鋁合金模板施工計(jì)算書及相關(guān)圖紙

10.1鋁合金模板受力分析計(jì)算 110.1.1編制依據(jù) 110.1.2計(jì)算說明 110.1.3樓面模板及支撐計(jì)算 110.1.4梁模板及支撐計(jì)算 710.1.5墻模板及加固體系驗(yàn)算 1210.2深化設(shè)計(jì)圖紙 1810.1鋁合金模板受力分析計(jì)算10.1.1編制依據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50009-2012《組合鋁合金模板工程技術(shù)規(guī)程》JGJ386-2016《建筑施工模板安全技術(shù)規(guī)范》JGJ162-2008《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工規(guī)范》GB50666-2011《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(附條文說明﹝另冊(cè)﹞)GB50017-2017《建筑施工安全檢查標(biāo)準(zhǔn)》JGJ59-2011中建鋁體系鋁件、鐵件相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)圖集10.1.2計(jì)算說明標(biāo)準(zhǔn)層層高3.1m，結(jié)構(gòu)形式為剪力墻結(jié)構(gòu)。樓面板為疊合板加部分現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)，疊合板部分最大板厚150mm，現(xiàn)澆部分樓板最大板厚120mm。200×700mm梁截面為主要梁截面，取計(jì)算梁截面200×700mm。墻體加固采用5道背楞，背楞間距250mm-700mm-700mm-700mm-530mm。10.1.3樓面模板及支撐計(jì)算I.工程信息驗(yàn)算部位樓板板厚(mm)120（現(xiàn)澆）II.荷載信息模板及支架自重標(biāo)準(zhǔn)值G1k(kN/m2)0.25混凝土及鋼筋自重標(biāo)準(zhǔn)值G2k(kN/m3)24+1.1=25.1施工活荷載Q1k計(jì)算樓面板時(shí)活荷載組合值(kN/m2)4計(jì)算主龍骨時(shí)活荷載組合值(kN/m2)2.5計(jì)算支撐體系時(shí)活荷載組合值(kN/m2)1.5III.布板方式支撐縱向最大間距（mm）1300支撐最大橫向間距（mm）1200標(biāo)準(zhǔn)板(mm)600×1200主龍骨最大長度（mm）1000樓面陰角C槽平面寬度（mm）150IV.樓面鋁合金標(biāo)準(zhǔn)板驗(yàn)算墻標(biāo)準(zhǔn)板截面尺寸（mm）截面積A(mm2)X軸截面慣性矩Ix(mm4)截面抗彎模量Wx(mm3)截面簡(jiǎn)圖600×653952177691337019截面靜矩S0(mm3)彈性模量Ea(N/mm2)抗拉強(qiáng)度[f](N/mm2)抗剪強(qiáng)度[τ](N/mm2)3629170000200115取單塊模板600×1200,活荷載取Q1K=4kN/m2，按跨度1200mm簡(jiǎn)支梁進(jìn)行受力分析。1.強(qiáng)度計(jì)算樓面板彎矩計(jì)算時(shí)活荷載按均布荷載和集中荷載兩種方式分別計(jì)算，取大值。1）活載按均布荷載（活載控制組合）q1=γ0×[1.2×(G1k+G2k×h)+1.4×Q1k]×b=1×[1.2×(0.25+25.1×0.12)+1.4×4]×0.6=5.71kN/m受力簡(jiǎn)圖彎矩圖M1＝1.02kN·m2）活載按集中荷載（活載控制組合）q2＝γ0×1.2×(G1k+G2k×h)×b=1×1.2×(0.25+25.1×0.12)×0.6=2.35kN/mP=γ0×1.4×Q1k＝1×1.4×4＝5.6kN受力簡(jiǎn)圖彎矩圖M2＝2.1kN·m取M=M2＝2.1kN·mσ＝M/W＝2.1×106/37019=56.73N/mm2≤[f]＝200N/mm2滿足要求2.