柱模板計(jì)算方案書

1、柱模板的計(jì)算依據(jù)建筑施工手冊(cè)第四版、建筑施工計(jì)算手冊(cè)江正榮著、建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范(GB 50009-2001)、混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50010-2002、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(GB 50017-2003)等規(guī)范編制。柱模板的背部支撐由兩層組成，第一層為直接支撐模板的豎楞，用以支撐混凝土對(duì)模板的側(cè)壓力；第二層為支撐豎楞的柱箍，用以支撐豎楞所受的壓力；柱箍之間用對(duì)拉螺栓相互拉接，形成一個(gè)完整的柱模板支撐體系。 柱模板設(shè)計(jì)示意圖柱截面寬度B(mm):800.00；柱截面高度H(mm):500.00；柱模板的總計(jì)算高度:H = 3.30m； 計(jì)算簡(jiǎn)圖一、參數(shù)信息1.基本參數(shù)柱截面寬度B方向?qū)菟〝?shù)目:0；

2、柱截面寬度B方向豎楞數(shù)目:6；柱截面高度H方向?qū)菟〝?shù)目:0；柱截面高度H方向豎楞數(shù)目:4；2.柱箍信息柱箍材料:圓鋼管；直徑(mm):48.00；壁厚(mm):3.50；柱箍的間距(mm):450；柱箍合并根數(shù):2；3.豎楞信息豎楞材料:木方；豎楞合并根數(shù):1；寬度(mm):100.00；高度(mm):50.00；4.面板參數(shù)面板類型:膠合面板；面板厚度(mm):18.00；面板彈性模量(N/mm2):6000.00；面板抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fc(N/mm2):13.00；面板抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(N/mm2):1.50；5.木方和鋼楞方木抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fc(N/mm2):13.00；方木彈性模量E(

3、N/mm2):9000.00；方木抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值ft(N/mm2):1.50；鋼楞彈性模量E(N/mm2):210000.00；鋼楞抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fc(N/mm2):205.00；二、柱模板荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算按施工手冊(cè)，新澆混凝土作用于模板的最大側(cè)壓力，按下列公式計(jì)算，并取其中的較小值: F=0.22t12V1/2 F=H其中 - 混凝土的重力密度，取24.000kN/m3； t - 新澆混凝土的初凝時(shí)間，取2.000h； T - 混凝土的入模溫度，取20.000； V - 混凝土的澆筑速度，取2.500m/h； H - 模板計(jì)算高度，取3.300m； 1- 外加劑影響修正系數(shù)，取1.200； 2

4、- 混凝土坍落度影響修正系數(shù)，取1.000。分別計(jì)算得 20.036 kN/m2、79.200 kN/m2，取較小值20.036 kN/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 q1=20.036kN/m2；傾倒混凝土?xí)r產(chǎn)生的荷載標(biāo)準(zhǔn)值 q2= 6 kN/m2。三、柱模板面板的計(jì)算模板結(jié)構(gòu)構(gòu)件中的面板屬于受彎構(gòu)件，按簡(jiǎn)支梁或連續(xù)梁計(jì)算。分別取柱截面寬度B方向和H方向面板作為驗(yàn)算對(duì)象，進(jìn)行強(qiáng)度、剛度計(jì)算。強(qiáng)度驗(yàn)算考慮新澆混凝土側(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。由前述參數(shù)信息可知，柱截面寬度B方向豎楞間距最大，為l= 140 mm，且豎楞數(shù)為 6，因此

5、對(duì)柱截面寬度B方向面板按均布荷載作用下的三跨連續(xù)梁進(jìn)行計(jì)算。 面板計(jì)算簡(jiǎn)圖1.面板抗彎強(qiáng)度驗(yàn)算對(duì)柱截面寬度B方向面板按均布荷載作用下的三跨連續(xù)梁用下式計(jì)算最大跨中彎距：M=0.1ql2其中， M-面板計(jì)算最大彎矩(N·mm)； l-計(jì)算跨度(豎楞間距): l =140.0mm； q-作用在模板上的側(cè)壓力線荷載，它包括: 新澆混凝土側(cè)壓力設(shè)計(jì)值q1: 1.2×20.04×0.45=10.819kN/m； 傾倒混凝土側(cè)壓力設(shè)計(jì)值q2: 1.4×6.00×0.45=3.780kN/m； q = q1 + q2 =10.819+3.780=14.599

