侧墙模板支架稳定性验算:
(1)最大侧压力计算
F=0.22γc t 0β1β2ν
F=γc H
按上二式计算,并取二式中的较小值。
F=0.22γc t 0β1β2ν1/21/2 =0.22×25×(200/28+15)×1.2×1.15×21/2=0.22×
25×4.65×1.2×1.15×1.414=49.91KN/m2
砼侧压力的计算高度高度取5.6m(取最大值)
F=γc H=25×5.6=140 KN/m2
按取最小值,故最大侧压力为49.91KN/m2
(2)有效压头高度
h=F/γc =49.91/25=1.996m
(3)荷载组合
1.2×(4.991+0.4)+1.4(0.3+0.4)=7.45t/m2
(4)支架布置
取柱网0.6m ×0.6m(纵向×横向) ,横杆步距为0.8m ,则每根立杆受力:0.6m ×0.6m/根×7.45t/m2×2=5.36t/根=107.41N/mm2。(两侧墙同时对称浇筑)
(5)立杆的稳定性验算
N/ΨA ≤f Ψ=N/Af=53600/(391×205)=0.668
按《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ 130—2001附录C 查得长细比λ=89
钢管的回转半径i=1/4√(D2+d2)=16mm
Ψ为轴心受压构件稳定系数
由λ=L0 /i可得立杆的允许长度即横杆的步距L 0 =λi=89×16=1424mm
所以横杆的步距选择为0.8m 满足要求。
(6)模板计算
侧墙面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和刚度。强度验算要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,取单位宽度0.6m 的面板作为计算单元。
面板的截面惯性矩I 和截面抵抗矩W 分别为:
W=60×1.82/6=32.4cm3;
I=60×1.83/12=29.16cm4;
模板面板的按照三跨连续梁计算(@200mm)。
1)强度计算
最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的弯矩和,计算公式如下:
M=0.1×7.45×0.22=0.0298t.m;
面板最大应力计算值σ=29800/32400=0.920N/mm2;
面板的抗弯强度设计值[f]=13N/mm2;
面板的最大应力计算值为0.920N/mm2小于面板的抗弯强度设计值13N/mm2,满足要求。
2)挠度计算
挠度计算公式为
面板最大挠度计算值
ω=0.677×4.991×2004/(100×9500×291600)=0.020mm;
面板最大允许挠度[ω]200/250=0.8mm;
面板的最大挠度计算值0.020mm 小于面板的最大允许挠度0.8mm ,满足要求。
(7)小方木计算(模板下拟设置50mm ×100mm 方木)
柱网0.6m ×0.6m ,即50mm ×100mm 方木(垂直车站纵轴线布置)间距选择为200mm ,方木承受的线荷载为:q 小方木=7.45×0.2=1.49t/m。
M 小方木max =1/8ql2=1.49×0.62/8=0.067t·m
W 小方木=bh2/6=0.05×0.12/6=0.83×10-4m 3
σ小方木max = M 小方木max /W=0.067/(0.83×10-4)=807.23t/ m 2 =8.07mm2<
[σ]=17N/mm2(东北落叶松)
I 小方木=bh3/12=50×1003/12=4.17×106mm 4
E 小方木 =10000N/mm2
f 小方木=5qL4/384EI=5×14900×10-3×6004/(384×10000×4.17×106)
=0.60mm
满足要求。
(8)大方木计算(支架以上至50mm ×100mm 方木以下拟设置100mm ×100mm 方木)
柱网0.6m ×0.6m ,即100mm ×100mm 方木(平行车站纵轴线布置)间距选择为600mm ,方木承受的线荷载为:q 大方木=7.45×0.6=4.47t/m。
M 大方木max =1/8ql2=4.47×0.62/8=0.201t·m
W 大方木=bh2/6=0.1×0.12/6=1.67×10-4m 3
σ大方木max = M大方木max /W大方木=0.201/1.67×10-4=1203.59t/m2 =12.04N/mm2<
[σ]=17N/mm2(东北落叶松)
I 大方木= bh3/12=100×1003/12=8.33×106mm 4
E 大方木=10000N/mm2
f 大方木=5qL4/384EI=5×44700×10-3×6004/(384×10000×8.33×106)
=0.91mm
满足要求。
