全鋼大模板的設(shè)計(jì)和計(jì)算

全鋼大模板的設(shè)計(jì)和計(jì)算大模板一般采用鋼板面和鋼支撐結(jié)構(gòu)制作，鋼大模板應(yīng)按《大模板多層住宅結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工規(guī)程》（JGJ2084）、《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GBJ1788）與《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》（GB5020492）的要求進(jìn)行設(shè)計(jì)與計(jì)算。大模板需計(jì)算的項(xiàng)目有：1、板面、與板面直接焊接的縱橫肋、豎向主梁的強(qiáng)度與剛度計(jì)算。這些構(gòu)件均為受彎構(gòu)件，與板面直接焊接的縱橫肋是板面的支承邊。豎向主梁作為橫向肋的支座，穿墻螺栓作為豎向主梁的支座。2、穿墻螺栓的強(qiáng)度。3、操作平臺(tái)懸挑三角架、平臺(tái)板及護(hù)身欄的強(qiáng)度與剛度。4、吊裝大模板鋼吊環(huán)的強(qiáng)度及焊縫強(qiáng)度。5、大模板自穩(wěn)角的計(jì)算。一、鋼面板計(jì)算1、強(qiáng)度驗(yàn)算σmax=Mmax/γxWx≤fMmax板面最大計(jì)算彎矩設(shè)計(jì)值（N·m）；γx截面塑性發(fā)展系數(shù)γx=1；Wx彎矩平面內(nèi)凈截面抵抗矩（mm）；σmax板面最大正應(yīng)力。2、撓度計(jì)算Vmax=Kf·Fl/B0≤[υ]=h/500式中：F1--新澆混凝土側(cè)壓力的標(biāo)準(zhǔn)值（N/mm）；h--計(jì)算面板的短邊長（mm）；B0--板的剛度，B0=Eh/12(1-v)；其中：E--鋼材的彈性模量取E=2.06×10(N/mm)；h--鋼板厚度（mm）；鋼板的泊松系數(shù)，v=0.3；Kf撓度計(jì)算系數(shù)；第1頁共4頁Vmax板的計(jì)算最大撓度。二、橫肋計(jì)算q=F·h(N/m)式中：q--模板板面上的均布荷載；F--模板板面的側(cè)壓力，當(dāng)計(jì)算強(qiáng)度時(shí)，它是新澆混凝土的側(cè)壓力設(shè)計(jì)值與傾倒混凝土的荷載設(shè)計(jì)值之和；當(dāng)計(jì)算剛度時(shí)，它只取新澆混凝土側(cè)壓力的標(biāo)準(zhǔn)值（N/mm）；h--橫肋的間距(mm)。1、強(qiáng)度驗(yàn)算σmax=Mmax/γxWx≤f式中：Mmax--橫肋最大計(jì)算彎矩設(shè)計(jì)值(N·mm)。γx--截面塑性發(fā)展系數(shù)，γx=1.0；Wx--橫肋在彎矩平面內(nèi)凈截面抵抗矩（mm）。2、撓度驗(yàn)算1、懸臂部分撓度Vmax=q1l/8EIx≤[υ]=a/5002、跨中部分撓度Vmax=q1l/384EIx·(5-24λ)≤l/500式中：q1--橫肋上的均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值，q1=F·h(N/mm)；a--懸臂部分的長度（mm）；E--鋼材的彈性模量（2.06×10N/mm）；Ix--彎矩平面內(nèi)橫肋的慣性矩(mm)；l--豎向主梁間距(mm)；λ--懸臂部分長度與跨中部分長度之比，即λ=a/l。三、豎向主梁計(jì)算第2頁共4頁q2=Fl(N/mm)l--豎向主梁的間距（mm）；F--模板板面的側(cè)壓力（N/mm）。1、強(qiáng)度驗(yàn)算σmax=Mmax/γxWx≤f式中：Mmax—豎向主梁最大計(jì)算彎矩設(shè)計(jì)值(N·mm)。γx--截面塑性發(fā)展系數(shù)，γx=1.0；Wx--豎向主梁在彎矩平面內(nèi)凈截面抵抗矩（mm）。2、撓度驗(yàn)算：懸臂部分Vmax=q2l/8EIx≤l3/500跨中部分Vmax=q2l/384EIx·(5-24λ)≤l1/500四、穿墻螺栓計(jì)算N≤An·f式中：N--對(duì)拉螺栓所承受拉力的設(shè)計(jì)值。一般主要是混凝土的側(cè)壓力（kN/m）;An--對(duì)拉螺栓凈截面面積(mm)f--對(duì)拉螺栓抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(穿墻螺栓f=170N/mm,用扁鋼帶f=215N/mm)。五、吊環(huán)計(jì)算根據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GBJ1089）規(guī)定，吊環(huán)應(yīng)采用I級(jí)鋼筋制作，嚴(yán)禁使用泠加工鋼筋，吊環(huán)計(jì)算拉應(yīng)力不應(yīng)大于50N/mm。所以吊環(huán)截面積計(jì)算見下式：An=PX/2×50=PX/100(mm)式中：An--吊環(huán)凈截面積（mm）；第3頁共4頁P(yáng)X--吊裝時(shí)吊環(huán)所承受的大模板自重荷載設(shè)計(jì)值，并乘以動(dòng)載系數(shù)1.3。六、停放時(shí)風(fēng)載作用下的自穩(wěn)角計(jì)算大模板面積較大，停放在現(xiàn)場時(shí)，在風(fēng)載的作用下，可能被吹倒，因此停放時(shí)大模板的傾斜角度是保證不被刮倒的關(guān)鍵。大模板的穩(wěn)定性以自穩(wěn)角a來衡量，即對(duì)一定自重的大模板，在某一高度一定的風(fēng)荷載作用下，能保持其不被吹倒的角最小值。設(shè)大模板的自重力G（KN/m2），風(fēng)壓為ω（Kpa），取1m寬的板面分析，其自穩(wěn)條件為：Gha≥ωh2/2。因?yàn)閔=Hcosa，a=Hsina/2，代入上式得：（GH2/2）*sina≥ωH2cos2a/2，整理后得Gsina=ωcos2aωsin2a+Gsina-ω=0