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一、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(GB 50009-2001)、混凝土结构设计规范GB50010-2002、钢结构设计规范(GB 50017-2003)等规范编制。柱模板的背部支撑由两层(木楞或钢楞)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):800.00;柱截面高度H(mm):800.00;柱模板的总计算高度:H = 3.00m; 计算简图一、参数信息1.基本参数柱截面宽度B方向对拉螺栓数目:1;柱截面宽度B方向竖楞数目:3;柱截面高度H方向对拉螺栓数目:1;柱截面高度H方向竖楞数目:3;对拉螺栓直径(mm):M10;2.柱箍信息柱箍材料:圆钢管;直径(mm):48.00;壁厚(mm):3.00;柱箍的间距(mm):450;柱箍合并根数:2;3.竖楞信息竖楞材料:木方;竖楞合并根数:1;宽度(mm):50.00;高度(mm):100.00;4.面板参数面板类型:胶合面板;面板厚度(mm):18.00;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):13.00;方木弹性模量E(N/mm2):9000.00;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;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=0.22t12V1/2 F=H其中 - 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3.000m; 1- 外加剂影响修正系数,取1.200; 2- 混凝土坍落度影响修正系数,取1.150。分别计算得 23.042 kN/m2、72.000 kN/m2,取较小值23.042 kN/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=23.042kN/m2;倾倒混凝土时产生的荷载标准值 q2= 4 kN/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,柱截面宽度B方向竖楞间距最大,为l= 375 mm,且竖楞数为 3,因此对柱截面宽度B方向面板按均布荷载作用下的两跨连续梁进行计算。 面板计算简图1.面板抗弯强度验算对柱截面宽度B方向面板按均布荷载作用下的两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(Nmm); l-计算跨度(竖楞间距): l =375.0mm; 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: 1.223.040.450.90=11.198kN/m; 倾倒混凝土侧压力设计值q2:1.44.000.450.90=2.268kN/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 =11.198+2.268=13.466 kN/m;面板的最大弯矩:M =0.1 13.466375375= 1.89105N.mm;面板最大应力按下式计算: =M/Wf其中, -面板承受的应力(N/mm2); M -面板计算最大弯矩(Nmm); 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= 45018.018.0/6=2.43104 mm3; 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: = M/W = 1.89105 / 2.43104 = 7.793N/mm2;面板的最大应力计算值 =7.793N/mm2 小于 面板的抗弯强度设计值 =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两跨连续梁计算,公式如下:V=0.625ql其中, V-面板计算最大剪力(N); l-计算跨度(竖楞间距): l =375.0mm; 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: 1.223.040.450.90=11.198kN/m; 倾倒混凝土侧压力设计值q2:1.44.000.450.90=2.268kN/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 =11.198+2.268=13.466 kN/m;面板的最大剪力:V = 0.62513.466375.0 = 3156.190N;截面抗剪强度必须满足下式: = 3V/(2bhn)fv其中, -面板承受的剪应力(N/mm2); V-面板计算最大剪力(N):V = 3156.190N; b-构件的截面宽度(mm):b = 450mm ; hn-面板厚度(mm):hn = 18.0mm ; fv-面板抗剪强度设计值(N/mm2):fv = 13.000 N/mm2;面板截面受剪应力计算值: =33156.190/(245018.0)=0.584N/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 =0.584N/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两跨连续梁计算,挠度计算公式如下:=0.521ql4/(100EI)其中,q-作用在模板上的侧压力线荷载(kN/m): q = 23.040.4510.37 kN/m; -面板最大挠度(mm); l-计算跨度(竖楞间距): l =375.0mm ; E-面板弹性模量(N/mm2):E = 6000.00 N/mm2 ; I-面板截面的惯性矩(mm4);I=bh3/12 I= 45018.018.018.0/12 = 2.19105 mm4;面板最大容许挠度: = 375 / 250 = 1.5 mm;面板的最大挠度计算值: = 0.52110.37375.04/(1006000.02.19105) = 0.814 mm;面板的最大挠度计算值 =0.814mm 小于 面板最大容许挠度设计值 = 1.5mm,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3.000m,柱箍间距为450mm,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50mm,高度100mm,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:W = 50100100/61 = 83.33cm3;I = 50100100100/121 = 416.67cm4; 竖楞方木计算简图1.抗弯强度验算支座最大弯矩计算公式:M=0.1ql2其中, M-竖楞计算最大弯矩(Nmm); l-计算跨度(柱箍间距): l =450.0mm; 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q1: 1.223.0420.3750.900=9.332kN/m; 倾倒混凝土侧压力设计值q2:1.44.0000.3750.900=1.890kN/m; q = 9.332+1.890=11.222 kN/m;竖楞的最大弯距:M =0.111.222450.0450.0= 2.27105Nmm; =M/Wf其中, -竖楞承受的应力(N/mm2); M -竖楞计算最大弯矩(Nmm); W -竖楞的截面抵抗矩(mm3),W=8.33104; f -竖楞的抗弯强度设计值(N/mm2); f=13.000N/mm2;竖楞的最大应力计算值: = M/W = 2.27105/8.33104 = 2.727N/mm2;竖楞的最大应力计算值 =2.727N/mm2 小于 竖楞的抗弯强度设计值 =13N/mm2,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其中, V-竖楞计算最大剪力(N); l-计算跨度(柱箍间距): l =450.0mm; 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: 1.223.0420.3750.900=9.332kN/m; 倾倒混凝土侧压力设计值q2:1.44.0000.3750.900=1.890kN/m; q = 9.332+1.890=11.222 kN/m;竖楞的最大剪力:V = 0.611.222450.0 = 3029.943N;截面抗剪强度必须满足下式: = 3V/(2bhn)fv其中, -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= 0.611.222450=3029.943N; b -竖楞的截面宽度(mm):b = 50.0mm ; hn-竖楞的截面高度(mm):hn = 100.0mm ; fv-竖楞的抗剪强度设计值(N/mm2):fv = 1.500 N/mm2;竖楞截面最大受剪应力计算值: =33029.943/(250.0100.01)=0.909N/mm2;竖楞截面抗剪强度设计值: fv=1.500N/mm2;竖楞截面最大受剪应力计算值 =0.909N/mm2 小于 竖楞截面抗剪强度设计值 f
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