铝合金计算书版本

铝合金计算书版本 Document serial number【KKGB-LBS98YT-BS8CB-BSUT-BST108】

铝合金模板

目录

设计大纲

编制依据

材料性能

设计和计算

. 楼面模板结构计算

A.楼面板计算

B.楼面龙骨计算

C.楼面支撑立杆计算

D.转角连接计算

E.龙骨拉杆计算

. 墙模板结构计算

A.墙板计算

B.铁威令计算

C.穿墙拉杆计算

设计大纲

楼面模板的主要组成构件有楼面板，楼面龙骨，楼面支撑，转角及龙骨拉杆。由于竖向受力，这些原件均需经过强度和挠度的验算。

墙身模板的主要组成原件有墙板，穿墙丝杆，铁威令，踢脚挡板，垫脚板。由于承受水平方向混凝土的压力负载，这些构件均需经过强度和挠度的验算。

编制依据

本工程设计图纸

公司质量、环境和职业健康安全一体化管理文件

省厅及地方关于模板支撑架相关文件要求

《建筑施工手册》(第五版)

《建筑施工简易计算》（江正荣等编着）

《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ 130-2011)《铝合金模板系统应用技术标准》

《建设工程施工现场管理规定》

《建设工程安全生产管理条例》（国务院第393号令）

《建筑工程预防坍塌事故若干规定》（建设部建质[2003]82号）

《建筑施工安全检查评分标准》（JGJ59-2011）

《建设工程施工安全技术操作规程》

《建筑施工模板安全技术规范》（JGJ 162-2008）

铝挤压型材

标准等级：6061 T6

弹性系数, E 68900 N/mm2

屈服强度, F y 200 N/mm2

允许弯曲应力 F y) 160 N/mm2

铝平板

标准等级：6061 T6

弹性系数, E 68900 N/mm2

屈服强度, F y 135 N/mm2

允许弯曲应力 F y) 95 N/mm2

低碳钢威令

标准等级：43A 到BS 4360 及铁-1987

弹性系数, E 206000 N/mm2

屈服强度, F y 250 N/mm2

允许轴向拉伸应力 F y) 165 N/mm

允许弯曲应力 F y) 150 N/mm

设计及计算

·荷载:

模板自重（25KG/m2）= 25×10×10-3 = KN/m2

施工荷载 KN/m2

钢筋混凝土重度 25 .1KN/m3

·单件模板允许的挠度不超过跨径的1/250。

4.1楼面模板结构计算

a)楼面板计算

b)楼面龙骨计算

c)楼面支撑计算

d)转角计算

e)龙骨拉杆计算

楼板建筑负荷路径

楼板混凝土→铝板→加劲构件(DRX, PRDX) →楼面板→龙骨拉杆→楼面支撑

A.楼面板计算

假定所有构件是单纯支撑，然而此非实际，确有作出最坏情况的假定。

在混凝土结构区大块使用TLD模板系统，标准楼面尺寸是450x900mm.

(1). 几何及物理性能

楼板厚度（最大板厚计算） 120mm

弹性系数(铝平板) 68,900 N/mm2

铝平板厚度 4mm

转动惯量(I)

PRDX (边框) =214,409mm4

DRX (加劲) =69,595mm4

承重力矩(W)

PRDX (边框) =6,557 mm3

DRX(加劲) =3,479 mm3

)

屈服强度 (F

y

PRDX / DRX 200 N/mm2

铝平板 135 N/mm2

允许应力

% 弹性极限应力)

PRDX / DRX

) 160 N/mm2

y

) 95 N/mm2

铝平板

y

(2).负荷.

a.模板自重 m2

b.钢筋混凝土 (楼面板) KN/ m 3) = m 2

c.施工活荷载 KN/ m 2

合计 F =×+×= KN/ m 2

(3). PRDX 边框弯曲度

PRDX 边框必须支撑模板负荷的一半。假定PRDX 只是单纯支撑，因此受到严重弯曲应力。最大力矩在跨度中部，公式如下： q =*2= KN/m 边框最大力矩是： 边框最大力矩是： 单纯弯曲状况建筑理论：

