高支模柱模板计算书要点.docx
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高支模柱模板计算书要点.docx
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高支模柱模板计算书要点
柱模板计算书
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、《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)、《混凝土结构设计规范》GB50010-2002、《钢结构设计规范》(GB50017-2003)等规范编制。
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):
1200.00;柱截面高度H(mm):
1000.00;柱模板的总计算高度:
H=
10.70m;
计算简图
模板在高度方向分2段进行设计计算。
第1段(柱底至柱身高度5.88米位置;分段高度为5.88米):
一、参数信息
1.基本参数
柱截面宽度B方向对拉螺栓数目:
2;柱截面宽度B方向竖楞数目:
10;
柱截面高度H方向对拉螺栓数目:
2;柱截面高度H方向竖楞数目:
8;
对拉螺栓直径(mm):
M14;
2.柱箍信息
柱箍材料:
圆钢管;
直径(mm):
48.00;壁厚(mm):
3.20;
柱箍的间距(mm):
500;柱箍合并根数:
2;
3.竖楞信息
竖楞材料:
木方;竖楞合并根数:
2;
;(mm):
80.00;高度(mm):
40.00宽度.
4.面板参数
面板类型:
胶合面板;面板厚度(mm):
15.00;
22):
13.00;(N/mm(N/mm):
6000.00;面板抗弯强度设计值f面板弹性模量c2):
1.50;(N/mm面板抗剪强度设计值5.木方和钢楞
22):
9000.00;):
13.00;方木弹性模量E(N/mm方木抗弯强度设计值f(N/mmc2):
1.50;方木抗剪强度设计值f(N/mmt22):
205.00;):
210000.00;钢楞抗弯强度设计值钢楞弹性模量E(N/mmfc(N/mm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:
1/2VF=0.22γtββ21F=γH
3;混凝土的重力密度,取24.000kN/mγ其中--
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5.880m;
β--外加剂影响修正系数,取1.200;1β--混凝土坍落度影响修正系数,取1.000。
2222作为本工程计,取较小值分别计算得20.036kN/m20.036kN/m、141.120kN/m算荷载。
2;计算中采用新浇混凝土侧压力标准值q=20.036kN/m12。
=4kN/m倾倒混凝土时产生的荷载标准值q2三、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,柱截面高度H方向竖楞间距最大,为l=131mm,且竖楞数为8,因此柱截面高度H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H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:
2M=0.1ql其中,M--面板计算最大弯矩(N·mm);
l--计算跨度(竖楞间距):
l=131.0mm;
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q:
1.2×20.04×0.50×0.90=10.819kN/m;1倾倒混凝土侧压力设计值q:
1.4×4.00×0.50×0.90=2.520kN/m;2式中,0.90为按《施工手册》取用的临时结构折减系数。
q=q+q=10.819+2.520=13.339kN/m;214N.mm;131×131=2.29×10面板的最大弯矩:
M=0.1×13.339×面板最大应力按下式计算:
σ=M/W 2);(N/mm其中,σ--面板承受的应力M--面板计算最大弯矩(N·mm); W--面板的截面抵抗矩: 2/6 W=bh b: 面板截面宽度,h: 面板截面厚度; 43;mmW=500×15.0×15.0/6=1.88×10 22;f=13.000N/mm(N/mm);f--面板的抗弯强度设计值 442;=1.221N/mm/1.88×10面板的最大应力计算值: σ=M/W=2.29×102小于σ=1.221N/mm面板的抗弯强度设计值面板的最大应力计算值2[σ]=13N/mm,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=131.0mm; 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q: 1.2×20.04×0.50×0.90=10.819kN/m;1倾倒混凝土侧压力设计值q: 1.4×4.00×0.50×0.90=2.520kN/m;2式中,0.90为按《施工手册》取用的临时结构折减系数。 