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18.00;
面板弹性模量(N/mm2):
6000.00;
面板抗弯强度设计值fc(N/mm2):
13.00;
面板抗剪强度设计值(N/mm2):
1.50;
5.木方参数
方木抗弯强度设计值fc(N/mm2):
方木弹性模量E(N/mm2):
9000.00;
方木抗剪强度设计值ft(N/mm2):
二、柱模板荷载标准值计算
按《施工手册》,新浇混凝土作用于模板的最大侧压力,按下列公式计算,并取其中的较小值:
F=0.22γtβ1β2V1/2
F=γH
其中γ--混凝土的重力密度,取24.000kN/m3;
t--新浇混凝土的初凝时间,取2.000h;
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1.200;
β2--混凝土坍落度影响修正系数,取1.000。
分别计算得20.036kN/m2、72.000kN/m2,取较小值20.036kN/m2作为本工程计算荷载。
计算中采用新浇混凝土侧压力标准值q1=20.036kN/m2;
倾倒混凝土时产生的荷载标准值q2=2kN/m2。
三、柱模板面板的计算
模板结构构件中的面板属于受弯构件,按简支梁或连续梁计算。
分别取柱截面宽度B方向和H方向面板作为验算对象,进行强度、刚度计算。
强度验算考虑新浇混凝土侧压力和倾倒混凝土时产生的荷载;
挠度验算只考虑新浇混凝土侧压力。
由前述参数信息可知,柱截面宽度B方向竖楞间距最大,为l=270mm,且竖楞数为3,因此对柱截面宽度B方向面板按均布荷载作用下的两跨连续梁进行计算。
面板计算简图
1.面板抗弯强度验算
对柱截面宽度B方向面板按均布荷载作用下的两跨连续梁用下式计算最大跨中弯距:
M=0.1ql2
其中,M--面板计算最大弯矩(N穖m);
l--计算跨度(竖楞间距):
l=270.0mm;
q--作用在模板上的侧压力线荷载,它包括:
新浇混凝土侧压力设计值q1:
1.2?
0.04?
.45?
.90=9.737kN/m;
倾倒混凝土侧压力设计值q2:
1.4?
.00?
.90=1.134kN/m;
式中,0.90为按《施工手册》取用的临时结构折减系数。
q=q1+q2=9.737+1.134=10.871kN/m;
面板的最大弯矩:
M=0.1?
0.871?
70?
70=7.93?
04N.mm;
面板最大应力按下式计算:
σ=M/W<
f
其中,σ--面板承受的应力(N/mm2);
M--面板计算最大弯矩(N穖m);
W--面板的截面抵抗矩:
W=bh2/6
b:
面板截面宽度,h:
面板截面厚度;
W=450?
8.0?
8.0/6=2.43?
04mm3;
f--面板的抗弯强度设计值(N/mm2);
f=13.000N/mm2;
面板的最大应力计算值:
σ=M/W=7.93?
04/2.43?
04=3.261N/mm2;
面板的最大应力计算值σ=3.261N/mm2小于面板的抗弯强度设计值[σ]=13N/mm2,满足要求!
2.面板抗剪验算
最大剪力按均布荷载作用下的两跨连续梁计算,公式如下:
V=0.625ql
其中,V--面板计算最大剪力(N);
式中,0.90为按《施工手册》取用的临时结构折减系数。
面板的最大剪力:
V=0.625?
70.0=1834.565N;
截面抗剪强度必须满足下式:
τ=3V/(2bhn)≤fv
其中,τ--面板承受的剪应力(N/mm2);
V--面板计算最大剪力(N):
V=1834.565N;
b--构件的截面宽度(mm):
b=450mm;
hn--面板厚度(mm):
hn=18.0mm;
fv---面板抗剪强度设计值(N/mm2):
fv=13.000N/mm2;
面板截面受剪应力计算值:
τ=3?
834.565/(2?
50?
8.0)=0.340N/mm2;
面板截面抗剪强度设计值:
[fv]=1.500N/mm2;
面板截面的受剪应力τ=0.34N/mm2小于面板截面抗剪强度设计值[fv]=1.5N/mm2,满足要求!
