模板受力计算书

受力分析和计算书目录一、墙体标准模板系统简介.2二、墙体标准模板系统的受力分析、刚度计算和强度计算.21、混凝土侧压力的计算.22、面板的刚度计算33、8#槽钢肋的刚度计算34、背楞的刚度计算45、吊钩的受力分析.41) 角钢钢板净截面强度验算2) 螺栓的强度计算3) 焊缝的强度计算6、挂架平台计算.61) 荷载2) 材料特性7、外墙挂架计算.71) 内力分析2) 杆件稳定性和强度验算3) 挂架平台螺栓的验算8、墙体受拉螺栓验算.9.9三、结论一、墙体标准模板系统简介 本墙体标准模板系统是由模板构造成单元板，然后将单元板拼 装成整体大模板。其构件包括墙体标准模板的面板、8#槽钢肋、背 楞和穿墙螺栓（见图 1）。作为墙体标准模板系统的组成部分，吊钩、挂架平台和外墙挂 架也是本系统的重要部件。二、墙体标准模板系统的受力分析、刚度计算和强度计算 在受力过程中，墙体标准模板的面板直接承受砼侧压力，面板 将受力传给 8#槽钢肋，8#槽钢肋将力传给背楞，背楞将力传给穿墙 螺栓。下面分别对墙体标准模板的面板、8#槽钢肋、背楞和穿墙螺栓 进行刚度计算（对于模板，如刚度达标，则强度肯定达标），而对于 强度则忽略不计。本计算书还对吊钩的强度，包括角钢的强度、焊缝的强度和螺栓 的强度等进行了计算。1丶混凝土侧压力的计算按施工手册，第 1 页 共 11 页300300，按下列公式计算，并取其中的较小值:300300图300新浇混F=0.22f注必炖亦 F = YH其中Y 混凝土的重力密度，取24.000kN/m3；t 新浇混凝土的初凝时间，可按现场实际值取，按t按200/(T+15) 计算，得5.714h；T 混凝土的入模温度，取20.000C；V 混凝土的浇筑速度，取1.500m/h；H 模板计算高度，取2.85m；B 外加剂影响修正系数，取1.000；1B 混凝土坍落度影响修正系数，取1.150。2根据以上两个公式计算的新浇筑混凝土对模板的最大侧压力F；分别为42.46 kN/m2、68.400 kN/m2，取较小值42.46 kN/m2作为本工程计算 荷载。计算中采用新浇混凝土侧压力标准值F1=42.46kN/m2；倾倒混凝土时产生的荷载标准值F2二2.000 kN/m2。2、面板的刚度计算面板为受弯结构，需要验算其抗弯强度和刚度。按规范规定，强度验算要考虑 新浇混凝土侧压力和倾倒混凝土时产生的荷载；挠度验算只考虑新浇混凝土侧压 力。计算的原则是按照龙骨的间距和模板面的大小,按支撑在内楞上的三跨连续 梁计算。ririririri. r.rr:=300,300L300.-1面板计算简图a.抗弯强度验算跨中弯矩计算公式如下：M = ()Aql2其中，M面板计算最大弯距(N.mm)；l-计算跨度(内楞间距)：l =300.0mm；q作用在模板上的侧压力线荷载，它包括：新浇混凝土侧压力设计值q : 1.2X42.50X1.00X10.85=43.345kN/m,其中0.90为按施工手册取的临时结构折减系数。倾倒混凝土侧压力设计值q : 1.4X2.00X1.00X20.85=2.380kN/m；q = q + q =43.345+2.380=45.725 kN/m；1 2面板的最大弯距：M =0.1X45.725X300.0X300.0二 4.12X105N.mm； 按以下公式进行面板抗弯强度验算：M .C = /W其中，o 面板承受的应力(N/mm2)；M -面板计算最大弯距(N.mm)；W 面板的截面抵抗矩：献=竺1b:面板截面宽度，h:面板截面厚度；W= 1000X6.0X6.0/6=6.00X 103 mm3；f 面板截面的抗弯强度设计值（N/mmJ ；f=205.000N/mm2；面板截面的最大应力计算值：。二M/W = 4.12X 105 / 6.00X 103 = 68.587N/mm2；面板截面的最大应力计算值o =68.587N/mm2小于面板截面的抗弯强度设 计值f=205.000N/mm2，满足要求！b.挠度验算根据规范，刚度验算采用标准荷载，同时不考虑振动荷载作用。