86 系 列 全 钢 大 模 板 设 计
计
算
书
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xxx集团建设有限公司
2006年7月20日
大钢模板设计计算书
大模板一般采用钢板面和钢支撑结构制作,钢大模板应按《钢结构设计规范》(GBJ 17-88)、《建筑施工手册》、《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB 50204)《大模板多层住宅结构设计与施工规程》(JGJ 20-84)的要求进行设计和计算。
大模板需计算的项目
板面、与板面直接焊接的纵横肋、竖向主梁的强度与刚度计算。上述构件均为受弯构件,与板面直接焊接的纵横肋是板面的支承边。竖向主梁作为横向肋的支座,穿墙螺栓作为竖向主梁的支座。
穿墙螺栓的强度。
操作平台悬挑三角架,平台板及护身栏的强度与刚度。
吊装大模板钢吊环的强度及焊缝强度。
大模板自稳角的计算。
钢面板计算
1、强度计算
Mmax—板面最大计算弯矩设计值(N·m);
γx—截面塑性发展系数Υx=1;
Wx—弯矩平面内净截面抵抗矩(㎜3);
σmax—板面最大正应力。
2、挠度计算
Vmax=Kf·FI4/B0≤[υ]=h/500
式中 F—新浇混凝土侧压力的标准值(N/㎜2);
h—计算面板的短边长(㎜)
B0—板的刚度,B0=E h23/12(1-v2);
其中:E—钢材的弹性模量取E=2.06×105(N/㎜2);
h2—钢板的厚度(㎜);
V—钢板的泊松系数,V=0.3;
Kf—挠度计算系数;
Vmax—板的计算最大挠度。
2、横肋计算
q=F·h(N/m)
式中
F—模板板面的侧压力,当计算强度时,它是新浇混凝土的侧压力设计值与倾倒混凝土的荷载设计值之和;当计算刚度时,它只是新浇混凝土侧压力的标准值(N/㎜2);
h—横肋的间距(㎜)
强度验算
σmax=Mmax/γx·Wx≤f
式中Mmax—横肋最大计算弯矩设计值(N·㎜)。
γx—截面塑性发展系数,γx=1.0;
Wx—横肋在弯矩平面内净截面抵抗矩(㎜3)。
挠度计算
悬臂部分挠度
Vmax=q1I4/8EIx≤[υ]=a/500
式中
q1—横肋上的均布荷载标准值,q1=F·h(N·㎜);
a—悬臂部分的长度(㎜);
E—钢材的弹性模量(2.06×10 5 N/㎜2);
Ix—弯矩平面内横肋的惯矩(㎜4);
I—竖向主梁间距(㎜);
λ—悬臂部分长度与跨中部分长度之比;
即λ=α/ι
3、竖向主梁计算
q2=Fι
1—竖向主梁的间距(㎜);
F—模板板面的侧压力(N/㎜2)。
强度验算:
σmax=Mmax/γx·Wx≤f
挠度计算
悬臂部分
Vmax=q2l34/8EIx≤l3/500
跨中部分
Vmax=q2l14/384EIx·(5-24λ2)≤l1/500
4、穿墙螺栓计算
N=abFs
EMBED Equation.3
EMBED Equation.3
式中
N—对拉螺栓最大轴力设计值;
EMBED Equation.3 —对拉螺栓轴向拉力设计值,可查表;
对拉螺栓横向间距;
a—对拉螺栓横向间距;
对拉螺栓纵向间距;
Fs —新浇砼和倾倒砼时作用于模板上的侧压力设计值;
Fs=γGF+γQ Q3k或γGG4k +γQ Q3k;
An—对拉螺栓净截面面积(㎜2)
EMBED Equation.3 —螺栓抗拉强度设计值(穿墙螺栓ftb= 170N/㎜2,用扁钢带f=215N/㎜2)。
5、吊环计算
根据《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2002)规定,吊环应采用Ι钢筋制作,严禁使用冷加工钢筋,吊环计算拉应力不应小于50 N/㎜2。所以吊环截面积计算见下式:
An=Px/2×50= Px/100
式中 An—吊环净截面积(㎜2)
Px—吊装时吊环所承受的大模板自重荷载设计值,并乘以动载系数1.3。
6、停放是境内外载作用下自稳角计算
大模板面积较大,停放在现场时,在风载的作用下,可能被吹倒,因此停放时大模板的倾斜角度是保证不被刮倒的关键。大模板的稳定性以自稳角α来衡量,即对一定自重的大模板,在某一高度一定的风荷载作用下,能保持其不被吹倒的α角最小值。设模板宽度为B,其自稳角计算公式如下:
G·B·H·α=0.8·K·W·h·h/2·B
即 G·H·α=0.8·K·W·h·h/2
因为 h= H·cosα α=H/2·sinα 代入上式
所以 G·H·H/2·sinα=0.8·K