砼結(jié)構(gòu)的模板工程，是砼構(gòu)件成型的一個(gè)十分重要的組成部份。模板工程的費(fèi)用在結(jié)構(gòu)砼費(fèi)用中占非常大的比重。因此設(shè)計(jì)砼結(jié)構(gòu)的模板工程時(shí)，必須進(jìn)行多方面、多種方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較。但由于模板材質(zhì)、種類(lèi)、型號(hào)繁多，加之模板使用部位、形狀、尺寸、結(jié)構(gòu)受力復(fù)雜，所以模板設(shè)計(jì)和方案比較工作量十分繁重。而在模板工程中，鋼楞的設(shè)計(jì)往往是最煩瑣、最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，且在整個(gè)模板的費(fèi)用組成中占一半以上。本文從常用的內(nèi)鋼楞的強(qiáng)度和剛度及受力方面，運(yùn)用鋼楞強(qiáng)度及剛度計(jì)算公式，對(duì)鋼楞性能作以計(jì)算列表，并加以分析，為模板的選擇及其鋼楞的設(shè)計(jì)提供技術(shù)依據(jù)，從而使模板的設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單化。
2、基本理論
2.1 內(nèi)鋼楞
2.1.1、單跨及兩跨連續(xù)的內(nèi)鋼楞：
按強(qiáng)度計(jì)算：公式1
按剛度計(jì)算：公式2
2.1.2、三跨以上連續(xù)的內(nèi)鋼楞：
按強(qiáng)度計(jì)算：公式3
按剛度計(jì)算：公式4
式中： F—砼側(cè)壓力
[F]—內(nèi)鋼楞允許承受的最大均布荷載；
E—內(nèi)鋼楞彈性模量，取E=206KN/mm2；
—內(nèi)鋼楞強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，對(duì)于熱軋鋼=215MPa，對(duì)于冷彎鋼，取=160Mpa；
W—內(nèi)鋼楞的最小截面抵抗矩；
I—截面慣性矩；
a、b—分別為內(nèi)鋼楞間距和跨度；
—內(nèi)鋼楞允許撓度，一般取＝3mm，當(dāng)為其它值時(shí)，相應(yīng)允許荷載為表中數(shù)據(jù)乘。
2.2外鋼楞
外鋼楞的計(jì)算通式為：
按強(qiáng)度計(jì)算：公式5
按剛度計(jì)算：公式6
式中：C1、C2為常數(shù)，取值與拉條的設(shè)置有關(guān)，詳見(jiàn)表1，其它符號(hào)意義同內(nèi)鋼楞。
３、計(jì)算成果
3.1 理論
根據(jù)公式1與公式2，選用常用內(nèi)鋼楞材料計(jì)算出單跨及兩跨的內(nèi)鋼楞允許荷載表如表2與表3。當(dāng)為三跨以上連續(xù)的內(nèi)鋼楞時(shí)，由公式3與公式1、公式4與公式2對(duì)比，內(nèi)鋼楞的允許荷載值為相應(yīng)單跨內(nèi)鋼楞允許荷載表數(shù)值：強(qiáng)度條件時(shí)，乘以1.25系數(shù)；剛度條件時(shí)，乘以1.953系數(shù)即可。
將公式5與公式6中的“a”與“b”互換后，再與公式1和公式2對(duì)比，兩者僅相差。由此可知，外鋼楞的計(jì)算同樣可查表。在查表時(shí)，將表中的內(nèi)鋼楞的“a”當(dāng)作外鋼楞的“b”，內(nèi)鋼楞的“b”當(dāng)作外鋼楞的“a”，再分別用表中查得的數(shù)值乘以常數(shù)C1、C2即得外鋼楞的允許荷載。對(duì)于常數(shù)C1、C2，與模板的拉條設(shè)置有關(guān)，詳見(jiàn)表1
表1 外鋼楞強(qiáng)度、剛度系數(shù)表
|
拉條設(shè)置方案 |
強(qiáng)度條件下的C1 |
剛度條件下的C2 |
|
每個(gè)交點(diǎn)均設(shè)置 |
/ |
/ |
|
間隔一根內(nèi)鋼楞設(shè)置 |
4 |
12.8 |
|
間隔二根內(nèi)鋼楞設(shè)置 |
8 |
73.6 |
|
間隔三根內(nèi)鋼楞設(shè)置 |
16 |
243.2 |
