铝模板计算书1

计算书

1.1计算依据

1.1.1材料性质 铝合金部分：6061-T6铝合金GB/T 62-2006

表1铝合金性能

弹性模量 抗拉强度 许用弯曲应力 许用切应力

1.1.2型钢部分 GB 50017-2003：Q235 弹性模量 E=205000Mpa 强度设计值[σ]=215Mpa

E（Mpa） σb（Mpa） σs（Mpa） τ（Mpa） 70×103 260 143-208 85.8-114.4 (0.55-0.8)σb （0.6-0.8）σs 1.2荷载计算

1.2.1 参数说明：

铝合金模板型材是400mm宽，边框厚度65mm，面板厚度4mm，肋间距300mm。

计算墙体厚度按最大尺寸400mm计算，楼板厚度按150mm计算，其标准层高按2750mm计算. 1.2.2楼面施工竖向荷载 模板自重标准值：250N/m

钢筋混凝土楼板自重标准值：0.18 X 25000N/m2 =4500 N/m2 振捣混凝土时产生的施工活荷载标准值：2500N/㎡ 跨中集中荷载标准值：2500N

1.2.3墙体施工侧向荷载

新浇混凝土作用于模板的最大侧压力标准值取F=50KN/㎡ 倾倒混凝土时对墙面模板产生的水平荷载标准值取: 6 KN/㎡

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1.3截面特征

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1.3.1 模板铝型材截面 Ix=1154137.83 mm

ex1=45.25 mm,ex2=49.75 mm,故有：

400-1.50.60 04+00°000.002-R109007R28 0400-24-R1R22-V0.5X90° 00020

由设计软件solidworks2011知，该截面的抗弯截面系数 Wx=Ix/ex2=1154137.83 mm/49.75mm=23198.75mm

1.3.2 顶板背肋（腹板厚度5mm）

Ix = 84601.26 mm

ex1=22.16mm,ex2=17.84mm,故有：

抗弯截面系数Wx=Ix/ex1= 84601.26/22.16 = 3817mm（上部受压翼缘) 抗弯截面系数Wx=Ix/ex1= 84601.26/17.84 = 4742mm（下部受拉翼缘)

1.3.3 墙板背肋(板厚3.5mm）

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Ix = 14.79×104 mm ex1=22.1mm,ex2=27.9mm,故有：

抗弯截面系数Wx=Ix/ex2= 14.79×104/27.9 = 5301.08mm

1.3.4 支撑梁（龙骨）

100-0.58+0430.490.00°+0.240-0.3+0.34 06 065-0.572-V0.5X90° 84-R1 0100-18622292-R5212.3410

Ix = 668091.46 mm

ex1 = 19.56,ex2=45.44mm,故有：

抗弯截面系数Wx=Ix/ex2= 668091.46/45.44 =14702.72mm

1.3.5 工具式立柱（支撑立柱）

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D=48mm t=3mm [σ]=215Mpa

1.4 楼面铝合金模板设计

1.4.1楼面模板抗弯强度验算

楼面模板为宽度400mm，翼缘高度为65mm,板厚为4mm的槽型简支梁计算，楼面模板的支撑间距为1200m

面板抗弯强度应按下式计算：

Mmax[s] Wn 式中

Mmax───最不利弯矩设计值，取均布荷载与集中荷载分别作用时计算

结果的大值；

Wn───净截面抵抗矩，按本规范表2查取；

f─── 铝合金材料的抗弯强度设计值。

表2 铝合金模板标准面板力学性能参考表

模板宽度(mm） 400 350 300 截面积A(mm2) 2544.2 2344.2 2144.2 X轴截面惯性矩Ix(mm4) 1031495.2 997563.6 957351.9 截面最小抵抗矩Wx(mm3) 20406.9 20159.4 19852.5 截面简图 注：表中为常用标准模板，模板面板厚度4mm，侧边肋高度65mm。

施工荷载为均布线荷载标准值：

静载qd =（0.250+4.50）X 0.4 X 0.9 = 1.71 KN/M

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活载ql = 2.5 X 0.4 X 0.9 = 0.9 KN/M 施工活荷载为均布线荷载设计值：

