2 中纵梁侧模板荷载标准值计算
按《施工手册》,新浇混凝土作用于模板的最大侧压力,按下列公式计算,并取其中的较小值:
F1=0.22γct0β1β2V1/2, F1=γcH
F1-新浇筑混凝土对模板的最大侧压力(kN/m2); γc-混凝土的重力密度(kN/m3),γc=24 kN/m3;
t0-新浇混凝土的初凝时间(h)。可用t=200/(T+15)=200/(20+15)=5.71计算; T-混凝土的温度(℃),T=20℃; V-混凝土的浇灌速度(m/h),V=2.5 m/h;
H-混凝土侧压力计算位置处至新浇筑混凝土顶面的总高度(m),H=1.1m; β1-外加剂影响修正系数,不掺外加剂时取1.0;掺具有缓凝作用的外加剂时取1.2, β1=1.2;
β2-混凝土坍落度影响修正系数,当坍落度小于30mm时,取0.85;50-90mm时,取1.0;110-150mm时,取1.15, β2=1.15。
F1=0.22γct0β1β2V1/2=0.22*24*5.71*1.2*1.15*2.51/2=65.78kN/m2; F1=γcH=24*1.1=26.4kN/m2。
根据以上两个公式计算的新浇筑混凝土对模板的最大侧压力F分别为65.78kN/m2、26.4kN/m2,取较小值26.4kN/m2作为计算荷载。
倾倒混凝土时产生的水平荷载F2=2kN/m2。 2.1
侧模板计算
钢模板为受弯构件,需要验算其抗弯强度和刚度,钢模板外侧为间距300mm的Φ48*2.7双钢管,水平纵向布置,钢模板按照单跨简支梁受力计算。
q
面板计算简图
43
2.1.1抗弯强度计算
最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的弯矩和,计算公式如下:
M=kql2;
其中:查表得k=0.125;
作用在模板上的荷载并转化为线荷载为:
q=(k1q静+k2q活)*1=(1.2*26.4+1.4*2)*1=34.48N/mm; 最大弯矩M=0.125*34.48*3002=387900N·mm;
模板最大应力计算值σ=M/W=387900/82100=4.72<[σ]=145N/mm2; 满足要求!
2.1.2挠度计算
挠度计算公式为
fmax=5ql4/(384EI) 荷载为q=26.4*1=26.4kN/m; 最大挠度计算值: f=5*26.4*3004/(384*2.1*105*363000)=0.037mm<[f]=300/250=1.2mm; 满足要求! 2.2侧模板支撑的计算 钢模板外侧为间距300mm的Φ48*2.7双钢管背楞,水平纵向布置,钢管由纵向间距0.7米的顶托支撑,钢管按照三等跨简支梁计算: q 钢管背楞计算简图 2.2.1钢管荷载的计算 1、静活载:q静=26.4KN/m2; 2、活荷载:q活=2KN/m2。 2.2.2钢管抗弯强度验算 背楞承受的荷载为:q=26.4*1.2+2*1.4=34.48kN/m2。 44 转化为内楞均布线荷载:q=34.48*0.3=10.344kN/m。 最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的弯矩和,计算公式如下: M=0.1ql2; 最大弯距: M=0.1ql2=0.1*10.44*0.7*0.7=0.51kN.m; 最大应力值:σ=M/w=51000/8240=6.19<[σf]=205N/mm2; 满足要求! 2.2.3钢管挠度验算 最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的挠度和,计算公式如下: fmax=0.677ql4/(100EI) 荷载为q=26.4*0.3=7.92kN/m; 最大挠度计算值: f=0.677*7.92*7004/(100*2.1*105*197400)=0.31mm<[f]=700/250=2.8mm; 满足要求! 2.3侧模板支架计算 作用于模板支架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。 按前面的计算,砼侧压力标准值 F1=26.4+2=28.4kN/m2;侧墙水平钢管支撑最大间距为300x700mm,则每根水平杆承受28.4x0.3x0.7=5.964KN。 2.3.1水平杆的计算 钢管水平稳定性计算公式: 其中 N----水平杆的轴心压力设计值(kN):N=5.964kN; φ----轴心受压水平杆的稳定系数,由长细比lo/i查表得到; i----计算水平杆的截面回转半径(cm):i=1.58cm; A----水平杆净截面面积(cm2):A=3.84cm2; W----水平杆净截面模量(抵抗矩)(cm3):W=4.12cm3; σ----钢管水平杆最大应力计算值(N/mm2); [f]---- 钢管水平杆抗压强度设计值 :[f] =205 N/mm2; L0---- 计算长度 (m); 如果完全参照《扣件式规范》,按下式计算 45 l0 =kuh k----计算长度附加系数,取值为1.155; u----计算长度系数,参照《扣件式规范》表5.3.3;u=1.7; h----为水平杆步距,h=0.7米。 上式的计算结果: 立杆计算长度L0=kuh=1.155*1.7*0.7=1.374m; L0/i=1374/15.8=86.9; 由长细比 Lo/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ=0.68; 钢管立杆的最大应力计算值; σ=5964/(0.68*384)=22.84N/mm2<[f]=205 N/mm2 2.3.2立杆计算 (1)、立杆弯矩计算 立杆计算简化为二跨连续梁,间距1.2米,跨中承受集中荷载由5根立杆共同承受,每根承受28.4*0.3/5=1.704KN。 最大弯矩考虑最不利分配的弯矩和,计算公式如下: M=0.125ql2; 最大弯距: M=0.125ql2=0.125*1.704*1.2*1.2=0.307kN.m; 最大应力值:σ=M/w=307000/4120=74.51<[σf]=205N/mm2。 满足要求! (2)、立杆挠度计算 最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的挠度和,计算公式如下: fmax=0.521ql4/(100EI) 荷载为q=1.704kN/m; 最大挠度计算值: f=0.521*1.704*12004/(100*2.1*105*98860)=0.89mm<[f]=1200/250=4.8mm。 满足要求! 3、底模支撑计算 3.1底模模板计算 底钢模板为受弯构件,需要验算其抗弯强度和刚度,钢模板下方为间距400mm的 46
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