最大剪力按均布荷载作用下的三跨连续梁计算,公式如下: V=0.6ql
其中, V--竖楞计算最大剪力(N);
l--计算跨度(柱箍间距): l =450.0mm; 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q1: 1.2×20.036×0.280×0.900=6.059kN/m;
倾倒混凝土侧压力设计值q2:1.4×2.000×0.280×0.900=0.706kN/m; q = 6.059+0.706=6.764 kN/m;
竖楞的最大剪力:V = 0.6×6.764×450.0 = 1826.411N; 截面抗剪强度必须满足下式: τ = 3V/(2bhn)≤fv
其中, τ --竖楞截面最大受剪应力(N/mm2);
V --竖楞计算最大剪力(N):V=0.6ql= 0.6×6.764×450=1826.411N; b --竖楞的截面宽度(mm):b = 40.0mm ; hn--竖楞的截面高度(mm):hn = 90.0mm ;
fv--竖楞的抗剪强度设计值(N/mm2):fv = 1.500 N/mm2; 竖楞截面最大受剪应力计算值: τ
=3×1826.411/(2×40.0×90.0×1)=0.761N/mm;
竖楞截面抗剪强度设计值: [fv]=1.500N/mm2;
竖楞截面最大受剪应力计算值 τ =0.761N/mm2 小于 竖楞截面抗剪强度设计值 [fv]=1.5N/mm2,满足要求!
2
3.挠度验算
最大挠度按三跨连续梁计算,公式如下: νmax=0.677ql4/(100EI)≤[ν]=l/250
其中,q--作用在竖楞上的线荷载(kN/m): q =20.04×0.28 = 6.76 kN/m; νmax--竖楞最大挠度(mm);
l--计算跨度(柱箍间距): l =450.0mm ; E--竖楞弹性模量(N/mm2),E = 9000.00 N/mm2 ; I--竖楞截面的惯性矩(mm4),I=2.43×106; 竖楞最大容许挠度: [ν] = 450/250 = 1.8mm;
竖楞的最大挠度计算值: ν= 0.677×6.76×450.04/(100×9000.0×2.43×106) = 0.086 mm;
竖楞的最大挠度计算值 ν=0.086mm 小于 竖楞最大容许挠度 [ν]=1.8mm ,满足要求!
(五)、B方向柱箍的计算
本工程中,柱箍采用圆钢管,直径48mm,壁厚3mm,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W = 4.493×2=8.99cm3; I = 10.783×2=21.57cm4; 按集中荷载计算(附计算简图):
B、1000×1000柱计算过程如下:
(一)、参数信息
1.基本参数
柱截面宽度B方向对拉螺栓数目:1;柱截面宽度B方向竖楞数目:4; 柱截面高度H方向对拉螺栓数目:1;柱截面高度H方向竖楞数目:4; 对拉螺栓直径(mm):M12;
2.柱箍信息
柱箍材料:圆钢管;
直径(mm):48.00;壁厚(mm):3.00; 柱箍的间距(mm):450;柱箍合并根数:2;
3.竖楞信息
竖楞材料:木方;竖楞合并根数:2; 宽度(mm):90.00;高度(mm):40.00;
4.面板参数
面板类型:胶合面板;面板厚度(mm):15.00;
面板弹性模量(N/mm2):6000.00;面板抗弯强度设计值fc(N/mm2):13.00; 面板抗剪强度设计值(N/mm2):1.50;
5.木方和钢楞
方木抗弯强度设计值fc(N/mm2):13.00;方木弹性模量E(N/mm2):9000.00; 方木抗剪强度设计值ft(N/mm2):1.50;
钢楞弹性模量E(N/mm2):210000.00;钢楞抗弯强度设计值fc(N/mm2):205.00;
(二)、柱模板荷载标准值计算
按《施工手册》,新浇混凝土作用于模板的最大侧压力,按下列公式计算,并取其中的较小值:
F=0.22γtβ1β2V1/2 F=γH
其中 γ -- 混凝土的重力密度,取24.000kN/m3; t -- 新浇混凝土的初凝时间,取2.000h; T -- 混凝土的入模温度,取20.000℃;
V -- 混凝土的浇筑速度,取2.500m/h; H -- 模板计算高度,取3.000m; β1-- 外加剂影响修正系数,取1.200; β2-- 混凝土坍落度影响修正系数,取1.000。
分别计算得 20.036 kN/m2、72.000 kN/m2,取较小值20.036 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 q1=20.036kN/m2; 倾倒混凝土时产生的荷载标准值 q2= 2 kN/m2。
(三)、柱模板面板的计算
模板结构构件中的面板属于受弯构件,按简支梁或连续梁计算。分别取柱截面宽度B方向和H方向面板作为验算对象,进行强度、刚度计算。强度验算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。
