墻模板和柱模板設(shè)計(jì)計(jì)算書

1、墻模板和柱模板設(shè)計(jì)計(jì)算書1、 設(shè)計(jì)資料現(xiàn)澆鋼筋混凝土剪力墻,混凝土強(qiáng)度等級(jí)C30, 墻體尺寸：高寬厚=3200 3300210施工條件：坍落度80mm, 0.6m3吊斗卸料，澆筑速度2m/h, 混凝土入模溫度15，采用插入式振搗器振搗。試設(shè)計(jì)模板。鋼筋混凝土框架柱，混凝土強(qiáng)度等級(jí)C30，柱尺寸：高截面高截面寬=4300700550施工條件：混凝土澆筑速度3m/h, 導(dǎo)管下料，坍落度180mm, 混凝土入模溫度15，采用插入式振搗器振搗。2、 參考資料建筑施工手冊(cè)（第五版）. 北京: 中國建筑工業(yè)出版社，2012.建筑施工模板安全技術(shù)規(guī)范(JGJ162-2008)混凝土結(jié)構(gòu)工程施工規(guī)范(GB50

2、666-2011)鋼框膠合板模板技術(shù)規(guī)程(JGJ96-2011）組合式鋼模板技術(shù)規(guī)程(GB50214-2001)3、 墻模板計(jì)算3.1基本參數(shù)次楞(內(nèi)龍骨)間距：200mm 對(duì)拉螺栓水平間距：400mm主楞(外龍骨)間距：500mm 對(duì)拉螺栓豎向間距：500mm對(duì)拉螺栓直徑：M123.1.1主楞信息龍骨材料：鋼楞 截面類型：圓鋼管 直徑48.00mm 壁厚3. 0mm 主楞肢數(shù)：23.1.2次楞信息龍骨材料：木楞 次楞肢數(shù)：1 寬度：50mm 高度：80mm3.1.3面板參數(shù)面板類型：竹膠合板 面板厚度：18.00mm面板彈性模量：9500.00N/mm2 面板抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fc =13.00

3、N/mm2面板抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值：1.50N/mm2；3.1.4木方和鋼楞方木抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fc=13.00N/mm2 方木彈性模量E=9500.00N/mm2方木抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值ft=1.50N/mm2 鋼楞彈性模量E=206000.00N/mm2鋼楞抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fc=205.00N/mm2圖1 墻模板組裝示意圖3.2墻模板荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算t=200/T+15=6.67hF1=0.22t12=0.22246.6711=49.80kN/m2F11=H=3.324=79.2kN/m2取較小值49.80kN/m2作為本工程計(jì)算荷載。 新澆混凝土側(cè)壓力標(biāo)準(zhǔn)值 F1=49.80kN/m2傾倒混凝土?xí)r產(chǎn)生的荷

4、載標(biāo)準(zhǔn)值 F2=4kN/m23.3墻模板荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算面板為受彎結(jié)構(gòu),需要驗(yàn)算其抗彎強(qiáng)度和剛度。根據(jù)建筑施工手冊(cè)，強(qiáng)度驗(yàn)算要考慮新澆混凝土側(cè)壓力和傾倒混凝土?xí)r產(chǎn)生的荷載；撓度驗(yàn)算只考慮新澆混凝土側(cè)壓力。 計(jì)算的原則是按照龍骨的間距和模板面的大小,按支撐在內(nèi)楞上的三跨連續(xù)梁計(jì)算。圖2 面板計(jì)算簡圖3.3.1強(qiáng)度驗(yàn)算新澆混凝土側(cè)壓力設(shè)計(jì)值：q1=1.249.80.500.9=26.892kN/m傾倒混凝土側(cè)壓力設(shè)計(jì)值：q2=1.44.000.500.9=2.520kN/m q= q1+ q2=26.892+2.520=29.412 kN/m 面板的最大彎距：M =0.1ql2 =0.129.412

5、2002 = 1.176105 Nmm面板抗彎強(qiáng)度驗(yàn)算： W=bh2/6=500182/6=27000mm3 =M/W=1.176105/27000=4.36N/mm2面板截面的最大應(yīng)力計(jì)算值 =4.36N/mm2 f=13N/mm2，滿足要求3.3.2撓度驗(yàn)算根據(jù)規(guī)范，剛度驗(yàn)算采用標(biāo)準(zhǔn)荷載，同時(shí)不考慮振動(dòng)荷載作用。作用在模板上的側(cè)壓力線荷載：q = 49.80.5 = 24.9N/mm面板的截面慣性矩：I = 501.81.81.8/12=24.30cm4計(jì)算跨度(內(nèi)楞間距)：l = 200mm面板的彈性模量：E =9500N/mm2面板的最大撓度計(jì)算值：=0.677ql4/(100EI)=

