1、墙体标准模板受力分析和计算书目录一、 墙体标准模板系统简介.2二、 墙体标准模板系统的受力分析、刚度计算和强度计算.21、 混凝土侧压力的计算.22、 面板的刚度计算33、 8#槽钢肋的刚度计算34、 背楞的刚度计算45、 吊钩的受力分析.41） 角钢钢板净截面强度验算2） 螺栓的强度计算3） 焊缝的强度计算 6、 挂架平台计算.61） 荷载2） 材料特性 7、 外墙挂架计算.71） 内力分析2） 杆件稳定性和强度验算3） 挂架平台螺栓的验算 8、 墙体受拉螺栓验算.9三、结论.9一、墙体标准模板系统简介本墙体标准模板系统是由模板构造成单元板，然后将单元板拼装成整体大模板。其构件包括墙体标准模2、板的面板、8#槽钢肋、背楞和穿墙螺栓（见图1）。作为墙体标准模板系统的组成部分，吊钩、挂架平台和外墙挂架也是本系统的重要部件。二、墙体标准模板系统的受力分析、刚度计算和强度计算在受力过程中，墙体标准模板的面板直接承受砼侧压力，面板将受力传给8#槽钢肋，8#槽钢肋将力传给背楞，背楞将力传给穿墙螺栓。下面分别对墙体标准模板的面板、8#槽钢肋、背楞和穿墙螺栓进行刚度计算（对于模板，如刚度达标，则强度肯定达标），而对于强度则忽略不计。 本计算书还对吊钩的强度，包括角钢的强度、焊缝的强度和螺栓的强度等进行了计算。1丶混凝土侧压力的计算按施工手册，新浇混凝土作用于模板的最大侧压力，按下列公式计算，并取其中3、的较小值: 其中 - 混凝土的重力密度，取24.000kN/m3； t - 新浇混凝土的初凝时间，可按现场实际值取，按t按200/(T+15)计算，得5.714h； T - 混凝土的入模温度，取20.000； V - 混凝土的浇筑速度，取1.500m/h； H - 模板计算高度，取2.85m； 1- 外加剂影响修正系数，取1.000； 2- 混凝土坍落度影响修正系数，取1.150。根据以上两个公式计算的新浇筑混凝土对模板的最大侧压力F；分别为 42.46 kN/m2、68.400 kN/m2，取较小值42.46 kN/m2作为本工程计算荷载。计算中采用新浇混凝土侧压力标准值 F1=42.46k4、N/m2；倾倒混凝土时产生的荷载标准值 F2= 2.000 kN/m2。2、 面板的刚度计算面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和刚度。按规范规定，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a.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: 1.242.501.000.85=43.345kN/m，其中0.905、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: 1.42.001.000.85=2.380kN/m； q = q1 + q2 =43.345+2.380=45.725 kN/m；面板的最大弯距：M =0.145.725300.0300.0= 4.12105N.mm；按以下公式进行面板抗弯强度验算： 其中， -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 : b:面板截面宽度，h:面板截面厚度； W= 10006.06.0/6=6.00103 mm3； f -面板截面的抗弯强度设计值(N/mm2)； f=205.000N/mm2；6、面板截面的最大应力计算值： = M/W = 4.12105 / 6.00103 = 68.587N/mm2；面板截面的最大应力计算值 =68.587N/mm2 小于 面板截面的抗弯强度设计值 f=205.000N/mm2，满足要求！b.