陶冲湖别院主楼地下室模板计算.docx
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陶冲湖别院主楼地下室模板计算
陶冲湖别院主楼地下室模板计算书
因主楼地下室层高为5.20m,5.25m;为了保证地下室模板支撑系统稳定,确保该部位在保证安全的前提下,进行施工作业,故对地下室模板支撑单独进行计算。
墙截面为250mm,梁截面取最大梁(300*700
mm),顶板取最大值200mm,进行验算。
具体如下:
墙模板计算书
一、参数信息
次楞(内龙骨)间距(mm):
300;穿墙螺栓水平间距(mm):
600;
主楞(外龙骨)间距(mm):
500;穿墙螺栓竖向间距(mm):
500;
对拉螺栓直径(mm):
M14;
龙骨材料:
钢楞;截面类型:
圆钢管48×3.0;
墙厚(mm):
250;
墙模板设计简图
二、墙模板荷载标准值计算
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,
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5.000m;
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。
根据以上两个公式计算的新浇筑混凝土对模板的最大侧压力F;
分别计算得48.659kN/m2、120.000kN/m2,取较小值48.659kN/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=48.659kN/m2;
倾倒混凝土时产生的荷载标准值F2=3kN/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,按支撑在内楞上的三跨连续梁计算。
面板计算简图
1.抗弯强度验算
跨中弯矩计算公式如下:
其中,M--面板计算最大弯距(N·mm);
l--计算跨度(内楞间距):
l=300.0mm;
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:
1.2×48.66×0.50×0.90=26.276kN/m;
其中0.90为按《施工手册》取的临时结构折减系数。
倾倒混凝土侧压力设计值q2:
1.4×3.00×0.50×0.90=1.890kN/m;
q=q1+q2=26.276+1.890=28.166kN/m;
面板的最大弯距:
M=0.1×28.166×300.0×300.0=2.53×105N.mm;
按以下公式进行面板抗弯强度验算:
其中,σ--面板承受的应力(N/mm2);
M--面板计算最大弯距(N·mm);
W--面板的截面抵抗矩:
b:
面板截面宽度,h:
面板截面厚度;
W=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=2.53×105/2.70×104=9.389N/mm2;
面板截面的最大应力计算值σ=9.389N/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:
其中,∨--面板计算最大剪力(N);
l--计算跨度(竖楞间距):
l=300.0mm;
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:
1.2×48.66×0.50×0.90=26.276kN/m;
倾倒混凝土侧压力设计值q2:
1.4×3.00×0.50×0.90=1.890kN/m;
q=q1+q2=26.276+1.890=28.166kN/m;
面板的最大剪力:
V=0.6×28.166×300.0=5069.855N;
截面抗剪强度必须满足:
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=5069.855N;
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:
T=3×5069.855/(2×500×18.0)=0.845N/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T=0.845N/mm2小于面板截面抗剪强度设计值[T]=1.5N/mm2,满足要求!
3.挠度验算
根据规范,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:
其中,q--作用在模板上的侧压力线荷载:
q=48.66×0.5=24.33N/mm;
l--计算跨度(内楞间距):
l=300mm;
E--面板的弹性模量:
E=9500N/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=0.677×24.33×3004/(100×9500×2.43×105)=0.578mm;
面板的最大挠度计算值:
ν=0.578mm小于等于面板的最大允许挠度值[ν]=1.2mm,满足要求!
四、墙模板内外楞的计算
(一).内楞(木或钢)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,内龙骨采用木楞,宽度60mm,高度80mm,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W=60×80×80/6=64cm3;
I=60×80×80×80/12=256cm4;
内楞计算简图
1.内楞的抗弯强度验算
内楞跨中最大弯矩按下式计算:
其中,M--内楞跨中计算最大弯距(N·mm);
l--计算跨度(外楞间距):
l=500.0mm;
q--作用在内楞上的线荷载,它包括:
新浇混凝土侧压力设计值q1:
1.2×48.66×0.30×0.90=15.766kN/m;
倾倒混凝土侧压力设计值q2:
1.4×3.00×0.30×0.90=1.134kN/m,其
中,0.90为折减系数。
q=(15.766+1.134)/2=8.450kN/m;
内楞的最大弯距:
M=0.1×8.450×500.0×500.0=2.11×105N.mm;
内楞的抗弯强度应满足下式:
其中,σ--内楞承受的应力(N/mm2);
M--内楞计算最大弯距(N·mm);
W--内楞的截面抵抗矩(mm3),W=6.40×104;
f--内楞的抗弯强度设计值(N/mm2);f=13.000N/mm2;
内楞的最大应力计算值:
σ=2.11×105/6.40×104=3.301N/mm2;
内楞的抗弯强度设计值:
[f]=13N/mm2;
内楞的最大应力计算值σ=3.301N/mm2小于内楞的抗弯强度设计值[f]=13N/mm2,满足要求!
