一、工程参数
| 柱模板参数 | ||||||
| 柱截面宽度 | 1.8m | 截面高度 | 1m | 柱高度 | 7.56m | |
| 面板 | 15mm厚木胶合板 | |||||
| 次楞 | 竖楞采用钢管,柱宽度B方向设置10个竖楞,柱高度H方向设置6个竖楞 | |||||
| 柱箍 | 双钢管,间距450mm | |||||
| 对拉螺栓 | 直径16mm,柱宽度B方向设置3个对拉螺栓,柱高度H方向设置2个对拉螺栓 | |||||
| 荷载参数 | ||||||
| 混凝土下料产生的水平荷载 | 2kN/m2 | |||||
依据《砼结构工程施工规范GB50666-2011》,采用插入式振动器且浇筑速度不大于10m/h,砼坍落度不大于180mm时,新浇筑砼对模板的侧压力标准值,按下列公式分别计算,并取其中的较小值:
=0.28×24×8.0×1.15×1=61.82 kN/m2
=24×7.56=181.44 kN/m2
其中 γc-- 混凝土的重力密度,取24kN/m3;
t0 -- 新浇混凝土的初凝时间,按200/(T+15)计算,取初凝时间为8.0小时。T:混凝土的入模温度,经现场测试,为10℃;
V -- 浇筑速度,为砼浇筑高度(厚度)与浇筑时间的比值,取1m/h;
H -- 混凝土侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面总高度,取7.56m;
β-- 混凝土坍落度影响修正系数,取1.15。
根据以上两个公式计算,新浇筑混凝土对模板的侧压力标准值取较小值61.82kN/m2。
三、柱侧模板面板验算
面板采用木胶合板,厚度为15mm,验算跨中最不利抗弯强度和挠度。计算宽度取1000mm。
面板的截面抵抗矩W= 1000×15×15/6=37500mm3;
截面惯性矩I= 1000×15×15×15/12=281250mm4;
(一)强度验算
1、面板按三跨连续板计算,其计算跨度取支承面板的次楞间距,L=0.2m。
2、荷载计算
新浇筑混凝土对模板的侧压力标准值G4k=61.82kN/m2,砼下料产生的水平荷载标准值Q2K=2kN/m2。
均布线荷载设计值为:
q=(1.35×0.9×61.82+1.4×0.9×2)×1=77.631KN/m
3、强度验算
施工荷载为均布线荷载:
M1=0.1q1l2=0.1×77.631×0.22=0.31KN·m
面板抗弯强度设计值f=12.5N/mm2;
| σ= | Mmax | = | 0.31×106 | =8.27N/mm2 < f=12.5N/mm2 |
| W | 37500 |
(二)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,故其作用效应的线荷载计算如下:
q = 1×61.82=61.82KN/m;
面板最大容许挠度值: 200/250=0.8mm;
面板弹性模量: E = 4500N/mm2;
| ν= | 0.677ql4 | = | 0.677×61.820×2004 | =0.53mm < 0.8mm |
| 100EI | 100×4500×281250 |
四、柱侧模板次楞验算
次楞采用钢管,间距:0.20m,截面抵抗矩W和截面惯性矩I分别为:
截面抵抗矩W =4180mm3;
截面惯性矩I =100400mm4;
(一)强度验算
1、次楞承受面板传递的荷载,按均布荷载作用下三跨连续梁计算,其计算跨度取柱箍间距,L=0.45m。
2、荷载计算
新浇筑混凝土对模板的侧压力标准值G4k=61.82kN/m2,砼下料产生的水平荷载标准值Q2K=2kN/m2。
均布线荷载设计值为:
q=(1.35×0.9×61.82+1.4×0.9×2)×0.20=15.526KN/m
3、强度验算
计算最大弯矩:
Mmax=0.1ql2=0.1×15.526×0.452=0.314kN·m
最大支座力:1.1ql=1.1×15.526×0.45=7.69kN
次楞抗弯强度设计值[f]=205N/mm2。
| σ= | Mmax | = | 0.314×106 | =75.120N/mm2 < 205N/mm2 |
