墙模板面板的计算
面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和刚度。根据《建筑施工手册》,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。 计算的原则是按照龙骨的间距和模板面的大小,按支撑在内楞上的三跨连续梁计算。
面板计算简图
1.抗弯强度验算
跨中弯矩计算公式如下:
其中, M--面板计算最大弯距(N·mm); l--计算跨度(内楞间距): l =300.0mm; 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: 1.2×48.66×0.50×0.90=26.276kN/m;
其中0.90为按《施工手册》取的临时结构折减系数。
倾倒混凝土侧压力设计值q2: 1.4×4.00×0.50×0.90=2.520kN/m; q = q1 + q2 =26.276+2.520=28.796 kN/m;
面板的最大弯距:M =0.1×28.796×300.0×300.0= 2.59×105N.mm; 按以下公式进行面板抗弯强度验算:
其中, σ --面板承受的应力(N/mm2); M --面板计算最大弯距(N·mm); W --面板的截面抵抗矩 :
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b:面板截面宽度,h:面板截面厚度; W= 500×18.0×18.0/6=2.70×104 mm3;
f --面板截面的抗弯强度设计值(N/mm2); f=13.000N/mm2; 面板截面的最大应力计算值:σ = M/W = 2.59×105 / 2.70×104 = 9.599N/mm2; 面板截面的最大应力计算值 σ =9.599N/mm2 小于 面板截面的抗弯强度设计值 [f]=13N/mm2,满足要求!
2.抗剪强度验算
计算公式如下:
其中,∨--面板计算最大剪力(N);
l--计算跨度(竖楞间距): l =300.0mm; 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: 1.2×48.66×0.50×0.90=26.276kN/m;
倾倒混凝土侧压力设计值q2: 1.4×4.00×0.50×0.90=2.520kN/m; q = q1 + q2 =26.276+2.520=28.796 kN/m; 面板的最大剪力:V = 0.6×28.796×300.0 = 5183.255N; 截面抗剪强度必须满足:
其中, τ--面板截面的最大受剪应力(N/mm2); V--面板计算最大剪力(N):V = 5183.255N; b--构件的截面宽度(mm):b = 500mm ; hn--面板厚度(mm):hn = 18.0mm ;
fv--面板抗剪强度设计值(N/mm2):fv = 1.500 N/mm2; 面板截面的最大受剪应力计算值: T =3×5183.255/(2×500×18.0)=0.864N/mm2;
面板截面抗剪强度设计值: [fv]=1.500N/mm2;
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面板截面的最大受剪应力计算值 T=0.864N/mm2 小于 面板截面抗剪强度设计值 [T]=1.5N/mm2,满足要求!
3.挠度验算
根据规范,刚度验算采用标准荷载,同时不考虑振动荷载作用。 挠度计算公式如下:
其中,q--作用在模板上的侧压力线荷载: q = 48.66×0.5 = 24.33N/mm; l--计算跨度(内楞间距): l = 300mm; E--面板的弹性模量: E = 9500N/mm2;
I--面板的截面惯性矩: I = 50×1.8×1.8×1.8/12=24.3cm4; 面板的最大允许挠度值:[ν] = 1.2mm;
面板的最大挠度计算值: ν= 0.677×24.33×3004/(100×9500×2.43×105) = 0.578 mm;
面板的最大挠度计算值: ν=0.578mm 小于等于面板的最大允许挠度值 [ν]=1.2mm,满足要求!
墙模板内外楞的计算
(一).内楞(木或钢)直接承受模板传递的荷载,按照均布荷载作用下的三跨连续梁计算。
本工程中,内龙骨采用木楞,宽度50mm,高度80mm,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W = 50×80×80/6 = 53.33cm3; I = 50×80×80×80/12 = 213.33cm4;
内楞计算简图
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1.内楞的抗弯强度验算
内楞跨中最大弯矩按下式计算:
其中, M--内楞跨中计算最大弯距(N·mm); l--计算跨度(外楞间距): l =500.0mm; q--作用在内楞上的线荷载,它包括: 新浇混凝土侧压力设计值q1: 1.2×48.66×0.30×0.90=15.766kN/m;
倾倒混凝土侧压力设计值q2: 1.4×4.00×0.30×0.90=1.512kN/m,其
中,0.90为折减系数。
q =(15.766+1.512)/2=8.639 kN/m;
内楞的最大弯距:M =0.1×8.639×500.0×500.0= 2.16×105N.mm; 内楞的抗弯强度应满足下式:
其中, σ --内楞承受的应力(N/mm2); M --内楞计算最大弯距(N·mm);
W --内楞的截面抵抗矩(mm3),W=5.33×104; f --内楞的抗弯强度设计值(N/mm2); f=13.000N/mm2; 内楞的最大应力计算值:σ = 2.16×105/5.33×104 = 4.049 N/mm2; 内楞的抗弯强度设计值: [f] = 13N/mm2;
内楞的最大应力计算值 σ = 4.049 N/mm2 小于 内楞的抗弯强度设计值 [f]=13N/mm2,满足要求!
2.内楞的抗剪强度验算
最大剪力按均布荷载作用下的三跨连续梁计算,公式如下:
其中, V-内楞承受的最大剪力;
l--计算跨度(外楞间距): l =500.0mm;
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q--作用在内楞上的线荷载,它包括: 新浇混凝土侧压力设计值q1: 1.2×48.66×0.30×0.90=15.766kN/m;
倾倒混凝土侧压力设计值q2: 1.4×4.00×0.30×0.90=1.512kN/m,其
中,0.90为折减系数。
q =(15.766+1.512)/2=8.639 kN/m; 内楞的最大剪力:V = 0.6×8.639×500.0 = 2591.627N; 截面抗剪强度必须满足下式:
其中, τ--内楞的截面的最大受剪应力(N/mm2); V--内楞计算最大剪力(N):V = 2591.627N; b--内楞的截面宽度(mm):b = 50.0mm ; hn--内楞的截面高度(mm):hn = 80.0mm ;
fv--内楞的抗剪强度设计值(N/mm2):fv = 1.500 N/mm2;
内楞截面的受剪应力计算值: τ =3×2591.627/(2×50.0×80.0)=0.972N/mm2; 内楞截面的受剪应力计算值 τ =0.972N/mm2 小于 内楞截面的抗剪强度设计值 fv=1.5N/mm2,满足要求!
3.内楞的挠度验算
根据《建筑施工计算手册》,刚度验算采用荷载标准值,同时不考虑振动荷载作用。
挠度验算公式如下:
其中, ν--内楞的最大挠度(mm);
q--作用在内楞上的线荷载(kN/m): q = 48.66×0.30/2=7.30 kN/m; l--计算跨度(外楞间距): l =500.0mm ;
E--内楞弹性模量(N/mm2):E = 9500.00 N/mm2 ;
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