6、0.67724.92004/(10095002.43105) =0.117mm面板的最大允許撓度值： = 1/400跨度=1/400200=0.5mm面板的最大撓度計(jì)算值：=0.117mm=0.5mm，滿足要求3.4墻模板內(nèi)楞計(jì)算內(nèi)楞直接承受模板傳遞的荷載，按照均布荷載作用下的三跨連續(xù)梁計(jì)算。本工程中，內(nèi)龍骨采用木楞，截面慣性矩I和截面抵抗矩W分別為：I = 50803/12 =213.33cm4 W =50802/6 = 53.33cm3圖3 內(nèi)楞計(jì)算簡圖3.4.1內(nèi)楞的強(qiáng)度驗(yàn)算新澆混凝土側(cè)壓力設(shè)計(jì)值q1=1.249.80.20.9=10.757kN/m傾倒混凝土側(cè)壓力設(shè)計(jì)值q2=1.44.

7、000.20.9=1.008kN/m q= q1+ q2=11.765 kN/m內(nèi)楞的最大彎距：M =0.1ql2=0.111.7655002= 2.94105Nmm內(nèi)楞的抗彎強(qiáng)度應(yīng)滿足下式：=M/Wf內(nèi)楞的最大應(yīng)力計(jì)算值：=2.95105/5.33104 = 5.53 N/mm2；內(nèi)楞的抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值：f = 13.00N/mm2；內(nèi)楞的最大應(yīng)力計(jì)算值 = 5.53 N/mm2 f=13.00N/mm2，滿足要求3.4.2內(nèi)楞的撓度驗(yàn)算根據(jù)建筑施工計(jì)算手冊(cè)，剛度驗(yàn)算采用荷載標(biāo)準(zhǔn)值，同時(shí)不考慮振動(dòng)荷載作用。作用在內(nèi)楞上的線荷載q = 49.80.2=9.96 kN/m內(nèi)楞的最大撓度計(jì)算值：=0

8、.677ql4/(100EI)=0.6779.965004/(10095002.13106) =0.208mm面板的最大允許撓度值： = 1/500跨度=1/500500=1.0mm面板的最大撓度計(jì)算值：=0.208mm W=1.0mm，滿足要求3.5墻模板外楞的計(jì)算外楞承受內(nèi)楞傳遞的荷載，按照集中荷載作用下的三跨連續(xù)梁計(jì)算。本工程中，外龍骨采用鋼楞，截面慣性矩I和截面抵抗矩W分別為：截面類型為圓鋼管483.0外鋼楞截面慣性矩I =10.78cm4外鋼楞截面抵抗矩W = 4.49cm33.5.1外楞的強(qiáng)度驗(yàn)算圖4 外楞計(jì)算簡圖作用在外楞的荷載：P = (1.249.8+1.44)0.50.5/

9、2=8.17kN；外楞計(jì)算跨度(對(duì)拉螺栓水平間距)：l=500mm；外楞最大彎矩：M =0.175Pl= 0.1758170500= 7.07105 Nmm外楞的最大應(yīng)力計(jì)算值： = M/W=7.06105/4.49103=157.24N/mm2外楞的最大應(yīng)力計(jì)算值： =157.24N/mm2 f =205N/mm2 滿足要求3.5.2外楞的撓度驗(yàn)算根據(jù)建筑施工計(jì)算手冊(cè)剛度驗(yàn)算采用荷載標(biāo)準(zhǔn)值，同時(shí)不考慮振動(dòng)荷載作用。內(nèi)楞作用在支座上的荷載：P = 49.80.50.50=12.45kN/m計(jì)算跨度(水平螺栓間距)：l =500.00mm 外楞彈性模量：E = 206000.00 N/mm2 外

10、楞截面慣性矩：I=1.078105外楞的最大撓度計(jì)算值：=1.146Pl3/100EI=1.14612.455003/(1002060001.078105) =0.008mm外楞的最大容許撓度值： = 1/500跨度=1.0mm外楞的最大撓度計(jì)算值：=0.008mm =1.0mm，滿足要求3.6對(duì)拉螺栓計(jì)算對(duì)拉螺栓的型號(hào)：M12 對(duì)拉螺栓有效直徑：10.00mm 對(duì)拉螺栓有效面積：A = 76 mm2對(duì)拉螺栓最大容許拉力值：N = 1.701057.610-5 = 12.92 kN；對(duì)拉螺栓所受的最大拉力：N =49.80.52 =12.45kN。對(duì)拉螺栓所受的最大拉力：N=12.45kN N