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 = 42.501.00 = 42.50N/mm； l-计算跨度(内楞间距): l = 300.00mm； E-面板的弹性模量: E = 210000.00N/mm2； I-面板的截面惯性矩: I = 100.000.600.600.607、/12=1.80cm4；面板的最大允许挠度值: = 1.200mm；面板的最大挠度计算值: = 0.67742.50300.004/(100210000.001.80104) = 0.616 mm；面板的最大挠度计算值: =0.616mm 小于等于面板的最大允许挠度值 =1.200mm，满足要求！3、 8#槽钢肋的刚度计算按照结构表面外露的结构模板规定,模板支架最大挠度允许为计算跨度的1/400.8#槽钢肋尺寸为80435.0,次楞为简支在主楞上的2跨连续梁，其支点为主楞。计算简图如下：q=42.5KN/m2x0.3m=12.75KN/m查静力计算表，弯矩内力计算系数为-0.245.最大弯矩内8、力Mmax=0.245x12.75x0.972=2939136N.mm截面抵抗矩W=25.3103mm4 内钢楞截面惯性矩 I = 101.30cm4内应力f=M/W=2939136/25.3103=116f=205,抗弯强度满足.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：w=0.677ql4/100EIw=L/500 E=2.06x105 N/mm2 w=0.677x12.75x(1.55x1000)4/100EI=0.677x12.75Mx15504/100x2.06x105x101.3x104=2.39mm.w=1550/400mm=3.99、mm满足挠度要求.4、 背楞的刚度计算穿墙螺栓作为背楞的支承,背楞为10#槽钢,设为简支在对拉穿墙螺栓上的悬臂梁, 承受为间距300mm的8#槽钢肋及边楞传来的集中荷载,从标准板来看，螺栓最大间距为1100mm，现计算1100mm跨挠度.(该跨相对较大,具有代表性). 按照结构表面外露的结构模板规定,模板支架最大挠度允许为计算跨度的1/400.计算简图如下(由于内楞较密,简化成均布荷载计算):（q=42.495x1.55+0.97/2=53.5KN/M）查静力计算表，最大挠度wmax=ql4(5-24a2/l2)/384EI E=2.06x105Nmm2钢楞截面惯性矩 I = 198cm4wm10、ax=53.5x11004(5-24x2002/11002)/384x2.06x105x198x104=2.1mmw=1100/400=2.75mmE=2.06x105Nmm2,满足要求.5、吊钩的受力分析吊钩用角钢制作，角钢型号为L100x80x8, 长度为400mm。80mm角钢面上有4个18的圆孔，用螺栓与大模板连接（圆孔如图所示），螺栓直径d=16mm。 在100mm角钢面中心打一圆孔作为吊孔, 圆孔径=30mm。 模板的最大设计宽度通常不超过7米，模板重量为130kg/m2，取最大宽度7m计算, 故模板重量=7x3x130=2730 kg.合26754N。1） 角钢钢板净截面强度验算11、：吊孔中心至角钢边的一个截面面积最小，其宽度为30mm(见图)，应校核这一截面的强度。吊钩在模板吊装过程中受垂直向下的拉力，故验算其抗拉强度折模调整系数取1.1，则：吊钩受力N=26754x1.1=29429N, A=30x8=240mm2。吊钩为L100x80x8, 查钢结构设计规范得其抗拉强度设计值在375460N/mm2之间, 取其最小值f=375N/ mm2。 =N/A=29429N/240=123N/ mm2f, 故吊钩满足抗拉强度的要求。2）螺栓的强度计算：连接螺栓为普通粗制M16螺栓, 螺栓的有效截面Ae=156.7mm2, 允许抗拉强度为ffb=170N/mm2(查自纲结构设计12、规范)。每个吊钩由4个螺栓连接, N1=N/4=29429/4=7357N= N1/A=7357N/156.7 mm2=47N/ mm2ftb，螺栓满足抗拉强度的要求。3）焊缝的强度计算a、侧向焊缝强度计算焊缝侧向受力, 双面焊, 焊缝高度hf=6mm, 有效厚度he=hfxcos45o, 有效长度为实长度 10mm。