Q1 = 1.2 X 1.71 + 1.4 X 0.9 = 3.312 KN/M 与均布施工荷载组合的夸中最大弯矩设计值M1 M1=Q1 * L/8=3.312 X 1.2/ 8=0.596 KN.M 施工活荷载为集中荷载时

与集中施工荷载组合的夸中最大弯矩值M2

M2=qd * L/8+PL= 1.2 X 1.71 X 1.2/ 8 + 1.4 X 2.5 X 1.2/4=1.42 KN.M 梁跨中最大弯矩值取M1与M2的最大值 Mmax = 1.42 KN.M

σ = Mmax/Wn =1.42X10/ 20406.9 = 69.58 MPa < [σs]min=143 MPa 满足强度设计要求

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5qgL4384EIx1.4.2 楼面模板挠度验算

挠度应按下列公式进行验算：

验算挠度时不考虑可变荷载值，仅考虑静荷载标准值，故作用效应的线荷载标准值如下： qd = 1.71 KN/M

按两端简支，受均布荷载计算有：

ω= 5X1.71X1200/(384 X 70000 X 1031495)=0.mm < 1200/400=3mm 即挠度满足要求

1.4.3 楼面模板支撑梁验算 1） 支撑梁抗弯强度验算

支撑梁按简支梁计算，支撑梁跨度为l=1200mm，

支撑梁尺寸：宽度100mm，翼缘高度为65mm,板厚为4mm的槽型简支梁 Ix = 668091.46 mm，Wx=14702.72mm

支撑梁验算所取施工活荷载为1.5KN/M,混凝土楼板及模板自重4.5 KN/M 由楼面模板通过其两端翼缘以集中荷载传给支撑梁，集中荷载间距400mm

集中荷载P1=(1.2X0.4)X(1.2X4.5+1.4X1.5)=3.6KN(自支座开始4个P1均布于支撑梁）

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则支撑梁跨中最大弯矩设计值Mmax=0.4X3.6=1.44KN.M 支座处最大剪力设计值V=P1=3.6KN

σ=Mmax/Wx=1.44 X10/14702.72 = 97.8Mpa <[σs]min=143 MPa 抗弯强度满足要求。 2） 支撑梁挠度验算

验算挠度时不考虑可变荷载值，仅考虑静荷载标准值，故作用效应的线荷载标准值如下： Pk = 1.2X0.4X4.5=2.16 KN ω= P*a*L*(3-4(a/L))/24EI

=2.16X10X400X1200X(3-4X(400/1200))/(24X70000X668091) =0.43mm < 1200/400=3mm 故挠度满足要求。 3）楼板支撑（单顶）计算

根据铝模板系统的设计原则，楼面支撑中到中的最大间距为1.2m，因此楼面支撑单顶的受荷面积为1.2m×1.2m＝1.44㎡.另楼面单顶外管为φ60×2，内管为φ48×2，取内管φ48×2计算，偏安全。 1. 计算参数100

楼面厚度 ＝ 100mm 楼层高度 ＝ 2900mm 单顶高度 2900-100 ＝ 2800mm 单顶截面面积（A） ＝ 2mm 弹性模量（E） ＝ 206000N/ mm 截面惯性矩（I）＝πD/-πd/＝ 76553.2 mm 截面回转半径（i） ＝ 16.28mm 2.单顶支撑受压稳定性验算 1)单顶所承受集中力：

a.铝模板自重 0.25KN/㎡ b.砼楼板重 0.12×25=3.0KN/㎡ c.施工荷载 2.0KN/㎡

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q=1.2（a+b）+1.4×c=1.2（0.25+3.0）+1.4×2.0=6.70KN/㎡ 受荷面积为1.2m×1.2m＝1.44㎡ N=1.44×6.70=9.65KN

2）从附录3中查得单顶极限负荷为24KN>9.65KN，满足。 3) 单顶支撑受压稳定性验算：

单顶支撑计算长度 L0=H-板厚-模板厚度=2900-150-130=2620mm σ=Nf φAσL2620160.9，查表得0.253 i16.28N965090N/mm2＜f205N/mm2 0.253424φA单顶支撑满足稳定性要求。

