钢模板设计计算书

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书

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安宁广近钢模板有限公司

2015年5月20日

小钢模板设计计算书

小模板一般采用钢板面和钢支撑结构制作，钢模板应按《钢结构设计规范》(GBJ 17-88)、《建筑施工手册》、《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB 50204)的要求进行设计和计算。

小模板需计算的项目

（1）板面、与板面直接焊接的纵横肋、竖向主梁的强度与刚度计算。上述构件均为受弯构件，与板面直接焊接的纵横肋是板面的支承边。竖向主梁作为横向肋的支座，对拉螺栓作为现浇混凝土加固支撑。

（2）对拉螺栓的强度。

（3）小模板自稳角的计算。

一、钢面板计算

1、强度计算

Mmax—板面最大计算弯矩设计值(N·m);

γx—截面塑性发展系数Υx=1;

Wx—弯矩平面内净截面抵抗矩(㎜3); 

σmax—板面最大正应力。

2、挠度计算

Vmax=Kf·FI4/B0≤[υ]=h/500

式中     F—新浇混凝土侧压力的标准值（N/㎜2）；

         h—计算面板的短边长（㎜）

         B0—板的刚度，B0=E h23/12（1－v2）；

其中：E—钢材的弹性模量取E=2.06×105(N/㎜2)；

h2—钢板的厚度（㎜）；

V—钢板的泊松系数，V=0.3；

Kf—挠度计算系数;

Vmax—板的计算最大挠度。

2、横肋计算

q=F·h(N/m)

  式中

F—模板板面的侧压力，当计算强度时，它是新浇混凝土的侧压力设计值与倾倒混凝土的荷载设计值之和；当计算刚度时，它只是新浇混凝土侧压力的标准值(N/㎜2)；

h—横肋的间距（㎜）

强度验算

σmax=Mmax/γx·Wx≤f

式中Mmax—横肋最大计算弯矩设计值（N·㎜）。

γx—截面塑性发展系数，γx=1.0;

Wx—横肋在弯矩平面内净截面抵抗矩(㎜3)。

挠度计算

（1）悬臂部分挠度

Vmax=q1I4/8EIx≤[υ]=a/500

式中

q1—横肋上的均布荷载标准值，q1=F·h(N·㎜);

a—悬臂部分的长度（㎜）；

E—钢材的弹性模量(2.06×10 5 N/㎜2)；

Ix—弯矩平面内横肋的惯矩（㎜4）；

I—竖向主梁间距（㎜）；

λ—悬臂部分长度与跨中部分长度之比；

即λ=α/ι

3、竖向主梁计算

q2=Fι

1—竖向主梁的间距（㎜）；

F—模板板面的侧压力（N/㎜2）。

强度验算:

σmax=Mmax/γx·Wx≤f

挠度计算

（1）悬臂部分

Vmax=q2l34/8EIx≤l3/500

（2）跨中部分

Vmax=q2l14/384EIx·（5－24λ2）≤l1/500

4、对拉螺栓计算

N=abFs

式中

N—对拉螺栓最大轴力设计值;

—对拉螺栓轴向拉力设计值，可查表;

a—对拉螺栓横向间距；

a—对拉螺栓横向间距；

b—对拉螺栓纵向间距；

Fs —新浇砼和倾倒砼时作用于模板上的侧压力设计值；

Fs=γGF+γQ Q3k或γGG4k +γQ Q3k;

An—对拉螺栓净截面面积（㎜2）

—螺栓抗拉强度设计值(对拉螺栓ftb= 170N/㎜2,用扁钢带f=215N/㎜2)。1.3。

6、停放是境内外载作用下自稳角计算

小模板面积较小，停放在现场时，在风载的作用下，可能被吹倒，因此停放时小模板的倾斜角度是保证不被刮倒的关键。小模板的稳定性以自稳角α来衡量，即对一定自重的小模板，在某一高度一定的风荷载作用下，能保持其不被吹倒的α角最小值。设模板宽度为B，其自稳角计算公式如下：

G·B·H·α=0.8·K·W·h·h/2·B

即    G·H·α=0.8·K·W·h·h/2

 因为   h= H·cosα   α=H/2·sinα      代入上式

所以   G·H·H/2·sinα=0.8·K·H2 cos2α·1/2

即    Gsinα=0.8K W cos2α=0.8K W (1－sin2α)= 0.8K W －0.8K W sin2α

则   0.8K W sin2α＋Gsinα－0.8K W=0

解得：

式中  G—小模板自重（KN/㎡）；

      W—基本风压（KN/㎡）；

     K— 稳定安全系数    K=1.5

     0.8—基本风压值调整系数

所以             

在小模板实际支设时, α夹角大于上式计算的自稳角时,模板将是稳定的。

全钢小模板实际验算（取受力最不利因素）

以1000为例:已知小模板尺寸H=1000㎜,L=1200㎜,S=1.2㎡,面板采用4㎜厚昆钢板, 横向主梁采用[6.3#槽钢，竖向背楞采用扁铁-60*6，对拉螺栓采用精轧螺栓带锥度螺栓。试全面验算此小模板的强度与刚度。

一、荷载

新浇混凝土侧压力最大值F=50 KN/㎡。

新浇混凝土侧压力设计值F=50×1.2=60 KN/㎡

倾倒混凝土时荷载标准值6 KN/㎡,其设计值F2=6×1.4=8.4 KN/㎡

二、面板验算

选面板小方格中最不利情况计算，即三面固定，一面简支（短边）。

由于Ly/Lx=h/s=320/490=0.65,得最大弯曲系数:K0mx=－0.0796,最大挠度系数:Kf=0.00240

(一)、强度计算

取1㎜宽的板条为计算单元，荷载为：

F3= F1＋F3=60＋8.4=68.4 KN/㎡=0.068 KN/㎡

q=0.0684×1=0.0684N/㎜  但应乘以0.85荷载调整系数,故;

q=0.0684×0.85=0.058N/㎜

Mmax=Kmx0qly2=0.0796×3202=472N.㎜

Wx=1/6×1×62=6㎜3

由公式

σmax=Mmax/Υx·Wx=472/(1×6)=78.67N/㎜2＜215 N/㎜2

满足要求。

（二）挠度验算

Vmax=Kf·Fly4/B0

取F=50KN/㎡=0.05N/㎜2

从公式

全部计算结果满足施工要求