變形計(jì)算（標(biāo)準(zhǔn)組合）q＝(G1k+G2k×h)×b=(0.25+25.1×0.12)×0.6＝1.96kN/m受力簡(jiǎn)圖變形曲線νmax＝0.43mm≤[ν]＝1.5mm滿足要求V.樓面陰角模板承載力驗(yàn)算樓面陰角模板通用規(guī)格150×150×8mm，取單位長度1m，不考慮加勁肋作用（作安全儲(chǔ)備）。構(gòu)造示意圖計(jì)算簡(jiǎn)圖樓面模板傳來的荷載設(shè)計(jì)值P={γ0×[1.2×(G1k+G2k×h)+1.4×Q1k]×a×b}/2={1×[1.2×（0.25+25.1×0.12）+1.4×4]×1.2×1}/2=5.71kNM=Pa=5.71×0.15=0.86kN·mWa=t2×1000/6=64000/6=10667mm3σ＝M/Wa＝0.86×106/10667=80.62N/mm2≤[f]=200N/mm2滿足要求VI.樓面主龍骨驗(yàn)算截面（mm）截面積A(mm2)X軸截面慣性矩Ix(mm4)截面抗彎模量Wx(mm4)截面靜矩S0(mm3)彈性模量Ea(N/mm2)抗拉強(qiáng)度[f](N/mm2)抗剪強(qiáng)度[τ](N/mm2)截面簡(jiǎn)圖100×701355819566201761503070000200115樓面主龍骨設(shè)置在兩根立柱之間，主龍骨長度為1000mm，按簡(jiǎn)支梁計(jì)算跨度為900mm，兩端懸挑50mm，受力范圍1300mm。主龍骨強(qiáng)度計(jì)算（活載控制組合）q=γ0×[1.2×(G1k+G2k×h)+1.4×φc×Q1k]×b=1×[1.2×(0.25+25.1×0.12)+1.4×2.5]×1.3=9.64kN/m受力簡(jiǎn)圖彎矩圖M＝0.96kN·mσ=M/W=0.96×106/20176=47.58N/mm2≤[f]=200N/mm22.變形計(jì)算q＝(G1k+G2k×h)×b=(0.25+25.1×0.12)×1.3＝4.24kN/m受力簡(jiǎn)圖變形曲線ν＝0.62mm≤[ν]＝1.5mm滿足要求VII.樓面主龍骨連接驗(yàn)算截面尺寸（mm）截面積A(mm2)彈性模量Ea(N/mm2)抗拉強(qiáng)度[f](N/mm2)抗剪強(qiáng)度[τ](N/mm2)截面簡(jiǎn)圖20×40539700002001151.樓面主龍骨之間通過連接件相連，構(gòu)造如圖：主龍骨連接件雙面均安裝，受剪面為4個(gè)，荷載面積1.2m×1.3mP=γ0×[1.2×(G1k+G2k×h)+1.4×Q1k]×a×b=1×[1.2×（0.25+25.1×0.12）+1.4×2.5]×1.2×1.3=11.57kNV＝P/4＝2.89kNτmax=V/A=2.89×1000/539＝5.36N/mm2≤[τ]=115N/mm2滿足要求VIII.樓面可調(diào)鋼支撐驗(yàn)算Q345鋼管截面尺寸（mm）截面積A(mm2)慣性矩Ix(mm4)抗彎模量Wx(mm3)回轉(zhuǎn)半徑i(mm)彈性模量Ea(N/mm2)抗壓強(qiáng)度[f](N/mm2)插管48×2.535792756386516.11206000305套管60×2.5452186992623320.35206000305驗(yàn)算疊合板處支撐體系，采用工具式可調(diào)獨(dú)立鋼支撐，最大初偏心24mm，樓面支撐取計(jì)算高度L0=3100-130-150=2820mm。受荷面積S=a×b=1.5m×1.3m=1.95m2，考慮0.95折減系數(shù)。1.穩(wěn)定性驗(yàn)算軸壓力設(shè)計(jì)值N=0.95×γ0×[1.2×(G1k+G2k×h)+1.4×Q1k]×S=0.95×[1.2×(0.25+25.1×0.15)+1.4×1.5]×1.95=13.49kNn=Ix2/Ix1=186992/92756=2.02μ=[(1+n)/2]1/2=1.23λ=μL0/i2=174.94查《建筑施工模板安全技術(shù)規(guī)范》附錄Dφ=0.167M=N×d=13.49×0.024=0.323kN·mNEX=π2EA/λ2=3.142×2.06×105×452/174.942=30kN滿足要求2.