侧墙模板支架稳定性验算:
(1)最大侧压力计算
F=0.22γc t 0β1β2ν
F=γc H
按上二式计算,并取二式中的较小值。
F=0.22γc t 0β1β2ν1/21/2 =0.22×25×(200/28+15)×1.2×1.15×21/2=0.22×
25×4.65×1.2×1.15×1.414=49.91KN/m2
砼侧压力的计算高度高度取5.6m(取最大值)
F=γc H=25×5.6=140 KN/m2
按取最小值,故最大侧压力为49.91KN/m2
(2)有效压头高度
h=F/γc =49.91/25=1.996m
(3)荷载组合
1.2×(4.991+0.4)+1.4(0.3+0.4)=7.45t/m2
(4)支架布置
取柱网0.6m ×0.6m(纵向×横向) ,横杆步距为0.8m ,则每根立杆受力:0.6m ×0.6m/根×7.45t/m2×2=5.36t/根=107.41N/mm2。(两侧墙同时对称浇筑)
(5)立杆的稳定性验算
N/ΨA ≤f Ψ=N/Af=53600/(391×205)=0.668
按《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ 130—2001附录C 查得长细比λ=89
钢管的回转半径i=1/4√(D2+d2)=16mm
Ψ为轴心受压构件稳定系数
由λ=L0 /i可得立杆的允许长度即横杆的步距L 0 =λi=89×16=1424mm
所以横杆的步距选择为0.8m 满足要求。
(6)模板计算
侧墙面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和刚度。强度验算要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,取单位宽度0.6m 的面板作为计算单元。
面板的截面惯性矩I 和截面抵抗矩W 分别为:
W=60×1.82/6=32.4cm3;
I=60×1.83/12=29.16cm4;
模板面板的按照三跨连续梁计算(@200mm)。
1)强度计算
最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的弯矩和,计算公式如下:
M=0.1×7.45×0.22=0.0298t.m;
面板最大应力计算值σ=29800/32400=0.920N/mm2;
面板的抗弯强度设计值[f]=13N/mm2;
面板的最大应力计算值为0.920N/mm2小于面板的抗弯强度设计值13N/mm2,满足要求。
2)挠度计算
挠度计算公式为
面板最大挠度计算值
ω=0.677×4.991×2004/(100×9500×291600)=0.020mm;
面板最大允许挠度[ω]200/250=0.8mm;
面板的最大挠度计算值0.020mm 小于面板的最大允许挠度0.8mm ,满足要求。
(7)小方木计算(模板下拟设置50mm ×100mm 方木)
柱网0.6m ×0.6m ,即50mm ×100mm 方木(垂直车站纵轴线布置)间距选择为200mm ,方木承受的线荷载为:q 小方木=7.45×0.2=1.49t/m。
M 小方木max =1/8ql2=1.49×0.62/8=0.067t·m
W 小方木=bh2/6=0.05×0.12/6=0.83×10-4m 3
σ小方木max = M 小方木max /W=0.067/(0.83×10-4)=807.23t/ m 2 =8.07mm2<
[σ]=17N/mm2(东北落叶松)
I 小方木=bh3/12=50×1003/12=4.17×106mm 4
E 小方木 =10000N/mm2
f 小方木=5qL4/384EI=5×14900×10-3×6004/(384×10000×4.17×106)
=0.60mm
满足要求。
(8)大方木计算(支架以上至50mm ×100mm 方木以下拟设置100mm ×100mm 方木)
柱网0.6m ×0.6m ,即100mm ×100mm 方木(平行车站纵轴线布置)间距选择为600mm ,方木承受的线荷载为:q 大方木=7.45×0.6=4.47t/m。
M 大方木max =1/8ql2=4.47×0.62/8=0.201t·m
W 大方木=bh2/6=0.1×0.12/6=1.67×10-4m 3
σ大方木max = M大方木max /W大方木=0.201/1.67×10-4=1203.59t/m2 =12.04N/mm2<
[σ]=17N/mm2(东北落叶松)
I 大方木= bh3/12=100×1003/12=8.33×106mm 4
E 大方木=10000N/mm2
f 大方木=5qL4/384EI=5×44700×10-3×6004/(384×10000×8.33×106)
=0.91mm
满足要求。