柱模板计算书.docx
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柱模板计算书.docx
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柱模板计算书
柱模板计算书
计算依据:
《混凝土结构工程施工规范》(GB50666-2011)
《建筑施工模板安全技术规范》(JGJ162-2008)
《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012)
《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)
《钢结构设计规范》(GB50017-2003)
一、参数信息
1.基本参数
柱模板高度(m)
6.3
结构表面要求
隐藏
柱截面宽(mm)
1000
柱截面高(mm)
1100
搭设形式
组合式柱箍有竖楞
2.面板参数
面板材料
克隆(平行方向)18mm厚覆面木胶合板
面板厚度(mm)
18
抗弯设计值(N/mm2)
29
弹性模量(N/mm2)
11500
3.柱箍
(1)B边柱箍
柱箍材料
2根Ф48×3.5钢管
柱箍间距(mm)
100,500,600*5,700,800,900
钢材品种
钢材Q235钢(>16-40)
弹性模量(N/mm2)
206000
屈服强度(N/mm2)
235
抗拉/抗压/抗弯强度设计值(N/mm2)
205
抗剪强度设计值(N/mm2)
120
端面承压强度设计值(N/mm2)
325
(2)H边柱箍
柱箍材料
2根Ф48×3.5钢管
柱箍间距(mm)
100,500,600*5,700,800,900
钢材品种
钢材Q235钢(>16-40)
弹性模量(N/mm2)
206000
屈服强度(N/mm2)
235
抗拉/抗压/抗弯强度设计值(N/mm2)
205
抗剪强度设计值(N/mm2)
120
端面承压强度设计值(N/mm2)
325
4.竖楞
(1)B边竖楞
竖楞材料
1根50×100矩形木楞
最外两根竖楞间距(mm)
1000
竖楞根数
8
竖楞间距(mm)
0,143*6,142
木材品种
太平洋海岸黄柏
弹性模量(N/mm2)
10000
抗压强度设计值(N/mm2)
13
抗弯强度设计值(N/mm2)
15
抗剪强度设计值(N/mm2)
1.6
(2)H边竖楞
竖楞材料
1根50×100矩形木楞
最外两根竖楞间距(mm)
1100
竖楞根数
9
竖楞间距(mm)
137*4,138*4
木材品种
太平洋海岸黄柏
弹性模量(N/mm2)
10000
抗压强度设计值(N/mm2)
13
抗弯强度设计值(N/mm2)
15
抗剪强度设计值(N/mm2)
1.6
5.对拉螺栓参数
B边最外两根对拉螺栓间距(mm)
1200
B边对拉螺栓根数
4
B边对拉螺栓直径
M16
B边对拉螺栓间距(mm)
410,380,410
H边最外两根对拉螺栓间距(mm)
1300
H边对拉螺栓根数
4
H边对拉螺栓直径
M16
H边对拉螺栓间距(mm)
470,360,470
6.荷载参数
砼对模板侧压力标准值(kN/m2)
71.66
砼下料产生的水平荷载(kN/m2)
2
柱段:
Z1。
模板剖面示意图
模板立面示意图
二、柱模板面板的计算
面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和刚度。
这里取面板的计算宽度为1.000m。
面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
I=1000×183/12=4.860×105mm4;
W=1000×182/6=5.400×104mm3;
1.荷载计算及组合
(1)新浇砼作用于模板的最大侧压力G4k
按下列公式计算,并取其中的较小值:
F1=0.28γct0βV1/2
F2=γcH
其中γc--砼的重力密度,取24.000kN/m3;
t0--新浇砼的初凝时间,采用t0=200/(T+15)计算,得200/(20+15)=5.7h;
V--砼的浇筑速度,取3.5m/h;
H--砼侧压力计算位置处至新浇砼顶面总高度,取6.3m;
β--砼坍落度影响修正系数,取1。
根据以上两个公式计算得到:
F1=71.660kN/m2
F2=151.200kN/m2
新浇砼作用于模板的最大侧压力G4k=min(F1,F2)=71.660kN/m2;
砼侧压力的有效压头高度:
h=F/γ=71.660/24.000=2.986m;
(2)砼下料产生的水平荷载标准值Q2k
Q2k=2kN/m2;
(3)确定采用的荷载组合
计算挠度采用标准组合:
q=71.660×1=71.660kN/m;
计算弯矩采用基本组合:
q=0.9×1.1×(1.35×0.9×71.660+1.4×0.9×2)×1=88.691kN/m;
2.B边模板面板计算
根据实际受力情况进行电算,得到计算简图及内力、变形图如下:
弯矩和剪力计算简图
弯矩图(kN·m)
剪力图(kN)
变形计算简图
变形图(mm)
经过计算得到:
最大弯矩M=0.192kN·m
最大剪力:
V=7.681kN
最大变形:
ν=0.035mm
最大支座反力:
F=14.380kN
(1)面板抗弯强度计算
σ=M/W=0.192×106/5.400×104=3.548N/mm2
实际弯曲应力计算值σ=3.548N/mm2小于抗弯强度设计值[f]=29N/mm2,满足要求!
