剪力墙模板计算书.doc
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剪力墙模板计算书.doc
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剪力墙模板计算书
工程概况:
工程名称:
建设地点:
建设单位:
设计单位:
监理单位:
施工单位:
建设工期:
工程造价:
西工程结构采用U型槽、板涵、挡墙。
墙模板的计算参照《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。
墙模板的背部支撑由两层龙骨(木楞或钢楞)组成:
直接支撑模板的为次龙骨,即内龙骨;用以支撑内层龙骨的为主龙骨,即外龙骨。
组装墙体模板时,通过穿墙螺栓将墙体两侧模板拉结,每个穿墙螺栓成为主龙骨的支点。
根据规范,当采用溜槽、串筒或导管时,倾倒混凝土产生的荷载标准值为2.00kN/m2;
一、参数信息
1.基本参数
次楞(内龙骨)间距(mm):
350;穿墙螺栓水平间距(mm):
350;
主楞(外龙骨)间距(mm):
400;穿墙螺栓竖向间距(mm):
400;
对拉螺栓直径(mm):
M12;
2.主楞信息
龙骨材料:
钢楞;截面类型:
圆钢管48×3.0;
钢楞截面惯性矩I(cm4):
10.78;钢楞截面抵抗矩W(cm3):
4.49;
主楞肢数:
2;
3.次楞信息
龙骨材料:
木楞;
宽度(mm):
50.00;高度(mm):
80.00;
次楞肢数:
2;
4.面板参数
面板类型:
竹胶合板;面板厚度(mm):
18.00;
面板弹性模量(N/mm2):
9500.00;
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/mm2):
9500.00;
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;
墙模板设计简图
二、墙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:
其中γ--混凝土的重力密度,取24.000kN/m3;
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3.000m;
β1--外加剂影响修正系数,取1.000;
β2--混凝土坍落度影响修正系数,取1.000。
根据以上两个公式计算的新浇筑混凝土对模板的最大侧压力F;
分别为47.705kN/m2、72.000kN/m2,取较小值47.705kN/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F1=47.705kN/m2;
倾倒混凝土时产生的荷载标准值F2=2kN/m2。
三、墙模板面板的计算
面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和刚度。
按规范规定,强度验算要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。
计算的原则是按照龙骨的间距和模板面的大小,按支撑在内楞上的三跨连续梁计算。
面板计算简图
1.抗弯强度验算
跨中弯矩计算公式如下:
其中,M--面板计算最大弯距(N.mm);
l--计算跨度(内楞间距):
l=350.0mm;
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:
1.2×47.71×0.40×0.90=20.609kN/m,其中0.90为按《施工手册》取的临时结构折减系数。
倾倒混凝土侧压力设计值q2:
1.4×2.00×0.40×0.90=1.008kN/m;
q=q1+q2=20.609+1.008=21.617kN/m;
面板的最大弯距:
M=0.1×21.617×350.0×350.0=2.65×105N.mm;
按以下公式进行面板抗弯强度验算:
其中,σ--面板承受的应力(N/mm2);
M--面板计算最大弯距(N.mm);
W--面板的截面抵抗矩:
b:
面板截面宽度,h:
面板截面厚度;
W=400×18.0×18.0/6=2.16×104mm3;
f--面板截面的抗弯强度设计值(N/mm2);f=13.000N/mm2;
面板截面的最大应力计算值:
σ=M/W=2.65×105/2.16×104=12.259N/mm2;
面板截面的最大应力计算值σ=12.259N/mm2小于面板截面的抗弯强度设计值[f]=13N/mm2,满足要求!
2.抗剪强度验算
计算公式如下:
其中,∨--面板计算最大剪力(N);
l--计算跨度(竖楞间距):
l=350.0mm;
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:
1.2×47.71×0.40×0.90=20.609kN/m;
倾倒混凝土侧压力设计值q2:
1.4×2.00×0.40×0.90=1.008kN/m;
q=q1+q2=20.609+1.008=21.617kN/m;
面板的最大剪力:
∨=0.6×21.617×350.0=4539.478N;
截面抗剪强度必须满足:
其中,Τ--面板截面的最大受剪应力(N/mm2);
∨--面板计算最大剪力(N):
∨=4539.478N;
b--构件的截面宽度(mm):
b=400mm;
hn--面板厚度(mm):
hn=18.0mm;
fv--面板抗剪强度设计值(N/mm2):
fv=13.000N/mm2;
面板截面的最大受剪应力计算值:
T=3×4539.478/(2×400×18.0)=0.946N/mm2;
面板截面抗剪强度设计值:
[fv]=1.500N/mm2;
面板截面的最大受剪应力计算值T=0.946N/mm2小于面板截面抗剪强度设计值[T]=1.5N/mm2,满足要求!
