梁模板计算实例

1模板计算实例1、工程概况柱网尺寸6m×9m，柱截面尺寸600mm×600mm纵向梁截面尺寸300mm×600mm，横向梁截面尺寸600mm×800mm，无次梁，板厚150mm，层高12m，支架高宽比小于3。（采用泵送混凝土。）2、工程参数（技术参数）梁与支架参数梁截面宽度0.24m梁截面高度0.4m支架高度2.9m楼板厚度120m立杆梁跨度方向间距la1m钢管类型φ48×3.0m梁两侧与梁底立杆梁两侧立杆间距1m,梁下增加2根立杆水平杆最大步距1.0m顶步步距0.8立杆伸出水平杆长度a0.4m面板18mm厚木胶合板梁底面板木楞100×100mm方木，2根梁侧次楞50×80mm方木，间距150mm梁侧主楞方木60mm×90mm，间距300mm穿梁螺栓穿梁螺栓直径14mm，间距：300mm×300mm荷载参数永久荷载新浇砼自重24kN/m3钢筋自重1.5kN/m3面板次楞自重0.3kN/m2支架自重0.127kN/m可变荷载施工人员及设备荷载1kN/m2（根据不同情况定）倾倒砼对梁侧模板荷载2kN/m2振捣砼对梁底模板荷载2kN/㎡振捣砼对梁侧模板荷载4kN/㎡23计算3.1梁侧模板计算图3.1梁侧模板受力简图3.1.1梁侧模板荷载标准值计算新浇筑的混凝土作用于模板的侧压力标准值，依据建筑施工模板安全技术规范，按下列公式计算，取其中的较小值:VFC210t22.04.1.1-1HFc4.1.1-2式中：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5.7小时。T：混凝土的入模温度，经现场测试，为20℃；V--混凝土的浇筑速度，取11m/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0.8m；β1--外加剂影响修正系数，取1.2；β2--混凝土坍落度影响修正系数，取1.15。VFC210t22.0=0.22×24×5.7×1.2×1.15×3.32=138.13kN/m23HFc=24×0.8=19.2kN/m2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19.2kN/m2。3.1.2梁侧面板强度验算面板采用木胶合板，厚度为18mm，验算跨中最不利抗弯强度和挠度。计算宽度取1000mm。（次楞平行于梁方向）面板的截面抵抗矩W=1000×18×18/6=54000mm3；（W=650×18×18/6=35100mm3；）（次楞垂直于梁方向）截面惯性矩I=1000×18×18×18/12=486000mm4；（I=650×18×18×18/12=315900mm4；）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=0.15m。2、荷载计算新浇筑混凝土对模板的侧压力标准值G4k=19.2kN/m2，振捣砼对侧模板产生的荷载标准值Q2K=4kN/m2。（规范：2振捣混凝土时产生的荷载标准值（kQ2）（↓→）对水平面模板可采用2kN/m2，对垂直面模板可采用4kN/m2）荷载基本组合1）由可变荷载效应控制的组合kQniikGQrGrS111（4.3.1—2）niikQiniikGQrGrS119.0（4.3.1—3）式中Gr──永久荷载分项系数，应按表4.2.3采用；4Qir──第i个可变荷载的分项系数，其中1Qr为可变荷载1Q的分项系数，应按表4.2.3采用；niikG1──按永久荷载标准值kG计算的荷载效应值；QikS──按可变荷载标准值ikQ计算的荷载效应值，其中kQS1为诸可变荷载效应中起控制作用者；n──参与组合的可变荷载数。⑵由永久荷载效应控制的组合：niQikciQiGkGSrSrS1（4.3.1—4）式中ci──可变荷载iQ的组合值系数，应按现行国家标准《建筑结构荷载规范》（GB50009）中各章的规定采用；模板中规定的各可变荷载组合值系数为0.7。