高支模柱模板计算书Word格式.docx
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木方;
竖楞合并根数:
宽度(mm):
40.00;
高度(mm):
80.00;
4.面板参数
面板类型:
胶合面板;
面板厚度(mm):
15.00;
面板弹性模量(N/mm2):
6000.00;
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):
方木弹性模量E(N/mm2):
9000.00;
方木抗剪强度设计值ft(N/mm2):
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;
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:
F=0.22γtβ1β2V1/2
F=γH
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,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;
β1--外加剂影响修正系数,取1.200;
β2--混凝土坍落度影响修正系数,取1.000。
分别计算得20.036kN/m2、141.120kN/m2,取较小值20.036kN/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q1=20.036kN/m2;
倾倒混凝土时产生的荷载标准值q2=4kN/m2。
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:
M=0.1ql2
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q1:
1.2×
20.04×
0.50×
0.90=10.819kN/m;
倾倒混凝土侧压力设计值q2:
1.4×
4.00×
0.90=2.520kN/m;
式中,0.90为按《施工手册》取用的临时结构折减系数。
q=q1+q2=10.819+2.520=13.339kN/m;
面板的最大弯矩:
M=0.1×
13.339×
131×
131=2.29×
104N.mm;
面板最大应力按下式计算:
σ=M/W<
f
其中,σ--面板承受的应力(N/mm2);
M--面板计算最大弯矩(N·
W--面板的截面抵抗矩:
W=bh2/6
b:
面板截面宽度,h:
面板截面厚度;
W=500×
15.0×
15.0/6=1.88×
104mm3;
f--面板的抗弯强度设计值(N/mm2);
f=13.000N/mm2;
面板的最大应力计算值:
σ=M/W=2.29×
104/1.88×
104=1.221N/mm2;
面板的最大应力计算值σ=1.221N/mm2小于面板的抗弯强度设计值[σ]=13N/mm2,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);
式中,0.90为按《施工手册》取用的临时结构折减系数。
面板的最大剪力:
V=0.6×
131.0=1048.480N;
截面抗剪强度必须满足下式:
τ=3V/(2bhn)≤fv
其中,τ--面板承受的剪应力(N/mm2);
V--面板计算最大剪力(N):
V=1048.480N;
b--构件的截面宽度(mm):
b=500mm;
hn--面板厚度(mm):
hn=15.0mm;
fv---面板抗剪强度设计值(N/mm2):
fv=13.000N/mm2;
面板截面受剪应力计算值:
τ=3×
1048.480/(2×
500×
15.0)=0.210N/mm2;
面板截面抗剪强度设计值:
[fv]=1.500N/mm2;
面板截面的受剪应力τ=0.21N/mm2小于面板截面抗剪强度设计值[fv]=1.5N/mm2,满足要求!
3.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:
ν=0.677ql4/(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=131.0mm;
E--面板弹性模量(N/mm2):
E=6000.00N/mm2;
I--面板截面的惯性矩(mm4);
I=bh3/12
I=500×
15.0/12=1.41×
105mm4;
面板最大容许挠度:
[ν]=131/250=0.524mm;
面板的最大挠度计算值:
ν=0.677×
10.02×
131.04/(100×
6000.0×
1.41×
105)=0.024mm;
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:
W=40×
80×
80/6×
2=85.33cm3;
I=40×
80/12×
2=341.33cm4;
竖楞计算简图
1.抗弯强度验算
支座最大弯矩计算公式:
其中,M--竖楞计算最大弯矩(N·
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:
20.036×
0.131×
0.900=2.835kN/m;
4.000×
0.900=0.660kN/m;
q=2.835+0.660=3.495kN/m;
竖楞的最大弯距:
3.495×
500.0×
500.0=8.74×
104N·
mm;
其中,σ--竖楞承受的应力(N/mm2);
M--竖楞计算最大弯矩(N·
W--竖楞的截面抵抗矩(mm3),W=8.53×
104;
f--竖楞的抗弯强度设计值(N/mm2);
竖楞的最大应力计算值:
σ=M/W=8.74×
104/8.53×
104=1.024N/mm2;
竖楞的最大应力计算值σ=1.024N/mm2小于竖楞的抗弯强度设计值[σ]=13N/mm2,满足要求!