q=q+q=10.819+2.520=13.339kN/m;21面板的最大剪力: V=0.6×13.339×131.0=1048.480N; 截面抗剪强度必须满足下式: τ=3V/(2bh)≤fvn2);--面板承受的剪应力(N/mm其中,τ V--面板计算最大剪力(N): V=1048.480N; b--构件的截面宽度(mm): b=500mm; h--面板厚度(mm): h=15.0mm;nn22;f面板抗剪强度设计值---(N/mm=13.000N/mm): fvv2;: τ=3×1048.480/(2×500×15.0)=0.210N/mm面板截面受剪应力计算值2;面板截面抗剪强度设计值: [f]=1.500N/mmv2小于面板截面的受剪应力τ=0.21N/mm面板截面抗剪强度设计值 2,满足要求! ]=1.5N/mm[fv面板挠度验算3. 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: 4ν=0.677ql/(100EI) 其中,q--作用在模板上的侧压力线荷载(kN/m): q=20.04×0.50=10.02kN/m; ν--面板最大挠度(mm); l--计算跨度(竖楞间距): l=131.0mm; 22;): E=6000.00N/mmE--面板弹性模量(N/mm 4);面板截面的惯性矩(mmI-- 3/12 I=bh54;mmI=500×15.0×15.0×15.0/12=1.41×10 面板最大容许挠度: [ν]=131/250=0.524mm; 45)=0.0241.41×: ν=0.677×10.02×131.010/(100×6000.0×面板的最大挠度计算值mm; 面板的最大挠度计算值ν=0.024mm小于面板最大容许挠度设计值[ν]= 0.524mm,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5.880m,柱箍间距为500mm,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40mm,高度80mm,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: 3;2=85.33cmW=40×80×80/6×4;80/12×80×I=40×80×2=341.33cm 竖楞计算简图 1.抗弯强度验算 支座最大弯矩计算公式: 2M=0.1ql其中,M--竖楞计算最大弯矩(N·mm); l--计算跨度(柱箍间距): l=500.0mm; 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q: 1.2×20.036×0.131×0.900=2.835kN/m;1倾倒混凝土侧压力设计值q: 1.4×4.000×0.131×0.900=0.660kN/m;2q=2.835+0.660=3.495kN/m; 4N·mm;500.0=8.74×10竖楞的最大弯距: M=0.1×3.495×500.0×σ=M/W 2);竖楞承受的应力(N/mm其中,σ--M--竖楞计算最大弯矩(N·mm); 34;10),W=8.53×--W竖楞的截面抵抗矩(mm 22;;f--竖楞的抗弯强度设计值(N/mmf=13.000N/mm) 442;=1.024N/mm: σ=M/W=8.74×10/8.53×10竖楞的最大应力计算值2小于竖楞的抗弯强度设计值竖楞的最大应力计算值σ=1.024N/mm2[σ]=13N/mm,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 ;(N)竖楞计算最大剪力V--其中, l--计算跨度(柱箍间距): l=500.0mm; 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q: 1.2×20.036×0.131×0.900=2.835kN/m;1倾倒混凝土侧压力设计值q: 1.4×4.000×0.131×0.900=0.660kN/m;2q=2.835+0.660=3.495kN/m; 竖楞的最大剪力: V=0.6×3.495×500.0=1048.480N; 截面抗剪强度必须满足下式: τ=3V/(2bh)≤fvn2);--竖楞截面最大受剪应力(N/mm其中,τ V--竖楞计算最大剪力(N): V=0.6ql=0.6×3.495×500=1048.48N; b--竖楞的截面宽度(mm): b=40.0mm; h--竖楞的截面高度(mm): h=80.0mm;nn22;f竖楞的抗剪强度设计值(N/mm=1.500N/mm): f--vv2;竖楞截面最大受剪应力计算值: τ=3×1048.480/(2×40.0×80.0×2)=0.246N/mm2;: [f]=1.500N/mm竖楞截面抗剪强度设计值v2小于τ=0.246N/mm竖楞截面抗剪强度设计值竖楞截面最大受剪应力计算值 2,满足要求! ]=1.5N/mm[fv3.