铝模设计验算计算书.doc

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1、铝模设计验算计算书1. 材料性质（1）. 铝合金部分：6061-T6铝合金GB/T 6892-2006弹性模量E（Mpa）70103抗拉强度b（Mpa）260许用弯曲应力s（Mpa）143-208(0.55-0.8)b许用切应力（Mpa）85.8-114.4（0.6-0.8）s（2）. 型钢部分GB 50017-2003：Q235 （第17页-表3.4.1-1）弹性模量 E=205000Mpa强度设计值=215Mpa2. 荷载计算（1）. 参数说明：针对本工程的铝合金模板体系计算，考虑剪力墙长方向尺寸，其墙体厚度按最大尺寸1000mm计算，楼板厚度按150mm计算，其标准层高按2650mm(2

2、800-150=2650mm)计算。（2）. 垂直荷载模板自重标准值：250N/m2新浇混凝土自重标准值：240.151000N/m2=2640 N/m2钢筋自重标准值：1.10.151000N/m2=121N/m2施工活荷载标准值：2500N/m2跨中集中荷载：2500N两种情况考虑，则有q1=0.91.2(250+2640+121)+1.425000.45=2880.846N/mq1=0.91.35(250+2640+121)+1.40.725000.45 =2638.514N/m根据以上两者比较应取q1=2880.846N/m作为设计依据垂直方向均布荷载设计值：q=0.91.2(250+

3、2640+121)+1.42500=6.40188N/m2=0.00640188 N/mm2集中荷载设计值：模板自重线荷载设计值：q2=0.90.451.2250 =121.5Nm跨中集中荷载设计值P=0.91.42500=3150N（3）. 侧向荷载按大模板计算,取F=50 KN/m2计算取F=1.250=60 KN/m2倾倒混凝土时对垂直面模板产生的水平荷载标准值取: 6 KN/m2计算取: 1.46=8.4 KN/m2 荷载合计: P=68.4 KN/m2=0.0684 Mpa3. 截面特征（1）. 模板铝型材截面Ix=1154137.83 mm4 ex1=45.25 mm,ex2=49

4、.75 mm,故有：由设计软件solidworks2011知，该截面的抗弯截面系数Wx=Ix/ex2=1444664.01mm4/42.87mm=23198.7504mm3（2）. 顶板背肋Ix = 84601.26 mm4ex1=22.16mm,ex2=17.84mm,故有：抗弯截面系数Wx=Ix/ex1= 84601.26/22.16 = 3817.74639mm3（3）. 竖向板背肋Ix = 14.79104 mm4ex1=22.1mm,ex2=27.9mm,故有：抗弯截面系数Wx=Ix/ex2= 14.79104/27.9 = 5301.08mm3（4）. 支撑梁（龙骨）Ix = 66

5、8091.46 mm4ex1 = 19.56,ex2=45.44mm,故有：抗弯截面系数Wx=Ix/ex2= 668091.46/45.44 =14702.72mm3（5）. 工具式立柱（支撑立柱）D=48mm t=3mm =215Mpa 4. 楼面铝合金模板验算（1）. 楼面模板强度验算施工荷载为均布线荷载：最大弯矩为M= q1L2/8=2880.8461.352/8Nm=656.29Nm 施工荷载为集中荷载： 最大弯矩为：M=q2L/8+PL/4=121.51.352/8 +31501.35/4Nm=1090.81Nm取弯矩值大者计算，则有：=M/W=1090810/23198.7504m

6、m3MPa=47.02MPas强度设计要求（2）. 楼面模板挠度验算 验算挠度时不考虑可变荷载值，仅考虑永久荷载标准值，故作用效应的线荷载设计值如下：q=0.45(250+2640+121)=1354.95N/m =1.35495N/mm按两端简支，受均布荷载计算有：max=5qL4/384EI=51.3549512004/(384700001154137.83)mm=0.45mm=1200/500mm=2.4mm即挠度满足要求（3）. 楼面模板厚度验算 由该铝合金楼板模的结构可知，面板强度可按450225的矩形平板周界固定，整个板面受均布荷载q的双向板计算, 查建筑工程模板施工手册（第二版，

7、中国建筑工业出版社出版）P513页表5-9-16，则有：Lx/ly=225/400=0.5,K=0.00258,Mx0=-0.0836,取1mm宽的板条为计算单元,荷载为:q=2880.846/4501=6.40188N/m=0.00640188 N/mmMX= KMXqlY2=0.08360.006401884002=85.632NmmWX=ab2/6=142/6=2.67 mm3则: =MX/WX=85.632/2.67=32.07 MPas强度满足要求.面板挠度计算公式为：max=KfqlY4/B0B0=Eh3/12(1-2)= 7000043/12(1-0.32)= 410256.41