6、 kN/m；面板的最大彎矩：M =0.1×14.599×140×140= 2.86×104N.mm；面板最大應(yīng)力按下式計(jì)算： =M/W<f其中， -面板承受的應(yīng)力(N/mm2)； M -面板計(jì)算最大彎矩(N·mm)； W -面板的截面抵抗矩 :W=bh2/6 b:面板截面寬度，h:面板截面厚度； W= 450×18.0×18.0/6=2.43×104 mm3； f -面板的抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(N/mm2)； f=13.000N/mm2；面板的最大應(yīng)力計(jì)算值： = M/W = 2.86×104 / 2.4

7、3×104 = 1.178N/mm2；面板的最大應(yīng)力計(jì)算值 =1.178N/mm2 小于 面板的抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 =13N/mm2，滿足要求！2.面板抗剪驗(yàn)算最大剪力按均布荷載作用下的三跨連續(xù)梁計(jì)算，公式如下:V=0.6ql其中， V-面板計(jì)算最大剪力(N)； l-計(jì)算跨度(豎楞間距): l =140.0mm； q-作用在模板上的側(cè)壓力線荷載，它包括: 新澆混凝土側(cè)壓力設(shè)計(jì)值q1: 1.2×20.04×0.45=10.819kN/m； 傾倒混凝土側(cè)壓力設(shè)計(jì)值q2: 1.4×6.00×0.45=3.780kN/m； q = q1 + q2 =10.

8、819+3.780=14.599 kN/m；面板的最大剪力：V = 0.6×14.599×140.0 = 1226.353N；截面抗剪強(qiáng)度必須滿足下式： = 3V/(2bhn)fv其中， -面板承受的剪應(yīng)力(N/mm2)； V-面板計(jì)算最大剪力(N)：V = 1226.353N； b-構(gòu)件的截面寬度(mm)：b = 450mm ； hn-面板厚度(mm)：hn = 18.0mm ； fv-面板抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(N/mm2)：fv = 13.000 N/mm2；面板截面受剪應(yīng)力計(jì)算值: =3×1226.353/(2×450×18.0)=0.227N

9、/mm2；面板截面抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值: fv=1.500N/mm2；面板截面的受剪應(yīng)力 =0.227N/mm2 小于 面板截面抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 fv=1.5N/mm2，滿足要求！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，撓度計(jì)算公式如下:=0.677ql4/(100EI)其中，q-作用在模板上的側(cè)壓力線荷載(kN/m)： q = 20.04×0.459.02 kN/m； -面板最大撓度(mm)； l-計(jì)算跨度(豎楞間距): l =140.0mm ； E-面板彈性模量（N/mm2）：E = 6000.00 N/mm2 ； I-面板截面的慣性矩(mm4)；I=bh3/12 I=

10、 450×18.0×18.0×18.0/12 = 2.19×105 mm4；面板最大容許撓度: = 140 / 250 = 0.56 mm；面板的最大撓度計(jì)算值: = 0.677×9.02×140.04/(100×6000.0×2.19×105) = 0.018 mm；面板的最大撓度計(jì)算值 =0.018mm 小于 面板最大容許撓度設(shè)計(jì)值 = 0.56mm,滿足要求！四、豎楞計(jì)算模板結(jié)構(gòu)構(gòu)件中的豎楞（小楞）屬于受彎構(gòu)件，按連續(xù)梁計(jì)算。本工程柱高度為3.300m,柱箍間距為450mm，因此按均布荷載作用下的三

11、跨連續(xù)梁計(jì)算。本工程中，豎楞采用木方，寬度100mm，高度50mm，截面慣性矩I和截面抵抗矩W分別為:W = 100×50×50/6×1 = 41.67cm3；I = 100×50×50×50/12×1 = 104.17cm4； 豎楞計(jì)算簡(jiǎn)圖1.抗彎強(qiáng)度驗(yàn)算支座最大彎矩計(jì)算公式：M=0.1ql2其中， M-豎楞計(jì)算最大彎矩(N·mm)； l-計(jì)算跨度(柱箍間距): l =450.0mm； q-作用在豎楞上的線荷載，它包括: 新澆混凝土側(cè)壓力設(shè)計(jì)值q1: 1.2×20.036×0.140=3.36

12、6kN/m； 傾倒混凝土側(cè)壓力設(shè)計(jì)值q2：1.4×6.000×0.140=1.000kN/m； q = 3.366+1.176=4.542 kN/m；豎楞的最大彎距：M =0.1×4.542×450.0×450.0= 9.20×104N·mm； =M/W<f其中， -豎楞承受的應(yīng)力(N/mm2)； M -豎楞計(jì)算最大彎矩(N·mm)； W -豎楞的截面抵抗矩(mm3)，W=4.17×104； f -豎楞的抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(N/mm2)； f=13.000N/mm2；豎楞的最大應(yīng)力計(jì)算值: = M/W

13、= 9.20×104/4.17×104 = 2.207N/mm2；豎楞的最大應(yīng)力計(jì)算值 =2.207N/mm2 小于 豎楞的抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 =13N/mm2，滿足要求！2.抗剪驗(yàn)算最大剪力按均布荷載作用下的三跨連續(xù)梁計(jì)算，公式如下:V=0.6ql其中， V-豎楞計(jì)算最大剪力(N)； l-計(jì)算跨度(柱箍間距): l =450.0mm； q-作用在模板上的側(cè)壓力線荷載，它包括: 新澆混凝土側(cè)壓力設(shè)計(jì)值q1: 1.2×20.036×0.140=3.366kN/m； 傾倒混凝土側(cè)壓力設(shè)計(jì)值q2：1.4×6.000×0.140=1.000kN/

14、m； q = 3.366+1.176=4.542 kN/m；豎楞的最大剪力：V = 0.6×4.542×450.0 = 1226.353N；截面抗剪強(qiáng)度必須滿足下式： = 3V/(2bhn)fv其中， -豎楞截面最大受剪應(yīng)力(N/mm2)； V -豎楞計(jì)算最大剪力(N)：V=0.6ql= 0.6×4.542×450=1226.353N； b -豎楞的截面寬度(mm)：b = 100.0mm ； hn-豎楞的截面高度(mm)：hn = 50.0mm ； fv-豎楞的抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(N/mm2)：fv = 1.500 N/mm2；豎楞截面最大受剪應(yīng)力計(jì)算值:

15、 =3×1226.353/(2×100.0×50.0×1)=0.368N/mm2；豎楞截面抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值: fv=1.500N/mm2；豎楞截面最大受剪應(yīng)力計(jì)算值 =0.368N/mm2 小于 豎楞截面抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 fv=1.5N/mm2，滿足要求！3.撓度驗(yàn)算最大撓度按三跨連續(xù)梁計(jì)算，公式如下:max=0.677ql4/(100EI)=l/250其中，q-作用在豎楞上的線荷載(kN/m)： q =20.04×0.14 = 4.54 kN/m； max-豎楞最大撓度(mm)； l-計(jì)算跨度(柱箍間距): l =450.0mm ； E-豎楞彈性

16、模量（N/mm2），E = 9000.00 N/mm2 ； I-豎楞截面的慣性矩(mm4)，I=1.04×106；豎楞最大容許撓度: = 450/250 = 1.8mm；豎楞的最大撓度計(jì)算值: = 0.677×4.54×450.04/(100×9000.0×1.04×106) = 0.134 mm；豎楞的最大撓度計(jì)算值 =0.134mm 小于 豎楞最大容許撓度 =1.8mm ，滿足要求！五、B方向柱箍的計(jì)算本工程中，柱箍采用圓鋼管，直徑48mm，壁厚3.5mm，截面慣性矩I和截面抵抗矩W分別為:W = 5.078×2=10.