插銷抗剪計(jì)算插銷為直徑14mm，16號(hào)錳鋼N=13.49kN≤2Anfvb=2×153.86×180/1000=55.39kN滿足要求3.插銷處鋼管壁端面承壓計(jì)算N=13.49kN≤fcbAcb=400×2×14×2.5/1000=28kN滿足要求IX支撐樓層安全性驗(yàn)算各層樓板的荷載分配按各層樓板剛度進(jìn)行分配，相同的標(biāo)準(zhǔn)層可簡(jiǎn)化為按相應(yīng)齡期下的彈性模量進(jìn)行分配。不同齡期樓蓋的承載力近似按該齡期的混凝土強(qiáng)度與28d混凝強(qiáng)度的比值確定。豎向支撐保留不少于兩層，在施工最上層樓面時(shí)，至少有三層支撐。計(jì)算取樓板厚度100mm。一般樓面設(shè)計(jì)荷載樓板自重G1KKn/m2裝修荷載G2KKn/m2其他結(jié)構(gòu)自重G3KKn/m2正常使用活荷載Q1KKn/m225×0.1=2.5112.5施工期間樓面荷載模板自重G5KKn/m2支撐自重G6KKn/m2施工活荷載Q2KKn/m20.250.12.5樓板設(shè)計(jì)承載力Fmin=1.35(G1K+G2K+G3K)+1.4Q1K=1.35×(2.5+1+1)+1.4×2.5=9.58kN/m2假設(shè)三層支撐（第八層、第九層、第十層），拆除第八層梁板支撐并在第十層樓面進(jìn)行作業(yè)，第十層齡期1.5d，第九層混凝土齡期5.5d，第八層混凝土齡期9.5d?；炷猎诓煌g期的彈性模量E1.5d=0.39E28，E7.5d=0.73E28，E13.5d=0.85E28，∑Eti=1.97E28Fc，t/F28按《施工手冊(cè)》第四版圖22-22普通硅酸鹽水泥拌制的混凝土在20°C下的強(qiáng)度增長率圖取值，1.5d時(shí)取0.3,7.5d取0.62,13.5d取0.78各樓層樓板承載力允許值樓層號(hào)混凝土齡期樓板承載力允許值第十層1.5d9.58×0.3=2.87Kn/m2第九層7.5d9.58×0.62=5.94Kn/m2第八層13.5d9.58×0.78=7.47Kn/m2根據(jù)剛度大小各層樓板分配荷載并驗(yàn)算施工階段荷載F=1.35(3G1K+G5K+3G6K)+1.4Q2K=1.35×(3×2.5+0.25+3×0.1)+1.4×2.5=14.37Kn/m2第十層F10=14.37×0.39/1.97=2.84Kn/m2≤2.87Kn/m2第九層F9=14.37×0.73/1.97=5.32Kn/m2≤5.94Kn/m2第八層F8=14.37×0.85/1.97=6.2Kn/m2≤7.47Kn/m210.1.4梁模板及支撐計(jì)算I.工程信息板厚(mm)120截面尺寸(mm)200×700II.荷載信息梁模板及支架自重標(biāo)準(zhǔn)值G1k(kN/m2)0.25混凝土及鋼筋自重標(biāo)準(zhǔn)值G2k(kN/m3)25.5計(jì)算模板面板時(shí)振搗混凝土荷載標(biāo)準(zhǔn)值Q2k(kN/m2)底板計(jì)算2側(cè)板計(jì)算4III.布板方式梁底支撐縱向最大間距(mm)1200梁底板單板最大長度(mm)1100底板支撐頭規(guī)格(mm)100BP240梁側(cè)板(mm)/距梁底第一道背楞高度(mm)250IV.梁底板驗(yàn)算梁底標(biāo)準(zhǔn)板截面尺寸（mm）截面積A(mm2)X軸截面慣性矩Ix(mm4)截面抗彎模量Wx(mm3)截面簡(jiǎn)圖200×65151769033515162截面靜矩S0(mm3)彈性模量Ea(N/mm2)抗拉強(qiáng)度[f](N/mm2)抗剪強(qiáng)度[τ](N/mm2)1441270000200115底板長度1100mm，按簡(jiǎn)支梁計(jì)算。1.標(biāo)準(zhǔn)板強(qiáng)度驗(yàn)算q1＝γ0×[1.35(G1k+G2kh)+1.4φcQ2k]×b＝1×[1.35×(0.25+25.5×0.7)+1.4×0.7×2]×0.2＝5.28kN/m受力簡(jiǎn)圖彎矩圖1）抗彎強(qiáng)度計(jì)算Mmax=0.80kN·mσ＝Mmax/W=0.80×106/15162＝52.76N/mm2≤[f]＝200N/mm2滿足要求2）支座連接計(jì)算模板銷釘直徑16mm,截面積A=200.96mm2,材質(zhì)Q235,抗剪設(shè)計(jì)強(qiáng)度[τ]=125N/mm2,假設(shè)200寬模板銷釘2個(gè)。