(2)面板挠度计算
容许挠度:
结构表面隐藏[ν]=l/250;
第1跨最大挠度为0.035mm,容许挠度为0.572mm,满足要求!
第2跨最大挠度为0.009mm,容许挠度为0.572mm,满足要求!
第3跨最大挠度为0.015mm,容许挠度为0.572mm,满足要求!
第4跨最大挠度为0.013mm,容许挠度为0.572mm,满足要求!
第5跨最大挠度为0.015mm,容许挠度为0.572mm,满足要求!
第6跨最大挠度为0.009mm,容许挠度为0.572mm,满足要求!
第7跨最大挠度为0.034mm,容许挠度为0.568mm,满足要求!
各跨实际最大挠度计算值小于最大允许挠度值,满足要求!
3.H边模板面板计算
根据实际受力情况进行电算,得到计算简图及内力、变形图如下:
弯矩和剪力计算简图
弯矩图(kN·m)
剪力图(kN)
变形计算简图
变形图(mm)
经过计算得到:
最大弯矩M=0.178kN·m
最大剪力:
V=7.413kN
最大变形:
ν=0.029mm
最大支座反力:
F=13.880kN
(1)面板抗弯强度计算
σ=M/W=0.178×106/5.400×104=3.306N/mm2
实际弯曲应力计算值σ=3.306N/mm2小于抗弯强度设计值[f]=29N/mm2,满足要求!
(2)面板挠度计算
容许挠度:
结构表面隐藏[ν]=l/250;
第1跨最大挠度为0.029mm,容许挠度为0.548mm,满足要求!
第2跨最大挠度为0.007mm,容许挠度为0.548mm,满足要求!
第3跨最大挠度为0.013mm,容许挠度为0.548mm,满足要求!
第4跨最大挠度为0.011mm,容许挠度为0.548mm,满足要求!
第5跨最大挠度为0.012mm,容许挠度为0.552mm,满足要求!
第6跨最大挠度为0.013mm,容许挠度为0.552mm,满足要求!
第7跨最大挠度为0.007mm,容许挠度为0.552mm,满足要求!
第8跨最大挠度为0.029mm,容许挠度为0.552mm,满足要求!
各跨实际最大挠度计算值小于最大允许挠度值,满足要求!
三、柱模板竖楞的计算
1.B边竖楞计算
B边竖楞采用1根50×100矩形木楞为一组。
竖楞的截面惯性矩I,截面抵抗矩W和弹性模量E分别为:
I=1×416.67×104=4.167×106mm4;
W=1×83.33×103=8.333×104mm3;
E=10000N/mm2;
(一)荷载计算及组合
计算挠度采用标准组合:
q=71.660×0.143=10.247kN/m;
计算弯矩和剪力采用基本组合:
有效压头高度位置荷载:
q=0.9×1.1×(1.35×0.9×71.660+1.4×0.9×2)×0.143=12.683kN/m;
有效压头高度位置以下荷载:
q=0.9×1.1×1.35×0.9×71.660×0.143=12.326kN/m;
柱子顶部荷载:
q=0.9×1.1×1.4×0.9×2×0.143=0.357kN/m;
(二)内力计算
竖楞直接承受模板传递的荷载,根据实际受力情况进行电算,得到计算简图及内力、变形图如下:
弯矩和剪力计算简图
弯矩图(kN·m)
剪力图(kN)
变形计算简图
变形图(mm)
经过计算得到:
最大弯矩M=0.401kN·m
最大剪力:
V=3.715kN
最大变形:
ν=0.212mm
最大支座反力:
F=7.419kN
(三)竖楞计算
(1)竖楞抗弯强度计算
σ=M/W=0.401×106/8.333×104=4.815N/mm2
实际弯曲应力计算值σ=4.815N/mm2小于抗弯强度设计值[f]=15N/mm2,满足要求!