2.内楞的抗剪强度验算
最大剪力按均布荷载作用下的三跨连续梁计算,公式如下:
其中,V-内楞承受的最大剪力;
l--计算跨度(外楞间距):
l=500.0mm;
q--作用在内楞上的线荷载,它包括:
新浇混凝土侧压力设计值q1:
1.2×48.66×0.30×0.90=15.766kN/m;
倾倒混凝土侧压力设计值q2:
1.4×3.00×0.30×0.90=1.134kN/m,其
中,0.90为折减系数。
q=(15.766+1.134)/2=8.450kN/m;
内楞的最大剪力:
V=0.6×8.450×500.0=2534.927N;
截面抗剪强度必须满足下式:
其中,τ--内楞的截面的最大受剪应力(N/mm2);
V--内楞计算最大剪力(N):
V=2534.927N;
b--内楞的截面宽度(mm):
b=60.0mm;
hn--内楞的截面高度(mm):
hn=80.0mm;
fv--内楞的抗剪强度设计值(N/mm2):
fv=1.500N/mm2;
内楞截面的受剪应力计算值:
τ=3×2534.927/(2×60.0×80.0)=0.792N/mm2;
内楞截面的受剪应力计算值τ=0.792N/mm2小于内楞截面的抗剪强度设计值fv=1.5N/mm2,满足要求!
3.内楞的挠度验算
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:
其中,ν--内楞的最大挠度(mm);
q--作用在内楞上的线荷载(kN/m):
q=48.66×0.30/2=7.30kN/m;
l--计算跨度(外楞间距):
l=500.0mm;
E--内楞弹性模量(N/mm2):
E=9500.00N/mm2;
I--内楞截面惯性矩(mm4),I=2.56×106;
内楞的最大挠度计算值:
ν=0.677×14.6/2×5004/(100×9500×2.56×106)=0.127mm;
内楞的最大容许挠度值:
[ν]=2mm;
内楞的最大挠度计算值ν=0.127mm小于内楞的最大容许挠度值[ν]=2mm,满足要求!
(二).外楞(木或钢)承受内楞传递的荷载,按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算。
本工程中,外龙骨采用钢楞,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
截面类型为圆钢管48×3.0;
外钢楞截面抵抗矩W=4.49cm3;
外钢楞截面惯性矩I=10.78cm4;
外楞计算简图
1.外楞的抗弯强度验算
外楞跨中弯矩计算公式:
其中,作用在外楞的荷载:
P=(1.2×48.66+1.4×3)×0.3×0.5/2=4.22kN;
外楞计算跨度(对拉螺栓水平间距):
l=600mm;
外楞最大弯矩:
M=0.175×4224.88×600.00=4.44×105N·mm;
强度验算公式:
其中,σ--外楞的最大应力计算值(N/mm2)
M--外楞的最大弯距(N·mm);M=4.44×105N·mm
W--外楞的净截面抵抗矩;W=4.49×103mm3;
f--外楞的强度设计值(N/mm2),f=205.000N/mm2;
外楞的最大应力计算值:
σ=4.44×105/4.49×103=98.8N/mm2;
外楞的最大应力计算值σ=98.8N/mm2小于外楞的抗弯强度设计值f=205N/mm2,满足要求!
2.外楞的抗剪强度验算
公式如下:
其中,P--作用在外楞的荷载:
P=(1.2×48.66+1.4×3)×0.3×0.5/2=4.225kN;
V--外楞计算最大剪力(N);
外楞的最大剪力:
V=0.65×4224.879=1.65×103N;
外楞截面抗剪强度必须满足:
其中,τ--外楞截面的受剪应力计算值(N/mm2);
V--外楞计算最大剪力(N):
V=1.65×103N;
A--钢管的截面面积(mm2):
A=400mm2;
fv--外楞的抗剪强度设计值(N/mm2):
fv=205N/mm2;
外楞截面的受剪应力计算值:
τ=2×1.65×103/400.000=8.239N/mm2;
外楞截面的受剪应力计算值τ=8.239N/mm2小于外楞截面的抗剪强度设计值[fv]=205N/mm2,满足要求!
