墙模板和柱模板设计计算书

-1-墙模板和柱模板设计计算书1、设计资料现浇钢筋混凝土剪力墙,混凝土强度等级C30,墙体尺寸：高×宽×厚=3200×3300×210施工条件：坍落度80mm,0.6m3吊斗卸料，浇筑速度2m/h,混凝土入模温度15℃，采用插入式振捣器振捣。试设计模板。钢筋混凝土框架柱，混凝土强度等级C30，柱尺寸：高×截面高×截面宽=4300×700×550施工条件：混凝土浇筑速度3m/h,导管下料，坍落度180mm,混凝土入模温度15℃，采用插入式振捣器振捣。2、参考资料建筑施工手册（第五版）.北京:中国建筑工业出版社，2012.建筑施工模板安全技术规范(JGJ162-2008)混凝土结构工程施工规范(GB50666-2011)钢框胶合板模板技术规程(JGJ96-2011）组合式钢模板技术规程(GB50214-2001)3、墙模板计算3.1基本参数次楞(内龙骨)间距：200mm对拉螺栓水平间距：400mm主楞(外龙骨)间距：500mm对拉螺栓竖向间距：500mm对拉螺栓直径：M123.1.1主楞信息龙骨材料：钢楞截面类型：圆钢管直径48.00mm壁厚3.0mm主楞肢数：23.1.2次楞信息龙骨材料：木楞次楞肢数：1宽度：50mm高度：80mm3.1.3面板参数面板类型：竹胶合板面板厚度：18.00mm面板弹性模量：9500.00N/mm2面板抗弯强度设计值fc=13.00N/mm2面板抗剪强度设计值：1.50N/mm2；-2-3.1.4木方和钢楞方木抗弯强度设计值fc=13.00N/mm2方木弹性模量E=9500.00N/mm2方木抗剪强度设计值ft=1.50N/mm2钢楞弹性模量E=206000.00N/mm2钢楞抗弯强度设计值fc=205.00N/mm2图1墙模板组装示意图3.2墙模板荷载标准值计算t=200/T+15=6.67hF1=0.22γtβ1β2V=0.22×24×6.67×1×1×2=49.80kN/m2F11=γH=3.3×24=79.2kN/m2取较小值49.80kN/m2作为本工程计算荷载。新浇混凝土侧压力标准值F1=49.80kN/m2倾倒混凝土时产生的荷载标准值F2=4kN/m23.3墙模板荷载标准值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。-3-图2面板计算简图3.3.1强度验算新浇混凝土侧压力设计值：q1=1.2×49.8×0.50×0.9=26.892kN/m倾倒混凝土侧压力设计值：q2=1.4×4.00×0.50×0.9=2.520kN/mq=q1+q2=26.892+2.520=29.412kN/m面板的最大弯距：M=0.1ql2=0.1×29.412×2002=1.176×105N·mm面板抗弯强度验算：W=bh2/6=500×182/6=27000mm3σ=M/W=1.176×105/27000=4.36N/mm2面板截面的最大应力计算值σ=4.36N/mm2[f]=13N/mm2，满足要求3.3.2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。作用在模板上的侧压力线荷载：q=49.8×0.5=24.9N/mm面板的截面惯性矩：I=50×1.8×1.8×1.8/12=24.30cm4计算跨度(内楞间距)：l=200mm面板的弹性模量：E=9500N/mm2面板的最大挠度计算值：ω=0.677ql4/(100EI)=0.677×24.9×2004/(100×9500×2.43×105)=0.117mm面板的最大允许挠度值：[ω]=1/400跨度=1/400×200=0.5mm面板的最大挠度计算值：ω=0.117mm[ω]=0.5mm，满足要求3.4墙模板内楞计算内楞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，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为：I=50×803/12=213.33cm4W=50×802/6=53.33cm3-4-图3内楞计算简图3.4.1内楞的强度验算新浇混凝土侧压力设计值q1=1.2×49.8×0.2×0.9=10.757kN/m倾倒混凝土侧压力设计值q2=1.4×4.00×0.2×0.9=1.008kN/mq=q1+q2=11.765kN/m内楞的最大弯距：M=0.1ql2=0.1×11.765×5002=2.94×105N·mm内楞的抗弯强度应满足下式：σ=M/Wf内楞的最大应力计算值：σ=2.95×105/5.33×104=5.53N/mm2；内楞的抗弯强度设计值：[f]=13.00N/mm2；内楞的最大应力计算值σ=5.53N/mm2[f]=13.00N/mm2，满足要求3.4.2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。作用在内楞上的线荷载q=49.8×0.2=9.96kN/m内楞的最大挠度计算值：ω=0.677ql4/(100EI)=0.677×9.96×5004/(100×9500×2.13×106)=0.208mm面板的最大允许挠度值：[ω]=1/500跨度=1/500×500=1.0mm面板的最大挠度计算值：ω=0.208mm[W]=1.0mm，满足要求3.5墙模板外楞的计算外楞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外钢楞截面惯性矩I=10.78cm4外钢楞截面抵抗矩W=4.49cm3-5-3.5.1外楞的强度验算图4外楞计算简图作用在外楞的荷载：P=(1.2×49.8+1.4×4)×0.5×0.5/2=8.17kN；外楞计算跨度(对拉螺栓水平间距)：l=500mm；外楞最大弯矩：M=0.175Pl=0.175×8170×500=7.07×105N·mm外楞的最大应力计算值：σ=M/W=7.06×105/4.49×103=157.24N/mm2外楞的最大应力计算值：σ=157.24N/mm2[f]=205N/mm2满足要求3.5.2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。