11、=12.92kN，滿足要求4、 柱模板計(jì)算4.1參數(shù)信息4.1.1基本參數(shù)柱截面寬度B方向?qū)菟〝?shù)目：1 柱截面寬度B方向豎楞數(shù)目：3柱截面高度H方向?qū)菟〝?shù)目：1 柱截面高度H方向豎楞數(shù)目：3對(duì)拉螺栓直徑(mm)：M104.1.2柱箍信息柱箍材料：鋼楞 截面類型：圓形 直徑：48.00mm 壁厚：3.0mm鋼楞截面慣性矩I：9.27cm4 鋼楞截面抵抗矩W：3.86cm3柱箍的間距：500mm 柱箍肢數(shù)：24.1.3豎楞信息豎楞材料：木楞寬度：60.00mm 高度：80.00mm 豎楞肢數(shù)：24.1.4面板信息面板類型：竹膠合板 面板厚度：18.00mm面板彈性模量：9500.00N/m

12、m2面板抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fc=13.00N/mm2面板抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值：1.50N/mm24.1.5木方和鋼楞方木抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fc=13.00N/mm2 方木彈性模量E=9500.00N/mm2方木抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值ft=1.50N/mm2鋼楞彈性模量E=210000.00N/mm2 鋼楞抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fc=205.00N/mm2圖5 柱模板設(shè)計(jì)示意圖4.2柱模板荷載標(biāo)準(zhǔn)值t=200/T+15=6.67hF1=0.22t12=0.22246.6711=60.999kN/m2F11=H=324=72.000kN/m2取較小值60.999kN/m2作為本工程計(jì)算荷載。 計(jì)算中采用新澆混凝土側(cè)壓力標(biāo)準(zhǔn)值

13、F1=60.999kN/m2傾倒混凝土?xí)r產(chǎn)生的荷載標(biāo)準(zhǔn)值 F2=2.000 kN/m24.3柱模板面板計(jì)算圖6 面板計(jì)算簡圖4.3.1面板抗彎強(qiáng)度驗(yàn)算新澆混凝土側(cè)壓力設(shè)計(jì)值q1：1.247.710.500.90=32.939kN/m；傾倒混凝土側(cè)壓力設(shè)計(jì)值q2：1.42.000.500.90=1.260kN/m q = q1 + q2=32.939+1.260=34.199 kN/m面板的最大彎距：M =0.1ql2=0.134.1992302= 1.809105Nmm面板的截面抵抗矩：W=bh2/6=500182/6=27000mm3面板的最大應(yīng)力計(jì)算值： = M/W =6.700N/mm2

14、；面板的最大應(yīng)力計(jì)算值 =6.700N/mm2面板的抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 =13.000N/mm2，滿足要求4.3.2面板抗剪驗(yàn)算新澆混凝土側(cè)壓力設(shè)計(jì)值q1=1.247.710.500.90=32.939kN/m；傾倒混凝土側(cè)壓力設(shè)計(jì)值q2=1.42.000.500.90=1.260kN/m q = q1 + q2=32.939+1.260=34.199 kN/m面板的最大剪力：V =0.6ql=0.634.199230 =4719.462N截面抗剪強(qiáng)度必須滿足下式: = 3V/(2bhn)fv=34719.462/250018=0.787N/mm2面板截面抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值：fv=1.500N/mm2

15、面板截面的受剪應(yīng)力 =0.787N/mm2面板截面抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 fv=1.500N/mm2，滿足要求4.3.3面板撓度驗(yàn)算最大撓度按均布荷載作用下的三跨連續(xù)梁計(jì)算。作用在模板上的側(cè)壓力線荷載：q = 60.9990.5030.500kN/m面板截面的慣性矩：I=bh3/12=500183/12=2.43105mm4面板的最大撓度計(jì)算值：=0.677ql4/(100EI)=0.67730.502304/(10095002.43105) = 0.247mm面板的最大撓度計(jì)算值=0.247mm面板最大容許撓度設(shè)計(jì)值=1/400230=0.575mm，滿足要求4.4豎楞方木計(jì)算模板結(jié)構(gòu)構(gòu)件中的豎楞（