2.抗剪验算
其中,V--竖楞计算最大剪力(N);
竖楞的最大剪力:
500.0=1048.480N;
其中,τ--竖楞截面最大受剪应力(N/mm2);
V--竖楞计算最大剪力(N):
V=0.6ql=0.6×
500=1048.48N;
b--竖楞的截面宽度(mm):
b=40.0mm;
hn--竖楞的截面高度(mm):
hn=80.0mm;
fv--竖楞的抗剪强度设计值(N/mm2):
fv=1.500N/mm2;
竖楞截面最大受剪应力计算值:
40.0×
80.0×
2)=0.246N/mm2;
竖楞截面抗剪强度设计值:
竖楞截面最大受剪应力计算值τ=0.246N/mm2小于竖楞截面抗剪强度设计值[fv]=1.5N/mm2,满足要求!
3.挠度验算
最大挠度按三跨连续梁计算,公式如下:
νmax=0.677ql4/(100EI)≤[ν]=l/250
其中,q--作用在竖楞上的线荷载(kN/m):
q=20.04×
0.12=3.49kN/m;
νmax--竖楞最大挠度(mm);
l=500.0mm;
E--竖楞弹性模量(N/mm2),E=9000.00N/mm2;
I--竖楞截面的惯性矩(mm4),I=3.41×
106;
竖楞最大容许挠度:
[ν]=500/250=2mm;
竖楞的最大挠度计算值:
3.49×
500.04/(100×
9000.0×
3.41×
106)=0.048mm;
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:
W=4.732×
2=9.46cm3;
I=11.357×
2=22.71cm4;
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×
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/(γxW)<
其中,柱箍杆件的最大弯矩设计值:
M=254123.03N·
弯矩作用平面内柱箍截面抵抗矩:
W=9464mm3;
B边柱箍的最大应力计算值:
σ=25.57N/mm2;
柱箍的抗弯强度设计值:
[f]=205N/mm2;
B边柱箍的最大应力计算值σ=2.54×
108/(1.05×
9.46×
106)=25.57N/mm2小于柱箍的抗弯强度设计值[f]=205N/mm2,满足要求!
2.柱箍挠度验算
经过计算得到:
ν=0.114mm;
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;
A--对拉螺栓有效面积(mm2);
f--对拉螺栓的抗拉强度设计值,取170N/mm2;
查表得:
对拉螺栓的型号:
M14;
对拉螺栓的有效直径:
11.55mm;
对拉螺栓的有效面积:
A=105mm2;
对拉螺栓所受的最大拉力:
N=6.341kN。
对拉螺栓最大容许拉力值:
[N]=1.70×
105×
1.05×
10-4=17.85kN;
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
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×
0.9+1.4×
0.137×
0.5=1.83kN;
H方向柱箍剪力图(kN)
N=5.303kN;
H方向柱箍弯矩图(kN·
M=0.195kN·
H方向柱箍变形图(mm)
ν=0.061mm;
1.柱箍抗弯强度验算
柱箍截面抗弯强度验算公式:
其中,柱箍杆件的最大弯矩设计值:
M=194869.91N·
H边柱箍的最大应力计算值:
σ=19.61N/mm2;
H边柱箍的最大应力计算值σ=1.95×
106)=19.61N/mm2小于柱箍的抗弯强度设计值[f]=205N/mm2,满足要求!
[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:
对拉螺栓的直径:
对拉螺栓有效直径:
对拉螺栓有效面积:
N=5.303kN。
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):
550;
钢面板;
18.00;
9500.00;
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;
H--模板计算高度,取4.820m;
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0.850。
分别计算得40.549kN/m2、115.680kN/m2,取较小值40.549kN/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q1=40.549kN/m2;
40.55×
0.55×
0.85=22.748kN/m;
0.85=2.618kN/m;
式中,0.85为按《施工手册》取用的临时结构折减系数。
q=q1+q2=22.748+2.618=25.366kN/m;
25.366×
131=4.35×
W=550×
18.0×
18.0/6=2.97×
f=205.000N/mm2;
σ=M/W=4.35×
104/2.97×
104=1.466N/mm2;
面板的最大应力计算值σ=1.466N/mm2小于面板的抗弯强度设计值[σ]=205N/mm2,满足要求!
式中,0.85为按《施工手册》取用的临时结构折减系数。
131.0=1993.767N;
V=1993.767N;
b=550mm;
hn=18.0mm;
fv=205.000N/mm2;
1993.767/(2×
550×
18.0)=0.302N/mm2;
面板截面的受剪应力τ=0.302N/mm2小于面板截面抗剪强度设计值[fv]=1.5N/mm2,满足要求!
q=40.55×
0.55=22.30kN/m;
E=210000.00N/mm2;
I=550×
18.0/12=2.67×
22.30×
210000.0×
2.67×
105)=0.001mm;
面板的最大挠度计算值ν=0.001mm小于面板最大容许挠度设计值[ν]=0.524
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