墙模板 计算书.docx
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墙模板计算书
墙模板计算书
墙模板的背部支撑由两层龙骨(木楞或钢楞)组成:
直接支撑模板的为次龙骨,即内龙骨;用以支撑内层龙骨的为主龙骨,即外龙骨。
组装墙体模板时,通过穿墙螺栓将墙体两侧模板拉结,每个穿墙螺栓成为主龙骨的支点。
根据《建筑施工手册》,当采用容量为0.2~0.8m3的运输器具时,倾倒混凝土产生的荷载标准值为4.00kN/m2;
一、参数信息
1.基本参数
次楞间距(mm):
300;穿墙螺栓水平间距(mm):
600;
主楞间距(mm):
500;穿墙螺栓竖向间距(mm):
500;
对拉螺栓直径(mm):
M12;
2.主楞信息
主楞材料:
木方;主楞合并根数:
2;
宽度(mm):
60.00;高度(mm):
80.00;
3.次楞信息
次楞材料:
木方;次楞合并根数:
2;
宽度(mm):
60.00;高度(mm):
80.00;
4.面板参数
面板类型:
胶合面板;面板厚度(mm):
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):
13.00;方木弹性模量E(N/mm2):
9000.00;
方木抗剪强度设计值ft(N/mm2):
1.50;
墙模板设计简图
二、墙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0.850。
分别计算得17.031kN/m2、72.000kN/m2,取较小值17.031kN/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F1=17.031kN/m2;
倾倒混凝土时产生的荷载标准值F2=4kN/m2。
三、墙模板面板的计算
面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和刚度。
根据《建筑施工手册》,强度验算要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。
计算的原则是按照龙骨的间距和模板面的大小,按支撑在次楞上的三跨连续梁计算。
面板计算简图
1.抗弯强度验算
弯矩计算公式如下:
M=0.1q1l2+0.117q2l2
其中,M--面板计算最大弯矩(N·mm);
l--计算跨度(次楞间距):
l=300.0mm;
新浇混凝土侧压力设计值q1:
1.2×17.031×0.500×0.900=9.197kN/m;
倾倒混凝土侧压力设计值q2:
1.4×4.00×0.50×0.90=2.520kN/m;
其中0.90为按《施工手册》取的临时结构折减系数。
面板的最大弯矩:
M=0.1×9.197×300.02+0.117×2.520×300.02=1.09×105N·mm;
按以下公式进行面板抗弯强度验算:
σ=M/W 其中,σ--面板承受的应力(N/mm2); M--面板计算最大弯矩(N·mm); W--面板的截面抵抗矩: W=bh2/6=500×18.0×18.0/6=2.70×104mm3; f--面板截面的抗弯强度设计值(N/mm2);f=13.000N/mm2; 面板截面的最大应力计算值: σ=M/W=1.09×105/2.70×104=4.0N/mm2; 面板截面的最大应力计算值σ=4N/mm2小于面板截面的抗弯强度设计值[f]=13N/mm2,满足要求! 2.抗剪强度验算 计算公式如下: V=0.6q1l+0.617q2l 其中,V--面板计算最大剪力(N); l--计算跨度(次楞间距): l=300.0mm; 新浇混凝土侧压力设计值q1: 1.2×17.031×0.500×0.900=9.197kN/m; 倾倒混凝土侧压力设计值q2: 1.4×4.00×0.50×0.90=2.520kN/m; 面板的最大剪力: V=0.6×9.197×300.0+0.617×2.520×300.0=2121.9N; 截面抗剪强度必须满足: τ=3V/(2bhn)≤fv 其中,τ--面板截面的最大受剪应力(N/mm2); V--面板计算最大剪力(N): V=2121.9N; b--构件的截面宽度(mm): b=500mm; hn--面板厚度(mm): hn=18.0mm; fv--面板抗剪强度设计值(N/mm2): fv=1.500N/mm2; 面板截面的最大受剪应力计算值: τ=3×2121.9/(2×500×18.0)=0.354N/mm2; 面板截面抗剪强度设计值: [fv]=1.500N/mm2; 面板截面的最大受剪应力计算值τ=0.354N/mm2小于面板截面抗剪强度设计值[τ]=1.5N/mm2,满足要求! 3.