框架模板安裝拆除方案和計算書
為了保證工程結(jié)構(gòu)和構(gòu)件各部分形狀、尺寸和相互位置的正確,需要模板及其支撐系統(tǒng)具有足夠的承載力,剛度和穩(wěn)定性,能可靠地承受新澆砼的自重和側(cè)壓力以及在施工過程中所產(chǎn)生的荷載,因此需要對模板進行設(shè)計計算。
一、工程概況
本工程為五層框架結(jié)構(gòu),最大層高為3.3m,最大板厚為10cm,最大梁高為0.6m,最長凈跨為9m,寬為0.35m,采用自拌砼澆筑,坍落度控制在80mm~180mm之間,木模板、木支撐支設(shè)。
二、施工準(zhǔn)備
1、材料:50mm厚松木板刨光,50×100松方,18厚多層板,小頭直徑不小于80mm的松木支撐,鐵釘及Φ48×3 .5鋼管,扣配件等材料。
2、作業(yè)條件,柱鋼筋綁扎完畢,驗收合格并做好隱蔽驗收記錄。
三、操作工藝
1、框架柱為矩形載面,模板采用18mm厚多層板50×100松背方,扣件式鋼管柱箍,50×100松方支撐加固校正,柱箍間距為250mm。
2、框架梁模板采用50mm厚松木刨光作梁底板,杉木支撐,50×100松木模擔(dān),間距800mm;側(cè)模為18mm厚多層板,50×100立檔,間距為300,50×100背方,縱橫交錯。木斜撐。支撐加一道掃地拉桿和兩道中間水平拉桿。每道梁下,加連續(xù)剪力撐,與地面成45~60角。
3、現(xiàn)澆板采用50× 100松方作為主次龍骨支設(shè),上鋪18mm厚多層板,主龍骨間距80cm,次龍骨間距50cm,支撐間距80cm,下墊木板和大頭楔,并設(shè)縱橫方向兩道水平拉桿。加一道掃地桿。每間現(xiàn)澆面下中部做"十"字型剪刀撐各一道。
四、設(shè)計計算書
矩形梁模板和頂撐計算
梁長9米,截面尺寸為600*350mm,離地面高3.3m,梁底模板支撐間距為600mm,側(cè)模板立檔間距為600mm。木材用紅松:fe=10N/mm2 fv=1.44N/mm2
f m =13N/mm2
1.底板計算
(1)底板計算
抗彎強度驗算
計算底模承受的荷載:梁的底模設(shè)計要考慮四部分荷載,模板自重,新澆砼的重量,鋼筋重量及振搗砼產(chǎn)生的荷載,均乘以分項系數(shù)1.2,設(shè)底模厚度為4mm。
底模板自重 1.2×5×0.04×0.35=0.084KN/M
砼荷重 1.2×24×0.35×0.6=6.05KN/M
鋼筋荷重 1.2×1.5×0.35×0.6=0.378KN/M
振搗砼荷載 1.2×2.0×0.35=0.84KN/M
根據(jù)《砼結(jié)構(gòu)工程施工及驗收規(guī)范》的規(guī)定,設(shè)計荷載值要乘以V=0.90的折減系數(shù),所以q=0.9×7.352=6.62kn/m
(2)驗算底?箯澇休d力
底模下面頂撐間距為0.6米,底模的計算簡圖是一個等跨的多跨連續(xù)梁,因為模板長度有限,一般可按四等跨連續(xù)梁計算,查靜力計算表得:
L=0.6m L=0.6m L=0.6m L=0.6m
Mmax=-0.12Lql2= -0.12×6.62×0.62=0.286kn·m
按下列公式驗算
。蚼ax /W n≤kf m
Mmax/Wn=0.286×106/﹛250/(6×402)﹜=4.32N/MM2<1.3×13=16.9n/mm2
滿足要求
(3)抗剪強度驗算
。謒ax=0.620ql=0.620×6.62×0.6=2.46KN
。蘭ax=3Vmax/2bh=3×2.46×103/(2×250×40)=0.36N/mm2
。薴v=1.3×1.4=1.82N/mm2>0.36N/mm2
滿足要求
(4)撓度驗算
驗算撓度時,采用荷載標(biāo)準(zhǔn)值,且不考慮振搗砼的荷載
q'=0.05+3.3+0.17=3.52KN/M
WA=0.967×q'l4/100EI=0.967×3.52×6004/﹛100×9×103×(1/12)×250×403﹜=0.37MM
允許撓度為h/400=600/400=1.5mm>0.37mm
滿足要求
。、側(cè)模板計算
