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
目录
第一节工程概况2
第二节地下室柱模板计算书3
第三节地下室梁模板(扣件钢管架)计算书11
第四节地下室板模板(扣件钢管高架)计算书11
第五节墙模板计算书11
第六节梁模板(门架)计算书11
第七节板模板(门架)计算书11
第一节工程概况
第二节地下室柱模板计算书
柱模板的计算依据《建筑施工手册》第四版、《建筑施工计算手册》江正荣著、《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)、《混凝土结构设计规范》GB50010-2002、《钢结构设计规范》(GB50017-2003)等规范编制。
柱模板的背部支撑由两层组成,第一层为直接支撑模板的竖楞,用以支撑混凝土对模板的侧压力;第二层为支撑竖楞的柱箍,用以支撑竖楞所受的压力;柱箍之间用对拉螺栓相互拉接,形成一个完整的柱模板支撑体系。
柱模板设计示意图
柱截面宽度B(mm):
600.00;柱截面高度H(mm):
600.00;柱模板的总计算高度:
H=4.5m;
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:
3;
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:
3;
对拉螺栓直径(mm):
M12;
2.柱箍信息
柱箍材料:
木方;
宽度(mm):
60.00;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):
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;
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?
.45?
.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 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); 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? .45? .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=0.625? 0.871? 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--计算跨度(竖楞间距): 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? 8.0? 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? 0? 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: M=0.1ql2 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: 新浇混凝土侧压力设计值q1: 1.2? 0.036? .270? .900=5.842kN/m; 倾倒混凝土侧压力设计值q2: 1.4? .000? .270? .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; 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);f=13.000N/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); 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? 0.036? .270? .900=5.842kN/m; 倾倒混凝土侧压力设计值q2: 1.4? .000? .270? .900=0.680kN/m; q=5.842+0.680=6.523kN/m; 竖楞的最大剪力: V=0.6? .523? 50.0=1761.182N; 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? .523? 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: τ=3? 761.182/(2? 0.0? 0.0? )=0.550N/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=0.55N/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--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=2.56? 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? 000.0? .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: W=60? 0? 0/6? =64cm3; I=60? 0? 0? 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? 0.04? .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 σ=M/W 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 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=1761.182N; b--柱箍的截面宽度(mm): b=60.0mm; 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? 761.182/(2? 0.0? 0.0? )=0.550N/mm2; 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 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: W=60? 0? 0/6? =64cm3; I=60? 0? 0? 0/12? =256cm4; 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? 0.04? .9+1.4? ? .9)? .27? .45=2.94kN; H方向柱箍剪力图(kN) 最大支座力: N=4.380kN; H方向柱箍弯矩图(kN穖) 最大弯矩: M=0.104kN穖; H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: σ=M/W 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; H边柱箍的最大应力计算值: σ=1.631N/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=1.04? 08/6.40? 07=1.631N/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 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=1761.182N; b--柱箍的截面宽度(mm): b=60.0mm; 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? 761.182/(2? 0.0? 0.0? )=0.550N/mm2; 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! 八、H方向对拉螺栓的计算 验算公式如下: 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: 对拉螺栓的直径: M12; 对拉螺栓有效直径: 9.85mm; 对拉螺栓有效面积: A=76mm2; 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。 对拉螺栓所受的最大拉力: 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。 一、参数信息 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): 1.50;板底承重立杆横向间距或排距Lb(m): 1.50; 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): 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/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: 胶合面板;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: 4; 固定支撑水平间距(mm): 500; 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: 2; 次楞材料: 木方; 宽度(mm): 60.00;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。 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? .5? ? .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; 面板的最大挠度计算值: ν=0.677? .638
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