標(biāo)準(zhǔn)鋁合金模板標(biāo)準(zhǔn)層高2.9m設(shè)計(jì)計(jì)算書

1、標(biāo)準(zhǔn)鋁合金模板標(biāo)準(zhǔn)層高2.9m設(shè)計(jì)計(jì)算書1 產(chǎn)品及計(jì)算參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)鋁合金模板以標(biāo)準(zhǔn)層高2.9m設(shè)計(jì)，為板、框、肋焊接模板，重量較鋼模板大幅減小，安裝、拆模施工方便，平整度、垂直度、砼成型可達(dá)到清水砼模板效果，模板周轉(zhuǎn)次數(shù)可達(dá)200多次且可完全回收。鋁合金模板系統(tǒng)是建設(shè)部推廣的節(jié)能、環(huán)保產(chǎn)品。梁、板、柱、墻模板通過支撐結(jié)構(gòu)定位安裝。梁、板模板支撐采用外管為603.0，內(nèi)管為483.0的可調(diào)節(jié)鋼管支撐。標(biāo)準(zhǔn)層梁最大截面200650，樓板最大厚度為200。頂模板結(jié)構(gòu)力學(xué)計(jì)算主要包括在垂直荷載作用下，頂模板的強(qiáng)度、撓度計(jì)算，中梁的強(qiáng)度、撓度計(jì)算和獨(dú)立鋼支撐的穩(wěn)定性計(jì)算。墻模板結(jié)構(gòu)力學(xué)計(jì)算主要包括在混凝土水

2、平側(cè)壓力作用下，鋁合金墻模板的強(qiáng)度計(jì)算、對(duì)拉桿的強(qiáng)度計(jì)算、背楞的強(qiáng)度與撓度計(jì)算。1.1材料特性6005A-T6（鋁模板）：材料屬性數(shù)值單位彈性模量6.90E+10N/m泊松比0.33密度2700kg/m抗拉強(qiáng)度2.55E+08N/m抗剪強(qiáng)度9.50E+07N/m屈服強(qiáng)度2.15E+08N/m熱擴(kuò)張系數(shù)2.40E-05/K熱導(dǎo)率166.9W/(mK)比熱896J/(kgK)（參考GBT6892-2006一般工業(yè)用鋁及鋁合金擠壓型材 ）Q235B（背楞、對(duì)拉桿、獨(dú)立鋼支撐）材料屬性數(shù)值單位彈性模量2.08E+11N/m泊松比0.28密度7860kg/m抗拉強(qiáng)度3.90E+08N/m抗剪強(qiáng)度1.25

3、E+08N/m屈服強(qiáng)度2.35E+08N/m熱膨脹系數(shù)70E-06/K熱導(dǎo)率43W/(mK)比熱440J/(kgK)（參考GBT700-2006碳素結(jié)構(gòu)鋼 ）1.2計(jì)算參數(shù)固定荷載系數(shù)：1.2活動(dòng)荷載系數(shù)：1.4活動(dòng)荷載（振搗）：2.0 KN/（參考建筑工程大模板技術(shù)規(guī)程（JGJ74-2003），組合鋁合金模板工程技術(shù)規(guī)程JGJ386-2016）模板自重：0.3KN/m混凝土密度荷載：25KN/2頂板模板結(jié)構(gòu)力學(xué)計(jì)算2.1計(jì)算條件1、荷載計(jì)算：樓板最大厚度：300mm強(qiáng)度計(jì)算壓力：P=1.2(250.3+0.3)+1.42=12.16 KN/撓度計(jì)算壓力：Q=250.3+0.3=7.8 KN/

4、2、頂板模板示意圖：2.2強(qiáng)度計(jì)算型材截面圖： 面板型材截面：b=500 mm，h=65 mm，L=1200 mm截面慣性矩 Ix=1692690 mm4截面積 A=36507.7 mm2強(qiáng)度計(jì)算荷載 qk=Pb=12.16 KN/0.5m = 6.08 kN/m撓度計(jì)算荷載 qk=Qb=7.8 KN/0.5m = 3.9 kN/m頂板模板受力簡(jiǎn)圖如下：頂板模板應(yīng)力圖如下：頂板模板撓度圖如下：最大彎矩Mmax= qkL/8=1.09kNm最大彎曲應(yīng)力w=Mmax/Wx=30.1MPa215MPa 滿足要求支點(diǎn)最大剪力 F= qkL/2=3.65KN最大剪應(yīng)力 t=F/A=6000/36498=

