建筑模板卡具“步步紧”的力学分析.pdf

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1、浙江建筑，第27卷，第9期，2010年9月ZhejiangConstruction，Vo1．27，No．9，Sep．2010建筑模板卡具“步步紧"的力学分析Mechanicalanalysisof“stepbysteptight"buildingformclamp徐国荣XUGuo—rong(浙江宏超建设有限公司，浙江杭州310023)摘要：“步步紧”模板卡具结构简单，灵活好用，省工增效，适应性强，梁柱支模都可使用。而且该卡具装拆方便，速度快，可反复周转，已广泛用于施工作业。以下从机构自锁，力学分析着手，对这种卡具作全面系统的分析，也为产品标准化系列化提供一些理论基础。关键词：卡

2、具机构自锁；力学分析；变形；预紧力中图分类号：TU392．3文献标识码：B文章编号：1008—3707(2010)09—0015—03“步步紧”卡具在建筑支模施工中使用非常普和活动卡头小变形使卡头脱离自锁状态，同时由于遍，具有使用方便快捷，节省工作时间，灵活通用，工卡杆的惯性作用，使卡头继续向内位移。这样重复锤效高，同时能节约大量木材。还可实现墙体无架眼击，夹紧系统越打越紧。支模。支模加固时，卡具在模板构件外侧，拆除时无卡具只有活动卡头被自锁，才能有效可靠地夹损耗。可多次周转使用。以下对该卡具的工作原紧模板系统，下面分析卡具的自锁条件。理、力学性能等进行研究。以活动卡头为研究对

3、象，在夹紧过程中受到P力作用，使卡头发生倾斜，见图2。同时使A点B点分1卡具的夹紧原理别与卡杆的上侧与下侧接触，因而产生了作用力。图卡具由钩形卡杆和套在其上的活动卡头两个零件组成，见图1。L夹／A图1步步紧组成结构O—BJ夹紧过程，木工锤击图中的打击部位，使活动卡头向内移动夹上木档。在模板和卡具系统的弹力心J退；打击处一一’作用下，活动卡头向外倾斜，由于卡杆与卡头及作用上在其上面的作用力P之间满足自锁条件，卡头不会图2自锁条件分析(c放大图)被推出。再次锤击活动卡头时，由于锤击力作用位置收稿日期：2010—05—10作者简介：徐国荣(1961一)，男，浙江杭州人，工程师，从事房

4、建施工管理工作。l6浙江建筑2010年第27卷中Ⅳ^和J7、r为卡杆对卡头在这两点的法向压力，F弯曲剪切应力计算公式和F为相应的摩擦力，根据力的平衡条件=寻(4)N^=NB=N则F^=FB=fN=F3卡杆受力变形式中：产卡头与卡杆之间的摩擦系数。卡杆截面尺寸t×h在全长范围内一致，相当由∑M0=0可得P6=J7、r

5、s于等截面梁。根据变形叠加原理，分析由偏心P值产要使活动卡头不被P推动，则应满足P≤2F生的附加弯矩M和：而引起的卡杆变形情况。图4从而得出自锁条件b≥S／2f即为卡杆受力后的变形曲线图，BC段卡杆变形方程b≥S／2tan~(1)式(1)中：一摩擦角；．s一摩擦点A

6、B之间水平距离。，，=刍【3÷(一孚)+(M2-M，手(·一等)如果将A点的反力与点的反力作用线(5)延长相交于C点，由几何关系可知：CD=S／2tan~(2)式(2)表明P力作用线在交点C的上侧，与力大小无关而只与摩擦角有关，这就是卡头自锁状态条件⋯。松开卡头，只需击打图中的部位，使卡头绕P作图4卡杆受力变形曲线图用点作微小转动，接触点和改变受力状态，卡头不再自锁，因卡具的弹力作用而退出。由于转角0很小，L的横坐标视作￡，而且tan0=，贝U坐标为[，一(L—Z)0]2夹紧系统的内力分析D直线方程既然卡具是支模的主要受力构件之一，必需对)，：一(6)该夹紧系统进行受力分析。活

7、动卡头因自锁与卡杆C点处转角形成刚架，整个卡具就成为一个偏心受拉刚架结构，图3是卡具的受力计算简图。㈩为简单估算，分析当P力作用线距离o=b的情况：这时卡杆变形段的方程棚BY：丽(Lxl’一z)(L8)，0=MI／2EI(9)d=Ml／8E，(10)．P如果该段变形值不易看出，可以对全长最大变图3内力图形值d进行计算。由微分学和解析几何学可求得d值公式，并忽略微小量的二次方，最后简化得：在B点C点受力情况最为复杂，有弯矩轴力及d=(3一)=(3一警)d。)剪切力的共同作用。为使活动卡头能自锁，P力作用线的距离尺寸往往6≥o值，所以应在卡杆的c点进4稳定性和预紧力的讨论行强度分析

8、。在该部位组合应力NM，、因为卡杆是拉弯构件，截面是矩形，而且卡头往±一W’往少许嵌入木挡中，对卡杆有夹支效果，所以不考虑在弯钩根部点处截面积小于活动卡头相应部稳定性。位，该部位受弯矩和剪力的组合作用，根据截面梁的相对于拉紧螺杆，卡具刚度要小得多，如果与同第9期徐国荣：建筑模板卡具“步步紧”的力学分析l7截面面积的对拉螺杆比较刚度：N=0．3×0．4X40．2／2=2．4kN螺杆的AI=NI／EA，不考虑卡杆轴拉力及卡头加上前面所提到的预紧力，则弯曲引起的变形，而且口=b时，卡具的AI=aO