地胎膜模板检算6-12
1-64m简支箱梁
模
板
计
算
书
编制:常登鹏
目 录
一、计算依据 ..................................................................................... 1 二、总体布置 ..................................................................................... 1 三、荷载计算 ..................................................................................... 2 四、结构验算 ..................................................................................... 3 五、侧模板检算 ................................................................................. 4 六、地基检算 ....................................................................................11
模板计算书
一、计算依据
《建筑施工模板安全技术
》 JTJ162—2008
《钢结构
规范》 GB 50017—2003
《木结构设计规范》 GB 50005—2003
《建筑施工脚手架使用
》
相关设计图纸及规范
二、模板总体布置
64m箱梁结构类型为有砟轨道后张法预应力混凝土单线简支箱梁~箱梁等高度4.9m~宽度5.3m~采用地胎膜现浇施工~翼板支架采用普通钢管支架~钢管支架翼板处间距为90×90cm~9立杆步距为120cm~在顶端和底部两道立杆步距调整为60cm。纵向每4排立杆设一道剪刀撑~翼板一侧各设1排~剪刀撑与地面成45?,60?角~搭接长度不小于1m~且不少于两个转角扣件。支架顶端设置顶托~顶托上按照支架横向间距设置双钢管为纵梁~纵梁上布置5×10cm方木作为横梁~横梁顺桥向方木中心间距15cm。模板采用竹胶板~长2.44m~宽1.22m~厚15mm。
箱梁及支架示意图如下:
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现场地面
模板布置断面图人行道护栏,
高度1.2m
M16对拉螺栓,外套PVC管
直径48mm,壁厚3.5mm双钢管
揽风绳揽风绳
说明:2.5mm厚pvc板1、本图尺寸除注明外均以cm计。土型钢筋支墩C20混凝土20cm厚2、纵向剪刀撑布置每4m一道,两侧均布置。C20混凝土100mm厚50cm厚三七灰土
三、荷载计算
1、荷载组合
2(1) 模板及支架自重
值G=0.5 kN/m 1k
3(2) 新浇筑混凝土自重标准值G~混凝土容重取25 kN/m 2k
2(3) 钢筋自重标准值G=1.5kN/m 3k
(4) 新浇筑混凝土对侧面模板的压力标准值G 4k
2(5) 施工人员和施工设备荷载标准值Q=2.5 kN/m 1k(6) 振捣混凝土时产生的荷载标准值Q2k
22水平模板取2 kN/m,垂直模板取4 kN/m
2(7) 倾倒混凝土时产生的水平荷载标准值Q=2 kN/m 3k
2
梁翼板模板以及支架等计算
强度用(1)+(2)+(3)+(6)组合~荷载选用设计值,
刚度用(1)+(2)+(3)组合~荷载选用标准值。 2、荷载系数
荷载分项系数~永久荷载为1.2~可变荷载为1.4 四、结构验算
1、翼板位置支架检算
a、强度检算
从施工手册中查得钢管构件当横杆步距为0.9m时~每根立杆能承受竖向荷载为NkN,30。 ,,
每根立杆实际承受的荷载:
NqabkNNkN,,,,,,,29.770.60.610.726,,设折减
故强度满足要求。
NkN,30,说明:是按国标钢管外径Φ48mm、壁厚3.5mm取值~,,
但市场上钢管壁厚多为3.0cm~按钢管截面缩小比例对其承载力进行
,,489.3-424.1,,NkNkN,,301-=26折减~故取,。 ,,,,折减489.3,,
b、刚度检算
钢管支架立杆钢管规格为按Φ48×3.0计算。
2222Dd,,4842i,,,15.9钢管回转半径: 3.044
hm,1.2,,1.0横杆步距~偏于安全考虑按两端铰支~取~
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故计算长度 lhmmm,,,,,1.01.21200
l1200长细比: ,,,,,,=75.5150,,3.0i15.93.0
立杆的刚度满足要求。
c、稳定性检算
由上面的计算知长细比~查
可得稳定系数~ ,=75.5,=0.7473.0
2立杆截面积~ Amm,424.1