弯曲应力 =

2/*mm N I

y

M 简化为: 弯曲应力 =2/mm N W

M

因此:

PRDX 边框弯曲应力=

22/160/7.426557

223000

mm N mm N <= 所以, PRDX 弯曲度合格。 (4) 边框挠度（PRDX ）

经验显示，单件模板从支撑点中心线起的挠度不超过跨度的1/270所产生的表面是可接受的。负载条件下的单纯支撑梁的最大挠度由以下公式计算：

挠度(d) =214409

689003841200668.154

????=<1200/250=

因此, 边框的挠度合格. (5) 加劲弯曲度（DRX ）

DRX 加劲长450mm,支撑区域 450/2+400/2=425mm 宽.

加劲上的负载是 t: = KN/m

最大力矩是: m KN 0.0718

425.015.38.m ax 2

2?=?==qL M 弯曲应力 =

22/160/44.203479

71000

mm N mm N W M <== 因此, 加劲的弯曲度合格。 (6) 加劲挠度（DRX ） 挠度由以下公式计算出： 允许挠度 = 400/250 = > d= 因此, 加劲的挠度合格。 (7). 铝平板的弯曲度和挠度

平板四边被环包，其最大面积是450x400mm 。 其弯曲应力其挠度的计算公式如下：

其中

Fb — 由于弯曲引起的应力 B — 源自于以下表格 P — 压力

b — 平板的最短尺寸 t — 平板的厚度 A — 源自于以下表格 E — 弹性系数 D — 挠度

平板的最大弯曲应力由以下公式计算出： 因此，平板的弯曲度合格。

平板的挠度计算公式： mm D 29.146890045000741.00188.03

4

=???=

允许挠度= 450/250 = > D= 因此，平板的挠度合格。

楼面之间的固定销子没有检查，因为销子不用于负载传递。 B. 楼面龙骨计算

假定楼面龙骨是单纯支撑，然而此非实际，确有给出最坏情况的假定。并假定最大楼面龙骨长1050mm, 所支撑的最长楼面板是1350mm 长。

(1). 几何物理性能：.

楼板厚度 120 mm 弹性系数(铝平板) 68,900 N/mm 2

转动惯量 (I) 2494044 mm 4

承受力矩 (W) 58822 mm 3

屈服强度 (F y ) 200 N/mm 2

允许应力 160N/mm 2

(2). 负载.

a. 模板自重 KN/ m 2

b. 钢筋混凝土楼板 KN/ m 3) = KN/ m 2

c. 施工活荷载 KN/ m 2

共计 F1 =×+×= KN/ m2

(3). 楼面龙骨弯曲度

假定梁是单纯支撑，因此经受严重弯曲应力。楼面龙骨承受来自于两边各米的负载。

跨度中部最大力矩由以下公式计算出： q =*=m 梁上最大力矩是:

单纯挠度状态下的建筑理论： 弯曲应力 = 2/*mm N I

y

M 简化为: 弯曲应力 =

2/mm N W

M

因此，

楼面龙骨上的弯曲应力 22/160/00.2458822

1421000

mm N mm N DBX <== 所以，楼面龙骨的弯曲度合格 (4). 楼面龙骨挠度

承载负荷的情况下，单纯支撑的梁的最大挠度由以下公式计算出：

挠度mm 69.02494044

68900384105041.75 d 4

=????=

允许挠度= 1050/250 = > d= 因此，DBX 的挠度合格。 C. 楼面支撑计算

假定所使用的最长中部梁和尾部梁是1050mm.所支撑的楼面最大长度是1050mm.