内楞作用在支座上的荷载：P=49.8×0.5×0.50=12.45kN/m计算跨度(水平螺栓间距)：l=500.00mm外楞弹性模量：E=206000.00N/mm2外楞截面惯性矩：I=1.078×105外楞的最大挠度计算值：ω=1.146Pl3/100EI=1.146×12.45×5003/(100×206000×1.078×105)=0.008mm外楞的最大容许挠度值：[ω]=1/500跨度=1.0mm外楞的最大挠度计算值：ω=0.008mm[ω]=1.0mm，满足要求3.6对拉螺栓计算对拉螺栓的型号：M12对拉螺栓有效直径：10.00mm对拉螺栓有效面积：A=76mm2对拉螺栓最大容许拉力值：[N]=1.70×105×7.6×10-5=12.92kN；对拉螺栓所受的最大拉力：N=49.8×0.52=12.45kN。对拉螺栓所受的最大拉力：N=12.45kN[N]=12.92kN，满足要求4、柱模板计算4.1参数信息4.1.1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：3-6-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)：M104.1.2柱箍信息柱箍材料：钢楞截面类型：圆形直径：48.00mm壁厚：3.0mm钢楞截面惯性矩I：9.27cm4钢楞截面抵抗矩W：3.86cm3柱箍的间距：500mm柱箍肢数：24.1.3竖楞信息竖楞材料：木楞宽度：60.00mm高度：80.00mm竖楞肢数：24.1.4面板信息面板类型：竹胶合板面板厚度：18.00mm面板弹性模量：9500.00N/mm2面板抗弯强度设计值fc=13.00N/mm2面板抗剪强度设计值：1.50N/mm24.1.5木方和钢楞方木抗弯强度设计值fc=13.00N/mm2方木弹性模量E=9500.00N/mm2方木抗剪强度设计值ft=1.50N/mm2钢楞弹性模量E=210000.00N/mm2钢楞抗弯强度设计值fc=205.00N/mm2图5柱模板设计示意图-7-4.2柱模板荷载标准值t=200/T+15=6.67hF1=0.22γtβ1β2V=0.22×24×6.67×1×1×3=60.999kN/m2F11=γH=3×24=72.000kN/m2取较小值60.999kN/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=60.999kN/m2倾倒混凝土时产生的荷载标准值F2=2.000kN/m24.3柱模板面板计算图6面板计算简图4.3.1面板抗弯强度验算新浇混凝土侧压力设计值q1：1.2×47.71×0.50×0.90=32.939kN/m；倾倒混凝土侧压力设计值q2：1.4×2.00×0.50×0.90=1.260kN/mq=q1+q2=32.939+1.260=34.199kN/m面板的最大弯距：M=0.1ql2=0.1×34.199×2302=1.809×105N·mm面板的截面抵抗矩：W=bh2/6=500×182/6=27000mm3面板的最大应力计算值：σ=M/W=6.700N/mm2；面板的最大应力计算值σ=6.700N/mm2面板的抗弯强度设计值[σ]=13.000N/mm2，满足要求4.3.2面板抗剪验算新浇混凝土侧压力设计值q1=1.2×47.71×0.50×0.90=32.939kN/m；倾倒混凝土侧压力设计值q2=1.4×2.00×0.50×0.90=1.260kN/mq=q1+q2=32.939+1.260=34.199kN/m面板的最大剪力：V=0.6ql=0.6×34.199×230=4719.462N截面抗剪强度必须满足下式:τ=3V/(2bhn)≤fv=3×4719.462/2×500×18=0.787N/mm2-8-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=0.787N/mm2面板截面抗剪强度设计值[fv]=1.500N/mm2，满足要求4.3.3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。作用在模板上的侧压力线荷载：q=60.999×0.50＝30.500kN/m面板截面的惯性矩：I=bh3/12=500×183/12=2.43×105mm4面板的最大挠度计算值：ω=0.677ql4/(100EI)=0.677×30.50×2304/(100×9500×2.43×105)=0.247mm面板的最大挠度计算值ω=0.247mm面板最大容许挠度设计值[ω]=1/400×230=0.575mm，满足要求4.4竖楞方木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500mm，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:I=6×83/12=256.00cm4W=6×82/6=64.00cm34.4.1强度验算新浇混凝土侧压力设计值q1=1.2×60.999×0.23×0.90=15.125kN/m；倾倒混凝土侧压力设计值q2=1.4×2.00×0.23×0.90=0.580kN/mq=q1+q2=15.732kN/m竖楞的最大弯距：M=0.1ql2=0.1×15.732×500.02=3.933×105N·mm竖楞的最大应力计算值：σ=M/W=6.145N/mm2竖楞的抗弯强度设计值[σ]=13.000N/mm2，满足要求4.4.2挠度验算作用在竖楞上的线荷载：q=60.999×0.23=14.03kN/m竖楞弹性模量：E=9500.00N/mm2竖楞截面的惯性矩：I=2.56