地下室计算书分析.docx
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地下室计算书分析
1.1.1地下室柱模板
柱模板设计示意图
柱截面宽度B(mm):
600.00;柱截面高度H(mm):
700.00;柱模板的总计算高度:
H=3.80m;
计算简图
一、参数信息
1.基本参数
柱截面宽度B方向对拉螺栓数目:
1;柱截面宽度B方向竖楞数目:
4;
柱截面高度H方向对拉螺栓数目:
1;柱截面高度H方向竖楞数目:
4;
对拉螺栓直径(mm):
M14;
2.柱箍信息
柱箍材料:
木方;
宽度(mm):
50.00;高度(mm):
80.00;
柱箍的间距(mm):
450;柱箍合并根数:
1;
3.竖楞信息
竖楞材料:
木方;竖楞合并根数:
1;
宽度(mm):
50.00;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;
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3.800m;
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、91.200kN/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,柱截面高度H方向竖楞间距最大,为l=217mm,且竖楞数为4,因此柱截面高度H方向面板按均布荷载作用下的三跨连续梁进行计算。
面板计算简图
1.面板抗弯强度验算
对柱截面宽度H方向面板按均布荷载作用下的三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·mm);
l--计算跨度(竖楞间距):
l=217.0mm;
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:
1.2×20.04×0.45×0.90=9.737kN/m;
倾倒混凝土侧压力设计值q2:
1.4×2.00×0.45×0.90=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=0.1×10.871×217×217=5.12×104N.mm;
面板最大应力按下式计算:
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 b: 面板截面宽度,h: 面板截面厚度; W=450×18.0×18.0/6=2.43×104mm3; 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=5.12×104/2.43×104=2.107N/mm2; 面板的最大应力计算值σ=2.107N/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三跨连续梁计算,公式如下: V=0.6ql 其中,V--面板计算最大剪力(N); l--计算跨度(竖楞间距): l=217.0mm; 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: 1.2×20.04×0.45×0.90=9.737kN/m; 倾倒混凝土侧压力设计值q2: 1.4×2.00×0.45×0.90=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; 面板的最大剪力: V=0.6×10.871×217.0=1415.469N; 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=1415.469N; 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=3×1415.469/(2×450×18.0)=0.262N/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=0.262N/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三跨连续梁计算,挠度计算公式如下: ν=0.677ql4/(100EI) 其中,q--作用在模板上的侧压力线荷载(kN/m): q=20.04×0.45=9.02kN/m; ν--面板最大挠度(mm); l--计算跨度(竖楞间距): l=217.0mm; 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=450×18.0×18.0×18.0/12=2.19×105mm4; 面板最大容许挠度: [ν]=217/250=0.868mm; 面板的最大挠度计算值: ν=0.677×9.02×217.04/(100×6000.0×2.19×105)=0.103mm; 面板的最大挠度计算值ν=0.103mm小于面板最大容许挠度设计值[ν]=0.868mm,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3.800m,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50mm,高度80mm,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: W=50×80×80/6×1=53.33cm3; I=50×80×80×80/12×1=213.33cm4; 竖楞计算简图 1.