3.挠度验算
根据规范,刚度验算采用标准荷载,同时不考虑振动荷载作用。
挠度计算公式如下:
其中,q--作用在模板上的侧压力线荷载:
q=47.7×0.4=19.08N/mm;
l--计算跨度(内楞间距):
l=350mm;
E--面板的弹性模量:
E=9500N/mm2;
I--面板的截面惯性矩:
I=40×1.8×1.8×1.8/12=19.44cm4;
面板的最大允许挠度值:
[ω]=1.4mm;
面板的最大挠度计算值:
ω=0.677×19.08×3504/(100×9500×1.94×105)=1.05mm;
面板的最大挠度计算值:
ω=1.05mm小于等于面板的最大允许挠度值[ω]=1.4mm,满足要求!
四、墙模板内外楞的计算
(一).内楞(木或钢)直接承受模板传递的荷载,按照均布荷载作用下的三跨连续梁计算。
本工程中,内龙骨采用木楞,宽度50mm,高度80mm,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W=50×80×80/6=53.33cm3;
I=50×80×80×80/12=213.33cm4;
内楞计算简图
1.内楞的抗弯强度验算
内楞跨中最大弯矩按下式计算:
其中,M--内楞跨中计算最大弯距(N.mm);
l--计算跨度(外楞间距):
l=400.0mm;
q--作用在内楞上的线荷载,它包括:
新浇混凝土侧压力设计值q1:
1.2×47.71×0.35×0.90=18.032kN/m;
倾倒混凝土侧压力设计值q2:
1.4×2.00×0.35×0.90=0.882kN/m,其中,0.90为折减系数。
q=(18.032+0.882)/2=9.457kN/m;
内楞的最大弯距:
M=0.1×9.457×400.0×400.0=1.51×105N.mm;
内楞的抗弯强度应满足下式:
其中,σ--内楞承受的应力(N/mm2);
M--内楞计算最大弯距(N.mm);
W--内楞的截面抵抗矩(mm3),W=5.33×104;
f--内楞的抗弯强度设计值(N/mm2);f=13.000N/mm2;
内楞的最大应力计算值:
σ=1.51×105/5.33×104=2.837N/mm2;
内楞的抗弯强度设计值:
[f]=13N/mm2;
内楞的最大应力计算值σ=2.837N/mm2小于内楞的抗弯强度设计值[f]=13N/mm2,满足要求!
2.内楞的抗剪强度验算
最大剪力按均布荷载作用下的三跨连续梁计算,公式如下:
其中,V-内楞承受的最大剪力;
l--计算跨度(外楞间距):
l=400.0mm;
q--作用在内楞上的线荷载,它包括:
新浇混凝土侧压力设计值q1:
1.2×47.71×0.35×0.90=18.032kN/m;
倾倒混凝土侧压力设计值q2:
1.4×2.00×0.35×0.90=0.882kN/m,其中,0.90为折减系数。
q=(q1+q2)/2=(18.032+0.882)/2=9.457kN/m;
内楞的最大剪力:
∨=0.6×9.457×400.0=2269.739N;
截面抗剪强度必须满足下式:
其中,τ--内楞的截面的最大受剪应力(N/mm2);
∨--内楞计算最大剪力(N):
∨=2269.739N;
b--内楞的截面宽度(mm):
b=50.0mm;
hn--内楞的截面高度(mm):
hn=80.0mm;
fv--内楞的抗剪强度设计值(N/mm2):
τ=1.500N/mm2;
内楞截面的受剪应力计算值:
fv=3×2269.739/(2×50.0×80.0)=0.851N/mm2;
内楞截面的抗剪强度设计值:
[fv]=1.500N/mm2;
内楞截面的受剪应力计算值τ=0.851N/mm2小于内楞截面的抗剪强度设计值[fv]=1.5N/mm2,满足要求!
3.内楞的挠度验算
根据《建筑施工计算手册》,刚度验算采用荷载标准值,同时不考虑振动荷载作用。
挠度验算公式如下:
其中,ω--内楞的最大挠度(mm);
q--作用在内楞上的线荷载(kN/m):
q=47.71×0.35/2=8.35kN/m;
l--计算跨度(外楞间距):
l=400.0mm;
E--内楞弹性模量(N/mm2):
E=9500.00N/mm2;
I--内楞截面惯性矩(mm4),I=2.13×106;
内楞的最大挠度计算值:
ω=0.677×16.7/2×4004/(100×9500×2.13×106)=0.071mm;
内楞的最大容许挠度值:
[ω]=1.6mm;
内楞的最大挠度计算值ω=0.071mm小于内楞的最大容许挠度值[ω]=1.6mm,满足要求!