3、混凝土楼面在单顶作用力下强度验算 单顶底座尺寸为100mm×100mm

混凝土楼面受压面积A＝100×100＝10000 mm

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9.6510320.965N/mm 2100从附录混凝土强度曲线查得，3天C30混凝土强度为40%×30N/mm=12N/mm>0.965N/ mm4.楼面板和墙身板连接SL计算

楼面荷载作用下产生的弯矩验算SL转角处的截面强度：

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w6.70KN/m21.2m单顶最大间距4.02KN/m 2SL构件转角处弯矩：

M＝W×1×0.1＝4.02×0.1＝0.402KN.m 截面强度 ：

M0.40210629.80N/mm2﹤160N/mm2，满足要求。 2Z100096由于部分楼面荷载是通过SL构件传向墙身板，故需验算楼面与墙身板连接件处销子的强度。

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销子所承受的坚向荷载＝

4.02KN/m0.400m(板宽)0.804KN

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Q φ16mm销子截面抗剪强度为150N/mm﹥销子截面抗剪强度满足要求。 5、BB条（BEAM BAR）计算

13326.63N/mm2 28标准龙骨长度为1米，因此BB条的计算长度为0.5米。每根龙骨带两个BB条。

(6.70KN/m21.2m)0.5m2.01KN 单个BB条承受的剪力＝

2BB条有效抗剪截面＝500mm

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2.011034.02N/mm2＜100N/mm2；满足要求

500φ16mm销子强度验算：

　2.011032210N/mm＜160N/mm，满足要求 284）梁底支撑（单顶）计算

根据铝模板系统的设计原则，梁底支撑中到中的最大间距为1.2m，除梁自重外尚有楼板传来荷载，楼板传至梁的荷载面积为1.2m×1.2m＝1.44㎡。梁底支撑（单顶）外管为φ60×2，内管为φ48×2，取内管φ48×2计算，偏安全。 1. 计算参数

梁高度 ＝ 500mm 楼层高度 ＝2900mm

单顶高度 =2900-500 ＝ 2400㎜ 单顶截面面积（A） ＝2mm 弹性模量（E） ＝ 206000N/ mm 截面惯性矩（I）＝πD/-πd/ ＝ 76553.2 mm 截面回转半径（i） ＝ 16.28mm 2.单支顶支撑集中荷载计算 1)单顶所承受集中荷载计算

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a. 铝模板自重 0.25KN/㎡ b. 砼梁重 0.2×0.65×25=3.25KN/m c. 砼楼板重 0.12×25=3.0KN/㎡ d. 施工荷载 2.0KN/㎡ 2)单顶所承受集中荷载 N=1.2（a+b+c）+1.4（d）

a.1.2m梁铝模板重：(0.53×2+0.2)×1.2m×0.25=0.38KN b.1.2m长砼梁重： 3.25×1.2 =3.90KN c.砼楼板传来板重: ( 1.2×1.2)×3.0 =4.32KN d.施工荷载： 2.0×0.2×1.2 =0.48KN 单顶所承受集中荷载为：

N=1.2（a+b+c）+1.4（d）=1.2（0.38+3.90+4.32）+1.4（0.48）=11KN 3）从附录3中查得单顶极限负荷为24KN>11.0KN，满足 3、单顶支撑受压稳定性验算 稳定性验算计算公式： σ=Nf φAσL2185134，查表得稳定系数0.349 i16.28N1100074.34N/mm2＜f205N/mm2 φA0.349424单顶支撑满足稳定性要求。

1.6.2 插销抗剪计算

钢插销受双剪，依据规范公式：

插销受剪承载力设计值Nv=2An. fbv=2x154x140=43120N=43.12KN 插销承压承载力设计值c=d.∑t.fcb=14x2x3x305=25620N=25.62KN 则插销受剪承载力设计值取Nv=min(Nv, N)=25.62KN 上式中, fbv—钢插销抗剪强度设计值，取140M/mm2

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fbc—钢插销抗压强度设计值，取305M/mm2

An--钢插销的净截面面积，φ14钢插销，Q235钢，An =154mm2 V = N =10.8 KN ≤ Nv=25.62KN 抗剪满足强度要求。

1.5墙面竖向铝合金模板设计

1.5.1墙面模板计算参数

铝合金模板型材是400mm宽，边框厚度65mm，面板厚度4mm，肋间距300mm。 背楞选用80×40×2.5方管,合并两根一组,每组间距最大800mm 穿墙对拉螺栓采用M16的穿墙螺栓，螺栓间距600mm 1.5.2墙面模板荷载计算 Ｆ＝0.22γcｔβ１β２Ｖ Ｆ＝γc Ｈ

