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1、墻體標準模板受力分析和計算書目錄一、 墻體標準模板系統簡介.2二、 墻體標準模板系統的受力分析、剛度計算和強度計算.21、 混凝土側壓力的計算.22、 面板的剛度計算33、 8#槽鋼肋的剛度計算34、 背楞的剛度計算45、 吊鉤的受力分析.41） 角鋼鋼板凈截面強度驗算2） 螺栓的強度計算3） 焊縫的強度計算 6、 掛架平臺計算.61） 荷載2） 材料特性 7、 外墻掛架計算.71） 內力分析2） 桿件穩定性和強度驗算3） 掛架平臺螺栓的驗算 8、 墻體受拉螺栓驗算.9三、結論.9一、墻體標準模板系統簡介本墻體標準模板系統是由模板構造成單元板，然后將單元板拼裝成整體大模板。其構件包括墻體標準模2、板的面板、8#槽鋼肋、背楞和穿墻螺栓（見圖1）。作為墻體標準模板系統的組成部分，吊鉤、掛架平臺和外墻掛架也是本系統的重要部件。二、墻體標準模板系統的受力分析、剛度計算和強度計算在受力過程中，墻體標準模板的面板直接承受砼側壓力，面板將受力傳給8#槽鋼肋，8#槽鋼肋將力傳給背楞，背楞將力傳給穿墻螺栓。下面分別對墻體標準模板的面板、8#槽鋼肋、背楞和穿墻螺栓進行剛度計算（對于模板，如剛度達標，則強度肯定達標），而對于強度則忽略不計。 本計算書還對吊鉤的強度，包括角鋼的強度、焊縫的強度和螺栓的強度等進行了計算。1丶混凝土側壓力的計算按施工手冊，新澆混凝土作用于模板的最大側壓力，按下列公式計算，并取其中3、的較小值: 其中 - 混凝土的重力密度，取24.000kN/m3； t - 新澆混凝土的初凝時間，可按現場實際值取，按t按200/(T+15)計算，得5.714h； T - 混凝土的入模溫度，取20.000； V - 混凝土的澆筑速度，取1.500m/h； H - 模板計算高度，取2.85m； 1- 外加劑影響修正系數，取1.000； 2- 混凝土坍落度影響修正系數，取1.150。根據以上兩個公式計算的新澆筑混凝土對模板的最大側壓力F；分別為 42.46 kN/m2、68.400 kN/m2，取較小值42.46 kN/m2作為本工程計算荷載。計算中采用新澆混凝土側壓力標準值 F1=42.46k4、N/m2；傾倒混凝土時產生的荷載標準值 F2= 2.000 kN/m2。2、 面板的剛度計算面板為受彎結構,需要驗算其抗彎強度和剛度。按規范規定，強度驗算要考慮新澆混凝土側壓力和傾倒混凝土時產生的荷載；撓度驗算只考慮新澆混凝土側壓力。 計算的原則是按照龍骨的間距和模板面的大小,按支撐在內楞上的三跨連續梁計算。 面板計算簡圖a.抗彎強度驗算跨中彎矩計算公式如下: 其中， M-面板計算最大彎距(N.mm)； l-計算跨度(內楞間距): l =300.0mm； q-作用在模板上的側壓力線荷載，它包括: 新澆混凝土側壓力設計值q1: 1.242.501.000.85=43.345kN/m，其中0.905、為按施工手冊取的臨時結構折減系數。 傾倒混凝土側壓力設計值q2: 1.42.001.000.85=2.380kN/m； q = q1 + q2 =43.345+2.380=45.725 kN/m；面板的最大彎距：M =0.145.725300.0300.0= 4.12105N.mm；按以下公式進行面板抗彎強度驗算： 其中， -面板承受的應力(N/mm2)； M -面板計算最大彎距(N.mm)； W -面板的截面抵抗矩 : b:面板截面寬度，h:面板截面厚度； W= 10006.06.0/6=6.00103 mm3； f -面板截面的抗彎強度設計值(N/mm2)； f=205.000N/mm2；6、面板截面的最大應力計算值： = M/W = 4.12105 / 6.00103 = 68.587N/mm2；面板截面的最大應力計算值 =68.587N/mm2 小于 面板截面的抗彎強度設計值 f=205.000N/mm2，滿足要求！b.撓度驗算根據規范，剛度驗算采用標準荷載，同時不考慮振動荷載作用。