鋁合金模板施工計算書及相關圖紙

10.1鋁合金模板受力分析計算 110.1.1編制依據(jù) 110.1.2計算說明 110.1.3樓面模板及支撐計算 110.1.4梁模板及支撐計算 710.1.5墻模板及加固體系驗算 1210.2深化設計圖紙 1810.1鋁合金模板受力分析計算10.1.1編制依據(jù)《建筑結構荷載規(guī)范》GB50009-2012《組合鋁合金模板工程技術規(guī)程》JGJ386-2016《建筑施工模板安全技術規(guī)范》JGJ162-2008《混凝土結構工程施工規(guī)范》GB50666-2011《鋼結構設計標準》(附條文說明﹝另冊﹞)GB50017-2017《建筑施工安全檢查標準》JGJ59-2011中建鋁體系鋁件、鐵件相關標準圖集10.1.2計算說明標準層層高3.1m，結構形式為剪力墻結構。樓面板為疊合板加部分現(xiàn)澆結構，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樓面模板及支撐計算I.工程信息驗算部位樓板板厚(mm)120（現(xiàn)澆）II.荷載信息模板及支架自重標準值G1k(kN/m2)0.25混凝土及鋼筋自重標準值G2k(kN/m3)24+1.1=25.1施工活荷載Q1k計算樓面板時活荷載組合值(kN/m2)4計算主龍骨時活荷載組合值(kN/m2)2.5計算支撐體系時活荷載組合值(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標準板(mm)600×1200主龍骨最大長度（mm）1000樓面陰角C槽平面寬度（mm）150IV.樓面鋁合金標準板驗算墻標準板截面尺寸（mm）截面積A(mm2)X軸截面慣性矩Ix(mm4)截面抗彎模量Wx(mm3)截面簡圖600×653952177691337019截面靜矩S0(mm3)彈性模量Ea(N/mm2)抗拉強度[f](N/mm2)抗剪強度[τ](N/mm2)3629170000200115取單塊模板600×1200,活荷載取Q1K=4kN/m2，按跨度1200mm簡支梁進行受力分析。1.強度計算樓面板彎矩計算時活荷載按均布荷載和集中荷載兩種方式分別計算，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.變形計算（標準組合）q＝(G1k+G2k×h)×b=(0.25+25.1×0.12)×0.6＝1.96kN/m受力簡圖變形曲線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（作安全儲備）。構造示意圖計算簡圖樓面模板傳來的荷載設計值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)抗拉強度[f](N/mm2)抗剪強度[τ](N/mm2)截面簡圖100×701355819566201761503070000200115樓面主龍骨設置在兩根立柱之間，主龍骨長度為1000mm，按簡支梁計算跨度為900mm，兩端懸挑50mm，受力范圍1300mm。主龍骨強度計算（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受力簡圖彎矩圖M＝0.96kN·mσ=M/W=0.96×106/20176=47.58N/mm2≤[f]=200N/mm22.變形計算q＝(G1k+G2k×h)×b=(0.25+25.1×0.12)×1.3＝4.24kN/m受力簡圖變形曲線ν＝0.62mm≤[ν]＝1.5mm滿足要求VII.樓面主龍骨連接驗算截面尺寸（mm）截面積A(mm2)彈性模量Ea(N/mm2)抗拉強度[f](N/mm2)抗剪強度[τ](N/mm2)截面簡圖20×40539700002001151.樓面主龍骨之間通過連接件相連，構造如圖：主龍骨連接件雙面均安裝，受剪面為4個，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)回轉半徑i(mm)彈性模量Ea(N/mm2)抗壓強度[f](N/mm2)插管48×2.535792756386516.11206000305套管60×2.5452186992623320.35206000305驗算疊合板處支撐體系，采用工具式可調(diào)獨立鋼支撐，最大初偏心24mm，樓面支撐取計算高度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)定性驗算軸壓力設計值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.插銷抗剪計算插銷為直徑14mm，16號錳鋼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支撐樓層安全性驗算各層樓板的荷載分配按各層樓板剛度進行分配，相同的標準層可簡化為按相應齡期下的彈性模量進行分配。不同齡期樓蓋的承載力近似按該齡期的混凝土強度與28d混凝強度的比值確定。豎向支撐保留不少于兩層，在施工最上層樓面時，至少有三層支撐。計算取樓板厚度100mm。一般樓面設計荷載樓板自重G1KKn/m2裝修荷載G2KKn/m2其他結構自重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樓板設計承載力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。混凝土在不同齡期的彈性模量E1.5d=0.39E28，E7.5d=0.73E28，E13.5d=0.85E28，∑Eti=1.97E28Fc，t/F28按《施工手冊》第四版圖22-22普通硅酸鹽水泥拌制的混凝土在20°C下的強度增長率圖取值，1.5d時取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準值G1k(kN/m2)0.25混凝土及鋼筋自重標準值G2k(kN/m3)25.5計算模板面板時振搗混凝土荷載標準值Q2k(kN/m2)底板計算2側板計算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梁側板(mm)/距梁底第一道背楞高度(mm)250IV.