举例说明，所支撑的一个标准面积是： 所支撑的一个标准面积= + x + = SQM (1). 几何和物理性能：

楼板厚度 120mm 楼板至楼板的高度 2900mm

支撑的长度 (L) 2780mm (2900-120) 保守的 内管 (Φ48×3)

支撑横截面积 (A) 424mm 2 弹性系数 (E) 206000 N/mm 2 转动惯量 (I) 92756mm 4

承受力矩 (W) 4493mm 3、7293mm 3 屈服强度 (F y ) 235 N/mm 2

(2) 负载和稳定性 转为轴向荷载: ×=

支撑的自重约 极限载荷约 24KN> N=+= 因此，合格。 按

f N N

W M N

EX

X

MX X

≤-+

)

8.01(1βρ

其中欧拉临界力2

2x

EX

EA

N λπ= 查表JGJ162-2008附录D ，得267.0=x ρ 欧拉临界力 KN EA N x EX

849.37163

4)5.5460(1006.22

225222=÷-????==ππλπ 2

222

3

3

2

231/235/5.882.19.0/9.81/9.81)

10849.37108.108.01(6770308.100.14

)5.5460(267.0108.10)8

.01(mm N mm N mm N mm

N N N W M N EX

X

MX X

<=??=??-???+÷-???=-+

πβρ

所以，立杆受压稳定性合格！

(4). 检查由于支撑负载引起的混凝土层的直接压应力 支撑的底面为D=60mm 的圆

支撑以下

W1

灌浆8天后的混泥土楼面

150

Figure 1

根据《混凝土结构工程质量验收规范》（GB850204-2002）混凝土强度达到mm 2

才能在楼面作业，根据经验值，24小时C25混凝土能达到mm 2以上，对于快拆体系能满足要求！另外拟在同条件砼试块达到拆模条件要求时，拆除梁、板底模板，保留梁、板与立杆相连接部分的铝梁，作为梁板的支撑。

(5). 检查支撑的稳定性

Figure 2

支撑上的最大力矩是： =单纯弯曲状态下建筑理论： 弯曲应力 =

2/*mm N I

y

M 支撑上的最大挠度是：

挠度EI

ql EI FL 36312 4

3+= =

但支撑的底座是 6X120X120 因此，取允许的挠度=60mm > d= 所以合格。 (D) 转角计算 (在楼面四周提供支撑)

Figure 4

最大支撑间距：1300mm 回转处最大厚度=9mm

∴弯曲应力

回转处最大

弯曲应力 =OK mm N mm N W M ∴<=?=

226

/160/43.296557

10193.0 挠度(d) =

mm 64.5214409

6890038424004

193.05=????

允许的挠度 = 2400/270 = > d= 因此，挠度合格。

转角之间的固定销子和楼面假定每块楼面用2个销子。

因此，每个销子的剪应力KN 715.02

width)

l 0.40m(pane 3.575KN/m =?=

直径16mm 固定销子的允许剪应力22

2/55.38715/102mm N mm N =?>=π

Figure 5

来自楼面龙骨的剪应KN m

m m KN 03.32

05.1)05.1/5.5(2=??=

每根龙骨拉杆分摊的剪应 =2 =

龙骨拉杆的有效剪力区

剪应力23

/04.3500

101.52 mm N =?=

允许的剪应力= = =96 N/ mm2>mm2 OK ∴ 龙骨拉杆固定销子 (Φ16mm )

固定销子上的剪应力2

2

3/25.304

81052.1mm N =??=π 允许的销子剪应力= 102 N/mm2 > mm 因此，合格。 4.2

标准墙板模板的结构计算

A.墙板计算

B.穿墙丝杆计算

C.铁威令计算

A.墙板计算

墙建筑的负载路径:

混凝土→铝板→加劲构件→背楞→螺杆

以下计算是基于最大楼层高度2900mm. 因此，墙板的高度是 2900-120=2780mm.

根据《建筑施工模板安全技术规范》JGJ162-2008

取其中较小值

混凝土重力密度

γ取25KN/m3

C

新浇混凝土初凝时间

t取200/（25+15）=5

外加剂影响修正因素

β取

1

混凝土坍落度影响修正因素

β取

2

混凝土浇筑速度V取1m/h

新浇混凝土侧压力=

(1). 几何及物理性能.