3.面板挠度验算
最大挠度按均布荷载作用下的两跨连续梁计算,挠度计算公式如下:
ν=0.521ql4/(100EI)
其中,q--作用在模板上的侧压力线荷载(kN/m):
q=20.04?
.45=9.02kN/m;
ν--面板最大挠度(mm);
l=270.0mm;
E--面板弹性模量(N/mm2):
E=6000.00N/mm2;
I--面板截面的惯性矩(mm4);
I=bh3/12
I=450?
8.0/12=2.19?
05mm4;
面板最大容许挠度:
[ν]=270/250=1.08mm;
面板的最大挠度计算值:
ν=0.521?
.02?
70.04/(100?
000.0?
.19?
05)=0.190mm;
面板的最大挠度计算值ν=0.19mm小于面板最大容许挠度设计值[ν]=1.08mm,满足要求!
四、竖楞计算
模板结构构件中的竖楞(小楞)属于受弯构件,按连续梁计算。
本工程柱高度为3.000m,柱箍间距为450mm,因此按均布荷载作用下的三跨连续梁计算。
本工程中,竖楞采用木方,宽度60mm,高度80mm,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W=60?
0?
0/6?
=64cm3;
I=60?
0/12?
=256cm4;
竖楞计算简图
1.抗弯强度验算
支座最大弯矩计算公式:
其中,M--竖楞计算最大弯矩(N穖m);
l--计算跨度(柱箍间距):
l=450.0mm;
q--作用在竖楞上的线荷载,它包括:
0.036?
.270?
.900=5.842kN/m;
.000?
.900=0.680kN/m;
q=5.842+0.680=6.523kN/m;
竖楞的最大弯距:
M=0.1?
.523?
50.0?
50.0=1.32?
05N穖m;
其中,σ--竖楞承受的应力(N/mm2);
M--竖楞计算最大弯矩(N穖m);
W--竖楞的截面抵抗矩(mm3),W=6.40?
04;
f--竖楞的抗弯强度设计值(N/mm2);
竖楞的最大应力计算值:
σ=M/W=1.32?
05/6.40?
04=2.064N/mm2;
竖楞的最大应力计算值σ=2.064N/mm2小于竖楞的抗弯强度设计值[σ]=13N/mm2,满足要求!
2.抗剪验算
最大剪力按均布荷载作用下的三跨连续梁计算,公式如下:
V=0.6ql
其中,V--竖楞计算最大剪力(N);
竖楞的最大剪力:
V=0.6?
50.0=1761.182N;
其中,τ--竖楞截面最大受剪应力(N/mm2);
V--竖楞计算最大剪力(N):
V=0.6ql=0.6?
50=1761.182N;
b--竖楞的截面宽度(mm):
b=60.0mm;
hn--竖楞的截面高度(mm):
hn=80.0mm;
fv--竖楞的抗剪强度设计值(N/mm2):
fv=1.500N/mm2;
竖楞截面最大受剪应力计算值:
761.182/(2?
0.0?
)=0.550N/mm2;
竖楞截面抗剪强度设计值:
竖楞截面最大受剪应力计算值τ=0.55N/mm2小于竖楞截面抗剪强度设计值[fv]=1.5N/mm2,满足要求!
3.挠度验算
最大挠度按三跨连续梁计算,公式如下:
νmax=0.677ql4/(100EI)≤[ν]=l/250
其中,q--作用在竖楞上的线荷载(kN/m):
q=20.04?
.27=6.52kN/m;
νmax--竖楞最大挠度(mm);
l=450.0mm;
E--竖楞弹性模量(N/mm2),E=9000.00N/mm2;
I--竖楞截面的惯性矩(mm4),I=2.56?
06;
竖楞最大容许挠度:
[ν]=450/250=1.8mm;
竖楞的最大挠度计算值:
ν=0.677?
.52?
50.04/(100?
.56?
06)=0.079mm;
竖楞的最大挠度计算值ν=0.079mm小于竖楞最大容许挠度[ν]=1.8mm,满足要求!
五、B方向柱箍的计算
本工程中,柱箍采用木方,宽度60mm,高度80mm,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
0/6?
=64cm3;
0/12?
=256cm4;
按集中荷载计算(附计算简图):
B方向柱箍计算简图
其中P--竖楞传递到柱箍的集中荷载(kN);
P=(1.2?