(2)竖楞抗剪强度计算
τ=VS0/Ib=3.715×1000×62500/(4.167×106×50)=1.115N/mm2;
实际剪应力计算值1.115N/mm2小于抗剪强度设计值[fv]=1.600N/mm2,满足要求!
(3)竖楞挠度计算
容许挠度:
结构表面隐藏[ν]=l/250;
第1跨最大挠度为0.044mm,容许挠度为0.400mm,满足要求!
第2跨最大挠度为0.068mm,容许挠度为2.000mm,满足要求!
第3跨最大挠度为0.081mm,容许挠度为2.400mm,满足要求!
第4跨最大挠度为0.078mm,容许挠度为2.400mm,满足要求!
第5跨最大挠度为0.078mm,容许挠度为2.400mm,满足要求!
第6跨最大挠度为0.081mm,容许挠度为2.400mm,满足要求!
第7跨最大挠度为0.072mm,容许挠度为2.400mm,满足要求!
第8跨最大挠度为0.131mm,容许挠度为2.800mm,满足要求!
第9跨最大挠度为0.138mm,容许挠度为3.200mm,满足要求!
第10跨最大挠度为0.189mm,容许挠度为3.600mm,满足要求!
第11跨最大挠度为0.212mm,容许挠度为1.200mm,满足要求!
各跨实际最大挠度计算值小于最大允许挠度值,满足要求!
2.H边竖楞计算
H边竖楞采用1根50×100矩形木楞为一组。
竖楞的截面惯性矩I,截面抵抗矩W和弹性模量E分别为:
I=1×416.67×104=4.167×106mm4;
W=1×83.33×103=8.333×104mm3;
E=10000N/mm2;
(一)荷载计算及组合
计算挠度采用标准组合:
q=71.660×0.138=9.889kN/m;
计算弯矩和剪力采用基本组合:
有效压头高度位置荷载:
q=0.9×1.1×(1.35×0.9×71.660+1.4×0.9×2)×0.138=12.239kN/m;
有效压头高度位置以下荷载:
q=0.9×1.1×1.35×0.9×71.660×0.138=11.895kN/m;
柱子顶部荷载:
q=0.9×1.1×1.4×0.9×2×0.138=0.344kN/m;
(二)内力计算
竖楞直接承受模板传递的荷载,根据实际受力情况进行电算,得到计算简图及内力、变形图如下:
弯矩和剪力计算简图
弯矩图(kN·m)
剪力图(kN)
变形计算简图
变形图(mm)
经过计算得到:
最大弯矩M=0.387kN·m
最大剪力:
V=3.586kN
最大变形:
ν=0.204mm
最大支座反力:
F=7.160kN
(三)竖楞计算
(1)竖楞抗弯强度计算
σ=M/W=0.387×106/8.333×104=4.647N/mm2
实际弯曲应力计算值σ=4.647N/mm2小于抗弯强度设计值[f]=15N/mm2,满足要求!
(2)竖楞抗剪强度计算
τ=VS0/Ib=3.586×1000×62500/(4.167×106×50)=1.076N/mm2;
实际剪应力计算值1.076N/mm2小于抗剪强度设计值[fv]=1.600N/mm2,满足要求!
(3)竖楞挠度计算
容许挠度:
结构表面隐藏[ν]=l/250;
第1跨最大挠度为0.043mm,容许挠度为0.400mm,满足要求!
第2跨最大挠度为0.065mm,容许挠度为2.000mm,满足要求!
第3跨最大挠度为0.079mm,容许挠度为2.400mm,满足要求!
第4跨最大挠度为0.076mm,容许挠度为2.400mm,满足要求!
第5跨最大挠度为0.076mm,容许挠度为2.400mm,满足要求!
第6跨最大挠度为0.078mm,容许挠度为2.400mm,满足要求!
第7跨最大挠度为0.069mm,容许挠度为2.400mm,满足要求!
第8跨最大挠度为0.127mm,容许挠度为2.800mm,满足要求!
第9跨最大挠度为0.133mm,容许挠度为3.200mm,满足要求!
第10跨最大挠度为0.182mm,容许挠度为3.600mm,满足要求!
第11跨最大挠度为0.204mm,容许挠度为1.200mm,满足要求!
各跨实际最大挠度计算值小于最大允许挠度值,满足要求!