挠度计算公式如下：100E7其中，q作用在模板上的侧压力线荷载：q = 42.50X1.00 = 42.50N/mm； l-计算跨度（内楞间距）：l = 300.00mm；E面板的弹性模量：E = 210000.00N/mm2；I面板的截面惯性矩:I = 100.00X0.60X0.60X0.60/12=1.80cm4； 面板的最大允许挠度值：s = 1.200mm；面板的最大挠度计算值：s = 0.677X42.50X300.004/（100X210000.00X 1.80X 104）= 0.616 mm；面板的最大挠度计算值：s =0.616mm小于等于面板的最大允许挠度值 s=1.200mm，满足要求！3、8#槽钢肋的刚度计算按照结构表面外露的结构模板规定，模板支架最大挠度允许为 计算跨度的1/400.8#槽钢肋尺寸为80X43X5.0,次楞为简支在主楞上的2跨连续 梁，其支点为主楞。计算简图如下：q=42.5KN/m2x0.3m=12.75KN/m 查静力计算表，弯矩内力计算系数为-0.245.最大弯矩内力 Mmax=0.245xl2.75x0.972=2939136N.mm截面抵抗矩W=25.3 X 10smm4内钢楞截面惯性矩 I = 101.30cm4内应力 f二M/W=2939136/25.3x 103=116f=205,抗弯强度满足.根据建筑施工计算手册，刚度验算采用荷载标准值，同时不 考虑振动荷载作用。挠度验算公式如下：w=0.677ql4/100ElWw二L/500E=2.06x105 N/mm2 w=0.677x12.75x(1.55x1000)4/100EI=0.677x12.75Mx15504/100x2.0 6x105X1O1.3x104=2.39mm.w=1550/400mm=3.9mm 满足挠度要求.4、背楞的刚度计算穿墙螺栓作为背楞的支承,背楞为 10#槽钢,设为简支在对拉穿 墙螺栓上的悬臂梁，承受为间距300mm的8#槽钢肋及边楞传来的集 中荷载，从标准板来看，螺栓最大间距为1100mm，现计算1100mm跨 挠度. (该跨相对较大，具有代表性). 按照结构表面外露的结构模板 规定，模板支架最大挠度允许为计算跨度的1/400.计算简图如下（由于内楞较密,简化成均布荷载计算）:q=42.495x1.55+0.97/2=53.5KN/M)查 静 力 计 算 表 ， 最 大 挠 度 w =ql4(5-24a2/l2)/384EI maxE=2.06x105Nmm2钢楞截面惯性矩 I = 198cm4w =53.5x11004(5-24x2002/11002)/384x2.06x105x198x104=2.1mmw max=1100/400=2.75mmE=2.06xl05Nmm2,满足要求.5、吊钩的受力分析吊钩用角钢制作，角钢型号为L100x80x8,长度为400mm80mm 角钢面上有4个18的圆孔，用螺栓与大模板连接（圆孔如图所 示），螺栓直径d=16mm。在100mm角钢面中心打一圆孔作为吊孔,模板的最大设计宽度通常不超过7米，模板重量为130kg/m2，取 最大宽度7m计算，故模板重量=7x3x130=2730 kg.合26754N。1）角钢钢板净截面强度验算：吊孔中心至角钢边的一个截面面积最小，其宽度为30mm（见图）， 应校核这一截面的强度。吊钩在模板吊装过程中受垂直向下的拉力，故验算其抗拉强度折模调整系数取1. 1，则：吊钩受力 N=26754x1.1=29429N, A=30x8=240mm2。吊钩为 L100x80x8， 查钢结构设计规范得其抗拉强度设计值在 375460N/mm2之间，取其最小值 f=375N/ mm2。0 =N/A=29429N/240=123N/ mm2f,故吊钩满足抗拉强度的要求。2）螺栓的强度计算：连接螺栓为普通粗制M16螺栓，螺栓的有效截面A =156.7mm2,e允许抗拉强度为f b=170N/mm2（查自纲结构设计规范）。f每个吊钩由4个螺栓连接, N=N/4=29429/4=7357N10= N/A=7357N/156.7 mm2=47N/ mm2f b，螺栓满足抗拉强度的 1t要求。3）焊缝的强度计算a、侧向焊缝强度计算焊缝侧向受力, 双面焊, 焊缝高度 h=6mm, 有效厚度 fhe二hfxcos45。，有效长度为实长度- 10mm。