單個(gè)銷釘收剪力P=Vmax/2=1.64kNτmax=Vmax/A=1.64×103/200.96=8.16N/mm2≤[τ]=125N/mm2滿足要求2.變形驗(yàn)算q2＝(G1k+G2k×h)×b=（0.25+25.5×0.7）×0.2=3.62kN/m受力簡(jiǎn)圖彎矩圖νmax＝0.7mm≤[ν]＝1.5mm滿足要求V.梁側(cè)板驗(yàn)算梁側(cè)標(biāo)準(zhǔn)板截面尺寸（mm）截面積A(mm2)X軸截面慣性矩Ix(mm4)截面抗彎模量Wx(mm3)截面簡(jiǎn)圖400×652610119725825259截面靜矩S0(mm3)彈性模量Ea(N/mm2)抗拉強(qiáng)度[f](N/mm2)抗剪強(qiáng)度[τ](N/mm2)2443270000200115板厚120mm，兩側(cè)豎向受力高度h=700-120=580mm。因梁高度較小，為簡(jiǎn)化計(jì)算，暫不考慮背楞作用，此處可將梁側(cè)板簡(jiǎn)化為按最大荷載均布簡(jiǎn)支梁。強(qiáng)度計(jì)算時(shí)荷載組合Smax＝γ0×[1.35G2kh+1.4×0.7×Q2k]＝1×[1.35×24×0.7+1.4×0.7×4]＝26.6kN/m2撓度計(jì)算時(shí)荷載組合Sˊmax＝G2kh＝24×0.7=16.8kN/m2強(qiáng)度驗(yàn)算qmax＝bSmax＝0.4×26.6＝10.64kN/m受力簡(jiǎn)圖彎矩圖Mmax=0.65kN·mσ＝Mmax/W=0.65×106/25259=25.73N/mm2≤[f]＝200N/mm2滿足要求2.變形驗(yàn)算qmax＝bSˊmax＝0.4×16.8＝6.72kN/m受力簡(jiǎn)圖彎矩圖νmax＝0.24mm≤[ν]＝1.5mm滿足要求VI.200mm×700mm梁支撐Q345鋼管截面尺寸（mm）截面積A(mm2)慣性矩Ix(mm4)抗彎模量Wx(mm3)回轉(zhuǎn)半徑i(mm)彈性模量Ea(N/mm2)抗壓強(qiáng)度[f](N/mm2)插管48×2.535792756386516.11206000305套管60×2.5452186992623320.35206000305支撐類型同樓面，樓面支撐取計(jì)算高度L0=3100-800=2300mm。考慮部分樓面荷載，樓面受荷面積S1=a×b=1.2m×1.4m=1.68m2，梁受荷面積S2=c×d=0.2m×1.2m=0.24m2考慮0.95折減系數(shù)。穩(wěn)定性驗(yàn)算軸心壓力設(shè)計(jì)值N=0.95×γ0×{[1.2×(G1k+G2k×h1)+1.4×Q1k]×S1+[1.2×(G1k+G2k×h2)+1.4×Q1k]×S2}=0.95×{[1.2×(0.25+25.1×0.13)+1.4×1.5]×1.68+[1.2×(0.25+25.5×0.8)+1.4×1.5]×0.24}=16.21kNn=Ix2/Ix1=186992/92756=2.02μ=[(1+n)/2]1/2=1.23λ=μL0/i2=142.04M=N×d=16.21×0.024=0.389kN·mNEX=π2EA/λ2=3.142×2.06×105×452/142.042=45.50kN滿足要求2.插銷抗剪計(jì)算插銷為直徑14mm，16號(hào)錳鋼N=16.21kN≤2Anfvb=2×153.86×180/1000=55.39kN滿足要求3.插銷處鋼管壁端面承壓計(jì)算N=16.21kN≤fcbAcb=400×2×14×2.5/1000=28kN滿足要求10.1.5墻模板及加固體系驗(yàn)算I.工程信息層高（m）3.1墻厚(mm)200II.