四、柱模板柱箍的计算
1.B边柱箍计算
B边柱箍采用2根Ф48×3.5钢管为一组。
柱箍的截面惯性矩I,截面抵抗矩W和弹性模量E分别为:
I=2×12.19×104=2.438×105mm4;
W=2×5.08×103=1.016×104mm3;
E=206000N/mm2;
柱箍承受竖楞传递的集中力,根据实际受力情况进行电算,得到计算简图及内力、变形图如下(在前面的“竖楞计算”中,我们仅仅计算了竖楞传递的最大集中力,计算简图中其他集中力的计算过程与最大集中力的计算过程完全相同,这里直接给出计算结果):
弯矩和剪力计算简图
弯矩图(kN·m)
剪力图(kN)
变形计算简图
变形图(mm)
经过计算得到:
最大弯矩M=0.740kN·m
最大剪力:
V=14.084kN
最大变形:
ν=0.131mm
最大支座反力:
F=21.479kN
(一)柱箍抗弯强度计算
σ=M/W=0.740×106/1.016×104=72.796N/mm2
实际弯曲应力计算值σ=72.796N/mm2小于抗弯强度设计值[f]=205N/mm2,满足要求!
(二)柱箍抗剪强度计算
τ=VS0/Itw=7.042×1000×6946/(2.438×105×3.5)=57.323N/mm2;
实际剪应力计算值57.323N/mm2小于抗剪强度设计值[fv]=120.000N/mm2,满足要求!
(三)柱箍挠度计算
容许挠度:
结构表面隐藏[ν]=l/250;
第1跨最大挠度为0.131mm,容许挠度为1.640mm,满足要求!
第2跨最大挠度为0.008mm,容许挠度为1.520mm,满足要求!
第3跨最大挠度为0.131mm,容许挠度为1.640mm,满足要求!
各跨实际最大挠度计算值小于最大允许挠度值,满足要求!
2.H边柱箍计算
H边柱箍采用2根Ф48×3.5钢管为一组。
柱箍的截面惯性矩I,截面抵抗矩W和弹性模量E分别为:
I=2×12.19×104=2.438×105mm4;
W=2×5.08×103=1.016×104mm3;
E=206000N/mm2;
柱箍承受竖楞传递的集中力,根据实际受力情况进行电算,得到计算简图及内力、变形图如下(在前面的“竖楞计算”中,我们仅仅计算了竖楞传递的最大集中力,计算简图中其他集中力的计算过程与最大集中力的计算过程完全相同,这里直接给出计算结果):
弯矩和剪力计算简图
弯矩图(kN·m)
剪力图(kN)
变形计算简图
变形图(mm)
经过计算得到:
最大弯矩M=0.915kN·m
最大剪力:
V=12.062kN
最大变形:
ν=0.270mm
最大支座反力:
F=22.707kN
(一)柱箍抗弯强度计算
σ=M/W=0.915×106/1.016×104=90.078N/mm2
实际弯曲应力计算值σ=90.078N/mm2小于抗弯强度设计值[f]=205N/mm2,满足要求!
(二)柱箍抗剪强度计算
τ=VS0/Itw=6.031×1000×6946/(2.438×105×3.5)=49.094N/mm2;
实际剪应力计算值49.094N/mm2小于抗剪强度设计值[fv]=120.000N/mm2,满足要求!
(三)柱箍挠度计算
容许挠度:
结构表面隐藏[ν]=l/250;
第1跨最大挠度为0.270mm,容许挠度为1.880mm,满足要求!
第2跨最大挠度为0.050mm,容许挠度为1.440mm,满足要求!
第3跨最大挠度为0.270mm,容许挠度为1.880mm,满足要求!
各跨实际最大挠度计算值小于最大允许挠度值,满足要求!
五、柱箍对拉螺栓的计算
1.B边对拉螺栓计算
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;
对拉螺栓型号:
M16;查表得:
对拉螺栓有效直径:
13.55mm;
对拉螺栓有效面积:
A=144mm2;
对拉螺栓最大容许拉力值:
[N]=170×144/1000=24.480kN;
对拉螺栓所受的最大拉力:
N=21.479kN。
对拉螺栓所受的最大拉力N=21.479kN小于对拉螺栓最大容许拉力值[N]=24.480kN,满足要求!
2.H边对拉螺栓计算
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;
对拉螺栓型号:
M16;查表得:
对拉螺栓有效直径:
13.55mm;
对拉螺栓有效面积:
A=144mm2;
对拉螺栓最大容许拉力值:
[N]=170×144/1000=24.480kN;
对拉螺栓所受的最大拉力:
N=22.707kN。
对拉螺栓所受的最大拉力N=22.707kN小于对拉螺栓最大容许拉力值[N]=24.480kN,满足要求!
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