其中, τ--主楞的截面的最大受剪应力(N/mm2); V--主楞计算最大剪力(N):V = 4527.6N; A --钢管的截面面积(mm2):A = 848.23mm2 ; fv--主楞的抗剪强度设计值(N/mm2):fv = 120 N/mm2; 主楞截面的受剪应力计算值:
τ =2×4527.6/848.230=10.675N/mm2;
主楞截面的受剪应力计算值 τ =10.675N/mm2 小于 主楞截面的抗剪强度设计值 fv=120N/mm2,满足要求!
3.主楞的挠度验算
主楞的最大挠度计算值: ν= 0.551mm; 主楞的最大容许挠度值: [ν] = 2.4mm;
主楞的最大挠度计算值 ν=0.551mm 小于 主楞的最大容许挠度值 [ν]=2.4mm,满足要求!
(五)、穿墙螺栓的计算
计算公式如下: N<[N]=f×A
其中 N -- 穿墙螺栓所受的拉力; A -- 穿墙螺栓有效面积 (mm2);
f -- 穿墙螺栓的抗拉强度设计值,取170 N/mm; 查表得:
穿墙螺栓的型号: M12 ; 穿墙螺栓有效直径: 9.85 mm; 穿墙螺栓有效面积: A = 76 mm2;
穿墙螺栓最大容许拉力值: [N] = 1.70×105×7.60×10-5 = 12.92 kN; 主楞计算的支座反力为穿墙螺栓所受的拉力,则穿墙螺栓所受的最大拉力为: N = 8.22 kN。
穿墙螺栓所受的最大拉力 N=8.224kN 小于 穿墙螺栓最大容许拉力值 [N]=12.92kN,满足要求!
二、柱模板的计算
以600×600、1000×100例作验算。 A、600×600柱计算过程如下: (一)、参数信息 1.基本参数
柱截面宽度B方向对拉螺栓数目:0;柱截面宽度B方向竖楞数目:3; 柱截面高度H方向对拉螺栓数目:0;柱截面高度H方向竖楞数目:3;
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2.柱箍信息
柱箍材料:圆钢管;
直径(mm):48.00;壁厚(mm):3.00; 柱箍的间距(mm):450;柱箍合并根数:2;
3.竖楞信息
竖楞材料:木方;竖楞合并根数:1; 宽度(mm):40.00;高度(mm):90.00;
4.面板参数
面板类型:胶合面板;面板厚度(mm):15.00;
面板弹性模量(N/mm):6000.00;面板抗弯强度设计值fc(N/mm):13.00; 面板抗剪强度设计值(N/mm2):1.50;
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5.木方和钢楞
方木抗弯强度设计值fc(N/mm2):13.00;方木弹性模量E(N/mm2):9000.00; 方木抗剪强度设计值ft(N/mm2):1.50;
钢楞弹性模量E(N/mm2):210000.00;钢楞抗弯强度设计值fc(N/mm2):205.00; (二)、柱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:
F=0.22γtβ1β2V F=γH
其中 γ -- 混凝土的重力密度,取24.000kN/m3; t -- 新浇混凝土的初凝时间,取2.000h; T -- 混凝土的入模温度,取20.000℃; V -- 混凝土的浇筑速度,取2.500m/h; H -- 模板计算高度,取3.000m; β1-- 外加剂影响修正系数,取1.200; β2-- 混凝土坍落度影响修正系数,取1.000。
分别计算得 20.036 kN/m、72.000 kN/m,取较小值20.036 kN/m作为本工程计算荷载。
计算中采用新浇混凝土侧压力标准值 q1=20.036kN/m2; 倾倒混凝土时产生的荷载标准值 q2= 2 kN/m2。 (三)、柱模板面板的计算
模板结构构件中的面板属于受弯构件,按简支梁或连续梁计算。分别取柱截面宽度B方向和H方向面板作为验算对象,进行强度、刚度计算。强度验算考虑新浇混凝土侧压力和倾倒混凝土时产生的荷载;挠度验算只考虑新浇混凝土侧压力。
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由前述参数信息可知,柱截面宽度B方向竖楞间距最大,为l= 280 mm,且竖楞数为 3,因此对柱截面宽度B方向面板按均布荷载作用下的两跨连续梁进行计算。
面板计算简图
1.面板抗弯强度验算
对柱截面宽度B方向面板按均布荷载作用下的两跨连续梁用下式计算最大跨中弯距:
M=0.1ql2
其中, M--面板计算最大弯矩(N·mm); l--计算跨度(竖楞间距): l =280.0mm; q--作用在模板上的侧压力线荷载,它包括:
新浇混凝土侧压力设计值q1: 1.2×20.04×0.45×0.90=9.737kN/m; 倾倒混凝土侧压力设计值q2:1.4×2.00×0.45×0.90=1.134kN/m; 式中,0.90为按《施工手册》取用的临时结构折减系数。 q = q1 + q2 =9.737+1.134=10.871 kN/m;