撓度計算公式如下: 其中，q-作用在模板上的側壓力線荷載: q = 42.501.00 = 42.50N/mm； l-計算跨度(內楞間距): l = 300.00mm； E-面板的彈性模量: E = 210000.00N/mm2； I-面板的截面慣性矩: I = 100.000.600.600.607、/12=1.80cm4；面板的最大允許撓度值: = 1.200mm；面板的最大撓度計算值: = 0.67742.50300.004/(100210000.001.80104) = 0.616 mm；面板的最大撓度計算值: =0.616mm 小于等于面板的最大允許撓度值 =1.200mm，滿足要求！3、 8#槽鋼肋的剛度計算按照結構表面外露的結構模板規定,模板支架最大撓度允許為計算跨度的1/400.8#槽鋼肋尺寸為80435.0,次楞為簡支在主楞上的2跨連續梁，其支點為主楞。計算簡圖如下：q=42.5KN/m2x0.3m=12.75KN/m查靜力計算表，彎矩內力計算系數為-0.245.最大彎矩內8、力Mmax=0.245x12.75x0.972=2939136N.mm截面抵抗矩W=25.3103mm4 內鋼楞截面慣性矩 I = 101.30cm4內應力f=M/W=2939136/25.3103=116f=205,抗彎強度滿足.根據建筑施工計算手冊，剛度驗算采用荷載標準值，同時不考慮振動荷載作用。 撓度驗算公式如下：w=0.677ql4/100EIw=L/500 E=2.06x105 N/mm2 w=0.677x12.75x(1.55x1000)4/100EI=0.677x12.75Mx15504/100x2.06x105x101.3x104=2.39mm.w=1550/400mm=3.99、mm滿足撓度要求.4、 背楞的剛度計算穿墻螺栓作為背楞的支承,背楞為10#槽鋼,設為簡支在對拉穿墻螺栓上的懸臂梁, 承受為間距300mm的8#槽鋼肋及邊楞傳來的集中荷載,從標準板來看，螺栓最大間距為1100mm，現計算1100mm跨撓度.(該跨相對較大,具有代表性). 按照結構表面外露的結構模板規定,模板支架最大撓度允許為計算跨度的1/400.計算簡圖如下(由于內楞較密,簡化成均布荷載計算):（q=42.495x1.55+0.97/2=53.5KN/M）查靜力計算表，最大撓度wmax=ql4(5-24a2/l2)/384EI E=2.06x105Nmm2鋼楞截面慣性矩 I = 198cm4wm10、ax=53.5x11004(5-24x2002/11002)/384x2.06x105x198x104=2.1mmw=1100/400=2.75mmE=2.06x105Nmm2,滿足要求.5、吊鉤的受力分析吊鉤用角鋼制作，角鋼型號為L100x80x8, 長度為400mm。80mm角鋼面上有4個18的圓孔，用螺栓與大模板連接（圓孔如圖所示），螺栓直徑d=16mm。 在100mm角鋼面中心打一圓孔作為吊孔, 圓孔徑=30mm。 模板的最大設計寬度通常不超過7米，模板重量為130kg/m2，取最大寬度7m計算, 故模板重量=7x3x130=2730 kg.合26754N。1） 角鋼鋼板凈截面強度驗算11、：吊孔中心至角鋼邊的一個截面面積最小，其寬度為30mm(見圖)，應校核這一截面的強度。吊鉤在模板吊裝過程中受垂直向下的拉力，故驗算其抗拉強度折模調整系數取1.1，則：吊鉤受力N=26754x1.1=29429N, A=30x8=240mm2。吊鉤為L100x80x8, 查鋼結構設計規范得其抗拉強度設計值在375460N/mm2之間, 取其最小值f=375N/ mm2。 =N/A=29429N/240=123N/ mm2f, 故吊鉤滿足抗拉強度的要求。2）螺栓的強度計算：連接螺栓為普通粗制M16螺栓, 螺栓的有效截面Ae=156.7mm2, 允許抗拉強度為ffb=170N/mm2(查自綱結構設計12、規范)。每個吊鉤由4個螺栓連接, N1=N/4=29429/4=7357N= N1/A=7357N/156.7 mm2=47N/ mm2ftb，螺栓滿足抗拉強度的要求。3）焊縫的強度計算a、側向焊縫強度計算焊縫側向受力, 雙面焊, 焊縫高度hf=6mm, 有效厚度he=hfxcos45o, 有效長度為實長度 10mm。