江苏中信建设集团有限公司模板工程施工方案第一章柱模板计算书永春碧桂园一期A区工程;建筑面积为133000㎡,框架结构/框剪结构,除高层有1F地下层外,别墅无地下室,地上层数:3F-11F-18F,总建筑高度为10.5m/11.00m/11.15m/10.60m/10.40m/11.75m/33.05m/54.5m/34.7m/55.7m;施工单位:江苏中信建设集团有限公司。本工程由永春碧桂园房地产开发有限公司投资建设,广东博意建筑设计院有限公司设计,福建省闽东工程勘察院地质勘察,福建众亿工程项目管理有限公司监理,江苏中信建设集团有限公司组织施工;由蔡柳辉担任项目经理,王星星担任项目技术负责人。本工程建筑结构设计使用年限50年,建筑场地类别Ⅱ类,抗震设防类别丙类,建筑结构安全等级二级,抗震设防烈度6度。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》(GB50009-2012)、《混凝土结构设计规范》GB50010-2010、《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3-2010)等规范编制。柱模板的背部支撑由两层(木楞或钢楞)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):750.00;柱截面高度H(mm):750.00;柱模板的总计算高度:H=3.00m;根据规范,当采用溜槽、串筒或导管时,倾倒混凝土产生的荷载标准值为2.00kN/m2;江苏中信建设集团有限公司模板工程施工方案计算简图一、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):M12;2.柱箍信息柱箍材料:木楞;宽度(mm):80.00;高度(mm):100.00;柱箍的间距(mm):380;柱箍合并根数:1;3.竖楞信息竖楞材料:木楞;竖楞合并根数: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):9500.00;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;江苏中信建设集团有限公司模板工程施工方案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):9500.00;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。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57.246kN/m2、72.000kN/m2,取较小值57.246kN/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=57.246kN/m2;倾倒混凝土时产生的荷载标准值F2=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。本工程中取柱截面宽度B方向和H方向中竖楞间距最大的面板作为验算对象,进行强度、刚度计算。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。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=230mm,且竖楞数为4,面板为大于3跨,因此对柱截面宽度B方向面板按均布荷载作用下的三跨连续梁进行计算。江苏中信建设集团有限公司模板工程施工方案面板计算简图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三跨连续梁用下式计算最大跨中弯距:其中,M--面板计算最大弯距(N.mm);l--计算跨度(竖楞间距):l=230.0mm;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q1:1.2×57.25×0.38×0.90=23.494kN/m;倾倒混凝土侧压力设计值q2:1.4×2.00×0.38×0.90=0.958kN/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=23.494+0.958=24.451kN/m;面板的最大弯距:M=0.1×24.451×230×230=1.29×105N.mm;面板最大应力按下式计算: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=380×18.0×18.0/6=2.05×104mm3;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=1.29×105/2.05×104=6.303N/mm2;面板的最大应力计算值σ=6.303N/mm2小于面板的抗弯强度设计值[σ]=13N/mm2,满足要求!