Предварительные расчеты опалубки

Приложение А.

(рекомендуемое)

Расчёт опалубки.

          Прочностные подробные расчёты опалубки следует выполнять по методикам, изложенным в специальной литературе [1].

          Для предварительных расчётов можно воспользоваться упрощённой методикой, изложенной ниже.

          При расчёте опалубки на прочность следует определить шаг l поперечных стоек для удовлетворения условия допустимых прогибов боковых стенок опалубки. При предварительном выборе конструкции опалубки следует руководствоваться типовыми решениями и справочными данными [1,2]. Например, для бетонирования балки длиной l и высотой, H следует определить шаг поперечных стоек l деревянной опалубки. Принимаем боковую стенку опалубки, состоящую из трёх досок размером h•b (h = 20-30 мм.; b = 15-20см.).

          Наибольшую нагрузку от бетонной смеси, технологического инструмента и механизмов, от вибрирования и др. воспринимает в опалубке нижняя доска, которую и принимаем для детального рассмотрения (рис. Аа).

рисунок А – Схемы к расчёту опалубки

а – общая схема опалубки

б – схема неразрезной балки

в – схема разрезной балки

г – эпюра моментов

д – схема изгиба балки

Расчёты определению шага l поперечных стоек опалубки следует проводить в следующей очерёдности:

1) На первом этапе расчёта собирают все нагрузки на опалубку и представляют в виде равномерно распределённой нагрузки q, приходящейся один погонный метр доски.

При сборе нагрузок на опалубку следует принимать во внимание нормативные нагрузки вертикальные и горизонтальные и коэффициент перегрузки [1].

Нормативные нагрузки вертикальные:

1. Вес опалубки – 1м³ древесины, 6000Н хвойных пород и 8000Н лиственных пород.
2. Вес свежеуложенной бетонной смеси – 1м³ бетонной смеси = 25000Н
3. Вес арматуры на 1м³ ж/б конструкции = 1000Н
4. От людей и транспортных средств – 1500 Н/м² конструктивных элементов; 2500 Н/м палуб, настилов. Масса рабочего с грузом – 130кг. Давление колёс двухколёсной тележки -250 кг. Иной сосредоточенный груз – не менее 130 кг.
5. Нагрузка от вибрирования бетонной смеси 2000 Н/м² горизонтальной поверхности (только при отсутствии нагрузок по п.4).

Нормативные горизонтальные нагрузки:

1. Нормативные ветровые в соответствии с [1].
2. Давление свежеуложенной бетонной смеси на боковые элементы опалубки
3. От сотрясений, возникающих при выгрузке бетонной смеси в опалубку.
4. От вибрирования бетонной смеси – 4000 Н/м² вертикальной поверхности опалубки.

2) Нижнюю доску (воспринимающую наибольшие нагрузки) можно рассматривать как неразрезную балку (рис. Аб). Для быстрых и упрощённых расчётов её можно представить в виде разрезной балки (например, на 3 части), и каждую её часть (длиной l) как балочку на двух опорах. При этом длина балочки l соответствует мосту поперечных стоек опалубки (рис Аб).

3) Рассматривая балочку длиной l (на двух опорах), определяют опорные реакции (ql/2) при равномерно распределённой нагрузке q. Строят эпюру моментов и определяют величину максимального момента M_max (рис Аг).

4) Определяют максимальные напряжения s_max c учётом M_max.

[s_доп^изг],

где М – максимальный момент,

J_x – момент инерции относительно оси х (поперечное сечение доски поворачивается относительно оси х – см. рис. Ад).

y_max – расстояние от оси х до наиболее удалённой точки поперечного сечения (в нашем примере  y_max=h/2).

b и h – размеры поперечного сечения доски опалубки.

s_доп^изг – допускаемые напряжения на изгиб (для сосны 7-19 МПа, для стали 200 МПа).

5) Определяем длину балочки l, которая и является шагом поперечных стоек опалубки, из формулы для s_max.

6) Дополнительно полезно произвести расчёт доски на жёсткость (т.е. по перемещениям). Следует учесть, что прогиб Δ элементов опалубки под действием нагрузок не должен превышать указанных значений Δ_доп [1]:

а) 1/400 элемента опалубки – для опалубки открытых лицевых поверхностей;

б) 1/250 элемента опалубки – для скрытых поверхностей;

Прогиб Δ доски опалубки определяется:

где J_x – момент инерции относительно оси х (рис. Ад).

Е – модуль упругости (Е_{вдоль волокон древесины} = 1•10⁴, Е _стали =2•10⁵ МПа).

Список литературы

1. Руководство по конструкциям опалубки и производству опалубочных работ. – 1983 – 500с.
2. Справочник по бетонным работам – Шизленко, Власенко, Бондарчук.