荷載信息混凝土容重γc(kN/m3)24計(jì)算高度H(m)3.1新澆混凝土對(duì)模板側(cè)壓力標(biāo)準(zhǔn)值G4k(kN/m2)詳計(jì)算傾倒混凝土?xí)r產(chǎn)生的荷載標(biāo)準(zhǔn)值Q3k(kN/m2)2III.布板方式標(biāo)準(zhǔn)板寬度（mm）400螺桿水平最大間距（mm）800背楞截面尺寸（單肢）(mm)40×60×2.5螺桿直徑(mm)18背楞布置道數(shù)背楞高度(mm)第一道背楞250第二道背楞950第三道背楞1650第四道背楞2350第五道背楞2880IV.荷載組合1.新澆筑混凝土側(cè)壓力（G4k）標(biāo)準(zhǔn)值:混凝土側(cè)壓力根據(jù)《建筑施工模板安全技術(shù)規(guī)范》(JGJ162-2008)要求，按以下公式計(jì)算取較小值：F=0.22γct0β1β2V1/2F=γcH其中：混凝土的重力密度：γc=24kN/m3混凝土的澆筑速度：V=2m/h新澆混凝土的初凝時(shí)間：t0=200/(T+15)=5h（T取25oC）外加劑影響修正系數(shù)：β1=1.2混凝土塌落度影響修正系數(shù)：β2=1.15（坍落度為110～150mm）F=0.22γct0β1β2V1/2=0.22×24×5×1.2×1.15×21/2=51.52kN/m2F=γcH=24×3.1=74.4kN/m2取F=51.52kN/m2，h=F/γc=51.52/24=2.15m2.荷載組合設(shè)計(jì)值:強(qiáng)度計(jì)算撓度計(jì)算Smax＝1×[1.35G4k+1.4×0.7Q3k]＝1×[1.35×51.52+1.4×0.7×2]＝71.51kN/m2Sˊmax＝G4k＝51.52kN/m2Smin＝1×1.4×Q3k＝1×1.4×2＝2.8kN/m2Sˊmin＝0kN/m2V.墻板整體驗(yàn)算墻標(biāo)準(zhǔn)板截面尺寸（mm）截面積A(mm2)X軸截面慣性矩Ix(mm4)截面抗彎模量Wx(mm3)截面簡(jiǎn)圖400×652610119725825259截面靜矩S0(mm3)彈性模量Ea(N/mm2)抗拉強(qiáng)度[f](N/mm2)抗剪強(qiáng)度[τ](N/mm2)24432700002001151.強(qiáng)度驗(yàn)算qmax＝bSmax＝0.4×71.51＝28.60kN/mqmin＝bSmin＝0.4×2.8＝1.12kN/m受力簡(jiǎn)圖彎矩圖剪力及支座反力圖1）抗彎強(qiáng)度計(jì)算最大彎矩Mmax=1.2kN·mσmax=Mmax/W=1.2×106/25259=47.51N/mm2≤[f]=200N/mm2滿足要求2）抗剪強(qiáng)度計(jì)算Vmax=10.45kNτmax=VmaxS0/Itw=10.45×1000×24432/[1197258×（5+5+5）]＝14.22N/mm2≤[τ]=115N/mm2滿足要求支座反力最大為Rmax=20.02KN(用于背楞強(qiáng)度計(jì)算)2.變形驗(yàn)算qmax＝bSˊmax＝0.4×51.52＝20.61kN/mqmin＝bSˊmin＝0.4×0＝0kN/m受力簡(jiǎn)圖彎矩圖剪力及支座反力圖νmax=0.22mm＜[ν]=1.5mm滿足要求支座反力最大為Rˊmax=14.41KN(用于背楞變形計(jì)算)VI.墻板單元局部驗(yàn)算標(biāo)準(zhǔn)墻板截面模板面板近似簡(jiǎn)化為3邊固支的雙向板，驗(yàn)算部位尺寸175mm×300mm×3.5mm底部300mm高范圍內(nèi)荷載按最大值取均布荷載。q＝Smax＝71.51kN/m2qˊ＝Sˊmax＝51.52kN/m2受力圖及簡(jiǎn)化模型1.強(qiáng)度驗(yàn)算I=bt3/12=300×3.53/12=1071.88mm4W=I/(t/2)=1071.88/(3.5/2)=612.5mm3Lx/Ly=225/300=0.75，查《建筑施工模板安全技術(shù)規(guī)范》表C.4M0x最大，系數(shù)為0.0750，則M0x=0.0750×71.51×0.2252=0.272kN·m/mσ＝M0x/W＝0.272×103×300/612.5=133.22N/mm2≤[f]=200N/mm2滿足