(二).外楞(木或钢)承受内楞传递的荷载,按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算。
本工程中,外龙骨采用钢楞,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
截面类型为圆钢管48×3.0;
外钢楞截面抵抗矩W=4.49cm3;
外钢楞截面惯性矩I=10.78cm4;
外楞计算简图
4.外楞抗弯强度验算
外楞跨中弯矩计算公式:
其中,作用在外楞的荷载:
P=(1.2×47.7+1.4×2)×0.35×0.4/2=3.78kN;
外楞计算跨度(对拉螺栓水平间距):
l=350mm;
外楞最大弯矩:
M=0.175×3782.90×350.00=2.32×105N/mm;
强度验算公式:
其中,σ--外楞的最大应力计算值(N/mm2)
M--外楞的最大弯距(N.mm);M=2.32×105N/mm
W--外楞的净截面抵抗矩;W=4.49×103mm3;
[f]--外楞的强度设计值(N/mm2),[f]=205.000N/mm2;
外楞的最大应力计算值:
σ=2.32×105/4.49×103=51.604N/mm2;
外楞的抗弯强度设计值:
[f]=205N/mm2;
外楞的最大应力计算值σ=51.604N/mm2小于外楞的抗弯强度设计值[f]=205N/mm2,满足要求!
5.外楞的抗剪强度验算
公式如下:
其中,∨--外楞计算最大剪力(N);
l--计算跨度(水平螺栓间距间距):
l=350.0mm;
P--作用在外楞的荷载:
P=(1.2×47.7+1.4×2)×0.35×0.4/2=3.783kN;
外楞的最大剪力:
∨=0.65×3782.898=8.61×102N;
外楞截面抗剪强度必须满足:
其中,τ--外楞截面的受剪应力计算值(N/mm2);
∨--外楞计算最大剪力(N):
∨=8.61×102N;
b--外楞的截面宽度(mm):
b=50.0mm;
hn--外楞的截面高度(mm):
hn=100.0mm;
fv--外楞的抗剪强度设计值(N/mm2):
fv=1.500N/mm2;
外楞截面的受剪应力计算值:
τ=3×8.61×102/(2×50.0×100.0)=0.258N/mm2;
外楞的截面抗剪强度设计值:
[fv]=1.500N/mm2;
外楞截面的抗剪强度设计值:
[fv]=1.5N/mm2;
外楞截面的受剪应力计算值τ=0.258N/mm2小于外楞截面的抗剪强度设计值[fv]=1.5N/mm2,满足要求!
6.外楞的挠度验算
根据《建筑施工计算手册》,刚度验算采用荷载标准值,同时不考虑振动荷载作用。
挠度验算公式如下:
其中,ω--外楞最大挠度(mm);
P--内楞作用在支座上的荷载(kN/m):
P=47.71×0.35×0.40/2=3.34kN/m;l--计算跨度(水平螺栓间距):
l=350.0mm;
E--外楞弹性模量(N/mm2):
E=210000.00N/mm2;
I--外楞截面惯性矩(mm4),I=1.08×105;
外楞的最大挠度计算值:
ω=1.146×6.68×100/2×3503/(100×210000×1.08×105)=0.072mm;
外楞的最大容许挠度值:
[ω]=1.4mm;
外楞的最大挠度计算值ω=0.072mm小于外楞的最大容许挠度值[ω]=1.4mm,满足要求!
五、穿墙螺栓的计算
计算公式如下:
其中N--穿墙螺栓所受的拉力;
A--穿墙螺栓有效面积(mm2);
f--穿墙螺栓的抗拉强度设计值,取170N/mm2;
查表得:
穿墙螺栓的型号:
M12;
穿墙螺栓有效直径:
9.85mm;
穿墙螺栓有效面积:
A=76mm2;
穿墙螺栓最大容许拉力值:
[N]=1.70×105×7.60×10-5=12.92kN;
穿墙螺栓所受的最大拉力:
N=47.705×0.35×0.4=6.679kN。
穿墙螺栓所受的最大拉力N=6.679kN小于穿墙螺栓最大容许拉力值[N]=12.92kN,满足要求!
剪力墙支撑搭设说明:
1、墙体靠基坑侧斜支撑采用Ф48×3钢管,沿车道路方向每2米设置一道。
一头与墙体模板水平钢管连接,另一头通过与基坑锚杆水平连杆连接,并设调节杆以便调整墙体垂直度。
支撑具体位置见附图。
2、墙体内侧斜支撑采用Ф48×3钢管,沿车道路方向每2米设置一道。
在分别距离墙体3.35m、4.35m预埋短钢管,作为斜撑支点。
在沿墙体高度方向共设三道斜支撑,距离底板高度分别为3m、5.1m、7.2m,均与墙体模板水平钢管连接,并设调节杆。
沿车道方向搭设步距为1.8m、跨距2m钢管架,斜支撑与立杆扣件连接,纵向水平杆通长设置。
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- 剪力 模板 计算