8、 Nmmmax=0.002580.006401882254/410256.41=0.1 mm= lY/500=225/500=0.45 mm挠度满足要求.（4）. 楼面模板加强筋验算由该铝合金楼板模的结构可知，加强筋间隔为450mm，按两端简支计算，得其线荷载为q=0.00640188450=2.88N/mml=(450-6-16)/2=214mm故其最大弯矩为Mmax=ql2/8=2.882142/8=16486.56Nmm强度为=Mmax/Wx=16486.56/3817.74639=4.32Mpas强度满足要求。挠度为max=5qL4/384EI=52.562144/（384700008

9、4601.26）=0.012mm挠度满足要求。5. 竖向铝合金模板验算（1）. 竖向模板强验算选用模板最不利的板为下端第二行侧面方格，故选用225450面板小方格中最不利情况计算，即三面固定，一面简支（短边）计算。225450面板小方格按三面固定,一面铰接双向板计算,由于Lx/Ly=225/450=0.5,查建筑工程模板施工手册（第二版，中国建筑工业出版社出版）P513页表5-9-16，双向板在均布荷载作用下的内力及变形系数,得最大弯矩系数: KX0=-0.0836, 最大挠度系数: Kf=0.00258取1mm宽的板条为计算单元,最大弯矩为:MX= KMXqlY2=0.08360.06842

10、252=289.49NmmWX=ab2/6=142/6=2.67 mm3则: =MX/WX=289.49/2.67=108.42 Mpa强度满足要求. max=Kwql4/B0B0=Eh3/12(1-2)= 7000043/12(1-0.32)=410256.41Nmml=225-11=214mm 取F=50KN/m2 q=501=0.05N/mmmax=Kwql4/B0=0.002580.052144/410256.41=0.66mm= lY/500=450/500=0.9mm挠度满足要求.（2）. 竖向模板加强筋验算 由该铝合金楼板模的结构可知，取加强筋间隔为600mm，按两端简支计算，得

11、其线荷载为q=0.0684600=41.04N/mml=(450-6-16)/2=214mm故其最大弯矩为Mmax=ql2/8=41.042142/8=234933.48Nmm强度为=Mmax/Wx=234933.48/5301.08=44.32Mpa强度满足要求。挠度为max=5qL4/384EI=541.042144/3847000014.79104=0.11mm=214/500=0.428mm挠度满足要求。（3）. 背楞验算 选用100503方管,两个一组,共三组,间距最大: 850mm线荷载: q=0.0684850=58.14N/mm,MX=q1l2/8=58.140.92/8=58

12、86675 NmmWX=224202=44840 mm3=MX/WX=5886675/44840=131.3 MPa=205 MPa强度满足要求.5.4对拉螺栓查建筑工程模板施工手册P448页和P462页得Fs=P=0.05 KN/mm2N=abFs, a=650mm b=650mmN=6506500.065=21125 N采用M16的穿墙螺栓,查建筑工程模板施工手册P463页表5-4-4得Ntb=24.5KNN Ntb故650间隔对拉螺栓满足要求.6. 支撑系统计算（1）. 撑梁验算支撑梁按简支梁计算： 支撑梁最长长度为l=1350mm得线荷载q=0.00640188125=0.8N/mm最

13、大弯矩Mmax=ql2/8=182303.54Nmm故其强度为=Mmax/Wx=182303.54/14702.72=12.40Mpa 强度满足要求。挠度为max=5ql4/384EI=50.813504/（38470000668091.46）=0.74mm=1350/500=2.7mm故挠度满足要求。（2）. 工具式立柱（顶撑）验算 由前述计算可知，工具式立柱（顶撑）承受的最大压力为：荷载q=6.40188kN/m2按一个顶撑13501350平方计算P =6.401881.351.35=11.67KN需要对其抗压强度和压杆稳定性进行验算。下面先进行压杆稳定性进行验算。查机械设计手册（第五版，

14、第1卷，成大先主编，化学工业出版社出版）P1-168页表1-1-119得=P/ApA=（D2-d2）/4=1801.575mm2查机械设计手册（第五版，第1卷，成大先主编，化学工业出版社出版）P1-169页表1-1-121得=l/imin=0.6992650/11.98=154.62，查得为0.18=P/A=11.671000/（0.181801.575）=35.99Mpa=215Mpa计算结果表明，不会发生压杆失稳现象。下面进行插销抗剪计算：插销抗剪，依据规范公式：N2Anfbv式中, An钢插销抗剪强度设计值，取140M/mm2 fbv-钢插销的净截面面积，=154mm2N=P=11.67KNN3=2Anfbv =2x154x140=43120N=43.12KN满足强度要求。插销处钢管壁抗剪强度计验算：容许抗剪力N4=F2A=305x2x3x14=25620N=25.62KNN=P=11.67KN计算结果表明，铝合金模板工具式立柱支撑体系下的梁板混凝土施工过程中，工具式立柱支撑杆件截面强度满足规范要求，不会发生压杆失稳现象，不会发生荷载过大失效。综上述全部计算结果，我们可知，该工程采用的铝合金模板体系是完全满足相应规范要求的强度标准，完全满足该工程施工需要。加之我司在厦门某华府使用铝模板施工的经验，完全有把握控制好铝模板的各项施工。