.9+1.4?
?
.9)?
.27?
0.45=2.94kN;
B方向柱箍剪力图(kN)
最大支座力:
N=4.380kN;
B方向柱箍弯矩图(kN穖)
最大弯矩:
M=0.104kN穖;
B方向柱箍变形图(mm)
最大变形:
ν=0.041mm;
1.柱箍抗弯强度验算
柱箍截面抗弯强度验算公式
其中,柱箍杆件的最大弯矩设计值:
M=104370.31N穖m;
弯矩作用平面内柱箍截面抵抗矩:
W=64000mm3;
B边柱箍的最大应力计算值:
σ=1.63N/mm2;
柱箍的抗弯强度设计值:
[f]=13N/mm2;
B边柱箍的最大应力计算值σ=1.04?
08/6.40?
07=1.63N/mm2小于柱箍的抗弯强度设计值[f]=13N/mm2,满足要求!
2.柱箍挠度验算
经过计算得到:
ν=0.041mm;
柱箍最大容许挠度:
[ν]=300/250=1.2mm;
柱箍的最大挠度ν=0.041mm小于柱箍最大容许挠度[ν]=1.2mm,满足要求!
3.柱箍抗剪强度验算
其中,τ--柱箍承受的剪应力(N/mm2);
V--柱箍计算最大剪力(N):
V=1761.182N;
b--柱箍的截面宽度(mm):
b=60.0mm;
hn--柱箍的截面高度(mm):
fv---柱箍抗剪强度设计值(N/mm2):
柱箍截面最大受剪应力计算值:
柱箍截面最大受剪应力计算值τ=0.55N/mm2小于柱箍抗剪强度设计值[fv]=13N/mm2,满足要求!
六、B方向对拉螺栓的计算
计算公式如下:
N<
[N]=f譇
其中N--对拉螺栓所受的拉力;
A--对拉螺栓有效面积(mm2);
f--对拉螺栓的抗拉强度设计值,取170N/mm2;
查表得:
对拉螺栓的型号:
M12;
对拉螺栓的有效直径:
9.85mm;
对拉螺栓的有效面积:
A=76mm2;
对拉螺栓所受的最大拉力:
N=4.38kN。
对拉螺栓最大容许拉力值:
[N]=1.70?
05?
.60?
0-5=12.92kN;
对拉螺栓所受的最大拉力N=4.38kN小于对拉螺栓最大容许拉力值[N]=12.92kN,对拉螺栓强度验算满足要求!
七、H方向柱箍的计算
按计算(附计算简图):
H方向柱箍计算简图
其中P--竖楞传递到柱箍的集中荷载(kN);
P=(1.2?
.9+1.4?
.45=2.94kN;
H方向柱箍剪力图(kN)
H方向柱箍弯矩图(kN穖)
H方向柱箍变形图(mm)
1.柱箍抗弯强度验算
柱箍截面抗弯强度验算公式:
其中,柱箍杆件的最大弯矩设计值:
H边柱箍的最大应力计算值:
σ=1.631N/mm2;
H边柱箍的最大应力计算值σ=1.04?
07=1.631N/mm2小于柱箍的抗弯强度设计值[f]=13N/mm2,满足要求!
[ν]=300/250=1.2mm;
柱箍的最大挠度ν=0.041mm小于柱箍最大容许挠度[ν]=1.2mm,满足要求!
八、H方向对拉螺栓的计算
验算公式如下:
对拉螺栓的直径:
对拉螺栓有效直径:
对拉螺栓有效面积:
N=4.38kN小于[N]=12.92kN,对拉螺栓强度验算满足要求!
第三节地下室梁模板(扣件钢管架)计算书
高支撑架的计算依据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)、《混凝土结构设计规范》GB50010-2002、《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)、《钢结构设计规范》(GB50017-2003)等规范编制。
板梁段:
KL14。
1.模板支撑及构造参数
梁截面宽度B(m):
0.35;
梁截面高度D(m):
0.80;
混凝土板厚度(mm):
120.00;
立杆沿梁跨度方向间距La(m):
1.00;
立杆上端伸出至模板支撑点长度a(m):
0.10;
立杆步距h(m):
板底承重立杆横向间距或排距Lb(m):
梁支撑架搭设高度H(m):
3.30;
梁两侧立杆间距(m):
0.60;
承重架支撑形式:
梁底支撑小楞垂直梁截面方向;
梁底增加承重立杆根数:
0;
采用的钢管类型为Φ48?
