1.15。

2/121022.0V t F c ββγ==0.22×25×6×1×1.15×11/2=37.95kN/㎡ H F c γ==24×6.0=150kN/㎡混凝土对模板的水平侧压力取二者中的较小值,F=37.95kN/m 2作为模板水平侧压力的标准值。

② 倾倒混凝土时产生的水平荷载标准值考虑倾倒混凝土产生的水平活荷载标准值取值4 kN/m 2(泵送混凝土)。

③ 振捣混凝土时产生的水平荷载标准值振捣混凝土时产生的水平荷载标准值取值4 kN/m 2 (作用范围在新浇筑的混凝土侧压力的有效压头高度之内)。

(2)水平侧压力的荷载组合① 总体水平侧压力的设计值为q 设=1.2×37.95+1.4×(4+4)=56.74kN/m 2,模板受力分析采用总体水平侧压力设计值。

②模板的变形分析采用新浇混凝土对模板水平侧压力的标准值q标=37.95kN/m23.2.2 150cm×150cm钢模板(按大模板侧压力对150cm×150cm模板进行受力计算)150cm×150cm截面结构形式(见图3.1),面板为5mm,长边框为∠63×63×6mm的角钢,短边框为∠63×63×6mm角钢,长肋为[6.3槽钢、间距300mm;短肋为63×6mm扁钢、间距300mm;模板立模须做加强支撑。

图3.3 150cm×150cm截面结构形式(1)平板面板计算面板的校核参数:Wx=4.2mm3;Ix=10.4mm4;A=5mm2;钢面板抗弯允许值f=215N/mm2;取1mm宽的板条作为计算单元。

①面板的强度校核:q= q设×1mm=0.0567×1=0.0567N/mm (验算抗弯强度用)图3.4 面板受力模型图(共5个单元)x6图3.5 弯矩图最大弯矩Mmax=537.16N•mmσmax=Mmax/(γx×Wx)=537.16/4.2=127.9N/mm2 <f=215N/mm2符合强度要求。

②挠度校核:q= q标×1mm=0.03795×1=0.03795N/mm (验算刚度用)x图3.6 变形图面板最大变形为0.91mm,在1单元和5单元处;(2)平板边框计算长边框L63×63×6mm角钢Wx=6000 mm3;Ix=271200mm4;A=728.8mm2;钢板边框抗弯允许值f=215N/mm2;荷载:q= q设h=0.0567×300=17.01N/mm我们使用过程中需要对模板进行加强支撑,以达到内外受力平衡,如图示意,对于1.5m长的模板我们采取三个支撑点,如下图示意:(加强支撑)图3.7 加强支撑示意图)图3.8 平板长边框受力模型图3图3.9 弯矩图由弯矩图中可得最大弯矩Mmax=1196015.6N•mm①强度验算σmax=Mmax/(γx*Wx)=1196015.6/(1*6000)=199.33N/mm2 <f=215N/mm2强度可满足要求。

②挠度验算荷载:q= q标h=0.03795×750=28.46N/mmx图3.10 变形图L63×6mm角钢最大变形在两端1和2单元;ω=0.82mm < [v]=L/500=750/400=1.875mm因此满足变形要求。

③模板组合变形面板和边框组合:0.91+0.82=1.73mm,组合变形小于3mm,满足规范要求。

(3)模板连接螺栓计算模板连接螺栓采用Q345型M12连接螺栓,有效截面积为84mm2,抗剪允许值fv=170N/mm2取300mm长竖向法兰做受力单元,竖向法兰所受拉力为:N=0.3m×56.74KN/m2=17.02KN/m=17020N/m,长度300mm内有两个连接螺栓M12σmax=N/A=17020/(84×2)=101.31N/mm2 <fv=170 N/mm2;连接螺栓M12满足要求。

综上所述,150cm×150cm系列模板用料满足安全强度要求。

3.2.3 6m高钢模板支架(1)模板压杆2×[10验算 2×[10组合截面特性:OYYXX**模型截面特性报告**--(图形单位以mm计)-----------X-X--------截面系数(最小值): Wx=79.33cm^3惯性矩(相对于质心): Ix=396.67cm^4质心与竖向边界最大距离: Zyo=5cm图3.11 2×[10组合截面特性计算图模板受力最大承受载荷(见前面) q 设=56.74kN/m 2一条压杆承受压力范围为0.75m ,对应模型中的线性载荷为: q= q 设×0.75m=56.74kN/m 2×0.75m=42.56kN/m=42.56kg/cm 一条压杆承受压力模型及计算结果见下图:最大力矩:-29925kg.cm; 位置X=0cm;最大支座反力:3360.59kg; 位置X=525cm;最大剪力:-1764.59kg; 位置X=525cm;最大挠度:0.223mm; 位置X=-37.5cm;最大应力值:-377.21kg/cm^2; 位置X=0cm;最小挠度跨长比≤1/3290图3.12 模板压杆计算图最大弯矩Mmax=29925kg·cmσmax=Mmax/(γx×Wx)=29925/79.33=337.2kg/cm2=33.72N/mm2<f=215N/mm2,符合强度要求最大挠度fmax=0.223mm满足要求。