抗弯强度验算 支座最大弯矩计算公式: M=0.1ql2 其中,M--竖楞计算最大弯矩(N·mm); 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: 新浇混凝土侧压力设计值q1: 1.2×20.036×0.217×0.900=4.696kN/m; 倾倒混凝土侧压力设计值q2: 1.4×2.000×0.217×0.900=0.547kN/m; q=4.696+0.547=5.242kN/m; 竖楞的最大弯距: M=0.1×5.242×450.0×450.0=1.06×105N·mm; σ=M/W 其中,σ--竖楞承受的应力(N/mm2); M--竖楞计算最大弯矩(N·mm); W--竖楞的截面抵抗矩(mm3),W=5.33×104; f--竖楞的抗弯强度设计值(N/mm2);f=13.000N/mm2; 竖楞的最大应力计算值: σ=M/W=1.06×105/5.33×104=1.991N/mm2; 竖楞的最大应力计算值σ=1.991N/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); l--计算跨度(柱箍间距): l=450.0mm; 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: 1.2×20.036×0.217×0.900=4.696kN/m; 倾倒混凝土侧压力设计值q2: 1.4×2.000×0.217×0.900=0.547kN/m; q=4.696+0.547=5.242kN/m; 竖楞的最大剪力: V=0.6×5.242×450.0=1415.469N; 截面抗剪强度必须满足下式: τ=3V/(2bhn)≤fv 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=0.6×5.242×450=1415.469N; b--竖楞的截面宽度(mm): b=50.0mm; 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: τ=3×1415.469/(2×50.0×80.0×1)=0.531N/mm2; 竖楞截面抗剪强度设计值: [fv]=1.500N/mm2; 竖楞截面最大受剪应力计算值τ=0.531N/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=20.04×0.18=5.24kN/m; νmax--竖楞最大挠度(mm); l--计算跨度(柱箍间距): 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=2.13×106; 竖楞最大容许挠度: [ν]=450/250=1.8mm; 竖楞的最大挠度计算值: ν=0.677×5.24×450.04/(100×9000.0×2.13×106)=0.076mm; 竖楞的最大挠度计算值ν=0.076mm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50mm,高度80mm,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: W=50×80×80/6×1=53.33cm3; I=50×80×80×80/12×1=213.33cm4; 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=(1.2×20.04×0.9+1.4×2×0.9)×0.183×0.45=1.99kN; B方向柱箍剪力图(kN) 最大支座力: N=4.650kN; B方向柱箍弯矩图(kN·m) 最大弯矩: M=0.186kN·m; B方向柱箍变形图(mm) 最大变形: ν=0.056mm; 1.柱箍抗弯强度验算 柱箍截面抗弯强度验算公式 σ=M/W 其中,柱箍杆件的最大弯矩设计值: M=185632.29N·mm; 弯矩作用平面内柱箍截面抵抗矩: W=53333mm3; B边柱箍的最大应力计算值: σ=3.48N/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=1.86×108/5.33×107=3.48N/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=0.056mm; 柱箍最大容许挠度: [ν]=300/250=1.2mm; 柱箍的最大挠度ν=0.056mm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 τ=3V/(2bhn)≤fv 其中,τ--柱箍承受的剪应力(N/mm2); V--柱箍计算最大剪力(N): V=1415.469N; b--柱箍的截面宽度(mm): b=50.0mm; hn--柱箍的截面高度(mm): hn=80.0mm; fv---柱箍抗剪强度设计值(N/mm2): fv=13.000N/mm2; 柱箍截面最大受剪应力计算值: τ=3×1415.469/(2×50.0×80.0×1)=0.531N/mm2; 柱箍截面最大受剪应力计算值τ=0.531N/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×A 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: M14; 对拉螺栓的有效直径: 11.55mm; 对拉螺栓的有效面积: A=105mm2; 对拉螺栓所受的最大拉力: N=4.65kN。 对拉螺栓最大容许拉力值: [N]=1.70×105×1.05×10-4=17.85kN; 对拉螺栓所受的最大拉力N=4.65kN小于对拉螺栓最大容许拉力值[N]=17.85kN,对拉螺栓强度验算满足要求! 七、H方向柱箍的计算 本工程中,柱箍采用木方,宽度50mm,高度80mm,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: W=50×80×80/6×1=53.33cm3; I=50×80×80×80/12×1=213.33cm4; 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=(1.2×20.04×0.9+1.4×2×0.9)×0.217×0.45=2.36kN; H方向柱箍剪力图(kN) 最大支座力: N=5.365kN; H方向柱箍弯矩图(kN·m) 最大弯矩: M=0.245kN·m; H方向柱箍变形图(mm) 最大变形: ν=0.094mm; 1.柱箍抗弯强度验算 柱箍截面抗弯强度验算公式: σ=M/W 其中,柱箍杆件的最大弯矩设计值: M=245137.53N·mm; 弯矩作用平面内柱箍截面抵抗矩: W=53333mm3; H边柱箍的最大应力计算值: σ=4.596N/mm2; 柱箍的抗弯强度设计值: [f]=13N/mm2; H边柱箍的最大应力计算值σ=2.45×108/5.33×107=4.596N/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=0.094mm; 柱箍最大容许挠度: [ν]=350/250=1.4mm; 柱箍的最大挠度ν=0.094mm小于柱箍最大容许挠度[ν]=1.4mm,满足要求! 3.