柱模板计算方案书.doc

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1、 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X(GB 50009-2001)、混凝土结构设计规XGB50010-2002、钢结构设计规X(GB 50017-2003)等规X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):800.00；柱截面高度H(mm):500.00；柱模板的总计算高度:H = 3.30m；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:0；柱

2、截面宽度B方向竖楞数目:6；柱截面高度H方向对拉螺栓数目:0；柱截面高度H方向竖楞数目:4；2.柱箍信息柱箍材料:圆钢管；直径(mm):48.00；壁厚(mm):3.50；柱箍的间距(mm):450；柱箍合并根数:2；3.竖楞信息竖楞材料:木方；竖楞合并根数:1；宽度(mm):100.00；高度(mm):50.00；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.木方和钢楞方木抗弯强度设计值fc(N/mm2):13.00；方木弹性模量E(N

3、/mm2):9000.00；方木抗剪强度设计值ft(N/mm2):1.50；钢楞弹性模量E(N/mm2):210000.00；钢楞抗弯强度设计值fc(N/mm2):205.00；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=0.22t12V1/2 F=H其中 - 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3.300m；1- 外加剂影响修正系数，取1.200；2- 混

4、凝土坍落度影响修正系数，取1.000。分别计算得 20.036 kN/m2、79.200 kN/m2，取较小值20.036 kN/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= 6 kN/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= 140 mm，且竖楞数为 6，因此对柱截

5、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。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：M=0.1ql2其中， M-面板计算最大弯矩(Nmm)； l-计算跨度(竖楞间距): l =140.0mm； 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: 1.220.040.45=10.819kN/m；倾倒混凝土侧压力设计值q2: 1.46.000.45=3.780kN/m； q = q1 + q2 =10.819+3.780=14.599 kN/m；面板的最大弯矩：M =0.114.599140140= 2.

6、86104N.mm；面板最大应力按下式计算： =M/Wf其中， -面板承受的应力(N/mm2)； M -面板计算最大弯矩(Nmm)； 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= 45018.018.0/6=2.43104 mm3； 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： = M/W = 2.86104 / 2.43104 = 1.178N/mm2；面板的最大应力计算值 =1.178N/mm2小于面板的抗弯强度设计值 =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三跨连续梁计

7、算，公式如下:V=0.6ql其中， V-面板计算最大剪力(N)； l-计算跨度(竖楞间距): l =140.0mm； 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: 1.220.040.45=10.819kN/m；倾倒混凝土侧压力设计值q2: 1.46.000.45=3.780kN/m； q = q1 + q2 =10.819+3.780=14.599 kN/m；面板的最大剪力：V = 0.614.599140.0 = 1226.353N；截面抗剪强度必须满足下式： = 3V/(2bhn)fv其中， -面板承受的剪应力(N/mm2)； V-面板计算最大剪力(N)：V =

8、1226.353N； 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 = 13.000 N/mm2；面板截面受剪应力计算值: =31226.353/(245018.0)=0.227N/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 =0.227N/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:=0.677ql4/(100EI)其中，q-作用在模板上的侧压力线荷载(

9、kN/m)： q = 20.040.459.02 kN/m； -面板最大挠度(mm)； l-计算跨度(竖楞间距): l =140.0mm ； E-面板弹性模量（N/mm2）：E = 6000.00 N/mm2； I-面板截面的惯性矩(mm4)；I=bh3/12 I= 45018.018.018.0/12 = 2.19105 mm4；面板最大容许挠度: = 140 / 250 = 0.56 mm；面板的最大挠度计算值: = 0.6779.02140.04/(1006000.02.19105) = 0.018 mm；面板的最大挠度计算值 =0.018mm 小于面板最大容许挠度设计值 = 0.56m

10、m,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3.300m,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100mm，高度50mm，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:W = 1005050/61 = 41.67cm3；I = 100505050/121 = 104.17cm4；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(Nmm)； 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

11、20.0360.140=3.366kN/m；倾倒混凝土侧压力设计值q2：1.46.0000.140=1.000kN/m； q = 3.366+1.176=4.542 kN/m；竖楞的最大弯距：M =0.14.542450.0450.0= 9.20104Nmm； =M/Wf其中， -竖楞承受的应力(N/mm2)； M -竖楞计算最大弯矩(Nmm)； W -竖楞的截面抵抗矩(mm3)，W=4.17104； 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: = M/W = 9.20104/4.17104 = 2.207N/mm2；竖楞的最大应力计算值 =

