本工程为河南金誉实业有限公司投资的兴建的彩印车间工程,位于郑州市经济技术开发区,南临经北三路,东临第二大街。一层层高7.1m,二层层高3.6m,三层层高4.0m。该工程为框架结构,车间设一消防水池。
本工程柱500mm×500mm,框架梁最大尺寸300mm×900mm,消防水池池壁厚300,采用木胶合板,50×100的方木作为纵横楞, 48×3.5钢管做支撑系统,柱采用 120对拉螺栓拉接。为保证模板系统的安全,本计算书对柱模对拉螺栓,侧楞,支架,墙板模对拉螺栓侧楞进行验算。
一, 柱模板。
柱对拉螺栓间距600mm,12螺杆如图。
1,荷载计算。
① 新浇混凝土对柱模产生的侧面压力。 F=0.22RcToP1P2V*(1/2)
=0.22×24×200/(30+15) ×1.2×0.85×4*(1/2) =47,87KN/m*2
F=VcH=24×7=168KN
取较小值47.87KN,新浇混凝土对侧面模板产生的压力为47.87×1.2=57.44KN/m*2.
② 振捣混凝土产生的荷载标准值。 F=2×1.4=2.8KN
③ 倾倒混凝土产生的水平荷载。
F=2×1.4=2.8KN
④ 侧面荷载合计:q=2.8+2.8+57.44=63.04KN/m*2 ⑤ 侧面压力F=q ×0.95=53.58KN/m*2
2,柱对拉螺栓强度验算。
每根螺栓所承受的荷载为F×1/2×6×0.85×0.5×0.6=8.04KN 螺栓设计荷载[F]=210×3.14×6×6=23.74KN F<[F] 满足要求。 3,柱模侧楞验算。
① 侧楞均布荷载
每边设四根方木作侧愣,侧楞间距130mm.。 则每根侧愣的均布荷载q=F×0.13=6.97KN/m ② 抗弯强度。
按三等跨简支梁计算。
M=0.1ql*2=0.1×6.97×0.6×0.6=0.25KN.m
=M/w=6×25×10*4/(50×100*2)=3N/mm*2<[fm]=13N/mm*2 ③ 抗剪强度。
V=0,6ql=0.6×6.97×0.6=2.5KN
q=3V/2bh=0.75N/mm*2 W=0.677×ql*4/100EI=0.15mm<[W]=L/400=1.5mm 二, 梁模板 以最大截面梁300×900进行验算支设方法,梁底模用3根50×100木楞沿梁方向做底楞,侧楞用4根,按最不利因素(最大荷载)考虑。作用在中间底楞上的荷载有效宽 度为130mm,作用在侧楞上的荷载有效宽度为250mm。 (一)底楞验算。 (1)抗弯强度验算。 ①荷载 混凝土自重 24×0.13×0.9×1.2=3.37KN/m 钢筋自重 1.5×0.13×0.9×1.2=0.21KN/m 振捣混凝土产生的垂直荷载 2×0.13×1.2=021KN/m 模板自重 0.5×0.13×0.9×12=0.07KN/m 合计: q1=3.96KN/m 乘以折减系数0.9 q=q1×0.9=3.564KN/m ②抗弯承载力验算,木楞支承点间距600,按三等跨计算。 M=0.1ql*2=0.1×3.564×0.6*2=0.128KN/m =M/W=0.128×10*6×6/bh*2=1.536N/mm*2 (2)抗剪强度验算。 V=0.6ql=0.6×3.564×0.6=1.28KN/m 剪应力 =3V/2bh=3×1.28×10*3=0.384N/mm*2 该验算不包括振捣混凝土产生的荷载。 q1=3.65KN/m q=q1×0.9=3.65×0.9=3.285KN/m w=0.677×ql*4=0.677×3.285×600*4/(100×9.5×10*3/12×50×100*3=0.07mm<[w]=L/400=600/400=1.5mm (二) 侧楞验算 (1)荷载计算。 设 ①新浇混凝土对模板的侧压力。 F1=0.22 =0.22×24×200/(30+15) ×1.2×0.85×4*(1/2) =47.87KN/m*2 F2=rcH=24×0.9=21.6KN/m*2 取较小值 F2=21.6KN/m*2 乘以分项系数 F=F2×1.4=30.24KN/m*2 ②振捣混凝土产生的侧压力。 