柱箍抗剪强度验算 τ=3V/(2bhn)≤fv 其中,τ--柱箍承受的剪应力(N/mm2); V--柱箍计算最大剪力(N): V=1415.469N; b--柱箍的截面宽度(mm): b=50.0mm; hn--柱箍的截面高度(mm): hn=80.0mm; fv---柱箍抗剪强度设计值(N/mm2): fv=13.000N/mm2; 柱箍截面最大受剪应力计算值: τ=3×1415.469/(2×50.0×80.0×1)=0.531N/mm2; 柱箍截面最大受剪应力计算值τ=0.531N/mm2小于柱箍抗剪强度设计值[fv]=13N/mm2,满足要求! 八、H方向对拉螺栓的计算 验算公式如下: N<[N]=f×A 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: 对拉螺栓的直径: M14; 对拉螺栓有效直径: 11.55mm; 对拉螺栓有效面积: A=105mm2; 对拉螺栓最大容许拉力值: [N]=1.70×105×1.05×10-4=17.85kN; 对拉螺栓所受的最大拉力: N=5.365kN。 对拉螺栓所受的最大拉力: N=5.365kN小于[N]=17.85kN,对拉螺栓强度验算满足要求! 1.1.2地下室框梁模板 1.1.2.1计算简图 1.1.2.2计算参数 500×800截面梁,层高3.8m模板支撑图参数列表: 一、结构基本参数: 1、梁宽: 500mm 2、梁高度: 800mm 3、楼板厚度: 350mm 4、层高: 3.8m 二、梁底模板支撑参数: 1、承重架选型: 钢管扣件 2、承重架支设方式: 梁下双支顶立杆 3、梁底承重立杆根数: 2根 4、模板材料: 胶合板 5、模板厚度: 15mm 6、梁底木方根数: 4根 7、木方截面规格: 50×80mm 8、梁底木方间距: 150mm 9、梁底小横杆: φ48×3.5钢管 10、小横杆间距: 450mm 11、梁侧立杆间距: 1.1m 12、梁侧立杆跨度方向间距(不大于): 0.9m 13、立杆基础: 混凝土楼板上铺50mm厚木脚手板 14、顶托内托梁类型: 无托梁 15、梁底立杆跨度方向间距(不大于): 0.9m 16、梁底立杆横向间距: 0.37m 17、水平杆步距: 1.5m 18、板下顶部2道水平杆步距调整为: 1.38m 19、水平杆总步数(含扫地杆和顶部加密区,不含梁下附加水平杆): 3步 20、扫地杆距架体基础上表面: 200mm 21、板下架体含可调支托搭设高度(至支托顶,扣垫板厚度): 3.26m 22、梁底支顶立杆含可调支托搭设高度(至支托顶,扣垫板厚度): 2.81m 23、支撑架体计算高度(等于层高): 3.8m 24、板下立杆支撑自由端高度: 400mm 25、梁下立杆支撑自由端高度: 400mm 26、梁下是否附加水平杆: 附加一道水平杆,使梁下支顶立杆自由端高度控制在500以内 三、梁侧模板参数: 1、梁宽: 500mm 2、梁高度: 800mm 3、楼板厚度: 350mm 4、模板材料: 胶合板 5、模板厚度: 15mm 6、梁侧木方根数: 3根 7、木方截面规格: 50×80mm 8、木方间距: 240mm 9、主龙骨选型: 双钢管 10、主龙骨间距(不大于): 450mm 11、对拉螺栓直径: 14mm 12、对拉螺栓道数: 1道 13、对拉螺栓竖向间距: / 14、第一道螺栓距梁底: 225mm 15、对拉螺栓跨度方向间距(同主龙骨): 450mm 16、梁侧斜支撑间距: 不设斜支撑 1.1.2.3计算书 一、参数信息 1.模板支撑及构造参数 梁截面宽度B(m): 0.50;梁截面高度D(m): 0.80; 混凝土板厚度(mm): 350.00;立杆沿梁跨度方向间距La(m): 0.90; 立杆上端伸出至模板支撑点长度a(m): 0.42; 立杆步距h(m): 1.50;板底承重立杆横向间距或排距Lb(m): 0.90; 梁支撑架搭设高度H(m): 3.80;梁两侧立杆间距(m): 1.05; 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: 2; 采用的钢管类型为Φ48×3; 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): 1.50; 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): 2.0;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/mm): 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: 胶合面板;面板厚度(mm): 15.00; 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): 50.0;梁底方木截面高度h(mm): 80.0; 梁底纵向支撑根数: 4; 5.梁侧模板参数 次楞间距(mm): 350;主楞竖向根数: 2; 穿梁螺栓直径(mm): M14;穿梁螺栓水平间距(mm): 700; 主楞到梁底距离依次是: 30mm,220mm; 主楞材料: 圆钢管; 直径(mm): 48.00;壁厚(mm): 3.50; 主楞合并根数: 2; 次楞材料: 木方; 宽度(mm): 50.00;高度(mm): 80.00; 二、梁侧模板荷载计算 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; 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1.150。 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;挠度验算只考虑新浇混凝土侧压力。 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 其中,W--面板的净截面抵抗矩,W=45×1.5×1.5/6=16.88cm3; M--面板的最大弯矩(N·mm); 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: Mmax=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=1.2×0.45×17.85×0.9=8.674kN/m; 振捣混凝土荷载设计值: q2=1.4×0.45×4×0.9=2.268k
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