| W | 4180 |
(二)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,故其作用效应的线荷载计算如下:
q = 61.82×0.20=12.3KN/m;
次楞最大容许挠度值=450/250=1.8mm;
次楞弹性模量: E = 206000N/mm2;
| ν= | 0.677ql4 | = | 0.677×12.3×4504 | = 0.166mm < 1.8mm |
| 100EI | 100×206000×100400 |
五、柱宽度B方向柱箍的验算
柱箍采用双钢管,间距450mm。截面抵抗矩W =80mm3;截面惯性矩I =215600mm4;截面积= 848mm2
(一)强度验算
竖楞作用在柱箍上的集中荷载P计算如下:
p=(1.35×0.9×61.82+1.4×0.9×4)×0.2×0.45=7.214KN
计算简图(kN)
弯矩图(kN.m)
剪力图(kN)
经计算,从左到右各支座力分别为:
N1=5.129kN;N2=20.447kN;N3=13.773kN;N4=20.447kN;N5=5.129kN;
最大弯矩 Mmax=0.992kN.m;
柱箍抗弯强度设计值[f] (N/mm2) = 205N/mm2;
柱箍按弯曲受拉杆件设计,柱箍轴向拉力设计值N=3.787KN。
| σ= | N | + | Mmax | = | 3787 | + | 0.992×106 | =114.934N/mm2 < 205N/mm2 |
| An | W | 848 | 80 |
(二)挠度验算
验算挠度时不考虑可变荷载,仅考虑永久荷载标准值,故其作用效应下的集中荷载计算如下:P=61.82×0.2×0.45=5.5kN。
柱箍的最大容许挠度值:[ω] = 3mm;
经计算最大变形 Vmax =0.325 mm < 3mm
满足要求!
六、柱宽度B方向柱箍的对拉螺栓验算
对拉螺栓可承受的最大轴向拉力设计值Ntb:
Ntb =AnFtb
An——对拉螺栓净截面面积
Ftb——螺栓的抗拉强度设计值
本工程对拉螺栓采用M16,其截面面积An=144.0mm2,可承受的最大轴向拉力设计值Ntb=24.48kN。
对拉螺栓轴力设计值N=20.447kN < 24.48kN。
满足要求!
七、柱高度H方向柱箍的验算
柱箍采用双钢管,间距450mm。截面抵抗矩W =80mm3;截面惯性矩I =215600mm4;截面积= 848mm2
(一)强度验算
竖楞作用在柱箍上的集中荷载P计算如下:
p=(1.35×0.9×61.82+1.4×0.9×4)×0.2×0.45=7.214KN
计算简图(kN)
弯矩图(kN.m)
剪力图(kN)
经计算,从左到右各支座力分别为:
N1=3.787kN;N2=14.227kN;N3=14.244kN;N4=3.813kN;
最大弯矩 Mmax=0.540kN.m;
柱箍抗弯强度设计值[f] (N/mm2) = 205N/mm2;
柱箍按弯曲受拉杆件设计,柱箍轴向拉力设计值N=5.129KN。
| σ= | N | + | Mmax | = | 5129 | + | 0.540×106 | =66.182N/mm2 < 205N/mm2 |
| An | W | 848 | 80 |
(二)挠度验算
验算挠度时不考虑可变荷载,仅考虑永久荷载标准值,故其作用效应下的集中荷载计算如下:P=61.82×0.2×0.45=5.5kN。
柱箍的最大容许挠度值:[ω] = 1130/500=2.3mm;
经计算最大变形 Vmax =0.126 mm < 2.3mm
满足要求!
八、柱高度H方向柱箍的对拉螺栓验算
对拉螺栓可承受的最大轴向拉力设计值Ntb:
Ntb =AnFtb
An——对拉螺栓净截面面积
Ftb——螺栓的抗拉强度设计值
本工程对拉螺栓采用M16,其截面面积An=144.0mm2,可承受的最大轴向拉力设计值Ntb=24.48kN。
对拉螺栓轴力设计值N=14.244kN < 24.48kN。
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