铝合金模板体系

铝合金模板体系（模拟）计算书铝合金模板技术规范编制组2013.9.24说明为了对铝合金模板的实力情况有一个大体上的认识，我们通过合理的简化和假设，验算了一个具体的实际工程，并从中获得了具有指导意义的结论。铝合金模板体系计算书目录一、工程概况1二、计算参数21、材料特性22、设计标准2三、楼板模板计算31、楼面荷载传递路径分析32、楼面板计算33、边框强度验算44、边框挠度验算55、横肋强度验算56、横肋挠度验算67、铝板强度及挠度验算6四、梁底板计算81、计算参数82、荷载83、边框强度验算94、边框挠度验算105、横肋强度验算106、横肋挠度验算117、铝板强度及挠度验算11五、楼板支撑计算131、计算参数132、单顶支撑受压稳定性验算133、四天期龄混凝土楼板在支撑作用下的受压验算14六、SL（SOFFITLENGTH）计算16七、墙模板计算171、荷载作用路径分析172、混凝土侧压力计算173、计算参数184、横肋（横肋）强度验算195、横肋挠度验算206、墙身铝板强度及挠度验算207、边框强度验算218、边框挠度验算229、穿墙螺丝计算2210、背楞计算2311、KICKER（24小时混凝土期龄）24І铝合金模板体系计算书八、铝合金模板体系抗测力计算261、单片墙模板的水平力验算262、单片墙模板抗倾覆验算282、标准层墙模板的整体抗测力验算31九、柱子验算401、荷载作用路径分析402、混凝土侧压力计算403、计算参数424、横肋（横肋）强度验算425、横肋挠度验算446、墙身铝板强度及挠度验算447、边框强度验算458、边框挠度验算459、背楞计算4510、柱子稳定验算46《铝模板撑杆下部水平力验算》47Ⅱ铝合金模板体系计算书一、工程概况工程名称：万科•东莞金域国际花园标准层层高为2.8ｍ。墙、柱、板、梁模板均采用广东合迪科技有限公司的铝框组合模板系统。梁、板模板支撑采用YJ型可调节钢管支撑，套管为φ60×2.0㎜，插管为φ48×2.0㎜。楼板最大厚度为120㎜。板、梁模板计算内容包括梁模板、楼面板、楼面龙骨、SL和BB。验算它们在竖向荷载作用下的强度和刚度。墙面模板系统计算内容包括铝合金墙板，穿墙螺丝，钢背楞。验算它们在混凝土侧压力作用下的强度及刚度。图1-1铝合金模板布置图1铝合金模板体系计算书二、计算参数1、材料特性铝型材（型号6063）弹性模量，E70000mm4抗弯强度设计值，ƒ150N/mm²抗剪强度设计值，ƒv85N/mm²铝面板（型号3303）弹性模量，E70000mm4抗弯强度设计值，ƒ100N/mm²抗剪强度设计值，ƒv60N/mm²钢（Q235）弹性模量，E206000mm4抗弯强度设计值，ƒ215N/mm²抗剪强度设计值，ƒv125N/mm²2、设计标准荷载：铝模自重0.25kN/m2施工荷载（局部）2.5kN/m2施工荷载（支撑）1.0kN/m2混凝土自重25kN/m3水平构件的容许挠度不能超过跨度的1/250；压缩变形不能超过跨度的1/1000。验算强度时使用荷载的设计值，验算刚度的时候使用荷载的标准值，为了计算方便一律先用设计值验算，不合格时再用标准值复核。计算过程中，所有构件均按简支梁进行受力分析。虽然假设与实际受力情况不完全一致，但取其极限工况偏安全（对边导荷，受荷面积放大）。2铝合金模板体系计算书三、楼板模板计算A.楼面板计算B.楼面龙骨计算C.楼面单顶计算D.楼面板和墙身板连接件SL计算E.BB条计算1、楼面荷载传递路径分析：楼面混凝土自重铝楼面模板薄板加强结构（包括横肋及边框）楼面龙骨BB条（BEAMBAR）楼面支撑2、楼面板计算：标准楼面模板尺寸为400×1100mm。图1-2铝合金楼面板模板示意图（1）计算参数楼板厚度200mm铝板厚度4.00mm截面惯性距（I）边框2，14mm4横肋69,595mm4截面抵抗距（W）边框6,554mm33铝合金模板体系计算书横肋3,479mm3抗弯强度设计值边框/横肋（Fy)150N/mm2铝板（Fy)100N/mm2抗剪强度设计值边框/横肋（Fy)85N/mm2铝板（Fy)60N/mm2（2）荷载铝模板自重0.25kN/m2200mm厚硂楼板5.0kN/m2施工荷载（局部）2.5kN/m2荷载效应组合的设计值：Q=[1.2×（G1k+G2k+G3k）+1.4×(Q1k)]=1.2×（0.25+5.0）+1.4×2.5=9.8kN/m23、边框强度验算每条边框的荷载计算为板宽的一半，即400mm/2=200mm，按照计算假设，边框跨度为1.1m的简支梁计算为最不利情况。化为线荷载为：Q=9.80×0.4/2=1.96kN/m图1-3计算简图跨中最大弯矩为：M=82qLkN٠m=81.196.12=0.296kN٠m图1-4弯距图4铝合金模板体系计算书截面最大正应为：232/150/16.456554296000/mmNmmNmNWM最大剪力：截面有效计算面积A=498.55mm2最大剪应为τ=1.08×1000/498.55=2.17N/mm2100N/mm24、边框挠度验算跨中最大挠度：mmmmEIqLd40.4250/110049.221441070000384110096.15384544图1-5挠度变形图满足要求。5、横肋强度验算楼面模板横肋长度为400mm，根据横肋的布置尺寸可知其荷载计算宽度为400/2+350/2=375mm。因此，线荷载为：Q=9.80×0.375=3.68kN/m图1-6计算简图跨中最大弯矩：mkNqLM074.0840.068.3822图1-7弯矩图铝合金模板体系计算书截面最大正应力：22/150/27.21347974000mmNmmNWM最大剪力:Q=Q×ι/2=3.68×0.4/2=0.74kN截面有效计算面积：A=328mm2最大剪应力:ι=0.740×1000/328=12.26N/mm2100N/mm26、横肋挠度验算跨中最大挠度：mmmmEIqLd6.1250/400252.0695957000038440068.35384544满足要求。