挠度验算 最大挠度按三跨连续梁计算,公式如下: 4ν/(100EI)≤[ν]=l/250=0.677qlmax其中,q--作用在竖楞上的线荷载(kN/m): q=20.04×0.12=3.49kN/m; ν--竖楞最大挠度(mm);maxl--计算跨度(柱箍间距): l=500.0mm; 2),E=9000.00N/mm2;竖楞弹性模量(N/mmE--46;10(mm),I=3.41×I--竖楞截面的惯性矩竖楞最大容许挠度: [ν]=500/250=2mm; 46)=0.048mm;: ν=0.677×3.49×500.0竖楞的最大挠度计算值3.41×/(100×9000.0×10竖楞的最大挠度计算值ν=0.048mm小于竖楞最大容许挠度[ν]=2mm,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3.2mm,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: 3;2=9.46cmW=4.732×4;2=22.71cmI=11.357×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=(1.2×20.04×0.9+1.4×4×0.9)×0.129×0.5=1.72kN; B方向柱箍剪力图(kN) 最大支座力: N=6.341kN; B方向柱箍弯矩图(kN·m) 最大弯矩: M=0.254kN·m; B方向柱箍变形图(mm) 最大变形: ν=0.114mm; 1.柱箍抗弯强度验算 柱箍截面抗弯强度验算公式 σ=M/(γW) x其中,柱箍杆件的最大弯矩设计值: M=254123.03N·mm; 3;弯矩作用平面内柱箍截面抵抗矩: W=9464mm 2;边柱箍的最大应力计算值: σ=25.57N/mmB2;: [f]=205N/mm柱箍的抗弯强度设计值862小于σ=2.54×1010/(1.05×9.46×柱箍)=25.57N/mm边柱箍的最大应力计算值B2,满足要求! 的抗弯强度设计值[f]=205N/mm2.柱箍挠度验算 ;: ν=0.114mm经过计算得到. 柱箍最大容许挠度: [ν]=400/250=1.6mm; 柱箍的最大挠度ν=0.114mm小于柱箍最大容许挠度[ν]=1.6mm,满足要求! 六、B方向对拉螺栓的计算 计算公式如下: N<[N]=f×A 其中N--对拉螺栓所受的拉力; 2);对拉螺栓有效面积(mmA-- 2;f--对拉螺栓的抗拉强度设计值,取170N/mm 查表得: 对拉螺栓的型号: M14; 对拉螺栓的有效直径: 11.55mm; 2;: A=105mm对拉螺栓的有效面积 对拉螺栓所受的最大拉力: N=6.341kN。 5-4=17.85kN;1.05×10对拉螺栓最大容许拉力值: [N]=1.70×10×对拉螺栓所受的最大拉力N=6.341kN小于对拉螺栓最大容许拉力值 [N]=17.85kN,对拉螺栓强度验算满足要求! 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3.2mm,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: 3;2=9.46cmW=4.732×4;2=22.71cmI=11.357×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=(1.2×20.04×0.9+1.4×4×0.9)×0.137×0.5=1.83kN; H方向柱箍剪力图(kN) 最大支座力: N=5.303kN; H方向柱箍弯矩图(kN·m) 最大弯矩: M=0.195kN·m; H方向柱箍变形图(mm) 最大变形: ν=0.061mm; 1.柱箍抗弯强度验算 柱箍截面抗弯强度验算公式: σ=M/(γW) x其中,柱箍杆件的最大弯矩设计值: M=194869.91N·mm; 3;弯矩作用平面内柱箍截面抵抗矩: W=9464mm 2;H边柱箍的最大应力计算值: σ=19.61N/mm2;柱箍的抗弯强度设计值: [f]=205N/mm862小于/(1.05×9.46×10柱箍H边柱箍的最大应力计算值σ=1.95×10)=19.61N/mm2,满足要求[f]=205N/mm! 的抗弯强度设计值2.柱箍挠度验算 经过计算得到: ν=0.061mm; 柱箍最大容许挠度: [ν]=333.333/250=1.333mm; 柱箍的最大挠度ν=0.061mm小于柱箍最大容许挠度[ν]=1.333mm,满足要求! 八、H方向对拉螺栓的计算 验算公式如下: N<[N]=f×A 其中N--对拉螺栓所受的拉力; 2);(mmA--对拉螺栓有效面积 2;对拉螺栓的抗拉强度设计值,取f--170N/mm查表得: 对拉螺栓的直径: M14; 对拉螺栓有效直径: 11.55mm; 2;对拉螺栓有效面积: A=105mm 5-4=17.85kN;1010×1.05×对拉螺栓最大容许拉力值: [N]=1.70×对拉螺栓所受的最大拉力: N=5.303kN。 对拉螺栓所受的最大拉力: N=5.303kN小于[N]=17.85kN,对拉螺栓强度验算满足要求! 第2段(柱身高度5.88米位置至柱身高度10.70米位置;分段高度为4.82米): 一、参数信息 1.基本参数 柱截面宽度B方向对拉螺栓数目: 2;柱截面宽度B方向竖楞数目: 10; 柱截面高度H方向对拉螺栓数目: 2;柱截面高度H方向竖楞数目: 8; 对拉螺栓直径(mm): M14; 2.柱箍信息 柱箍材料: 圆钢管; 直径(mm): 48.00;壁厚(mm): 3.20; 柱箍的间距(mm): 550;柱箍合并根数: 2; 3.