2×1.4=2.8KN/m*2 荷载合计 30.24+2.8=33.04KN/m*2 乘以折减系数0.9 33.04×0.9=29.74KN/m*2 化为均布线荷载为 q=q1×0.25=29.74×0.25=7.43KN/m (2)抗弯强度验算。 侧木楞支撑点间距600mm,按三等跨计算。 M=0.1ql*2=0.1×7.43×0.6*2=0.267KN.m=0.267×10*6N.mm =M/W=0.267×10*6×6/(50×100*2)=3.2N/mm*2 (3)抗剪强度验算。 V=0.6ql=0.6×7,43×0.6=2.67KN 剪应力 =3V/2bh=3×2.67×10*3/(2×50×100)=0.8N/mm*2 侧压力 q=30.24×0.9×0.25=6.8KN/m w=0.677ql*4/100EI =0.677×1.8×600*4/(100×9.5×10*3/12×50×100*3)=0.15mm<[w]=L/400=600/400=1.5mm (三)支撑验算。 采用48×3.5钢管作为支撑系统,立杆间距1200,横杆间距1800,,按轴心受压构件考虑。 (1)荷载计算。 模板及支撑自重 0.75×0.3×0.9×1.2=0.243KN/m 新浇混凝土自重 24×0.3×0.9×1.2=7.776KN/m 钢筋自重 1.5×0.3×0.9×1.4=0.486KN/m 施工人员及设备荷载1×0.3×0.9×1.4=0.387KN/m (2)强度验算。 每根钢管承受的轴心压力 N=1/2×0.9ql=1/2×0.9×(0.243+7.776+0.486+0.378) ×1.2=4.8KN=4800N 钢管截面积 A=4.89×10*2mm*2 钢管压应力=N/A=4800/4.89×10*2=9.82N/mm*2 按扣件搭设,简化为两端铰接受压构件计算 钢管回转半径 i=1/4×d1*2+d2*2=15.78mm 立杆长细比 =L/I=1.8×10*3/15.78=114 查表得轴心受压稳定系数 =0.51 = =4800/(0.51×4.89×10*2)=19.23N/mm*2<210N/mm*2 三, 消防水池模板 采用50×100方木作为竖楞48×3.5钢管做横楞。12螺栓做拉接,螺杆间距500。水池计算高度4m,厚度300mm,侧模间距200mm,有效计算高度250mm。 (一)荷载设计值 ①混凝土侧压力标准值 设 F1= =0.22×24×200/(30+15) ×1.2×0.85×4*(1/2) =47.87KN/m*2 F2=rcH=24×4=96KN/m*2 两者取较小值 F1=47.87KN/m*2 ②混凝土侧压力设计值 F=F1×1.2=47.87×1.2=57.44KN/m*2 ③倾倒混凝土产生的水平荷载设计值 2×1.4=2.8KN/m*2 ④振捣混凝土产生的水平荷载设计值 4×1.4=5.6KN/m*2 (二)对拉螺栓验算。 ①对拉螺栓拉力 N=0.9×(57.44+2.8+5.67+5.6) ×0.5×0.5=14.805KN ②对拉螺栓应力 =N/A=14.805×10*3/(3.14×6*2)=130.97N/mm*2<[f]=210N/mm*2 (三)侧楞验算。 木楞所受的均布荷载为 q=0.9×(57.4+2.8) ×0.25=13.55KN/m 按三等跨计算 ①抗弯强度计算 M=0.1ql*2=0.1`×13.55×500*2=33.9×10*4N.mm =M/w=33.9×10*4×6/bh*2=4.07N/mm*2<[fm]=13N/mm*2 ②抗剪强度计算 V=0.6ql=0.6×13,55×500=4065N 剪应=3V/2bh=3×4065/(2×50×100)=1.2N/mm*2<[fv]=1.4N/mm*2 ③挠度计算 w=0.677×ql*4/100EI=0.677×13.55×500*4/(100×9.5×10*3×50×100*3/12)=0.14mm<[w]=l/400=500/400=1.25mm
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