模板计算例题

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(一) 墙模板计算示例

【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(1500mm ×600mm )和P1015(1500mm ×100mm )组拼,分两行竖排拼成。内钢楞采用2根φ48×3.5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600mm ×700mm 。

混凝土自重为24kN/m 3,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钢为215N/mm 2,普通螺栓为170N/mm 2。(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G 4k

混凝土侧压力标准值:

取两者中小值,即F 1=50.95kN/m 2。

(2) 振捣混凝土时产生的水平荷载标准值:(Q 2k )

垂直于模板为4kN/m 2。

(3) 荷载组合

使用组合钢模板应乘以折减系数0.95。

2. 钢模板验算

P6015钢模板(δ=2.5mm )截面特征,I xj =54.30×104mm 4,W xj =11.98

×103mm 3。

(1) 计算简图:

化为线均布荷载:

mm N F q /24.341000

60007.571000600'1=⨯=⨯=(用于计算承载力); mm N F q /57.301000

60095.5010006.02=⨯=⨯=(用于验算挠度)。

(2) 抗弯强度验算:

经过连续梁的计算得到

最大弯矩 M max =mm N ⋅⨯61054.1

抗弯计算强度

2236

/215/5.12810

98.111054.1mm N f mm N W M =<=⨯⨯==σ(可) (3) 挠度验算:

经过连续梁的计算得到

最大变形 v max =0.60mm []()可mm 5.1=<ω

3. 内钢楞验算

2根φ48×3.5mm 钢管的截面特征(计算时按钢管壁厚3.0mm 计算),I=2×10.78×104mm 4,W=2×4.49×103mm 3。

(1) 计算简图:

化为线荷载:

21/24.34100060007.571000600'mm N F q =⨯=⨯=

(用于计算承载力); 22/57.301000

60095.501000600mm N 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。

2234/215/1.18710

49.4210168mm N f mm N W M =<=⨯⨯⨯==σ(可) (3) 挠度验算:

[]mm L mm I

l q 4.1500

2.110

78.1021006.210070024.34677.0E 100677.0454

4

2==<=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯==ωω(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

M U 16螺栓净载面面积A =144mm 2

(1) 对拉螺栓的拉力:

(2) 对拉螺栓的应力:

223

/170/5.148144

1039.21A N mm N mm N <=⨯==σ(可)

(二) 柱模板计算示例

【例】框架柱截面尺寸为800rnm ×800mm ,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/m 2,采用18mm 厚木胶合板模板,次龙骨50mm ×100mm 木方,间距250mm 。选用[ 80×43×5槽钢作柱箍,柱箍间距(l 1)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:

取两者中小值,即F 1=48.8kN/m 2。

(2) 倾倒混凝土时产生的水平荷载标准值:

查表为4kN/m 2。

(3) 荷载组合

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:

mm N F q /74.571000100074.5710001000'1=⨯=⨯=

(用于计算承载力); mm N F q /8.481000

10008.48100010002=⨯=⨯=(用于验算挠度)。 计算简图:

其截面强度:

2245

max /5.11/69.610

4.51061.3mm N f mm N W M m =≤=⨯⨯==σ(可) (2) 刚度验算

板的挠度按下式验算:

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:

mm N F q /44.14100025074.571000250'1=⨯=⨯=

(用于计算承载力); mm N F q /2.121000

2508.4810002502=⨯=⨯=(用于验算挠度)。 计算简图:

其截面强度:

2245

max /13/27.610

3.8102.5mm N f mm N W M m =<=⨯⨯==σ(可) (2) 刚度验算

内楞挠度按下式计算:

[]mm l mm EI ql 4.2250

12.1107.41100.91506008.481505344==<=⨯⨯⨯⨯⨯==ωω(可) 4. 柱箍验算

(1) 柱箍强度验算

线荷载为:

mm N F q /64.34100060074.571000600'1=⨯=⨯=

(用于计算承载力); mm N F q /28.291000

6008.4810006002=⨯=⨯=(用于验算挠度)。 计算简图:

柱箍计算长度为

2236

max /215/11710

7.391065.4mm N f mm N W M nx =<=⨯⨯==σ(可) (2) 柱箍挠度验算

[]mm l mm EI l q 07.2500

08.1103.1981006.2384103628.295384545442==≤=⨯⨯⨯⨯⨯⨯==ωω(可)

5. 对拉螺栓验算

螺栓所受拉力: