溫泉旅游度假區(qū)別墅項(xiàng)目模板工程計(jì)算書

溫泉旅游度假區(qū)別墅項(xiàng)目模板工程計(jì)算書A、混凝土墻模板計(jì)算地下室外墻板均為現(xiàn)澆鋼筋混凝土墻板，厚度300mm，層高3.00m，采用全新的九夾板作模板，板沿長(zhǎng)度方向豎向放置50×100木方作為豎向背楞，間距250mm；設(shè)φ14對(duì)拉螺栓加固，其間距從墻底至墻高范圍內(nèi)全部采用間距400mm（豎向）×400mm（橫向）對(duì)拉螺栓設(shè)置；鋼管箍間距與對(duì)拉螺栓間距一致，第一道對(duì)拉螺栓距地越小越好，且不大于150mm，以防墻根部脹模。墻模內(nèi)側(cè)支撐與滿堂架拉牢，形成一整體，外側(cè)支撐與基坑周圍連接牢固。1.荷載設(shè)計(jì)值(1)混凝土側(cè)壓力1）混凝土作用于模板的側(cè)壓力,一般隨混凝土的澆搗高度增加,當(dāng)澆搗高度達(dá)到一臨界值時(shí),側(cè)壓力就不再增加,此時(shí)的側(cè)壓力即為新澆筑混凝土最大側(cè)壓力.側(cè)壓力達(dá)到最大值的澆搗高度稱為混凝土的有效壓頭.采用內(nèi)部振搗器時(shí),新澆筑的混凝土作用于模板的最大側(cè)壓力,可按下列兩式計(jì)算,并取兩式中的較小值.F=0.22×γc×t0×β1×β2×υ1/2(1)F=γc×H(2)式中F----新澆筑的混凝土對(duì)模板的最大側(cè)壓力(KN/m2)γc---混凝土的重量密度(KN/m3)t0-----新澆搗混凝土初凝時(shí)間(h)可按實(shí)測(cè)確定;當(dāng)缺乏試驗(yàn)資料時(shí),可采用t0=200/(T+15)計(jì)算T-----混凝土的溫度(℃),入模溫度T=15℃υ----混凝土的澆筑速度(m/h),取υ=3.0m/hH-----混凝土側(cè)壓力計(jì)算位置處至新澆筑混凝土頂面的高度(m),取H=3.00mβ1----外加劑影響修正系數(shù),取1.00β2----混凝土塌落度影響修正系數(shù),當(dāng)塌落度110-150mm時(shí),取0.85h-----有效壓頭高度(m),h=F/γc由式(1)F=0.22×γc×t0×β1×β2×υ1/2=0.22×24×200÷(15+15)×1.00×0.85×3.01/2=51.82KN/m2由式(2)F=γc×H=24×3.0=72KN/m2按取最小值,故最大側(cè)壓力取36KN/m2。有效壓頭高度h=F/γc=36/1.5=2.16m。2）混凝土側(cè)壓力設(shè)計(jì)值：F=F1×分項(xiàng)系數(shù)×折減系數(shù)=36×1.2×0.85=36.72kN/m2（2）傾倒混凝土?xí)r產(chǎn)生的水平荷載：查設(shè)計(jì)規(guī)范得，4kN/m2荷載設(shè)計(jì)值為4×1.4×0.85=4.76kN/m2（3）荷載組合：F′=36.72+4.76=41.48kN/m22、驗(yàn)算1）九夾板模板驗(yàn)算，查材料手冊(cè)，模板（δ=18）截面特征，Ixj=43.74×104mm4，Wxj=4.86×103mm3（1）計(jì)算簡(jiǎn)圖參見墻、梁模板節(jié)點(diǎn)圖，然后進(jìn)行簡(jiǎn)化。為線均布荷載：q1=F′×0.3/1000=12.44N/m（用于計(jì)算承載力）；q2=F×0.3/1000=11.02N/m（用于驗(yàn)算撓度）（2）抗彎強(qiáng)度驗(yàn)算：（墻體上部和下部的對(duì)拉螺栓的平均間距按（400+200）/2=300mm計(jì)算）M=q1m2/2=12.44×3002/2=55.98×104N·mmδ=M/W=55.98×104/4.86×103=115.18N/mm2＜fm=150N/mm2所以抗彎強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)要求！（3）撓度驗(yàn)算：ω=q2m（-l3+6m2l+3m3）/24EIxj=11.02×200(-4003+6×2002×400+3×2003)/24×0.9×104×43.74×104=1.30mm＜[ω]=2.37mm所以撓度滿足設(shè)計(jì)要求。2）、內(nèi)鋼楞驗(yàn)算查材料手冊(cè)，2根φ48.5鋼管的截面特征為：I=2×12.19×104mm4，W=2×5.60×103mm3計(jì)算簡(jiǎn)圖見上化為均布荷載：q1=F′×0.75/1000=31.11N/mm（用于計(jì)算承載力）q2=F×0.75/1000=27.54N/mm（用于驗(yàn)算撓度）（1）抗彎強(qiáng)度驗(yàn)算：內(nèi)鋼管計(jì)算簡(jiǎn)圖木模板計(jì)算簡(jiǎn)圖查表得：a=0.4l。由于內(nèi)鋼管兩端的伸臂長(zhǎng)度100mm與基本跨度250mm之比，250/800=0.31＜0.4，則伸臂端頭撓度比基本跨度小，且滿堂腳手架立桿間距為1000mm，故可以近似四跨連續(xù)梁計(jì)算。M=0.10q1I2=0.10×31.11×2502抗彎承載力：δ=M/W=0.10×31.11×2502/2×5.81×103=16.73N/mm2＜215N/mm2所以符合設(shè)計(jì)要求?。?）撓度驗(yàn)算ω=0.677×I4q2/100EI=0.677×27.54×2504/100×2.06×105×2×12.19×104=0.014mm＜3.0mm所以符合設(shè)計(jì)要求?。?）對(duì)拉螺栓驗(yàn)算M14螺栓凈截面積A=105mm2①對(duì)拉螺栓的拉力N=F′×內(nèi)楞間距×外楞間距=41.48×0.40×0.45=7.466kN②對(duì)拉螺栓承受的應(yīng)力δ=N/A=7.466×103/105=71.10N/mm2＜170N/mm2所以符合設(shè)計(jì)要求！B、梁模板設(shè)計(jì)驗(yàn)算假定：梁的截面尺寸為200mm×800mm，板厚180mm，層高2.80m，梁模板全部采用九夾板，支撐體系采用鋼管，立桿橫距800mm。九夾板設(shè)計(jì)強(qiáng)度和彈性模量可采用以下數(shù)據(jù)：fv=10N/mm2（順紋抗壓）；fv=1.4N/mm2（順紋抗剪）；fm=13N/mm2（抗彎）；E=9,000N/mm2（彈性模量）。假設(shè)九夾板密度為5kN/m31．底模板驗(yàn)算，底模系二根50mm×100mm的木方和九夾板組合而成，經(jīng)換算可以折合為（100×50×2+18×200）/200=68mm木板，故取木板厚度為70mm。（1）抗彎強(qiáng)度驗(yàn)算1）荷載：底模自重：5×0.070×0.8×1.2=0.336kN/m混凝土自重：24×0.2×0.8×1.2=4.608kN/m鋼筋荷載：1.5×0.2×0.8×1.2=0.288kN/m振搗混凝土荷載：2×0.80×1.2=1.92kN/m合計(jì)：q1=7.152kN/m乘以折減系數(shù)，則q=q1×0.9=7.152×0.9=6.44kN/m2)抗彎承載力驗(yàn)算：梁寬度方向鋼管間距為500mm，梁跨度方向立桿間距800mm，是個(gè)等跨多跨連續(xù)梁，考慮到模板下木方長(zhǎng)度有限，故按四等跨計(jì)算。按最不利荷載布置計(jì)算：彎矩系數(shù)：km=-0.121；剪力系數(shù)kv=-0.620；撓度系數(shù)KW=0.967。則，M=km·qI2=-0.121×6.44×0.802=-0.498kN·m=-0.498×106N·mmδ=M/W=0.498×106/(bh2/6)=0.498×106×6/bh2=3.04N/mm2＜fm=13N/mm2所以符合設(shè)計(jì)要求！注：b為梁的計(jì)算寬度。（2）抗剪強(qiáng)驗(yàn)算：V=KVq1=-0.620×6.44×0.80=3.19kN則剪應(yīng)力：τ=3V/2bh=3×3.19×103/2×200×70=0.34N/mm2＜fv=1.40N/mm2所以符合設(shè)計(jì)要求?。?）撓度驗(yàn)算荷載不包括振搗混凝土荷載，則q1=5.232kN/m，q=q1×0.9=4.71kN/mω=KWq1l4/100EI=0.967×4.71×5004/(100×9×103×1/12×200×703)=0.055mm＜[ω]=L/400=800/400=2.00mm所以符合設(shè)計(jì)要求！2、側(cè)模板驗(yàn)算：（1）荷載計(jì)算設(shè)上海市冬季日平均氣溫為15℃，則β1=1.0，β2=0.85，V=3.00m/h，則1）側(cè)壓力：F1=0.22rct0β1β2V1/2=0.22×24×（200/15+15）×1.0×0.85×3.01/2=51.82kN/m2F2=hcΓ=24×0.8=19.2kN/m2取二者較小值，即F=19.2kN/m2乘以分項(xiàng)系數(shù)：F=19.2×1.2=23.04kN/m22）振搗混凝土產(chǎn)生的荷載；4kN/m2乘以分項(xiàng)系數(shù)：4×1.4=5.6kN/m2以上兩項(xiàng)荷載合并：23.04+5.6=28.64kN/m2根據(jù)立桿間距800mm的條件，則線荷載為：28.64×0.20=4.528kN/m乘以折減系數(shù)，則q=4.528×0.9=4.0752N/m（2）抗彎強(qiáng)度驗(yàn)算：M=KmqI2=-0.121×4.0752×2002=19.723×103N·mmδ=M/W=19.723×103×6/800×452=0.07N/mm20.07N/mm2＜fm=13N/mm2梁側(cè)模面板計(jì)算強(qiáng)度小于13N/mm2，滿足要求?。?）抗剪強(qiáng)度驗(yàn)算V=0.620qI=0.620×4.072×200=0.505kN剪應(yīng)力；τ=3V/2bh=3×505/2×800×45=0.02=0.02N/mm2＜截面抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fv=1.4N/mm2面板的抗剪強(qiáng)度計(jì)算滿足要求?。?）撓度驗(yàn)算取側(cè)壓力F=19.2kN/mm2，化為線荷載19.2×0.20=3.84kN/m乘以折減系數(shù)，q=0.9×3.84=3.456kN/mω=0.967qI4/100EI=0.967×3.456×8004/(100×9×103×1/12×800×453)=0.25mm＜[ω]=I/400=800/400=2.00mm梁側(cè)模板的撓度計(jì)算值，滿足要求?。?）穿梁螺桿計(jì)算計(jì)算公式：N﹤[N]=FA其中N——穿梁螺桿所受的拉力；A——穿梁螺桿有效面積（mm2）；f——穿梁螺桿的抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，取170N/mm2；穿梁螺桿承受最大拉力N=（1.2×23.04+1.4×5.6）×0.80×0.2/2=2.84KN穿梁螺桿直徑為14mm；穿梁螺桿有效直徑為11.84mm；穿梁螺桿有效面積為A=105mm2；穿梁螺桿最大容許拉力值為[N]=17.8KN；穿梁螺桿承受拉力最大值為N=2.84KN；穿梁螺桿的布置距離為側(cè)龍骨的計(jì)算間距600mm；每個(gè)截面布置2道穿梁螺桿。穿梁螺桿強(qiáng)度滿足要求！3.支撐驗(yàn)算鋼管支撐按兩端鉸接軸心受壓桿件驗(yàn)算，由于底模板下的頂撐設(shè)有水平拉桿，故支撐截面積一般以穩(wěn)定性來控制。（1）立柱穩(wěn)定性驗(yàn)算：δ=N/VAδ=N/γA式中：N——每根立桿承受的荷載，N=q(底模荷載)×l（支撐間距）；A——鋼管截面積；V——軸心受壓桿件穩(wěn)定性系數(shù)，根據(jù)L/i=λ(L為橫桿步距，即水平支撐間距600mm，多道設(shè)置時(shí)取大值；i為鋼管回轉(zhuǎn)半徑)。i=(d1+d2)1/2/2=33.08，所以λ=600/33.08=18.14。所以V=0.950δ=N/VA=qI/VA=6.44×800/4.89×0.950=110.9N/mm2＜f=205N/mm2所以符合設(shè)計(jì)要求！（2）小楞抗彎強(qiáng)度驗(yàn)算小楞間距為500mm，按簡(jiǎn)支梁計(jì)算。在計(jì)算撓度時(shí)，梁作用在小楞上的荷載可簡(jiǎn)化為一個(gè)集中荷載。M=pI2/8=6.44×0.5m2/8=40.25×104kN·mmδ=M/W=40.25×104kN·mm/5.08×103mm3=79.23N/mm＜fm=205N/mm2所以符合設(shè)計(jì)要求?。?）小楞撓度驗(yàn)算：ω=pI3/48EI=6.44×103×500×500×500/2.06×105×48×12.19×104=0.67mm＜[ω]=l/250=2.4mm所以符合設(shè)計(jì)要求！C、扣件鋼管樓板模板支架驗(yàn)算已知：現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板，樓板厚度180mm，層高2.80m，施工采用Φ48×3.5mm鋼管搭設(shè)滿堂腳手架做木模板支撐架，樓板立桿縱距b=0.80m，立桿橫距I=1.0m，立桿步距=1.2m。模板支架立桿伸出頂層橫向水平桿中心線至模板指出點(diǎn)的長(zhǎng)度a=150mm，方木間距取250mm，開間尺寸最大按3900mm，如圖1。模板支撐方木的計(jì)算方木按照簡(jiǎn)支梁計(jì)算，方木的截面力學(xué)參數(shù)為本章例中，面板的截面慣性矩I和截面抵抗矩W分別為：W=5.00×10.00×10.00/6=83.33cm3；I=5.00×10.00×10.00×10.00/12=416.67cm4；（1）荷載的計(jì)算⑴鋼筋混凝土板自重（KN/m）：q1=24.000×0.18×0.25=1.08KN/m⑵模板的自重線荷載（KN/m）：q2=1.500×0.25=0.375KN/m⑶活荷載為施工荷載標(biāo)準(zhǔn)值與振到混凝土?xí)r產(chǎn)生的荷載（KN）：經(jīng)計(jì)算得到，活荷載標(biāo)準(zhǔn)值P1=（1.00+2.00）×0.80×0.25=0.60KN（2）強(qiáng)度計(jì)算最大彎矩考慮為靜荷載的計(jì)算值最不利分配的彎矩和，計(jì)算公式如下：Mmax=Pl/4+ql2/8均布荷載q=1.2×1.08+1.2×0.375=1.746KN/m集中荷載P=1.4×0.60=0.84KN最大彎矩M=0.84×0.80/4+1.746×0.80×0.80/8=0.31KN最大支座力N=0.84/2+1.746×0.80/2=1.12KN截面應(yīng)力б=M/W=0.31×106/83333.3=3.72N/mm2方木的計(jì)算強(qiáng)度小于13.0N/mm2，滿足要求?。?）抗剪計(jì)算最大剪力的計(jì)算公式如下：Q=ql/2+p/2截面抗剪強(qiáng)度必須滿足：T=3Q/2bh﹤[T]其中最大剪力Q=0.8×1.746/2+0.840/2=1.12KN截面抗剪強(qiáng)度計(jì)算值T=3×1120/（2×50×100）=0.336N/mm2截面抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值[T]=1.30N/mm2方木的抗剪強(qiáng)度計(jì)算滿足要求！（4）撓度計(jì)算最大彎矩考慮為靜荷載的計(jì)算值最不利分配的撓度和，計(jì)算公式如下：Vmax=Pl3/48EI+5ql4/384EI均布荷載q=1.08+0.375=1.455KN/m集中荷載P=0.60KN最大變形V=撓度小于800/250，滿足要求?。?）板底支撐鋼管計(jì)算支撐鋼管按照集中荷載作用下三跨連續(xù)梁計(jì)算集中荷載P取縱向方木傳遞力，P=2.24KN經(jīng)過連續(xù)梁計(jì)算得到：最大彎矩Mmax=0.537KN/m最大變形Vmax=0.253mm最大支座力Qmax=5.610KN截面應(yīng)力б=0.253×106/5080=49.80N/mm2支撐鋼管的計(jì)算強(qiáng)度小于205.0N/mm2，滿足要求！支撐鋼管的最大撓度小于1000/150與10mm，滿足要求?。?）扣件抗滑移計(jì)算：縱向或橫向水平桿與立桿連接時(shí)，扣件的抗滑承載力按照下式計(jì)算（規(guī)范5.2.5）：R≤Rc其中Rc——扣件抗滑承載力設(shè)計(jì)值，取8.0KN；R——縱向或橫向水平桿傳給立桿的豎向作用力設(shè)計(jì)值；設(shè)計(jì)中R取最大支座反力，R=5.61KN單扣件抗滑承載力的設(shè)計(jì)計(jì)算滿足要求！當(dāng)直角扣件的擰緊力矩達(dá)40-65N.m，試驗(yàn)表明：?jiǎn)慰奂?2KN的荷載下會(huì)滑動(dòng)，其抗滑承載力可取8.0KN；雙扣件在20KN的荷載下會(huì)滑動(dòng)，其抗滑承載力可取12.0KN。（7）模板支架荷載標(biāo)準(zhǔn)值（軸力）：作用于模板支架的荷載包括靜荷載、活荷載和風(fēng)荷載。①靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值包括以下內(nèi)容：⑴腳手架自重（KN）：NG1=0.138×2.6=0.359KN⑵模板的自重（KN）：NG2=1.50×0.80×1.00=1.200KN⑶鋼筋混凝土樓板自重（KN）：NG3=24.0×0.18×0.8×1.00=3.456KN經(jīng)計(jì)算得到，靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值NG=NG1+NG2+NG3=5.015KN。②活荷載為施工荷載標(biāo)準(zhǔn)值與振倒混凝土產(chǎn)生的荷載。經(jīng)計(jì)算得到，活荷載標(biāo)準(zhǔn)值NQ=（1.00+2.00）×0.80×1.00=2.40KN③不考慮風(fēng)荷載時(shí)，立桿的軸向壓力設(shè)計(jì)值計(jì)算公式N=1.2NG+1.4NQ=1.2×5.015+1.4×2.4=9.378KN（8）立桿的穩(wěn)定性計(jì)算不考慮風(fēng)荷載時(shí)，立桿的穩(wěn)定性計(jì)算公式б=N/（ΦA(chǔ)）≤[f]其中N——立桿的軸心壓力設(shè)計(jì)值（KN）：N=9.378Φ——軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù)，由長(zhǎng)細(xì)比lo/i查表得到；i——計(jì)算立桿的截面回轉(zhuǎn)半徑（cm）；i=1.58A——立桿凈截面面積（cm2）；A=4.89W——立桿凈截面抵抗矩（cm3）；W=5.08б——鋼管立桿抗壓強(qiáng)度計(jì)算值（N/mm2）；[f]——鋼管立桿抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，[f]=205N/mm2lo——計(jì)算長(zhǎng)度（m）；如果完全參照《扣件式規(guī)范》，由公式（1）或（2）計(jì)算lo=k1uh(1)lo=（h+2a）(2)k1——計(jì)算長(zhǎng)度附加系數(shù)，取值為1.155；u——計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù)，參照《扣件式規(guī)范》表5.3.3；u=1.70a——立桿上端伸出頂層橫桿中心線至模板支撐點(diǎn)長(zhǎng)度；a=0.15m；公式（1）的計(jì)算結(jié)果：б=131.34N/mm2，立桿的穩(wěn)定性計(jì)算б﹤[f]，滿足要求公式（1）的計(jì)算結(jié)果：б=90.99N/mm2，立桿的穩(wěn)定性計(jì)算б﹤[f]，滿足要求（9）、樓板強(qiáng)度