焊縫高度的許用抗剪強度為ffW=160N/mm2, 則：A=2xhex(1w-10)=2x0.7x6x(50-10)=336mm2剪力V=N1=7484N則=V/A=7484/336=22.3Nmm2ffw，故側向焊縫滿足抗剪強度的要求。b、底部焊縫的強度計算側向焊縫受拉力作用,13、 雙面焊, 焊縫高度hf=6mm, 有效厚度he=hfxcos45o,有效長度為實長度 10mm。焊縫的許用抗拉強度為ffW=160N/mm2, 則：A=2xhex(1w-10)=2x0.7x6x(200-10)=1596mm2拉力N=14968N則=N1/A=14968N/1596mm2=9.38N/mm2ffw，故底部焊縫滿足抗拉強度的要求。6、掛架平臺計算1） 荷載 掛架平臺作為施工的活動平臺，主要承受施工荷載，其自重小，可以忽略不計。取施工荷載為2.5KN/m2。因為掛架間隔為1.2m, 故q=2.5x1.2=3KN/m，考慮分項系數后：q=3x1.4=4.2KN/m2）材料特性三角形14、支架的三個邊，所使用的構件皆為L50x5的等邊角鋼，查得其截面面積A=480mm2, 最小回轉半徑rmin=9.8mm，Wx=3.13x10mm3。強度驗算先對水平支撐桿AB進行分析：RA=RB=0.5qL=2.0667KNM=(1/8)xqL2=(1/8)x4.2x0.832=0.362KN.m通過靜力分析可知：AB桿為拉彎桿。拉力N=2.0667KN,彎矩M=0.362KN.m AB桿的截面最大應力為：=N/A+M/W=2.0667x1000/480+0.362x106/3.13x103=119.96Mpaf=215Mpa, AB桿滿足截面強度的要求。BC桿為壓桿, 壓力N= -2.70415、KNLo=1.086m, rmm=9.8mmmax=Lo/rmm=1.086/9.8=110.8150查表取=0.401=N/(A)=2.0704x1000/(0.401x480)=14.05Mpa，滿足截面強度的要求。AC桿為壓力桿, 壓力為N= -2.0667KN, 和BC桿比較后,AC桿可以不驗算。7、外墻掛架計算1）荷載外墻掛架A點承受模板傳來的荷載，設掛架間距為1.8m, 則N1=11.97KN, 取施工荷載為2.5KN/m2。因為掛架間隔為1.8m,故： q=2.5x1.8=4.5KN/m考慮分項系數后q=4.5x1.4=6.3KN/m 模板支架支腿傳遞的集中荷載為：N2=3.6K16、N2）內力分析由Mc=0可得T1=(11.97x0.2+6.3x1.4x1.4/2+3.6x1.1)/1.65=7.59KNT2=-T1=-7.59KN3）桿件穩定性和強度驗算 AC桿: 受壓N=-15.44KNLo=1000mm ro=9.8mm,A=480mm2=1000/9.8=102.04150，滿足穩定性要求。 查表得=0.496 應力=15.44x1000/(0.496x480)=64.85N/mm2f=215N/mm2，滿足截面強度的要求。BC桿: 受壓N=-10.93KNLo=1.221mm,ro=9.8mm,A=480mm2查表得=0.361應力=10.93x1000/(0.17、361x480)=63.077N/mm2f=215N/mm2，滿足截面強度的要求。4）掛架平臺螺栓的驗算螺栓直徑D=30mm,A=706.86mm2螺栓受力: T1=7.59KN 應力: =7.59x1000/706.86=10.74N/mm2f=215N/mm2，所以螺栓滿足強度的要求。8、墻體受拉螺栓驗算 螺栓直徑最大處D=30mm, 最小處D26mm，底層螺栓受力最大, 故只驗算底層螺栓。 Al=D2/4-9D=x262/4-9x26=296mm2混凝土澆注高度:H=2620-225=2395mm 側壓力:p=50KN/m2 F=PA2=50KNm2x(0.65mx1.8m)=58.5KN 受拉應力:=F/Al=58.5x1000/296=197.6MPa215Mpa 故受拉螺栓滿足強度要求。三、結論 經對本墻體標準模板系統的各個部件進行受力分析、剛度計算和強度計算，所有部件均能夠滿足剛度和強度的要求，安全可靠。