.5;
立杆承重连接方式:
可调托座;
2.荷载参数
新浇混凝土重力密度(kN/m3):
24.00;
模板自重(kN/m2):
0.50;
钢筋自重(kN/m3):
施工均布荷载标准值(kN/m2):
2.0;
新浇混凝土侧压力标准值(kN/m2):
17.8;
振捣混凝土对梁底模板荷载(kN/m2):
振捣混凝土对梁侧模板荷载(kN/m2):
4.0;
3.材料参数
木材品种:
柏木;
木材弹性模量E(N/mm2):
9000.0;
木材抗压强度设计值fc(N/mm2):
16.0;
木材抗弯强度设计值fm(N/mm2):
17.0;
木材抗剪强度设计值fv(N/mm2):
1.7;
面板材质:
面板厚度(mm):
20.00;
面板弹性模量E(N/mm2):
6000.0;
面板抗弯强度设计值fm(N/mm2):
13.0;
4.梁底模板参数
梁底方木截面宽度b(mm):
60.0;
梁底方木截面高度h(mm):
80.0;
梁底纵向支撑根数:
2;
5.梁侧模板参数
主楞间距(mm):
500;
次楞根数:
4;
主楞竖向支撑点数量:
固定支撑水平间距(mm):
竖向支撑点到梁底距离依次是:
150mm,300mm,450mm,600mm;
主楞材料:
圆钢管;
直径(mm):
48.00;
壁厚(mm):
3.00;
主楞合并根数:
次楞材料:
宽度(mm):
高度(mm):
二、梁侧模板荷载计算
V--混凝土的浇筑速度,取1.500m/h;
H--混凝土侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面总高度,取0.800m;
β2--混凝土坍落度影响修正系数,取1.150。
分别计算得17.848kN/m2、19.200kN/m2,取较小值17.848kN/m2作为本工程计算荷载。
三、梁侧模板面板的计算
面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和刚度。
强度验算要考虑新浇混凝土侧压力和振捣混凝土时产生的荷载;
次楞的根数为4根。
面板按照均布荷载作用下的三跨连续梁计算。
面板计算简图(单位:
mm)
1.强度计算
材料抗弯强度验算公式如下:
σ=M/W<
[f]
其中,W--面板的净截面抵抗矩,W=50?
/6=33.33cm3;
M--面板的最大弯矩(N穖m);
σ--面板的弯曲应力计算值(N/mm2)
[f]--面板的抗弯强度设计值(N/mm2);
按照均布活荷载最不利布置下的三跨连续梁计算:
M=0.1q1l2+0.117q2l2
其中,q--作用在模板上的侧压力,包括:
新浇混凝土侧压力设计值:
q1=1.2?
.5?
7.85?
.9=9.638kN/m;
振捣混凝土荷载设计值:
q2=1.4?
.9=2.52kN/m;
计算跨度:
l=(800-120)/(4-1)=226.67mm;
面板的最大弯矩M=0.1?
.638譡(800-120)/(4-1)]2+0.117?
.52譡(800-120)/(4-1)]2=6.47?
04N穖m;
面板的最大支座反力为:
N=1.1q1l+1.2q2l=1.1?
.638譡(800-120)/(4-1)]/1000+1.2?
.520譡(800-120)/(4-1)]/1000=3.088kN;
经计算得到,面板的受弯应力计算值:
σ=6.47?
04/3.33?
04=1.9N/mm2;
面板的抗弯强度设计值:
[f]=13N/mm2;
面板的受弯应力计算值σ=1.9N/mm2小于面板的抗弯强度设计值[f]=13N/mm2,满足要求!
2.挠度验算
ν=0.677ql4/(100EI)≤[ν]=l/250
q--作用在模板上的新浇筑混凝土侧压力线荷载设计值:
q=q1=9.638N/mm;
l--计算跨度:
l=[(800-120)/(4-1)]=226.67mm;
E--面板材质的弹性模量:
E=6000N/mm2;
I--面板的截面惯性矩:
I=50?
/12=33.33cm4;
.638
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