（对本工程而言）式中：0r──结构重要性系数，其值按0.9采用；Gr──永久荷载分项系数G4k──新浇筑混凝土对模板的侧压力标准值Q───活荷载分项系数；Q2K───振捣砼对侧模板产生的荷载标准值均布线荷载设计值为：q1=0r×(Gr×G4k+Q×Q2K)×1=0.9×(1.2×19.2+1.4×4)×1=25.776KN/m2）由永久荷载效应控制的组合：niQikciQiGkGSrSrS1（4.3.1—4）式中ci──可变荷载iQ的组合值系数，应按现行国家标准《建筑结构荷载规范》（GB50009）5中各章的规定采用；模板中规定的各可变荷载组合值系数为0.7。Gr──对由永久荷载效应控制的组合，应取1.35。）式中：0r──结构重要性系数，其值按0.9采用；Gr──永久荷载分项系数G4k──新浇筑混凝土对模板的侧压力标准值Q──活荷载分项系数；Q2K──振捣砼对侧模板产生的荷载标准值均布线荷载设计值为：q2=0r×(Gr×G4k+Q×ci×Q2K)×1=0.9×(1.35×19.2+1.4×0.7×4)×1=26.856KN/m取较大值q=26.856KN/m作为设计依据。3、强度验算mmmfWMmax（5.2.1—2）式中maxM───最不利弯矩设计值，取均布荷载与集中荷载分别作用时计算结果的大值mW──木板毛截面抵抗矩；(矩形截面抵抗矩mW=bh2/6)mf──木材抗弯强度设计值，按本规范附录B表B.3.1—3、B.3.1—4和B.3.1—5的规定采用。6施工荷载为均布线荷载：三跨连续板在均布作用下maxM=0.1q1l2maxM=0.1q1l2=0.1×26.856×0.152=0.06KN·m（maxM=0.1q1l2=0.1×26.856×0.32=0.24KN·m）面板抗弯强度设计值f=12.5N/mm2；σ=Mmax=0.06×106=1.11N/mm2f=12.5N/mm2W54000面板强度满足要求!（0.06×106/35100=1.7N/mm2f=12.5N/mm2）4、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=1×19.2=19.2KN/m；面板最大容许挠度值:150/400=0.38mm；(规范：4.4.1当验算模板及其支架的刚度时，其最大变形值不得超过下列容许值：1.对结构表面外露的模板，为模板构件计算跨度的1/400；2.对结构表面隐蔽的模板，为模板构件计算跨度的1/250；3.支架的压缩变形或弹性挠度，为相应的结构计算跨度的1/1000。）v=0.677gql4/100ExI≤v(三跨连续板在均布荷载作用下)7式中：v───挠度计算值；gq───恒荷载均布线荷载标准值；E───弹性模量；L───面板计算跨度；v───容许挠度。木和胶合板面板应按本规范第4.4.1条采用。面板弹性模量:E=4500N/mm2；ν=0.677ql4=0.677×19.200×1504=0.03mm0.38mm100EI100×4500×486000满足要求!3.2梁侧模板次楞验算定义：用户可根据实际情况选择主楞梁、次楞梁或托梁的计算模型，可以是简支梁、双跨连续梁或三跨连续梁。规范：《建筑施工模板安全技术规范JGJ162-2008》：5.2.2支承楞梁计算时，次楞一般为2跨以上连续楞梁，可按本规范附录C计算，当跨度不等时，应按不等跨连续楞梁或悬臂楞梁设计；主楞可根据实际情况按连续梁、简支梁或悬臂梁设计；同时次、主楞梁均应进行最不利抗弯强度与挠度计算。次楞采用50×80mm(宽度×高度)方木，间距：0.15m。截面抵抗矩W=50×80×80/6=53333mm3；截面惯性矩I=50×80×80×80/12=2133333mm4；3.2.1强度验算81、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，其计算跨度取主楞间距，L=0.3m。