挡土墙模板设计
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1.目的
由于厂区内东、北、南侧挡土墙均为钢筋砼挡墙,且高度变化较大。保证砼挡土墙能够快速组装,易于控制,进行挡土墙模板的设计。2.构成
挡土墙采用组合钢模板双面支模,墙高按1500㎜,墙厚400㎜,长21m。
钢模板采用P3015(1500×300)竖排拼装而成。内外围檩采用Φ48×3.5钢管,间距为900×750㎜。对拉螺栓采用M14,间距900×750㎜。3.模板计算
3.1荷载设计值
砼自重(γc)为24KN/㎡;砼强度等级C20;坍落度为140㎜。采用泵送砼卸料,浇筑速度1.16m/h;砼温度为20℃;用插入式振捣器振捣。
3.1.1 砼侧压力
①标准值:F=0.22r c tβ1β2υ1/2
F=r c H
其中:
F—新浇筑砼对模板的最大侧压力(kN/m2)
T—砼的温度℃;
r c—砼的重力密度(kN/m3)取24 kN/m3
β1—外加剂影响修正系数,不掺外加剂时取1.0;掺具有缓凝作用的外加剂时取1.2,取1.0;
β2—砼坍落度影响砼修正系数,当坍落度小于30㎜,取0.85;50~90㎜,取1.0;110~150㎜,取1.15;
υ—砼的浇筑速度取1.16 m/h(按100 m计,70 m3/ h)
H—砼侧压力计算位置处至重新浇筑砼顶面的总高度(m)
T0—新浇筑砼的初凝时间(h),取3.5 h
F1=0.22r c tβ1β2υ1/2=0.22×24×3.5×1×1.15×1.161/2=22.96kN/m2
F2= r c H=24×1.5=36 kN/m2
取最小值: F1=22.96kN/m2
②砼侧压力设计值:
F=F1×分项系数×折减系数=22.96×1.2×0.85=23.42kN/m2
查《建筑施工手册》表17-78为2kN/m2;
荷载设计值为2×1.4×0.85=2.38kN/m2
F3=23.42+2.38=25.8kN/m2
3.2验算
钢材抗拉强度设计值:
Q235钢为215KN/㎜2;普通螺栓为17.8 KN/㎜2;
钢模允许挠度:
面板为1.5㎜;钢管为3㎜;
查《建筑施工手册》表17-83,P3015钢模板(δ=2.5㎜),截面特征,Ixj=26.97×104mm4Wxj=5.94×103mm3
q=7.74N/mm
m=375 L=750 m=375
····
化为线均布荷载:
Q1=F3×0.3/1000=25.8×0.3/1000=7.74N/㎜(用于计算承载力);
Q2=F×0.3/1000=23.42×0.3/1000=7.026 N/㎜(用于验算挠度)。
M= Q1m2/2=7.74×3002/2=348300 N/㎜
查《建筑施工手册》“2施工常用结构计算”中受弯构件的抗弯承载能力公式为:δ=M/W=348300/5940=15.76 N/mm2<F=215 N/mm2
ω=Q2m(-L3+6m2L+3m3)/24Eixj=11.02×375(-7503+6×3752×750+3×3753)/(24×2.06×105×26.97×104)=0.73㎜<〖ω〗=1.5㎜
查《建筑施工手册》表17-18,2根φ48×3.5㎜的截面特征:I=2×12.19×104mm4 W=2×5.08×103mm3
q=19.35N/mm
300 900 900 900 300
····
化为线均布荷载:
Q1=F3×0.75/1000=25.8×0.75/1000=19.35N/㎜(用于计算承载力);
Q2=F×0.75/1000=23.42×0.75/1000=17.57 N/㎜(用于验算挠度)。
,当a=0.4L(即a/L=0.4)方能按图计算。由于围檩两端的伸臂长度(300㎜)与基本跨度(900㎜)之比,300/900=0.33<0.4,则伸臂端头挠度比基本跨度挠度小,故可按近似三跨连续梁计算。
从表17-88得:M=0.10Q1L2=0.1×19.35×9002
抗弯承载能力:
δ=M/W=0.1×19.35×9002/2×5.08×103=154.3 <215 N/㎜
ω=0.667 Q2L4/100EI=0.667×17.57×9004/100×2.06×105×2×12.19×
104=1.53㎜<3㎜
查表17-17,M14螺栓净截面面积A=105mm2
N=F3×内楞间距×外楞间距=25.8×0.75×0.9=17.41KN δ=N/A=17.41×103/105=166N/mm2<169N/mm2
可以采用M14的螺栓(M14容许拉力=169 N/mm2)
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组合模板图
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