梁底板驗算梁底標準板截面尺寸（mm）截面積A(mm2)X軸截面慣性矩Ix(mm4)截面抗彎模量Wx(mm3)截面簡圖200×65151769033515162截面靜矩S0(mm3)彈性模量Ea(N/mm2)抗拉強度[f](N/mm2)抗剪強度[τ](N/mm2)1441270000200115底板長度1100mm，按簡支梁計算。1.標準板強度驗算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受力簡圖彎矩圖1）抗彎強度計算Mmax=0.80kN·mσ＝Mmax/W=0.80×106/15162＝52.76N/mm2≤[f]＝200N/mm2滿足要求2）支座連接計算模板銷釘直徑16mm,截面積A=200.96mm2,材質Q235,抗剪設計強度[τ]=125N/mm2,假設200寬模板銷釘2個。單個銷釘收剪力P=Vmax/2=1.64kNτmax=Vmax/A=1.64×103/200.96=8.16N/mm2≤[τ]=125N/mm2滿足要求2.變形驗算q2＝(G1k+G2k×h)×b=（0.25+25.5×0.7）×0.2=3.62kN/m受力簡圖彎矩圖νmax＝0.7mm≤[ν]＝1.5mm滿足要求V.梁側板驗算梁側標準板截面尺寸（mm）截面積A(mm2)X軸截面慣性矩Ix(mm4)截面抗彎模量Wx(mm3)截面簡圖400×652610119725825259截面靜矩S0(mm3)彈性模量Ea(N/mm2)抗拉強度[f](N/mm2)抗剪強度[τ](N/mm2)2443270000200115板厚120mm，兩側豎向受力高度h=700-120=580mm。因梁高度較小，為簡化計算，暫不考慮背楞作用，此處可將梁側板簡化為按最大荷載均布簡支梁。強度計算時荷載組合Smax＝γ0×[1.35G2kh+1.4×0.7×Q2k]＝1×[1.35×24×0.7+1.4×0.7×4]＝26.6kN/m2撓度計算時荷載組合Sˊmax＝G2kh＝24×0.7=16.8kN/m2強度驗算qmax＝bSmax＝0.4×26.6＝10.64kN/m受力簡圖彎矩圖Mmax=0.65kN·mσ＝Mmax/W=0.65×106/25259=25.73N/mm2≤[f]＝200N/mm2滿足要求2.變形驗算qmax＝bSˊmax＝0.4×16.8＝6.72kN/m受力簡圖彎矩圖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)回轉半徑i(mm)彈性模量Ea(N/mm2)抗壓強度[f](N/mm2)插管48×2.535792756386516.11206000305套管60×2.5452186992623320.35206000305支撐類型同樓面，樓面支撐取計算高度L0=3100-800=2300mm?？紤]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)定性驗算軸心壓力設計值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.插銷抗剪計算插銷為直徑14mm，16號錳鋼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計算高度H(m)3.1新澆混凝土對模板側壓力標準值G4k(kN/m2)詳計算傾倒混凝土時產(chǎn)生的荷載標準值Q3k(kN/m2)2III.布板方式標準板寬度（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.新澆筑混凝土側壓力（G4k）標準值:混凝土側壓力根據(jù)《建筑施工模板安全技術規(guī)范》(JGJ162-2008)要求，按以下公式計算取較小值：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.荷載組合設計值:強度計算撓度計算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.墻板整體驗算墻標準板截面尺寸（mm）截面積A(mm2)X軸截面慣性矩Ix(mm4)截面抗彎模量Wx(mm3)截面簡圖400×652610119725825259截面靜矩S0(mm3)彈性模量Ea(N/mm2)抗拉強度[f](N/mm2)抗剪強度[τ](N/mm2)24432700002001151.強度驗算qmax＝bSmax＝0.4×71.51＝28.60kN/mqmin＝bSmin＝0.4×2.8＝1.12kN/m受力簡圖彎矩圖剪力及支座反力圖1）抗彎強度計算最大彎矩Mmax=1.2kN·mσmax=Mmax/W=1.2×106/25259=47.51N/mm2≤[f]=200N/mm2滿足要求2）抗剪強度計算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(用于背楞強度計算)2.變形驗算qmax＝bSˊmax＝0.4×51.52＝20.61kN/mqmin＝bSˊmin＝0.4×0＝0kN/m受力簡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(用于背楞變形計算)VI.墻板單元局部驗算標準墻板截面模板面板近似簡化為3邊固支的雙向板，驗算部位尺寸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受力圖及簡化模型1.強度驗算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