图3.2.1次楞计算简图2、荷载计算新浇筑混凝土对模板的侧压力标准值G4k=19.2kN/m2，振捣砼对侧模板产生的荷载标准值Q2K=4kN/m2。均布线荷载设计值为：kQniikGQrGrS111（4.3.1—2）【0.9×(1.2×19.2+1.4×4)】q1=0.9×(1.2×19.2+1.4×4)×0.15=3.866KN/m（可变荷载）niQikciQiGkGSrSrS1（4.3.1—4）【1.35×19.2+1.4×0.7×4】q2=0.9×(1.35×19.2+1.4×0.7×4)×0.15=4.028KN/m（永久荷载）取较大值q=4.028KN/m作为设计依据。式中内容：0.9--结构重要性系数，其值按0.9采用；1.2---新浇筑混凝土自重（kG2）。对由可变荷载效应控制的组合，应取1.2；1.4--振捣混凝土时产生的荷载（kQ2）。一般情况下应取1.4；4--振捣混凝土时产生的荷载（kQ2）。（振捣混凝土时产生的荷载标准值（kQ2），对水平面模板可采用2kN/m2，对垂直面模板可采用4kN/m2）0.15—次楞间距。（把面荷载化为线荷载）91.35--新浇筑混凝土自重（kG2）。对由永久荷载效应控制的组合，应取1.35。0.7--式中ci──可变荷载iQ的组合值系数，应按现行国家标准《建筑结构荷载规范》（GB50009）中各章的规定采用；模板中规定的各可变荷载组合值系数为0.7。表4.2.3荷载分项系数荷载类别分项系数i模板及支架自重（kG1）永久荷载的分项系数：⑴当其效应对结构不利时：对由可变荷载效应控制的组合，应取1.2；对由永久荷载效应控制的组合，应取1.35。⑵当其效应对结构有利时：一般情况应取1；对结构的倾覆、滑移验算，应取0.9。新浇筑混凝土自重（kG2）钢筋自重（kG3）新浇筑混凝土对模板侧面的压力（kG4）施工人员及施工设备荷载（kQ1）可变荷载的分项系数：一般情况下应取1.4；对标准值大于4kN/m2的活荷载应取1.3。振捣混凝土时产生的荷载（kQ2）倾倒混凝土时产生的荷载（kQ3）风荷载（k）1.4荷载组合4.3.1按极限状态设计时，其荷载组合必须符合下列规定：1.对于承载能力极限状态，应按荷载效应的基本组合采用，并应采用下列设计表达式进行模板设计：RSr0（4.3.1—1）式中0r──结构重要性系数，其值按0.9采用；S──荷载效应组合的设计值；R──结构构件抗力的设计值，应按各有关建筑结构设计规范的规定确定。对于基本组合，荷载效应组合的设计值S应从下列组合值中取最不利值确定：103、强度验算计算最大弯矩：Mmax=0.1ql2=0.1×4.028×0.32=0.036kN·m（建筑结构静力计算手册）最大支座力：1.1ql=1.1×4.028×0.3=1.33kN（建筑结构静力计算手册）次楞抗弯强度设计值[f]＝17N/mm2。次楞抗弯强度按下式计算:Σ=Mmax=0.036×106=0.675N/mm217N/mm2W53333满足要求!3.3.2抗剪强度验算次楞最大剪力设计值V1=0.6q1l=0.6×4.028×0.3=0.725KN（建筑结构静力计算手册）木材抗剪强度设计值fv=4.8N/mm2；抗剪强度按下式计算:τ=3V=3×0.725×103=0.272N/mm2fv=4.8N/mm22bh2×50×80次楞抗剪强度满足要求!3.2.3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：（规范:验算挠度采用荷载标准值）q=19.2×0.15=2.88KN/m；11次楞最大容许挠度值=300/250=1.2mm；(规范4.4.1L/250）次楞弹性模量:E=10000N/mm2；挠度按下式计算:ν=0.677ql4=0.677×2.88×3004=0.007mm1.2mm100EI100×10000×2133333满足要求!3.3梁侧模板主楞验算主楞采用方木60mm×90mm，间距：0.3m。截面抵抗矩W=60×90×90/6=81000