17、16cm3；I = 12.187×2=24.37cm4；按集中荷載計(jì)算（附計(jì)算簡(jiǎn)圖）： B方向柱箍計(jì)算簡(jiǎn)圖其中 P - -豎楞傳遞到柱箍的集中荷載(kN)； P = (1.2 ×20.04 + 1.4 ×6)×0.14 × 0.45 = 2.04 kN； B方向柱箍剪力圖(kN)最大支座力: N = 5.110 kN； B方向柱箍彎矩圖(kN·m)最大彎矩: M = 1.523 kN·m； B方向柱箍變形圖(mm)最大變形: = 2.824 mm；1. 柱箍抗彎強(qiáng)度驗(yàn)算柱箍截面抗彎強(qiáng)度驗(yàn)算公式 =M/(xW)<f其中

18、，柱箍桿件的最大彎矩設(shè)計(jì)值: M = 1522721.59 N·mm； 彎矩作用平面內(nèi)柱箍截面抵抗矩: W = 10156 mm3；B邊柱箍的最大應(yīng)力計(jì)算值: = 142.79 N/mm2；柱箍的抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值: f = 205 N/mm2；B邊柱箍的最大應(yīng)力計(jì)算值 =1.52×109/(1.05×1.02×107)=142.79N/mm2 小于 柱箍的抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 f=205N/mm2，滿足要求!2. 柱箍撓度驗(yàn)算經(jīng)過(guò)計(jì)算得到: = 2.824 mm；柱箍最大容許撓度: = 800 / 250 = 3.2 mm；柱箍的最大撓度 =2.824mm 小于

19、 柱箍最大容許撓度 =3.2mm，滿足要求!六、B方向?qū)菟ǖ挠?jì)算 B方向沒有設(shè)置對(duì)拉螺栓！七、H方向柱箍的計(jì)算本工程中，柱箍采用圓鋼管，直徑48mm，壁厚3.5mm，截面慣性矩I和截面抵抗矩W分別為:W = 5.078×2=10.16cm3；I = 12.187×2=24.37cm4；按計(jì)算（附計(jì)算簡(jiǎn)圖）： H方向柱箍計(jì)算簡(jiǎn)圖其中 P - 豎楞傳遞到柱箍的集中荷載(kN)； P = (1.2×20.04+1.4×6)×0.133 ×0.45 = 1.94 kN； H方向柱箍剪力圖(kN)最大支座力: N = 2.913 kN； H

20、方向柱箍彎矩圖(kN·m)最大彎矩: M = 0.638 kN·m； H方向柱箍變形圖(mm)最大變形: = 0.553 mm；1.柱箍抗彎強(qiáng)度驗(yàn)算柱箍截面抗彎強(qiáng)度驗(yàn)算公式: =M/(xW)<f其中， 柱箍桿件的最大彎矩設(shè)計(jì)值: M = 637533.21 N·mm； 彎矩作用平面內(nèi)柱箍截面抵抗矩: W = 10156 mm3；H邊柱箍的最大應(yīng)力計(jì)算值: = 59.785 N/mm2；柱箍的抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值: f = 205 N/mm2；H邊柱箍的最大應(yīng)力計(jì)算值 =6.38×108/(1.05×1.02×107)=59.785N/mm2 小于 柱箍的抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 f=205N/mm2，滿足要求!2. 柱箍撓度驗(yàn)算經(jīng)過(guò)計(jì)算得到: = 0.553 mm；柱箍最大容許撓度: = 500 / 250 = 2 mm；柱箍的最大撓度 =0.553mm 小于 柱箍最大容許撓度 =2mm，滿足要求!八、H方向?qū)菟ǖ挠?jì)算H