3.外楞的挠度验算
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:
其中,P--内楞作用在支座上的荷载(kN/m):
P=48.66×0.30×0.50/2=3.65kN/m;
ν--外楞最大挠度(mm);
l--计算跨度(水平螺栓间距):
l=600.0mm;
E--外楞弹性模量(N/mm2):
E=206000.00N/mm2;
I--外楞截面惯性矩(mm4),I=1.08×105;
外楞的最大挠度计算值:
ν=1.146×7.30×100/2×6003/(100×206000×1.08×105)=0.407mm;
外楞的最大容许挠度值:
[ν]=2.4mm;
外楞的最大挠度计算值ν=0.407mm小于外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:
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:
M14;
穿墙螺栓有效直径:
11.55mm;
穿墙螺栓有效面积:
A=105mm2;
穿墙螺栓最大容许拉力值:
[N]=1.70×105×1.05×10-4=17.85kN;
穿墙螺栓所受的最大拉力:
N=48.659×0.6×0.5=14.598kN。
穿墙螺栓所受的最大拉力N=14.598kN小于穿墙螺栓最大容许拉力值[N]=17.85kN,满足要求!
梁模板计算书
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》、《混凝土结构设计规范》、《建筑结构荷载规范》等规范编制。
因本工程梁支架高度大于4米,根据有关文献建议,如果仅按规范计算,架体安全性仍不能得到完全保证。
为此计算中还参考了《施工技术》2002(3):
《扣件式钢管模板高支撑架设计和使用安全》中的部分内容。
梁段:
L1。
一、参数信息
1.模板支撑及构造参数
梁截面宽度B(m):
0.30;梁截面高度D(m):
0.70;
混凝土板厚度(mm):
200.00;立杆沿梁跨度方向间距La(m):
0.80;
立杆步距h(m):
1.50;板底承重立杆横向间距或排距Lb(m):
1.00;
梁支撑架搭设高度H(m):
5.00;梁两侧立杆间距(m):
0.60;
梁底增加承重立杆根数:
1;
采用的钢管类型为Φ48×3;
立杆承重连接方式:
单扣件,取扣件抗滑承载力折减系数:
0.80;
二、梁模板荷载标准值计算
1.梁侧模板荷载
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。
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,可按现场实际值取,输入0时系统按200/(T+15)计算,得5.714h;
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0.750m;
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。
根据以上两个公式计算的新浇筑混凝土对模板的最大侧压力F;
分别计算得50.994kN/m2、18.000kN/m2,取较小值18.000kN/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。
面板计算简图(单位:
mm)
1.强度计算
跨中弯矩计算公式如下:
其中,W--面板的净截面抵抗矩,W=100×2.1×2.1/6=73.5cm3;
M--面板的最大弯距(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);
按以下公式计算面板跨中弯矩:
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=1.2×1×18×0.9=19.44kN/m;
倾倒混凝土侧压力设计值:
q2=1.4×1×2×0.9=2.52kN/m;
q=q1+q2=19.440+2.520=21.960kN/m;
计算跨度(内楞间距):
l=350mm;
面板的最大弯距M=0.125×21.96×3502=3.36×105N·mm;
经计算得到,面板的受弯应力计算值:
σ=3.36×105/7.35×104=4.575N/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=4.575N/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
q--作用在模板上的侧压力线荷载标准值:
q=21.96N/mm;
l--计算跨度(内楞间距):
l=350mm;
E--面板材质的弹性模量:
E=9500N/mm2;
I--面板的截面惯性矩:
I=100×1.8×1.8×1.8/12=48.6cm4;
面板的最大挠度计算值:
ν=5×21.96×3504/(384×9500×4.86×105)=0.929mm;
面板的最大容许挠度值:
[ν]=l/250=350/250=1.4mm;
面板的最大挠度计算值ν=0.929mm小于面板的最大容许挠度值[ν]=1.4mm,满足要求!
四、梁侧模板内外楞的计算
1.内楞计算
内楞(木或钢)直接承受模板传递的荷载,按照均布荷载作用下的二跨连续梁计算。
本工程中,龙骨采用木楞,截面宽度60mm,截面高度80mm,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W=6×82×2/6=128cm3;
I=6×83×2/12=512cm4;
内楞计算简图
(1).内楞强度验算
强度验算计算公式如下:
其中,σ--内楞弯曲应力计算值(N/mm2);
M--内楞的最大弯距(N·mm);
W--内楞的净截面抵抗矩;
[f]--内楞的强度设计值(N/mm2)。
按以下公式计算内楞跨中弯矩:
其中,作用在内楞的荷载,q=(1.2×18×0.9+1.4×2×0.9)×1=21.96kN/m;
内楞计算跨度(外楞间距):
l=166mm;
内楞的最大弯距:
M=0.096×21.96×166.502=5.84×104N·mm;
最大支座力:
R=1.1×21.96×0.166=8.455kN;
经计算得到,内楞的最大受弯应力计算值σ=5.84×104/1.28×105=0.457N/mm2;
内楞的抗弯强度设计值:
[f]=17N/mm2;
内楞最大受弯应力计算值σ=0.457N/mm2小于内楞的抗弯强度设计值[f]=17N/mm2,满足要求!