灌浆高度 2900mm

弹力系数

(铝平板) 68,900 N/mm2

平板厚度 4 mm

惯性矩 (I)

PRWX (边框) =214,409 mm4

HRX (加劲) =69595mm4

承重力矩(W)

PRWX (边框) =6557 mm3

HRX (加劲) =3479 mm3

屈服强度 (Fy)

PRWX/HRX 200 N/ mm2

面板 135 N/ mm 2 允许应力

%弹性极限应力)

PRWX/ HRX 160 N/ mm 2 面板 95 N/ mm 2

(2). HRX 加劲弯曲度

最危险的加劲支撑着混凝土墙板最大是200mm 宽，200/2+300/2 = 250mm 深。因此，边框的负荷为含有销子尾端的加劲构件最大力矩由以下公式计算出：

HRX 加劲最大力矩如下： 单纯弯曲状态下的建筑理论：

弯曲应力 =

2/mm N W

M

简化为: 弯曲应力 =2/mm N W

M

因此，加劲边框的弯曲应力（HRX Rail ）

226/160/49.573479

102.0 mm N mm N <=?= 因此，加劲的弯曲度合格。 (3). HRX 加劲挠度

经验显示，单件模板从支撑点中心线起的挠度不超过跨度的1/270所产生的表面是可接受的。由于加劲是焊接于竖向边框，而加劲由平板加固，因此，基于固定端来估计挠度是合理的：

因此，挠度（d ） mm mm 741.0270/200175.069595

689003844509.7 4

=<=???=

所以，加劲的挠度合格 (4). 面板弯曲度/挠度

面板四周有边框，最大面积为450×300.

弯曲应力及挠度公式如下： Where

Fb — 弯曲引起的压力 B — 源自以下Table 2 P — 压力

b — 平板的最短尺寸 t — 平板的厚度 A — 源自于以下表格 E — 弹性系数 D — 挠度

a/b =450/300 = , 使用插入方法，所以 A = and B = 因此，面板的弯曲度合格。

面板的挠度mm 19.1468900300027.00239.0D 3

4

=???=

允许挠度=450/270 = > D= 因此，面板的挠度合格。

(5). 检查转角和墙板之间固定销子

每块墙板的转角与墙板之间假定使用2件销子。 请参照 figure6. 假定负载接近： W=㎡/2×=m.

因此，每个销子的剪应力KN dth)

m(panel wi .KN/m 84.32

45006.17=?=

直径16mm 固定销子的允许剪应力2

2

2/1.198

3840/102mm N mm N =?>

=π 所以销子合格。 (6). PRWX 长边框弯曲度

PRWX 长边框某种程度像连续梁，因而有三角负载，为简化分析，取单一最大跨度900mm, 最大负载 KN/m2 分析，假定跨度有固定端。

Figure 7

PRWX 边框荷载: KN/ 2 = KN/m 因此，PRWX 长边框弯曲度合格。 (7). PRWX 长边框挠度

挠度 （d ）mm EI qL 82.0214409

6890038490011.7384 4

4=???==

允许挠度为: 900/270 = > d= 因此，PRWX 长边框挠度合格。

(8). 房间的周边楼面边缘的垂直载荷所施加于墙板的压缩效应 楼面的负载由长边框和4毫米厚的铝板传递到楼面。事实上，长边框和4

毫米厚的铝板的强度是由水平方向的加劲所形成的一个坚固的隔段，从而

能抵抗垂直压力荷载。从建筑学角度判断，楼面的负载形式不会对墙板的结构性产生影响。

B. 穿墙丝杆计算

以900(H) x 900(W) 间距使用 M16 铁穿墙丝杆

16×16×÷4×140=

最大张力负荷= KN/ <

因此，张力合格。

C. 铁背楞计算

背楞的标准剖面图及三视图：

Figure 8

有2-RHS 及900mm c/c(最大)铁威令，由穿墙丝杆支撑，

剖面特性

A=1061mm2

Iy=

W=29025mm3

(1). 威令的弯曲度

为便于分析，取最大负载m2的威令进行分析，此为最坏情况。

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