其中γc -- 混凝土的重力密度，取24.000kN/m；

t -- 新浇混凝土的初凝时间，可按现场实际值取，输入0时系统按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2.500m/h； H -- 模板计算高度，取3.000m； β1-- 外加剂影响修正系数，取1.000； β2-- 混凝土坍落度影响修正系数，取1.000。

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 47.705 kN/m、72.000 kN/m，取较小值47.705 kN/m 计算中采用新浇混凝土侧压力标准值 F1=50kN/m； 倾倒混凝土时产生的水平荷载标准值 F2= 6.000 kN/m。 1.5.3墙模面板强度验算

墙面模板以支撑在背楞上的三跨连续梁计算，梁截面为400mm宽，边框厚度65mm，面板厚度4mm的槽型铝合金型材，强度验算时考虑新浇混凝土侧压力和倾倒混凝土时产生的水平荷载设计值。 新浇混凝土侧压力设计值q1=1.2X50X0.4X0.9=21.6 KN/M

倾倒混凝土时产生的水平荷载设计值q2=1.4X6X0.4X0.9=3.024 KN/M

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Mmax=0.1*q1*L+0.117*q2*L

=0.1X21.6X0.9+0.117X3.024X0.9=2.036 KN.M

σ＝Ｍｍａｘ/ Ｗ=2.036X10/20406.9=99.77Mpa < [σs]min =143 Mpa 强度满足要求。

1.5.4墙模面板挠度验算

挠度验算时仅考虑新浇混凝土侧压力标准值 新浇混凝土侧压力标准值q=50X0.4X0.9=18 KN/M

ω=0.677*q*L/(100EI)=0.677X18X900/(100X70000X1031495) =1.11mm < 900/250=3.6mm 挠度满足要求。

1.5.5背楞抗弯强度验算

背楞选用80×40×2.5方钢管,长向相并两根合并一组,每组间距最大900mm 两支组合 I=2X152550=305100mm ,W=2X7627=15254mm,E=205000Mpa

背楞为以拉力螺栓为支撑点的三跨连续梁计算，所受荷载为由面板翼缘传来的集中荷载P, 每跨作用一个集中力P，作用位置自左支座起400mm，@800mm 集中荷载设计值P = 0.4X0.9X(1.2X50+1.4X6)X0.9=22.162KN Mmax=1.833 KN.M

σ＝Ｍｍａｘ/ Ｗ=1.833X10/15254=120.17Mpa < [σs]min =143 Mpa 7.5.6背楞抗剪强度验算 Vmax==19.28KN

τ=3V/(2bh)=3X19.28X1000/(2X80X80)=4.6 Mpa<[τ]min =85.8 Mpa 抗剪强度满足要求。 1.5.7背楞挠度验算

挠度验算时仅考虑新浇混凝土侧压力标准值 集中荷载标准值P1 =0.4X0.9X50X0.9=16.2KN ω=0.98mm < [ω]=600/250=2.4mm 挠度满足要求

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1.5.8对拉螺栓的计算

对拉螺栓采用C级普通螺栓，

对拉螺栓所受拉力为背楞的支座反力，最大支座反力设计值Rmax=25.5KN 验算公式如下:

其中 N -- 对拉螺栓所受的拉力； A -- 对拉螺栓有效面积 (mm)；

f -- 对拉螺栓的抗拉强度设计值，取170.000 N/mm； 查表得：

对拉螺栓的型号：M16

对拉螺栓有效面积: A= 157 mm；

对拉螺栓所受的最大拉力: N = Rmax=25.5KN

对拉螺栓最大容许拉力值: [N] = 170.000×157/1000 = 26.69 kN；

对拉螺栓所受的最大拉力 N=25.5kN 小于对拉螺栓最大容许拉力值 [N]=26.69kN， 满足要求！计算完毕。

综上述全部计算结果，我们可知，该工程采用的铝合金模板体系是完全满足相应规范要求的强度标准，完全满足该工程施工需要。

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