由前述参数信息可知,柱截面宽度B方向竖楞间距最大,为l= 273 mm,且竖楞数为 4,因此对柱截面宽度B方向面板按均布荷载作用下的三跨连续梁进行计算。
面板计算简图
1.面板抗弯强度验算
对柱截面宽度B方向面板按均布荷载作用下的三跨连续梁用下式计算最大跨中弯距:
M=0.1ql2
其中, M--面板计算最大弯矩(N·mm); l--计算跨度(竖楞间距): l =273.0mm; 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q1: 1.2×20.04×0.45×0.90=9.737kN/m; 倾倒混凝土侧压力设计值q2:1.4×2.00×0.45×0.90=1.134kN/m; 式中,0.90为按《施工手册》取用的临时结构折减系数。 q = q1 + q2 =9.737+1.134=10.871 kN/m;
面板的最大弯矩:M =0.1×10.871×273×273= 8.10×104N.mm; 面板最大应力按下式计算: σ =M/W 其中, σ --面板承受的应力(N/mm2); M --面板计算最大弯矩(N·mm); W --面板的截面抵抗矩 : W=bh2/6 b:面板截面宽度,h:面板截面厚度; W= 450×15.0×15.0/6=1.69×104 mm3; f --面板的抗弯强度设计值(N/mm2); f=13.000N/mm2; 面板的最大应力计算值: σ = M/W = 8.10×104 / 1.69×104 = 4.801N/mm2; 面板的最大应力计算值 σ =4.801N/mm2 小于 面板的抗弯强度设计值 [σ]=13N/mm,满足要求! 2 2.面板抗剪验算 最大剪力按均布荷载作用下的三跨连续梁计算,公式如下: V=0.6ql 其中, V--面板计算最大剪力(N); l--计算跨度(竖楞间距): l =273.0mm; 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q1: 1.2×20.04×0.45×0.90=9.737kN/m; 倾倒混凝土侧压力设计值q2:1.4×2.00×0.45×0.90=1.134kN/m; 式中,0.90为按《施工手册》取用的临时结构折减系数。 q = q1 + q2 =9.737+1.134=10.871 kN/m; 面板的最大剪力:V = 0.6×10.871×273.0 = 1780.751N; 截面抗剪强度必须满足下式: τ = 3V/(2bhn)≤fv 其中, τ --面板承受的剪应力(N/mm2); V--面板计算最大剪力(N):V = 1780.751N; b--构件的截面宽度(mm):b = 450mm ; hn--面板厚度(mm):hn = 15.0mm ; fv---面板抗剪强度设计值(N/mm):fv = 13.000 N/mm; 面板截面受剪应力计算值: τ =3×1780.751/(2×450×15.0)=0.396N/mm2; 面板截面抗剪强度设计值: [fv]=1.500N/mm2; 面板截面的受剪应力 τ =0.396N/mm2 小于 面板截面抗剪强度设计值 [fv]=1.5N/mm2,满足要求! 2 2 3.面板挠度验算 最大挠度按均布荷载作用下的三跨连续梁计算,挠度计算公式如下: ν=0.677ql4/(100EI) 其中,q--作用在模板上的侧压力线荷载(kN/m): q = 20.04×0.45=9.02 kN/m; ν--面板最大挠度(mm); l--计算跨度(竖楞间距): l =273.0mm ; E--面板弹性模量(N/mm2):E = 6000.00 N/mm2 ; I--面板截面的惯性矩(mm4); I=bh3/12 I= 450×15.0×15.0×15.0/12 = 1.27×105 mm4; 面板最大容许挠度: [ν] = 273 / 250 = 1.092 mm; 面板的最大挠度计算值: ν= 0.677×9.02×273.04/(100×6000.0×1.27×105) = 0.446 mm; 面板的最大挠度计算值 ν =0.446mm 小于 面板最大容许挠度设计值 [ν]= 1.092mm,满足要求! (四)、竖楞计算 模板结构构件中的竖楞(小楞)属于受弯构件,按连续梁计算。 本工程柱高度为3.000m,柱箍间距为450mm,因此按均布荷载作用下的三跨连续梁计算。 本工程中,竖楞采用木方,宽度90mm,高度40mm,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: W = 90×40×40/6×2 = 48cm; I = 90×40×40×40/12×2 = 96cm4; 3 竖楞计算简图 1.抗弯强度验算 支座最大弯矩计算公式: M=0.1ql2 其中, M--竖楞计算最大弯矩(N·mm); l--计算跨度(柱箍间距): l =450.0mm; q--作用在竖楞上的线荷载,它包括: 新浇混凝土侧压力设计值q1: 1.2×20.036×0.273×0.900=5.907kN/m;
模板专项工程施工设计方案
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