5、2.4MPa95MPa 滿足要求撓度計(jì)算=5 qkl4/384EI=0.9mm L/400=3mm 滿足要求3頂板模板承梁（中梁、龍骨）計(jì)算3.1計(jì)算條件（1）荷載計(jì)算：樓板厚度：300mm強(qiáng)度計(jì)算壓力：P=1.2(250.3+0.3)+1.42=12.16KN/撓度計(jì)算壓力：Q=250.2+0.3=7.8KN/強(qiáng)度計(jì)算荷載 qk=Pb=12.16 KN/1.3m = 15.808 kN/m撓度計(jì)算荷載 qk=Qb=7.8 KN/1.3m = 10.14 kN/m （2）承梁示意圖：（3）承梁受力簡(jiǎn)圖：3.2強(qiáng)度計(jì)算型材截面圖：承梁上表面寬b=100，截面總高h(yuǎn)=70mm每根梁承載寬度B=12

6、00+100=1300mm，計(jì)算跨度L=936mm截面慣性矩Ix=980465 mm4截面積 A=1533.2 mm2承梁應(yīng)力圖如下：承梁撓度圖如下：最大彎矩Mmax= qkL/8=1.72KNm最大彎應(yīng)力w=Mmax/Wx=75.3MPa215MPa 滿足要求支點(diǎn)最大剪力 F= qkL/2=7.9KN最大剪應(yīng)力 t=F/A=13.3 MPa95MPa 滿足要求最大撓度 Ymax =1.56mm2.36mm(936/400) 滿足要求3.3支撐頭計(jì)算支撐頭示意圖：荷載計(jì)算：樓板厚度：300mm支撐頭強(qiáng)度計(jì)算壓力：P=1.2(250.3+0.3)+1.42=12.16KN/每個(gè)支撐頭的支撐面積為

7、1.2m1.3m，每個(gè)支撐頭的總荷載為：Fp=12.16 KN/1.2 m1.3 m=19696 kN支撐頭撓度計(jì)算壓力：Q=250.2+0.3=7.8KN/每個(gè)支撐頭的支撐面積為1.2m1.3m，每個(gè)支撐頭的總荷載為：Fq=7.8 KN/1.2 m1.3 m=12.168 kN每個(gè)支撐頭對(duì)連接管的支撐面積為：A=19mm（200mm-246.59mm）2=4059.16 mm2則支撐頭的強(qiáng)度計(jì)算荷載值為19696kN/A=4.67 N/mm2 支撐頭的撓度計(jì)算荷載值為12.168kN/A=2.998 N/mm2支撐頭的支撐形式如上圖所示，鋁管插入下部鋼支撐的上管，上管的端頭托住支撐頭的下翼緣

8、。強(qiáng)度計(jì)算結(jié)果如下所示：忽略應(yīng)力集中點(diǎn)，主要應(yīng)力值在101130 N/mm2，滿足要求。撓度計(jì)算結(jié)果如下：最大撓度值為0.265mm，滿足要求。3.4連接管計(jì)算 連接管與支撐頭的連接關(guān)系如上圖所示。兩側(cè)的連接管通過銷釘銷片的拉接共同作用。荷載計(jì)算：樓板厚度：300mm樓面強(qiáng)度計(jì)算壓力：P=1.2(250.3+0.3)+1.42=12.16KN/樓面撓度計(jì)算壓力：Q=250.2+0.3=7.8KN/承梁傳遞給連接管的強(qiáng)度計(jì)算荷載值：Fq=PbL=12.16 KN/1.3m0.5m = 7.904 kN承梁傳遞給連接管的撓度計(jì)算荷載值：Fq=QbL =7.8 KN/1.3m0.5m = 5.07

9、kN連接管的受力如下圖所示：連接管的截面及受力分析如下圖所示：連接管的應(yīng)力計(jì)算如下圖所示：最大應(yīng)力為74.7N/mm2，滿足要求。連接管的撓度計(jì)算如下圖所示：最大撓度為0.483mm，滿足要求。4獨(dú)立鋼支撐計(jì)算內(nèi)外套管式鋼支撐，603套管套住483插管，選擇截面較弱的48鋼管計(jì)算，支撐高度2900mm，樓板厚度300mm，各支撐點(diǎn)間距：L1L2=1200mm1300mm，考慮插管與套管由于配合間隙及安裝誤差產(chǎn)生上下端偏心為1/2鋼管直徑。距支撐頂端1.45m的位置設(shè)置雙向橫拉桿一道。4.1計(jì)算條件1、荷載計(jì)算：頂板厚度：300mm樓面強(qiáng)度最大計(jì)算壓力：P=1.2(250.3+0.3)+1.42