(1)側(cè)壓力計算,梁的側(cè)模強度計算,要考慮振搗砼時產(chǎn)生的荷載及新澆砼對模板側(cè)面的壓力,并乘以分項系數(shù)1.2。
采用內(nèi)部振搗器時,新澆筑的普通砼作用于模板的最大側(cè)壓力:
。疲0.22×24×200/20+15×1×1×(2)0.5=42.66KN/M2
F=24H=24×0.55=13.2KN/M2
選擇二者之中較小者取F=13.2KN/M2
振搗砼時產(chǎn)生的側(cè)壓力為4KN/M2
總側(cè)壓力q1=1.2(13.2+4)=20.64KN/M2
化為線荷載q=0.6×0.9q=11.15KN/M
(2 )驗算抗彎強度
按四跨連續(xù)梁查表得:
。蚼ax=-0.12ql 2=-0.12×8.36×0.62=kn·m=-0.486
鋼模板靜截面抵抗矩為5.94CM3
所以Mmax/Wh=253×103/5.94×103=81.82mm2
A3鋼的抗彎強度設(shè)計值為200N/MM2>81.82N/MM 2
滿足要求
(3)抗剪強度驗算
Vmax=0.62ql=0.62×11.15×0.6=4.15kn
τmax=3V/2A=3×103/2×1040=5.99n/mm2
A3鋼抗剪強度設(shè)計值為125N/MM2>5.99N/MM2
滿足要求
(4)撓度驗算
q=0.6×(13.2+4)=10.32kn/m
Wa=0.967×ql4/100EI=0.967×10.32×6004/100×2.06×105×26.97× 104=0.24MM
[W]=450/400=1.13MM>0.24MM
3.頂撐計算
鋼楞選擇直徑48×3.5mm的鋼管,間距0.6m,在3.6M高度的中間縱橫各設(shè)兩道水平支撐.
L0=3.6/3=1.2m
i= (I/A)0.5= (12.19×104/4.89×102)0.5=15.79MM
λ=L0/i=1600/15.79=101.33
(1)強度驗算
已知N=4.38/2×0.6=1.315KN
N/AN=1315/4.89×102=2.68N/MM2<215N/MM2
滿足要求
(2)穩(wěn)定驗算
因為λ=101.33 查表得穩(wěn)定系數(shù) ф=0.628
N/фA0=1315/0.628×4.89×102=4.28N/MM2<215N/MM2
符合要求
4、插銷抗剪強度驗算
N/2A0=7.73×0.75/[2×(3.14×122/4]=7.73×0.75/(2×113)=25.6N/mm2<fv=125N/mm2
(4)按最不利因素求受壓穩(wěn)定性計算允許荷載
N/xA+BMX/[rxWix(1-0.8×N/NEx)≤f
N/(0.487×452)+(1×24N)/{1.15×3862.88×[1-0.8×(N/3862.88)]}≤f=215N/mm2
求得允許荷載為N=13.2KN
A ─ 套管鋼管截面面積(mm2)查表A=452(mm2)
Ah ─ 插管鋼管截面面積(mm2)查表Ak=357(mm2)
x ─ 軸心受壓構(gòu)件穩(wěn)定系數(shù)
長細(xì)比λ=UL/i2(L為鋼支柱長度i2為套管回轉(zhuǎn)半徑mm)
換算系數(shù)U=(1+h/2)0.5 h=I2(套管貫性矩)/I1(插管貫性矩)
─ 等效彎矩系數(shù) =1.0
Mx ─ 偏心彎矩值 Mx=N.e e=d1/2=48/2=24mm
Wix─ 鋼支柱截面抵抗矩(mm3)
E ─ 鋼柱彈性模量(N/mm2) E=2.06×105N/mm2
d1 ─ 套管直徑d1=48mm
d2 ─ 插管直徑d2=43mm
其余的梁、柱的模板和支撐計算與上述方法相同,在此不作詳細(xì)計算。
fc──木材順紋抗拉強度設(shè)計值
fv──木材順紋抗剪強度設(shè)計值
fm──木材抗彎強度設(shè)計值
Mmax──最大彎矩 W──凈截面抵抗矩
Vmax──最大剪力 τmax──最大剪應(yīng)力
ω──受彎構(gòu)件撓度 i──回轉(zhuǎn)半徑
η ──長細(xì)比 An──凈截面面積
ф ──軸心受壓構(gòu)件穩(wěn)定系數(shù)