12、2.207N/mm2小于竖楞的抗弯强度设计值 =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: 1.220.0360.140=3.366kN/m；倾倒混凝土侧压力设计值q2：1.46.0000.140=1.000kN/m； q = 3.366+1.176=4.542 kN/m；竖楞的最大剪力：V = 0.64.542450.0 = 1226.353N；截面抗剪强度必须满足下式： =

13、 3V/(2bhn)fv其中， -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= 0.64.542450=1226.353N； b -竖楞的截面宽度(mm)：b = 100.0mm ； hn-竖楞的截面高度(mm)：hn = 50.0mm ； fv-竖楞的抗剪强度设计值(N/mm2)：fv = 1.500 N/mm2；竖楞截面最大受剪应力计算值: =31226.353/(2100.050.01)=0.368N/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 =0.368N/mm2小于竖楞截面抗剪强度设计值 fv=1

14、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:max=0.677ql4/(100EI)=l/250其中，q-作用在竖楞上的线荷载(kN/m)： q =20.040.14 = 4.54 kN/m； max-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 = 9000.00 N/mm2 ； I-竖楞截面的惯性矩(mm4)，I=1.04106；竖楞最大容许挠度: = 450/250 = 1.8mm；竖楞的最大挠度计算值: = 0.6774.54450.04/(1009000.01.04106) = 0.13

15、4 mm；竖楞的最大挠度计算值 =0.134mm 小于竖楞最大容许挠度 =1.8mm ，满足要求！五、B方向柱箍的计算本工程中，柱箍采用圆钢管，直径48mm，壁厚3.5mm，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:W = 5.0782=10.16cm3；I = 12.1872=24.37cm4；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 20.04 + 1.4 6)0.14 0.45 = 2.04 kN；B方向柱箍剪力图(kN)最大支座力: N = 5.110 kN；B方向柱箍弯矩图(kNm)最大弯矩: M = 1.523 k

16、Nm；B方向柱箍变形图(mm)最大变形: = 2.824 mm；1. 柱箍抗弯强度验算柱箍截面抗弯强度验算公式 =M/(xW)f其中，柱箍杆件的最大弯矩设计值: M = 1522721.59 Nmm；弯矩作用平面内柱箍截面抵抗矩: W = 10156 mm3；B边柱箍的最大应力计算值: = 142.79 N/mm2；柱箍的抗弯强度设计值: f = 205 N/mm2；B边柱箍的最大应力计算值 =1.52109/(1.051.02107)=142.79N/mm2小于柱箍的抗弯强度设计值 f=205N/mm2，满足要求!2. 柱箍挠度验算经过计算得到: = 2.824 mm；柱箍最大容许挠度: =

17、 800 / 250 = 3.2 mm；柱箍的最大挠度 =2.824mm 小于柱箍最大容许挠度 =3.2mm，满足要求!六、B方向对拉螺栓的计算 B方向没有设置对拉螺栓！七、H方向柱箍的计算本工程中，柱箍采用圆钢管，直径48mm，壁厚3.5mm，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:W = 5.0782=10.16cm3；I = 12.1872=24.37cm4；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 = (1.220.04+1.46)0.133 0.45 = 1.94 kN；H方向柱箍剪力图(kN)最大支座力: N = 2.913 kN；H

18、方向柱箍弯矩图(kNm)最大弯矩: M = 0.638 kNm；H方向柱箍变形图(mm)最大变形: = 0.553 mm；1.柱箍抗弯强度验算柱箍截面抗弯强度验算公式: =M/(xW)f其中，柱箍杆件的最大弯矩设计值: M = 637533.21 Nmm；弯矩作用平面内柱箍截面抵抗矩: W = 10156 mm3；H边柱箍的最大应力计算值: = 59.785 N/mm2；柱箍的抗弯强度设计值: f = 205 N/mm2；H边柱箍的最大应力计算值 =6.38108/(1.051.02107)=59.785N/mm2小于柱箍的抗弯强度设计值 f=205N/mm2，满足要求!2. 柱箍挠度验算经过计算得到: = 0.553 mm；柱箍最大容许挠度: = 500 / 250 = 2 mm；柱箍的最大挠度 =0.553mm 小于柱箍最大容许挠度 =2mm，满足要求!八、H方向对拉螺栓的计算H方向没有设置对拉螺栓！16 / 16