竖楞信息 竖楞材料: 木方;竖楞合并根数: 2; 宽度(mm): 40.00;高度(mm): 80.00; 4.面板参数 面板类型: 钢面板;面板厚度(mm): 18.00; 22): 205.00;): 210000.00;面板抗弯强度设计值f面板弹性模量(N/mm(N/mmc2): 1.50;(N/mm面板抗剪强度设计值5.木方和钢楞 22;): 9500.00f方木抗弯强度设计值E(N/mm;方木弹性模量): 13.00(N/mmc 2): 1.50;(N/mm方木抗剪强度设计值ft22): 205.00;): 210000.00;钢楞抗弯强度设计值fc(N/mmE(N/mm钢楞弹性模量二、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: 1/2βVF=0.22γtβ21F=γH 3;24.000kN/mγ--混凝土的重力密度,取其中 t--新浇混凝土的初凝时间,可按现场实际值取,输入0时系统按200/(T+15)计算,得5.714h; 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4.820m; β--外加剂影响修正系数,取1.000;1β--混凝土坍落度影响修正系数,取0.850。 2222作为本工程计,取较小值40.549kN/m115.680kN/m分别计算得40.549kN/m、算荷载。 2q计算中采用新浇混凝土侧压力标准值=40.549kN/m;12。 q=4kN/m倾倒混凝土时产生的荷载标准值2三、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,柱截面高度H方向竖楞间距最大,为l=131mm,且竖楞数为8,因此柱截面高度H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H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: 2M=0.1ql其中,M--面板计算最大弯矩(N·mm); l--计算跨度(竖楞间距): l=131.0mm; 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q: 1.2×40.55×0.55×0.85=22.748kN/m;1倾倒混凝土侧压力设计值q: 1.4×4.00×0.55×0.85=2.618kN/m;2式中,0.85为按《施工手册》取用的临时结构折减系数。 q=q+q=22.748+2.618=25.366kN/m;214N.mm;25.366×131×131=4.35×10面板的最大弯矩: M=0.1×面板最大应力按下式计算: σ=M/W 2);--面板承受的应力(N/mm其中,σ M--面板计算最大弯矩(N·mm); W--面板的截面抵抗矩: 2/6 W=bhb: 面板截面宽度,h: 面板截面厚度; 43;10mmW=550×18.0×18.0/6=2.97× 22;);(N/mmf--面板的抗弯强度设计值f=205.000N/mm442;σ=M/W=4.35×10/2.97×10=1.466N/mm面板的最大应力计算值: 2面板的抗弯强度设计值小于σ=1.466N/mm面板的最大应力计算值 2[σ]=205N/mm,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=131.0mm; 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q: 1.2×40.55×0.55×0.85=22.748kN/m;1倾倒混凝土侧压力设计值q: 1.4×4.00×0.55×0.85=2.618kN/m;2式中,0.85为按《施工手册》取用的临时结构折减系数。 q=q+q=22.748+2.618=25.366kN/m;21面板的最大剪力: V=0.6×25.366×131.0=1993.767N; 截面抗剪强度必须满足下式: τ=3V/(2bh)≤fvn2);(N/mm其中,τ--面板承受的剪应力V--面板计算最大剪力(N): V=1993.767N; b--构件的截面宽度(mm): b=550mm; h--面板厚度(mm): h=18.0mm;nn22;f=205.000N/mm---面板抗剪强度设计值(N/mm: )fvv2;面板截面受剪应力计算值: τ=3×1993.767/(2×550×18.0)=0.302N/mm2;: [f]=1.500N/mm面板截面抗剪强度设计值v2小于τ=0.302N/mm面板截面抗剪强度设计值面板截面的受剪应力2,满足要求! ]=1.5N/mm[fv3.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: 4ν=0.677ql/(100EI) 其中,q--作用在模板上的侧压力线荷载(kN/m): q=40.55×0.55=22.30kN/m; ν--面板最大挠度(mm); ;): l=131.0mm竖楞间距(计算跨度l-- 22;E=210000.00N/mm面板弹性
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