3Nmax10.710, ,=33.8205,,,,MPafMPaA0.747424.1,,
故立杆稳定性满足要求。
由上面的计算可知~杆件在强度、刚度及稳定性上均满足要求。
五、侧模板检算
1、模板侧压力计算
1.1永久荷载标准值
当采用内部振捣器时~新浇筑的混凝土作用于模板的侧压力标准
值,G,~可按下列公式计算~并取其中的较小值: 4k
1
2FtV,0.22,,,c012
FH,,c
2FkNm,新浇筑混凝土对模板的侧压力计算值();/式中
33,,混凝土的重力密度();参考设计图取kNmkNm//25c
V/,混凝土的浇筑速度();mh
4
th,新浇混凝土的初凝时间(),可按试验确定;当缺乏试验资料时,0
可采用为混凝土的温度;tTTC,,:200/(15)()0
,,外加剂影响修正系数;不掺外加剂时取10..,掺具有缓凝作用的外加剂时取12;1
,,混凝土坍落度影响修正系数;当坍落度小于时,取;30 0.85mm2
坍落度为时,取;坍落度为时,取;5090 1.00 110150 1.15 ,,mmmm
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
hFrh,/,为有效压头高度。c
已知混凝土箱梁高度为4.9m~当采用坍落度为120mm的混凝土浇筑~浇筑速度按2m/h~混凝土入模温度为20?~则作用于模板侧压力为:
1
2FtV,0.22,,,c012
122FtVkNm,,,,,,,0.22=0.22255.71.21.15261.2 /,,,c012
2FHkNm,,,=254.9=122.5 /c
2FkNm,61.2 /按规范要求取较小值~
有效压头高度为:hFrm,/=61.2/25=2.45 c
1.2可变荷载标准值
振捣混凝土时产生的荷载标准值,Q,~对水平面模板可采用2k
222kN/ m~对垂直面模板可采用4kN/m~且作用范围在新浇筑混凝土侧压力的有效压头高度之内。
1.3荷载组合取值
按规范梁侧面模板计算承载能力时为荷载设计值,G+ Q,, 4k2k
永久荷载的分项系数取1.2~可变荷载的分项系数取1.4。
2qkNm,,,,,61.21.241.479/故荷载设计值为: 设
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验算挠度时为荷载标准值G。 4k
2故荷载标准值为: qkNm,61.2/标
2、模板计算
模板浇筑高度为4.9m~模板采用15mm竹胶板,竖向背楞支撑采用5×10cm方木~间距为15cm,水平背楞采用两根外径Φ48mm壁厚3.5mm普通钢管~竖向间距50cm布置一道~对拉杆按横向50cm、竖向间距50cm进行布置~拉杆采用M14对拉螺栓。 2.1模板检算
偏于安全考虑~可将模板简化为支撑在方木上的简支梁进行计算。方木中心间距15cm~模板厚度为15mm~取模板宽度为1m计算。
查建筑施工模板安全技术规范
2fNmm,37/竹胶合板抗弯强度设计值:, jm
2弹性模量:。 ENmm,10584/m
?强度验算:
作用于模板上的线荷载为:
qqbkNm,,,,79179/1设
作用于模板上的最大弯矩为:
22MqlkNmNmm,,,,,,,/8790.2/80.395395000max1
模板的截面抵抗矩为:
223Wbhmm,,,6=100015/637500j
模板的截面惯性矩为:
334Ibhmm,,,12=100015/12281250j
6
则模板弯曲应力为:
22,,,,,,MWNmmfNmm/395000/3750010.5/37/jjjmmax
故模板强度满足要求。
?刚度验算:
2刚度验算采用荷载标准值~。 qkNm,61.2/标
宽度1m的线荷载为:
,qqbkNm,,,,61.2161.2/1标
4,5ql1,=挠度公式: 384EImm
44,5561.2200200qll,,1,,==0.430.5mmmm,,,,,,,38438410584281250400400EI,,mm
故模板刚度满足要求。
2.2方木检算
模板由5×10cm方木按中心间距15cm竖向布置~水平方向50cm布置一道横向钢管支撑。
查得5×10cm方木相关技术参数:
34方木的截面抵抗矩为~截面惯性矩为~Wcm,166.7Icm,833.4mm
32弹性模量~抗弯强度设计值~抗剪强度设EMPa,,1010fNmm,11/mm
2计值。 fNmm,1.2/,
度验算:
按最大侧压力进行计算~作用于每根方木上的荷载宽度为b=10cm~计算跨度为L=50cm~偏于安全考虑~按简支梁进行计算。
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作用于方木上的线荷载为:
qqbkNm,,,,790.215.8/1设 作用于方木上的最大弯矩为:
22MqlkNmNmm,,,,,,,/815.80.5/80.494494000max1 方木弯曲应力:
22,,,,,,MWNmmfNmm/494000/1667003.0/11/mmmmax 故方木抗弯强度满足要求。
作用于方木上的最大剪力为:
VqlkN,,,,/215.80.5/23.951 最大剪应力:
3333.9510V,,,,,,,,0.591.2MPafMPavmax22100100bh,, 故方木抗剪强度满足要求。
?刚度验算:
2qkNm,61.2/刚度验算采用荷载标准值~ 标
宽度0.1m作用于方木上的线荷载:
,qqbkNm,,,,61.20.212.24/1设。
4,5ql1=,挠度公式: 384EImm
44,5512.24500500qll,,1,,==0.121.25mmmm,,,,,,,384384100008334000400400EI,,mm 故方木刚度满足要求。
2.3钢管检算
方木外钢管水平方向50cm布置一道~每道采用两根外径Φ48mm
8
壁厚3.5mm普通钢管固定。
因5×10cm方木按中心间距15cm竖向布置~偏于保守考虑~方木对钢管的集中荷载可以简化为均布线荷载作用于跨度L=60cm的简支梁进行计算。查Φ48cm壁厚3.5mm普通钢管的参数:
单根钢管截面抵抗矩:
4433,,,,Dd4841,,,,,,,3Wmm115078,,,,,,,,,,g,,,,,,,,323248D,,,,,,,,
单根钢管截面惯性矩:
4444,,,,Dd4841,,,,,,,4Imm11121867,,,,,,,,,,g,,,,,,,,646448D,,,,,,,,
5钢管弹性模量EMPa,,2.0610 g
?强度验算:
作用于钢管上的线荷载为:
qqbkNm,,,,790.539.5/1设
作用于钢管上的最大弯矩为:
22 MqlkNmNmm,,,,,,,/839.50.6/81.781780000max1
钢管弯曲应力:
22,,,,,,,MWNmmfNmm/1780000/25078175.3/205/ ggmax
故钢管抗弯强度满足要求。
?刚度验算:
2qkNm,61.2/刚度验收采用荷载标准值~ 标
作用于钢管上的线荷载:
,qqbkNm,,,,61.20.530.6/1设。
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4,5ql1挠度公式:,= 384EImm
44,5530.6600600qll,,1,, ==1.01.5mmmm,,,,,,,53843842.1102121867400400EI,,,,gg
故钢管刚度满足要求。
2.4对拉螺栓检算
对拉螺栓应确保内、外侧模能满足设计要求的强度、刚度和整体
性。(对拉螺栓采用12×12×2cm钢垫片锚固双Φ48cm钢管) 。 对拉螺栓强度应按下列公式计算:
NabF,s
bbNAf,tnt
bNN,t
N,对拉螺栓最大轴力设计值;
bN,对拉螺栓轴向拉力设计值;t
a,对拉螺栓横向间距;
b,对拉螺栓竖向间距;
F,新浇混凝土作用于模板上的侧压力、振捣混凝土对垂直模板产生的s
水平荷载或倾倒混凝土时作用于模板上的侧压力设计值:
FFQFGQ=0.95=0.95()或(),,,,,,sGQksGkQk343
2FFQkNm=0.950.951.261.21.4272.4/()(),,,,,,,,,sGQk3
2QkNm,倾倒混凝土时产生的水平荷载标准值,取;2/k3 A,对拉螺栓净截面面积;n
bf,螺栓的抗拉强度设计值;t
对拉螺栓按横向间距60cm、竖向间距50cm布置~
10
则 NabFkN,,,,,0.60.572.421.7s
查得M14对拉螺栓轴向拉力设计值
bbNAfNkN,,,,,1441702448024.5tnt
b NkNNkN,,,24.521.7t
故M14对拉螺栓满足施工要求。
六、地基检算
地基验算取荷载最大组合荷载对地基的均布面荷载验算
梁底仅考虑腹板下底板对基础的压强:
3取腹板{最不利截面}处荷载:0.4m*4.9m*1m*2.4T/ m /0.4?*10KN/T=117.6KN
梁自重+模板荷载+施工荷载+振捣荷载
2222=117.6KN +0.5 kN/m+2.5 kN/m+4 kN/m=125.6 kN/m
对地基的压强为:125.6Kpa
而梁底处地基处于第二层砾岩:以卵砾石为主~粒径3,7cm~最大可达13cm~厚度10.0,10.9m~层底高程123.63,125.55m~承载力标准值为400kPa。
地基承载力为400kPa~远大于梁底对地基的压强125.6 kPa~故地基承载力满足施工要求。
需要注意的是在基坑开挖后~对地基进行压实~用三七灰土分层夯实并进行预压~消除地基的塑性变形~表面用C20混凝土作为垫层对地基进行处理处理后承载力不小于150Kpa。
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