10、=12.16 kN/.單個(gè)鋼支撐支撐面積為1.2m1.3m，荷載值為F=P1.56 m2=19696 kN2、獨(dú)立鋼支撐示意圖：3、獨(dú)立鋼支撐受力簡(jiǎn)圖：4.2獨(dú)立鋼支撐強(qiáng)度計(jì)算按工具式鋼管支柱受壓穩(wěn)定性計(jì)算公式：NA+mxMxW1x1-0.8NNEXfN桿件的軸心壓力設(shè)計(jì)值，N=PL1L2=19696KN彎矩作用平面內(nèi)的軸心受壓構(gòu)件穩(wěn)定系數(shù)，根據(jù)的值和鋼材屈服強(qiáng)度查表，=L0i2=1.23145020.45= 44，查表得=0.882，i2為下套管回轉(zhuǎn)半徑。=1+n2 =1.23，n=Ix2Ix1 =1.55截面慣性矩I1=107831.2；I2=218779.7回轉(zhuǎn)半徑i1=I1A1 =15

11、.95mm；i2=I2A2=218779.7537=20.18mmA鋼管的毛截面面積，A=（R2-r2）=（242-212）=424mmmx等效彎矩系數(shù)，取1.0Mx彎矩作用平面內(nèi)偏心彎矩值，Mx=Nd2，d為鋼管支柱外徑W1x彎矩作用平面內(nèi)較大受壓的毛界面抵抗矩，截面抗彎模量W1x=4493mm,W2x=7292.66NEX歐拉臨界力，NEX=2EA2，E鋼管彈性模量18969.6/(0.882*424)MPa+1*18969.6*24/ （4493*（1-0.8*18969.6*442/3.142*206000*424） = 155.6 MPa 210 MPa 滿足要求16插銷采用Q235

12、圓鋼，抗剪強(qiáng)度v=120 N/mm2，計(jì)算容許荷載：N=v2A0=1202201=424 KN19696 KN 滿足要求插銷處鋼管壁承壓強(qiáng)度計(jì)算容許荷載N=Fce2Abc= Fce 2dt=3202163=30.72KN19696 KN 滿足要求5墻模板力學(xué)計(jì)算 5.1、恒荷載新澆混凝土作用于模板的側(cè)壓力標(biāo)準(zhǔn)值（G4k）：F=0.22ct012V12F=cH （以上二式取其中的較小值）經(jīng)計(jì)算，F(xiàn) = 41.22 kN/m2 F = 72 kN/m2，則取G4k = F = 41.22 kN/m2。F對(duì)模板的側(cè)壓力計(jì)算值（kN/m2） c混凝土的重力密度（kN/m3），取24 kN/m3；V混凝

13、土的澆筑速度（m/h），取2 m/h； t0新澆混凝土的初凝時(shí)間，t0=4 h； 1外加劑影響修正系數(shù)；不摻外加劑時(shí)取1.0，摻具有緩凝作用的外加劑時(shí)取1.2。計(jì)算中取1.2； 2混凝土坍落度影響修正系數(shù)；當(dāng)坍落度小于30mm時(shí)，取0.85；坍落度為5090mm時(shí)，取1.0；坍落度為110150mm時(shí)，取1.15。計(jì)算中取1.15。H混凝土側(cè)壓力計(jì)算位置處至新澆混凝土頂面的總高度（m）取2.95m；混凝土側(cè)壓力的計(jì)算分布圖形如下圖所示，圖中h=Fc,h為有效壓頭高度。h=1.717m5.2、活荷載傾倒混凝土?xí)r對(duì)墻面模板產(chǎn)生的水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值?。≦3k）：6 kN/（作用范圍在有效壓頭高度以內(nèi)）5.3、荷載效應(yīng)組合強(qiáng)度計(jì)算：S=GG4k+QQ3k撓度計(jì)算：S=G4k其中，恒荷載分項(xiàng)系數(shù)G=1.2，活荷載分項(xiàng)系數(shù)Q=1.45.4、墻模板計(jì)算：取2950500模板計(jì)算模型，由以上荷載計(jì)算可知恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值G4k=41.22kN/m2墻模板計(jì)算如下： 模板受力及支座反力圖 模板應(yīng)力圖由以上計(jì)算可知，模板的最大支座反力值為14492.5N，在下數(shù)第三道背楞（雙方鋼管30*80）處；上數(shù)第二道背楞（雙方鋼管30*50）的位置支座反力值為9161.6N。模板的最大應(yīng)力值為22.7N/mm2。墻模板撓度計(jì)算，采用荷