楼板模板的设计
楼板模板的设计
2009447094 刘金周 该现浇楼板长6m,宽3 m,板厚100mm,试进行模板系统设计。
楼板模板选用竹胶板2000mm×1000mm×15mm;内楞选用50mm×100mm木方,间距取400mm;外楞选用100mm×100mm木方,间距取500mm,内、外楞均选用红松;立柱选用Φ48×3.5钢管,间距沿内楞方向为1.2m,沿外楞方向为0.5m。红松的E=9000竹胶板E=9898. (一)模板系统的设计 1、配板
2、布置内楞
3、布置外楞
4、布置立柱
荷载统计
⏹ 楼板及支架自重: 0.3KN/㎡ ⏹ 混凝土自重: 240×0.1=2.4 KN/㎡ ⏹ 钢筋自重: 1.1×0.1=0.11 KN/㎡ ⏹ 总计: 2.81KN/㎡ ⏹ 施工荷载: 均布荷载: 2.5 KN/㎡ 集中荷载: 2.5 KN
(1) 荷载组合
施工荷载为均布荷载:
F'=γ0(γGSGk+γQkSQk
)
2
=0.9⨯[1.2⨯(0.3+2.4+0.11)+1.4⨯2.5]=5.68kN/m
⎛
F'=γ0 γGSGK+
⎝
n
∑γ
i=1
Qi
ψciSQiK
⎫⎪⎭
2
=0.9[1.35⨯(0.3+2.4+0.11)+1.4⨯0.7⨯2.5]=5.62kN/m
两者取大值,应取5.68kN/m2作为计算依据。 取1m宽板条为计算单元,化为均布线荷载:
q1=5.68⨯1=5.68kN/m
施工荷载为集中荷载时:
q2=[0.9⨯1.2⨯(0.3+2.4+0.11)]⨯1=3.03kN/m
P=0.9⨯1.4⨯2.5=3.15kN/m
2. 模板面板验算 (1) 强度验算
施工荷载为均布荷载时,按三跨连续梁计算: 计算简图:
支座处:M1=0.1⨯q1l=0.1⨯5.68⨯0.4=0.091kN⋅m 施工荷载为集中荷载时: 计算简图:
2
2
跨中:M2=0.08⨯q2l+0.175Pl=0.08⨯3.03⨯0.4+0.175⨯3.15⨯0.4=0.26kN⋅m支座::M3=0.1⨯q2l+0.15Pl=0.1⨯3.03⨯0.4+0.15⨯3.15⨯0.4=0.24kN⋅m
2
2
22
由于M2>M3>M1,故应按M2验算强度。 15mm厚竹胶板 W=
σ=
M2W
=
0.26⨯1037500
6
bh6
2
=
1000⨯15
6
2
=37500mm
3
=6.9N/mm
2
2
(2) 刚度验算
q=(0.3+2.4+0.11)⨯1=2.81kN/m
15mm厚竹胶板 I=
ω=
KWql
4
bh12
3
=
4
1000⨯15
12
3
=28125mm0
4
100EI
=
0.677⨯2.81⨯400
100⨯9898⨯281250
=0.175mm
l400
=1mm(可以)
3. 次龙骨验算 (1) 强度验算
按三跨连续梁计算,跨度为0.5m: 施工荷载为均布荷载时,化为线荷载为:
q1=5.68⨯0.4=2.27kN/m
施工荷载为集中荷载时:
q2=[0.9⨯1.2⨯(0.3+2.4+0.11)]⨯0.4=1.214kN/m
P=0.9⨯1.4⨯2.5=3.15kN/m
施工荷载为均布荷载时: 计算简图:
支座处:M1=0.1⨯q1l2=0.1⨯2.27⨯0.52=0.057kN⋅m 施工荷载为集中荷载时: 计算简图:
跨中:M2=0.08⨯q2l+0.175Pl=0.08⨯1.214⨯0.5+0.175⨯3.15⨯0.5=0.3kN⋅m
2
2
由于M2>M1,故应按M2验算强度。 50×100mm木方 W=
σ=
M2W
=0.3⨯108.3⨯10
64
bh6
2
=
50⨯100
6
2
=8.3⨯10mm
43
=3.6N/mm
2
2
(2) 刚度验算
q2=(0.3+2.4+0.11)⨯0.4=1.124kN/m
50×100mm木方 I=
ω=
KWq2l100EI
4
bh12
3
=
46
50⨯100
12
3
=4.2⨯10mm
l400
64
=
0.677⨯1.124⨯500
100⨯9000⨯4.2⨯10
=0.01mm
=1.25mm(可以)
4. 主龙骨验算 (1) 强度验算
100×100mm木方的自重标准值:5kN/m3;均布荷载5×0.1×0.1/1.2=0.04 kN/m2,模板自重标准值应为0.3+0.04=0.34 kN/m2。
计算直接支承小楞结构的构件时,均布活荷载取1.5kN/m2。
F'=γ0(γGSGk+γQkSQk
)
2
=0.9⨯[1.2⨯(0.34+2.4+0.11)+1.4⨯1.5]=4.97kN/m⎛
F'=γ0 γGSGK+
⎝
n
∑γQiψciSQiK⎪
i=1
⎫⎭
2
=0.9⨯[1.35⨯(0.34+2.4+0.11)+1.4⨯0.7⨯1.5]=4.74kN/m
两者取大值,应取4.97kN/m2作为强度计算依据。 按三跨连续梁计算,跨度为1.2m ,化为均布线荷载为: 计算简图:
q1=4.97⨯1.2=5.96kN/m
支座:M=0.1⨯q1l=0.1⨯5.96⨯1.2=0.858kN⋅m跨中::M=0.1⨯q1l
2
22
=0.1⨯5.96⨯1.2
2
=0.858kN⋅m
5
3
100×100mm木方 W=
σ=
MW
=
0.858⨯101.67⨯10
56
bh6
2
=
100⨯100
6
2
=1.67⨯10mm
=5.14N/mm
2
2
(2) 刚度验算
q2=(0.34+2.4+0.11)⨯1.2=3.42kN/m
100×100mm木方 I=
ω=
KWq2l100EI
4
bh12
3
=
46
100⨯100
12
3
=8.3⨯10mm
l400
64
=
0.677⨯3.42⨯1200
100⨯9000⨯8.3⨯10
=0.643mm
=3mm(可以)
5. 立柱验算
应按两端铰接轴心受压构件计算, L0应取支柱上多层纵横向水平拉杆的最大间距1.8m。
模板及其支架的自重标准值应为0.75 kN/m2。
计算支撑结构立架立柱及其他支承结构构件时,均布活荷载取1.0kN/m2;
F'=γ0(γGSGk+γQkSQk
)
2
=0.9⨯[1.2⨯(0.75+2.4+0.11)+1.4⨯1.0]=4.78kN/m⎛
F'=γ0 γGSGK+
⎝
n
∑γQiψciSQiK⎪
i=1
⎫⎭
2
=0.9[1.35⨯(0.75+2.4+0.11)+1.4⨯0.7⨯1.0]=4.84kN/m
两者取大值,应取4.84kN/m2作为强度计算依据。
N=4.84⨯1.2⨯0.5=2.9kN
λ=
L0i
=
180015.78
=114
根据杆件长细比λ查表:ϕ=0.489
σ=
N=
2.9⨯10
3
ϕA0.489⨯489
=12.13N/mm
2
≤f=205N/mm(可以)
2
立柱满足稳定性要求。