焊缝高度的许用抗剪强度为ffW=160N/mm2, 则：A=2xhex(1w-10)=2x0.7x6x(50-10)=336mm2剪力V=N1=7484N则=V/A=7484/336=22.3Nmm2ffw，故侧向焊缝满足抗剪强度的要求。b、底部焊缝的强度计算侧向焊缝受拉力作用,13、 双面焊, 焊缝高度hf=6mm, 有效厚度he=hfxcos45o,有效长度为实长度 10mm。焊缝的许用抗拉强度为ffW=160N/mm2, 则：A=2xhex(1w-10)=2x0.7x6x(200-10)=1596mm2拉力N=14968N则=N1/A=14968N/1596mm2=9.38N/mm2ffw，故底部焊缝满足抗拉强度的要求。6、挂架平台计算1） 荷载 挂架平台作为施工的活动平台，主要承受施工荷载，其自重小，可以忽略不计。取施工荷载为2.5KN/m2。因为挂架间隔为1.2m, 故q=2.5x1.2=3KN/m，考虑分项系数后：q=3x1.4=4.2KN/m2）材料特性三角形14、支架的三个边，所使用的构件皆为L50x5的等边角钢，查得其截面面积A=480mm2, 最小回转半径rmin=9.8mm，Wx=3.13x10mm3。强度验算先对水平支撑杆AB进行分析：RA=RB=0.5qL=2.0667KNM=(1/8)xqL2=(1/8)x4.2x0.832=0.362KN.m通过静力分析可知：AB杆为拉弯杆。拉力N=2.0667KN,弯矩M=0.362KN.m AB杆的截面最大应力为：=N/A+M/W=2.0667x1000/480+0.362x106/3.13x103=119.96Mpaf=215Mpa, AB杆满足截面强度的要求。BC杆为压杆, 压力N= -2.70415、KNLo=1.086m, rmm=9.8mmmax=Lo/rmm=1.086/9.8=110.8150查表取=0.401=N/(A)=2.0704x1000/(0.401x480)=14.05Mpa，满足截面强度的要求。AC杆为压力杆, 压力为N= -2.0667KN, 和BC杆比较后,AC杆可以不验算。7、外墙挂架计算1）荷载外墙挂架A点承受模板传来的荷载，设挂架间距为1.8m, 则N1=11.97KN, 取施工荷载为2.5KN/m2。因为挂架间隔为1.8m,故： q=2.5x1.8=4.5KN/m考虑分项系数后q=4.5x1.4=6.3KN/m 模板支架支腿传递的集中荷载为：N2=3.6K16、N2）内力分析由Mc=0可得T1=(11.97x0.2+6.3x1.4x1.4/2+3.6x1.1)/1.65=7.59KNT2=-T1=-7.59KN3）杆件稳定性和强度验算 AC杆: 受压N=-15.44KNLo=1000mm ro=9.8mm,A=480mm2=1000/9.8=102.04150，满足稳定性要求。 查表得=0.496 应力=15.44x1000/(0.496x480)=64.85N/mm2f=215N/mm2，满足截面强度的要求。BC杆: 受压N=-10.93KNLo=1.221mm,ro=9.8mm,A=480mm2查表得=0.361应力=10.93x1000/(0.17、361x480)=63.077N/mm2f=215N/mm2，满足截面强度的要求。4）挂架平台螺栓的验算螺栓直径D=30mm,A=706.86mm2螺栓受力: T1=7.59KN 应力: =7.59x1000/706.86=10.74N/mm2f=215N/mm2，所以螺栓满足强度的要求。8、墙体受拉螺栓验算 螺栓直径最大处D=30mm, 最小处D26mm，底层螺栓受力最大, 故只验算底层螺栓。 Al=D2/4-9D=x262/4-9x26=296mm2混凝土浇注高度:H=2620-225=2395mm 侧压力:p=50KN/m2 F=PA2=50KNm2x(0.65mx1.8m)=58.5KN 受拉应力:=F/Al=58.5x1000/296=197.6MPa215Mpa 故受拉螺栓满足强度要求。三、结论 经对本墙体标准模板系统的各个部件进行受力分析、刚度计算和强度计算，所有部件均能够满足刚度和强度的要求，安全可靠。