(2).内楞的挠度验算
其中l--计算跨度(外楞间距):
l=500mm;
q--作用在模板上的侧压力线荷载标准值:
q=21.96N/mm;
E--内楞的弹性模量:
10000N/mm2;
I--内楞的截面惯性矩:
I=5.12×106mm4;
内楞的最大挠度计算值:
ν=0.677×21.96×5004/(100×10000×5.12×106)=0.181mm;
内楞的最大容许挠度值:
[ν]=500/250=2mm;
内楞的最大挠度计算值ν=0.181mm小于内楞的最大容许挠度值[ν]=2mm,满足要求!
2.外楞计算
外楞(木或钢)承受内楞传递的集中力,取内楞的最大支座力8.455kN,按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算。
本工程中,外龙骨采用钢楞,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
截面类型为圆钢管48×3.0;
外钢楞截面抵抗矩W=8.98cm3;
外钢楞截面惯性矩I=21.56cm4;
(1).外楞抗弯强度验算
其中σ--外楞受弯应力计算值(N/mm2)
M--外楞的最大弯距(N·mm);
W--外楞的净截面抵抗矩;
[f]--外楞的强度设计值(N/mm2)。
根据三跨连续梁算法求得最大的弯矩为M=F×a=1.793kN·m;
其中,F=1/3×q×h=5.124,h为梁高为0.7m,a为次楞间距为350mm;
经计算得到,外楞的受弯应力计算值:
σ=1.79×106/8.98×103=199.71N/mm2;
外楞的抗弯强度设计值:
[f]=205N/mm2;
外楞的受弯应力计算值σ=199.71N/mm2小于外楞的抗弯强度设计值[f]=205N/mm2,满足要求!
(2).外楞的挠度验算
其中E-外楞的弹性模量:
206000N/mm2;
F--作用在外楞上的集中力标准值:
F=5.124kN;
l--计算跨度:
l=500mm;
I-外楞的截面惯性矩:
I=215600mm4;
外楞的最大挠度计算值:
ν=1.615×5124.000×500.003/(100×206000.000×215600.000)=0.233mm;
根据连续梁计算得到外楞的最大挠度为0.233mm
外楞的最大容许挠度值:
[ν]=500/400=1.25mm;
外楞的最大挠度计算值ν=0.233mm小于外楞的最大容许挠度值[ν]=1.25mm,满足要求!
五、穿梁螺栓的计算
验算公式如下:
其中N--穿梁螺栓所受的拉力;
A--穿梁螺栓有效面积(mm2);
f--穿梁螺栓的抗拉强度设计值,取170N/mm2;
查表得:
穿梁螺栓的直径:
12mm;
穿梁螺栓有效直径:
9.85mm;
穿梁螺栓有效面积:
A=76mm2;
穿梁螺栓所受的最大拉力:
N=(1.2×18+1.4×2)×0.5×0.225=2.745kN。
穿梁螺栓最大容许拉力值:
[N]=170×76/1000=12.92kN;
穿梁螺栓所受的最大拉力N=2.745kN小于穿梁螺栓最大容许拉力值[N]=12.92kN,满足要求!
六、梁底模板计算
面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和挠度。
计算的原则是按照模板底支撑的间距和模板面的大小,按支撑在底撑上的三跨连续梁计算。
强度验算要考虑模板结构自重荷载、新浇混凝土自重荷载、钢筋自重荷载和振捣混凝土时产生的荷载;挠度验算只考虑模板结构自重、新浇混凝土自重、钢筋自重荷载。
本算例中,面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W=800×18×18/6=4.32×104mm3;
I=800×18×18×18/12=3.89×105mm4;
1.抗弯强度验算
按以下公式进行面板抗弯强度验算:
其中,σ--梁底模板的弯曲应力计算值(N/mm2);
M--计算的最大弯矩(kN·m);
l--计算跨度(梁底支撑间距):
l=100.00mm;
q--作
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