表2 雙內(nèi)鋼楞按強(qiáng)度計(jì)算容許荷載表單位：KN/m2
|
間距a(mm) |
材 料 規(guī) 格 |
內(nèi) 鋼 楞 跨 度 b (mm) | ||||||
|
材料 |
規(guī) 格 |
400 |
500 |
600 |
800 |
900 |
1000 | |
|
450 |
扁鋼 |
－70×5 |
194.9 |
124.8 |
86.6 |
48.7 |
38.5 |
31.2 |
|
角鋼 |
L80×35×3.0 |
199.2 |
127.5 |
88.5 |
49.8 |
39.4 |
31.9 | |
|
冷彎槽鋼 |
[80×40×3.0 |
390.4 |
249.9 |
173.5 |
97.6 |
77.1 |
62.5 | |
|
槽鋼 |
[8 |
1208.8 |
773.6 |
537.2 |
302.2 |
238.8 |
193.4 | |
|
600 |
扁鋼 |
－70×5 |
146.2 |
93.6 |
65.0 |
36.6 |
28.9 |
23.4 |
|
角鋼 |
L80×35×3.0 |
149.4 |
95.6 |
66.4 |
37.4 |
29.5 |
23.9 | |
|
冷彎槽鋼 |
[80×40×3.0 |
292.8 |
187.4 |
130.1 |
73.2 |
57.8 |
46.8 | |
|
槽鋼 |
[8 |
906.6 |
580.2 |
402.9 |
226.6 |
179.1 |
145.1 | |
|
750 |
扁鋼 |
－70×5 |
117.0 |
74.9 |
52.0 |
29.2 |
23.1 |
18.7 |
|
角鋼 |
L80×35×3.0 |
119.5 |
76.5 |
53.1 |
29.9 |
23.6 |
19.1 | |
|
冷彎槽鋼 |
[80×40×3.0 |
234.2 |
149.9 |
104.1 |
58.6 |
46.3 |
37.5 | |
|
槽鋼 |
[8 |
725.3 |
464.2 |
322.3 |
181.3 |
143.3 |
116.0 | |
表3 雙內(nèi)鋼楞按剛度計(jì)算容許荷載表 單位：KN/M2
|
間距a(mm) |
材料規(guī)格 |
內(nèi)鋼楞跨度b(mm) | ||||||
|
材料 |
規(guī)格 |
400 |
500 |
600 |
800 |
900 |
1000 | |
|
450 |
扁鋼 |
－70×5 |
6001.8 |
2458.3 |
1186 |
375.1 |
234.2 |
153.6 |
|
角鋼 |
L80×35×3.0 |
9445.8 |
3869.0 |
1866 |
590.4 |
368.6 |
241.8 | |
|
冷彎槽鋼 |
[80×40×3.0 |
18446.4 |
7555.6 |
3644 |
1153 |
719.7 |
472.2 | |
|
槽鋼 |
[8 |
42546.0 |
17426.8 |
8404 |
2659 |
1660 |
1089 | |
|
600 |
扁鋼 |
－70×5 |
4501.4 |
1843.8 |
889.2 |
281.3 |
175.6 |
115.2 |
|
角鋼 |
L80×35×3.0 |
7084.4 |
2901.7 |
1400 |
442.8 |
276.4 |
181.4 | |
|
冷彎槽鋼 |
[80×40×3.0 |
13834.8 |
5666.7 |
2733 |
864.7 |
539.8 |
354.2 | |
|
槽鋼 |
[8 |
31909.5 |
13070.1 |
6303 |
1994 |
1245 |
816.9 | |
|
750 |
扁鋼 |
－70×5 |
3601.1 |
1475.0 |
711.3 |
225.1 |
140.5 |
92.2 |
|
角鋼 |
L80×35×3.0 |
5667.5 |
2321.4 |
1120 |
354.2 |
221.1 |
145.1 | |
|
冷彎槽鋼 |
[80×40×3.0 |
11067.8 |
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