面板的最大弯矩:M =0.1 ×10.871×280×280= 8.52×104N.mm; 面板最大应力按下式计算: σ =M/W 其中, σ --面板承受的应力(N/mm2); M --面板计算最大弯矩(N·mm); W --面板的截面抵抗矩 : W=bh2/6 b:面板截面宽度,h:面板截面厚度; W= 450×15.0×15.0/6=1.69×104 mm3; f --面板的抗弯强度设计值(N/mm2); f=13.000N/mm2; 面板的最大应力计算值: σ = M/W = 8.52×104 / 1.69×104 = 5.051N/mm2; 面板的最大应力计算值 σ =5.051N/mm2 小于 面板的抗弯强度设计值 [σ]=13N/mm2,满足要求! 2.面板抗剪验算 最大剪力按均布荷载作用下的两跨连续梁计算,公式如下: V=0.625ql 其中, V--面板计算最大剪力(N); l--计算跨度(竖楞间距): l =280.0mm; q--作用在模板上的侧压力线荷载,它包括: 新浇混凝土侧压力设计值q1: 1.2×20.04×0.45×0.90=9.737kN/m; 倾倒混凝土侧压力设计值q2:1.4×2.00×0.45×0.90=1.134kN/m; 式中,0.90为按《施工手册》取用的临时结构折减系数。 q = q1 + q2 =9.737+1.134=10.871 kN/m; 面板的最大剪力:V = 0.625×10.871×280.0 = 1902.512N; 截面抗剪强度必须满足下式: τ = 3V/(2bhn)≤fv 其中, τ --面板承受的剪应力(N/mm2); V--面板计算最大剪力(N):V = 1902.512N; b--构件的截面宽度(mm):b = 450mm ; hn--面板厚度(mm):hn = 15.0mm ; fv---面板抗剪强度设计值(N/mm2):fv = 13.000 N/mm2; 面板截面受剪应力计算值: τ =3×1902.512/(2×450×15.0)=0.423N/mm2; 面板截面抗剪强度设计值: [fv]=1.500N/mm2; 面板截面的受剪应力 τ =0.423N/mm 小于 面板截面抗剪强度设计值 [fv]=1.5N/mm2,满足要求! 2 3.面板挠度验算 最大挠度按均布荷载作用下的两跨连续梁计算,挠度计算公式如下: ν=0.521ql4/(100EI) 其中,q--作用在模板上的侧压力线荷载(kN/m): q = 20.04×0.45=9.02 kN/m; ν--面板最大挠度(mm); l--计算跨度(竖楞间距): l =280.0mm ; E--面板弹性模量(N/mm2):E = 6000.00 N/mm2 ; I--面板截面的惯性矩(mm); I=bh3/12 I= 450×15.0×15.0×15.0/12 = 1.27×105 mm4; 面板最大容许挠度: [ν] = 280 / 250 = 1.12 mm; 面板的最大挠度计算值: ν= 0.521×9.02×280.04/(100×6000.0×1.27×105) = 0.380 mm; 面板的最大挠度计算值 ν =0.38mm 小于 面板最大容许挠度设计值 [ν]= 1.12mm,满足要求! 4 (四)、竖楞计算 模板结构构件中的竖楞(小楞)属于受弯构件,按连续梁计算。 本工程柱高度为3.000m,柱箍间距为450mm,因此按均布荷载作用下的三跨连续梁计算。 本工程中,竖楞采用木方,宽度40mm,高度90mm,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: W = 40×90×90/6×1 = 54cm3; I = 40×90×90×90/12×1 = 243cm4; 竖楞计算简图 1.抗弯强度验算 支座最大弯矩计算公式: M=0.1ql2 其中, M--竖楞计算最大弯矩(N·mm); l--计算跨度(柱箍间距): l =450.0mm; q--作用在竖楞上的线荷载,它包括: 新浇混凝土侧压力设计值q1: 1.2×20.036×0.280×0.900=6.059kN/m; 倾倒混凝土侧压力设计值q2:1.4×2.000×0.280×0.900=0.706kN/m; q = 6.059+0.706=6.764 kN/m; 竖楞的最大弯距:M =0.1×6.764×450.0×450.0= 1.37×105N·mm; σ =M/W 其中, σ --竖楞承受的应力(N/mm2); M --竖楞计算最大弯矩(N·mm); W --竖楞的截面抵抗矩(mm3),W=5.40×104; f --竖楞的抗弯强度设计值(N/mm2); f=13.000N/mm2; 竖楞的最大应力计算值: σ = M/W = 1.37×105/5.40×104 = 2.537N/mm2; 竖楞的最大应力计算值 σ =2.537N/mm2 小于 竖楞的抗弯强度设计值 [σ]=13N/mm2,满足要求! 2.抗剪验算
模板专项工程施工设计方案