挠度验算 根据《建筑施工手册》,刚度验算采用标准荷载,同时不考虑振动荷载作用。 挠度计算公式如下: ν=0.677ql4/(100EI)≤[ν]=l/250 其中,q--作用在模板上的侧压力线荷载: q=17.03×0.5=8.516N/mm; l--计算跨度(次楞间距): l=300mm; E--面板的弹性模量: E=6000N/mm2; I--面板的截面惯性矩: I=50×1.8×1.8×1.8/12=24.3cm4; 面板的最大允许挠度值: [ν]=1.2mm; 面板的最大挠度计算值: ν=0.677×8.52×3004/(100×6000×2.43×105)=0.32mm; 面板的最大挠度计算值: ν=0.32mm小于等于面板的最大允许挠度值[ν]=1.2mm,满足要求! 四、墙模板主次楞的计算 (一).次楞直接承受模板传递的荷载,按照均布荷载作用下的三跨连续梁计算。 本工程中,次楞采用木方,宽度60mm,高度80mm,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: W=6×8×8/6×2=128cm3; I=6×8×8×8/12×2=512cm4; 次楞计算简图 1.次楞的抗弯强度验算 次楞最大弯矩按下式计算: M=0.1q1l2+0.117q2l2 其中,M--次楞计算最大弯矩(N·mm); l--计算跨度(主楞间距): l=500.0mm; 新浇混凝土侧压力设计值q1: 1.2×17.031×0.300×0.900=5.518kN/m; 倾倒混凝土侧压力设计值q2: 1.4×4.00×0.30×0.90=1.512kN/m,其中,0.90为折减系数。 次楞的最大弯矩: M=0.1×5.518×500.02+0.117×1.512×500.02=1.82×105N·mm; 次楞的抗弯强度应满足下式: σ=M/W 其中,σ--次楞承受的应力(N/mm2); M--次楞计算最大弯矩(N·mm); W--次楞的截面抵抗矩(mm3),W=1.28×105; f--次楞的抗弯强度设计值(N/mm2);f=13.000N/mm2; 次楞的最大应力计算值: σ=1.82×105/1.28×105=1.4N/mm2; 次楞的抗弯强度设计值: [f]=13N/mm2; 次楞的最大应力计算值σ=1.4N/mm2小于次楞的抗弯强度设计值[f]=13N/mm2,满足要求! 2.次楞的抗剪强度验算 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=0.6q1l+0.617q2l 其中,V-次楞承受的最大剪力; l--计算跨度(主楞间距): l=500.0mm; 新浇混凝土侧压力设计值q1: 1.2×17.031×0.300×0.900/2=2.759kN/m; 倾倒混凝土侧压力设计值q2: 1.4×4.00×0.30×0.90/2=0.756kN/m,其中,0.90为折减系数。 次楞的最大剪力: V=0.6×2.759×500.0+0.617×0.756×500.0=1060.9N; 截面抗剪强度必须满足下式: τ=3V/(2bh0) 其中,τ--次楞的截面的最大受剪应力(N/mm2); V--次楞计算最大剪力(N): V=1060.9N; b--次楞的截面宽度(mm): b=60.0mm; hn--次楞的截面高度(mm): h0=80.0mm; fv--次楞的抗剪强度设计值(N/mm2): fv=1.500N/mm2; 次楞截面的受剪应力计算值: τ=3×1060.9/(2×60.0×80.0)=0.332N/mm2; 次楞截面的受剪应力计算值τ=0.332N/mm2小于次楞截面的抗剪强度设计值fv=1.5N/mm2,满足要求! 3.