焊缝高度的许用抗剪强 度为 f w=160N/mm2,贝卩：fA=2xhx（1-10）=2x0.7x6x（50-10）=336mm2ew剪力 V=N =7484N1则t二V/A=7484/336=22.3Nmm2f w，故侧向焊缝满足抗剪强度的要f求。b、底部焊缝的强度计算侧向焊缝受拉力作用 , 双面焊, 焊缝高度 h=6mm, 有效厚度 fhe二hfxcos45。，有效长度为实长度-10mm。焊缝的许用抗拉强度为f W=160N/mm2, 则：fA=2xh x(1 -10)=2x0.7x6x(200-10)=1596mm2ew拉力 N=14968N则。二N1/A=14968N/1596mm2=9.38N/mm2f w,故底部焊缝满足抗拉强 f度的要求。6、挂架平台计算1) 荷载挂架平台作为施工的活动平台，主要承受施工荷载，其自重小，可以忽略不计。取施工荷载为2.5KN/m2。因为挂架间隔为1. 2m, 故 q=2.5x1.2=3KN/m,考虑分项系数后：q=3x1.4=4.2KN/m2) 材料特性三角形支架的三个边，所使用的构件皆为 L50x5 的等边角钢第 8 页 共 11 页查得其截面面积A=480mm2,最小回转半径r =9.8mm,W =3.13xl0mm3。minx强度验算先对水平支撑杆AB进行分析：RA=RB=0.5qL=2.0667KNM=(1/8)xqL2=(1/8)x4.2x0.832=0.362KN.m通过静力分析可知：AB杆为拉弯杆。拉力 N=2.0667KN,弯矩M=0.362KN.mAB杆的截面最大应力为：o 二N/A+M/W=2.0667x1000/480+0.362x106/3.13x103=119.96Mpaf=215Mpa, AB杆满足截面强度的要求。BC杆为压杆，压力N= -2.704KNL=1.086m,r=9.8mmomm入 二L/r =1.086/9.8=110.8150max o mm查表取0=0.401o二N/( A)=2.0704x1000/(0.401x480)=14.05Mpa，满足截面强度的要求。AC杆为压力杆，压力为N= -2.0667KN,和BC杆比较后,AC杆可以不验算。7、外墙挂架计算1)荷载cy/7外墙挂架A点承受模板传来的荷载，设挂架间距为1.8m,则N =11.97KN,取施工荷载为2.5KN/m2。因为挂架间隔为1.8m,1故： q=2.5x1.8=4.5KN/m考虑分项系数后q=4.5x1.4=6.3KN/m模板支架支腿传递的集中荷载为：N=3.6KN22)内力分析由工Mc=0可得T=(11.97x0.2+6.3x1.4x1.4/2+3.6x1.1)/1.65=7.59KN1T=-T=-7.59KN213) 杆件稳定性和强度验算AC 杆：受压 N=T5.44KNL=1000mm r=9.8mm,A=480mm2oo入=1000/9.8=102.04150，满足稳定性要求。查表得0=0.496应力6 =15.44xl000/(0.496x480)=64.85N/mm2f=215N/mm2，满足截面强度 的要求。BC 杆：受压 N=-10.93KNL=1.221mm,r=9.8mm,A=480mm2oo查表得=0.361应力 6 =10.93x1000/(0.361x480)=63.077N/mm2f=215N/mm2,满足截面强度 的要求。4) 挂架平台螺栓的验算螺栓直径 D=30mm,A=706.86mm2螺栓受力： T=7.59KN1应力：6 =7.59x1000/706.86=10.74N/mm2f=215N/mm2，所以螺栓满足强度 的要求。8、墙体受拉螺栓验算螺栓直径最大处D=30mm,最小处D26mm，底层螺栓受力最大，故只验算底层 螺栓。A 二 n D2/4-9D二 ji x262/4-9x26=296mm2l混凝土浇注高度:H=2620-225=2395mm侧压力：p=50KN/m2F=PA=50KNm2x(0.65mx1.8m)=58.5KN2受拉应力： 6 =F/A=58. 5x1000/296=197. 6MPa215Mpal故受拉螺栓满足强度要求。三、结论经对本墙体标准模板系统的各个部件进行受力分析、刚度计算和强度计算，所有部件均能够满足刚度和强度的要求，安全可靠。