江苏中信建设集团有限公司模板工程施工方案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:其中,∨--面板计算最大剪力(N);l--计算跨度(竖楞间距):l=230.0mm;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q1:1.2×57.25×0.38×0.90=23.494kN/m;倾倒混凝土侧压力设计值q2:1.4×2.00×0.38×0.90=0.958kN/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=23.494+0.958=24.451kN/m;面板的最大剪力:∨=0.6×24.451×230.0=3374.287N;截面抗剪强度必须满足下式:其中,τ--面板承受的剪应力(N/mm2);∨--面板计算最大剪力(N):∨=3374.287N;b--构件的截面宽度(mm):b=380mm;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=3×3374.287/(2×380×18.0)=0.740N/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=0.74N/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:其中,q--作用在模板上的侧压力线荷载(kN/m):q=57.25×0.38=21.75kN/m;ω--面板最大挠度(mm);l--计算跨度(竖楞间距):l=230.0mm;江苏中信建设集团有限公司模板工程施工方案E--面板弹性模量(N/mm2):E=9500.00N/mm2;I--面板截面的惯性矩(mm4);I=380×18.0×18.0×18.0/12=1.85×105mm4;面板最大容许挠度:[ω]=230/250=0.92mm;面板的最大挠度计算值:ω=0.677×21.75×230.04/(100×9500.0×1.85×105)=0.235mm;面板的最大挠度计算值ω=0.235mm小于面板最大容许挠度设计值[ω]=0.92mm,满足要求!四、竖楞方木的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3.0m,柱箍间距为380mm,竖楞为大于3跨,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;竖楞方木计算简图1.抗弯强度验算支座最大弯矩计算公式:其中,M--竖楞计算最大弯距(N.mm);l--计算跨度(柱箍间距):l=380.0mm;q--作用在竖楞上的线荷载,它包括:江苏中信建设集团有限公司模板工程施工方案新浇混凝土侧压力设计值q1:1.2×57.25×0.23×0.90=14.220kN/m;倾倒混凝土侧压力设计值q2:1.4×2.00×0.23×0.90=0.580kN/m;q=(14.220+0.580)/2=7.400kN/m;竖楞的最大弯距:M=0.1×7.400×380.0×380.0=1.07×105N.mm;其中,σ--竖楞承受的应力(N/mm2);M--竖楞计算最大弯距(N.mm);W--竖楞的截面抵抗矩(mm3),W=6.40×104;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=1.07×105/6.40×104=1.67N/mm2;竖楞的最大应力计算值σ=1.67N/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:其中,∨--竖楞计算最大剪力(N);l--计算跨度(柱箍间距):l=380.0mm;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q1:1.2×57.25×0.23×0.90=14.220kN/m;倾倒混凝土侧压力设计值q2:1.4×2.00×0.23×0.90=0.580kN/m;q=(14.220+0.580)/2=7.400kN/m;竖楞的最大剪力:∨=0.6×7.400×380.0=1687.144N;截面抗剪强度必须满足下式:其中,τ--竖楞截面最大受剪应力(N/mm2);∨--竖楞计算最大剪力(N):∨=1687.144N;b--竖楞的截面宽度(mm):b=60.0mm;hn--竖楞的截面高度(mm):hn=80.0mm;江苏中信建设集团有限公司模板工程施工方案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=3×1687.144/(2×60.0×80.0)=0.527N/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=0.527N/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:其中,q--作用在竖楞上的线荷载(kN/m):q=57.25×0.23=13.17kN/m;ω--竖楞最大挠度(mm);l--计算跨度(柱箍间距):l=380.0mm;E--竖楞弹性模量(N/mm2):E=9500.00N/mm2;I--竖楞截面的惯性矩(mm4),I=2.56×106;竖楞最大容许挠度:[ω]=380/250=1.52mm;竖楞的最大挠度计算值:ω=0.677×13.17×380.04/(100×9500.0×2.56×106)=0.076mm;竖楞的最大挠度计算值ω=0.076mm小于竖楞最大容许挠度[ω]=1.52mm,满足要求!五、B方向柱箍的计算本工程中,柱箍采用方木,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:W=8×10×10/6=133.33cm3;I=8×10×10×10/12=666.67cm4;柱箍为2跨,按集中荷载二跨连续梁计算(附计算简图):B方向柱箍计算简图江苏中信建设集团有限公司模板工程施工方案其中P--竖楞方木传递到柱箍的集中荷载(kN);P=(1.2×57.25×0.9+1.4×2×0.9)×0.23×0.38/1=5.62kN;B方向柱箍剪力图(kN)最大支座力:N=12.741kN;B方向柱箍弯矩图(kN.m)最大弯矩:M=0.615kN.m;B方向柱箍变形图(mm)最大变形:V=0.079mm;1.柱箍抗弯强度验算柱箍截面抗弯强度验算公式江苏中信建设集团有限公司模板工程施工方案