7、铝板强度及挠度验算铝板为四周支撑的双向板，最大计算尺寸为400mm×400mm。双向板强度及挠度计算公式：弯矩=表中系数×012pl挠度=表中系数×)1(12;23401vEhBBplcc由0201/ll=400/400=1查表得ƒ=0.00127,m=0.0176M=表中系数×201pl=0.0176×0.0098×4002=27.60N·mm22/150/006.067.426660.27mmNmmNWM受弯验算合格。mmmmd6.1250/400776.0)3.01(12470004001080.900127.02343挠度验算合格。铝合金模板体系计算书四边固定的系数表：四边固定板yxllfxMyM0xMoyM计算公式计算简图0.500.002530.04000.0038-0.0829-0.0570挠度=表中系数;401cBpl0.550.002460.03850.0056-0.0814-0.05710.600.002360.03670.0076-0.0793-0.05710.650.002240.03450.0095-0.0766-0.05710.700.002110.03210.0113-0.0735-0.0569弯矩=表中系数2ql0.750.001970.02960.0130-0.0701-0.05650.800.001820.02710.0144-0.0664-0.05590.850.001680.02460.0156-0.0626-0.05510.900.001530.02210.0165-0.0588-0.0541式中l取用xl和yl中较小者。0.950.001400.01980.0172-0.0550-0.05281.000.001270.01760.0176-0.0513-0.0513铝合金模板体系计算书四、梁底板计算计算过程中，所有构件均按简支梁进行受力分析。虽然假设与实际受力情况不完全一致，但取其极限工况偏安全。本工程标准梁底板模板最大尺寸为300900.1、计算参数最大梁尺寸250mm650mm弹性模量E70000N/mm2铝板厚度4.00mm截面惯性矩（I）边框214,41mm4横肋69,595mm4截面抵抗矩（W）边框6,554mm3横肋3,479mm3抗弯强度设计值边框/横肋（Fy）150N/mm2铝板（Fy）100N/mm2抗剪强度设计值边框/横肋（Fy）85N/mm2铝板（Fy）60N/mm22、荷载铝模板自重0.25kN/m2梁钢筋混凝土自重1.625kN/m2振捣荷载2.0kN/m221321/6.220.24.1)25.1625.0(2.1)](4.1)(2.1[mkNQGGGQkkkk铝合金模板体系计算书3、边框强度验算图4-1模板截面每条边框的荷载计算为板宽的一半，即300mm/2=150mm。按照计算假设，边框按跨度为0.9m的简支梁计算为最不利情况。化为线荷载为：mkNQ/39.32/3.06.22图4-2计算简图跨中最大弯矩为：mkNmkNqLM343.089.039.3822图4-3弯矩图截面最大正应力232/150/33.526554343000/mmNmmNmNWM最大剪力kNqLQ53.12/9.039.32图4-4剪力图截面最有效面积A=498.55mm2最大剪应力22/100/11.355.498/100053.1mmNmmN铝合金模板体系计算书4、边框挠度验算跨中最大挠度：mmmmEIqLd6.3250/90093.12144107000038490039.35384544满足要求。5、横肋强度验算楼面模板横肋长度为300mm，根据横肋的布置尺寸可知其荷载计算宽度为300/2+350/2=325mm。因此，线荷载为：mkNQ/48.8375.06.22图4-5计算简图跨中最大弯矩222/095.0830.048.88mmkNqLM图4-6弯矩图截面最大正应力22/150/42.27347995400mmNmmNWM最大剪力kNlQQ27.12/3.048.82/图4-7剪力图截面有效计算面积A=328mm2最大剪应力22/100/87.3328/100027.1mmNmmN铝合金模板体系计算书6、横肋挠度验算跨中最大挠度：mmmmEIqLd2.1250/300183.0695957000038430048.85384544满足要求。7、铝板强度及挠度验算铝板为四周支撑的双向板，最大计算尺寸为300mm×400mm。双向板强度及挠度计算公式：弯矩=表中系数201pl挠度=表中系数)1(12;23401vEhBBplcc四边固定的系数表：由75.0400/300/0201ll查表得0296.0,00197.0mf22201/016.440000848.00296.0mkNplM表中系数22/150/41.967.426640160mmNmmNWM受弯验算合格。mmmBpldc6.1250/40004.1)3.01(124700004001048.800197.000197.02343401挠度验算合格。铝合金模板体系计算书四边固定的系数表：四边固定板yxllfxMyM0xMoyM计算公式计算简图0.500.002530.04000.0038-0.0829-0.0570挠度=表中系数;401cBpl0.550.002460.03850.0056-0.0814-0.05710.600.002360.03670.0076-0.0793-0.05710.6