16、小楞）屬于受彎構(gòu)件，按連續(xù)梁計(jì)算。本工程柱高度為3.0m,柱箍間距500mm，豎楞為大于3 跨，因此按均布荷載作用下的三跨連續(xù)梁計(jì)算。本工程中，豎楞采用木楞，寬度60mm，高度80mm，截面慣性矩I和截面抵抗矩W分別為:I=683/12 = 256.00cm4 W=682/6 = 64.00cm3 4.4.1強(qiáng)度驗(yàn)算新澆混凝土側(cè)壓力設(shè)計(jì)值q1=1.260.9990.230.90=15.125kN/m；傾倒混凝土側(cè)壓力設(shè)計(jì)值q2=1.42.000.230.90=0.580kN/m q=q1+q2=15.732kN/m豎楞的最大彎距：M=0.1ql2=0.115.732500.02= 3.9331

17、05Nmm豎楞的最大應(yīng)力計(jì)算值： = M/W =6.145N/mm2豎楞的抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值=13.000N/mm2，滿足要求4.4.2撓度驗(yàn)算作用在豎楞上的線荷載：q=60.9990.23=14.03kN/m豎楞彈性模量：E = 9500.00 N/mm2豎楞截面的慣性矩：I=2.56106mm4豎楞最大容許撓度： =1/500230=0.460mm豎楞的最大撓度計(jì)算值：=0.677ql4/(100EI)=0.67714.03500.04/(1009500.02.56106) = 0.244 mm豎楞的最大撓度計(jì)算值=0.244mm豎楞最大容許撓度 =0.460mm，滿足要求4.5 B方向柱箍的

18、計(jì)算本工程中，柱箍采用鋼楞，截面類型為圓形，直徑48mm，壁厚3.0mm；截面慣性矩I和截面抵抗矩W分別為:鋼柱箍截面抵抗矩 W = 3.86 cm3鋼柱箍截面慣性矩 I = 9.27 cm4柱箍為2 跨，按集中荷載二跨連續(xù)梁計(jì)算（附計(jì)算簡圖）： 圖7 B方向柱箍計(jì)算簡圖其中 P - -豎楞方木傳遞到柱箍的集中荷載(kN)，豎楞距離取B方向的； P = (1.2 47.710.90+1.42.000.90)0.2300.50/2 = 3.11kN 圖8 B方向柱箍剪力圖最大支座力: N = 4.787 kN圖9 B方向柱箍彎矩圖最大彎矩: M = 0.100 kN.m圖10 B方向柱箍變形圖最

19、大變形: V = 0.039 mm4.5.1 柱箍抗彎強(qiáng)度驗(yàn)算柱箍桿件的最大彎矩設(shè)計(jì)值：M=0.10 kNm彎矩作用平面內(nèi)柱箍截面抵抗矩：W=3.86 cm3B邊柱箍的最大應(yīng)力計(jì)算值：=M/W=24.68 N/mm2柱箍的抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值：f = 205.000 N/mm2 B邊柱箍的最大應(yīng)力計(jì)算值 =24.68N/mm2柱箍的抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值f=205.000N/mm2，滿足要求4.5.2柱箍撓度驗(yàn)算經(jīng)過計(jì)算得到： = 0.039 mm；柱箍最大容許撓度：=230/500=0.460mm；柱箍的最大撓度 =0.039mm柱箍最大容許撓度=0.460mm，滿足要求4.6 B方向?qū)菟ǖ挠?jì)算計(jì)算公

20、式如下: NN=fA 對(duì)拉螺栓的型號(hào)：M10 對(duì)拉螺栓的有效直徑：8.12 mm 對(duì)拉螺栓的有效面積：A= 51.80 mm2對(duì)拉螺栓所受的最大拉力：N = 4.787 kN。對(duì)拉螺栓最大容許拉力值：N = 1.701055.1810-5=8.806 kN；對(duì)拉螺栓所受的最大拉力N=4.787kN 對(duì)拉螺栓最大容許拉力值N=8.806kN，對(duì)拉螺栓強(qiáng)度驗(yàn)算滿足要求4.7 H方向柱箍的計(jì)算本工程中，柱箍采用鋼楞，截面慣性矩I和截面抵抗矩W分別為:本工程中，柱箍采用鋼楞，截面類型為圓形，直徑48mm，壁厚2.50mm；截面慣性矩I和截面抵抗矩W分別為：鋼柱箍截面抵抗矩W = 3.86cm3鋼柱箍截面慣性矩I