次楞的挠度验算 根据《建筑施工计算手册》,刚度验算采用荷载标准值,同时不考虑振动荷载作用。 挠度验算公式如下: ν=0.677ql4/(100EI)≤[ν]=l/250 其中,ν--次楞的最大挠度(mm); q--作用在次楞上的线荷载(kN/m): q=17.03×0.30=5.11kN/m; l--计算跨度(主楞间距): l=500.0mm; E--次楞弹性模量(N/mm2): E=9000.00N/mm2; I--次楞截面惯性矩(mm4),I=2.56×106mm4; 次楞的最大挠度计算值: ν=0.677×10.22/2×5004/(100×9000×2.56×106)=0.094mm; 次楞的最大容许挠度值: [ν]=2mm; 次楞的最大挠度计算值ν=0.094mm小于次楞的最大容许挠度值[ν]=2mm,满足要求! (二).主楞承受次楞传递的荷载,按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算。 本工程中,主楞采用木方,宽度60mm,高度80mm,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: W=6×8×8/6×2=128cm3; I=6×8×8×8/12×2=512cm4; E=9000N/mm2; 主楞计算简图 主楞计算剪力图(kN) 主楞计算弯矩图(kN·m) 主楞计算变形图(mm) 1.主楞的抗弯强度验算 作用在主楞的荷载: P=1.2×17.03×0.3×0.5+1.4×4×0.3×0.5=3.906kN; 主楞计算跨度(对拉螺栓水平间距): l=600mm; 强度验算公式: σ=M/W 其中,σ--主楞的最大应力计算值(N/mm2) M--主楞的最大弯矩(N·mm);M=3.16×105N·mm W--主楞的净截面抵抗矩(mm3);W=1.28×105mm3; f--主楞的强度设计值(N/mm2),f=13.000N/mm2; 主楞的最大应力计算值: σ=3.16×105/1.28×105=2.5N/mm2; 主楞的最大应力计算值σ=2.5N/mm2小于主楞的抗弯强度设计值f=13N/mm2,满足要求! 2.主楞的抗剪强度验算 主楞截面抗剪强度必须满足: τ=3V/(2bh0) 其中,τ--次楞的截面的最大受剪应力(N/mm2); V--主楞计算最大剪力(N): V=2870.2/2=1435.1N; b--主楞的截面宽度(mm): b=60.0mm; hn--主楞的截面高度(mm): h0=80.0mm; fv--主楞的抗剪强度设计值(N/mm2): fv=1.500N/mm2; 主楞截面的受剪应力计算值: τ=3×1435.1/(2×60.0×80.0)=0.448N/mm2; 主楞截面的受剪应力计算值τ=0.448N/mm2小于主楞截面的抗剪强度设计值fv=1.5N/mm2,满足要求! 3.主楞的挠度验算 主楞的最大挠度计算值: ν=0.015mm; 主楞的最大容许挠度值: [ν]=2.4mm; 主楞的最大挠度计算值ν=0.015mm小于主楞的最大容许挠度值[ν]=2.4mm,满足要求! 五、穿墙螺栓的计算 计算公式如下: N<[N]=f×A 其中N--穿墙螺栓所受的拉力; A--穿墙螺栓有效面积(mm2); f--穿墙螺栓的抗拉强度设计值,取170N/mm2; 查表得: 穿墙螺栓的型号: M12; 穿墙螺栓有效直径: 9.85mm; 穿墙螺栓有效面积: A=76mm2; 穿墙螺栓最大容许拉力值: [N]=1.70×105×7.60×10-5=12.92kN; 主楞计算的支座反力为穿墙螺栓所受的拉力,则穿墙螺栓所受的最大拉力为: N=5.21kN。 穿墙螺栓所受的最大拉力N=5.213kN小于穿墙螺栓最大容许拉力值[N]=12.92kN,满足要求!
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