某剪力墙和框架柱的模板设计和验算.docx

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某剪力墙和框架柱的模板设计和验算

中国地质大学

土木工程施工课程设计

题目：

某剪力墙和框架柱的模板设计和验算

专业：

土木工程

姓名：

学号：

指导教师：

时间：

2014.5

土木工程施工课程设计任务书

1.目的

通过本课程设计,使学生加深对土木工程施工知识的理解,培养学生运用知识解决工程实际问题的能力,为毕业设计做准备,为将来的工作打基础。

2.要求

根据设计资料进行设计,提交课程设计计算书,其内容主要包括:

1）设计任务

2）设计依据

3）设计计算过程

4）设计CAD图纸（至少一张平面图和一张剖面图）

3.设计资料

1）某现浇钢筋混凝土剪力墙,混凝土强度等级C30,墙体尺寸：

高×宽×厚=（2800，2900，3100，3200，3300，3400，3500，3600，）×（3000，3100，3200，3300，3400，3600）×（180，190，200，210，220，230，240，250，260，270）

施工条件：

坍落度80mm,0.6m3吊斗卸料，浇筑速度2m/h,混凝土入模温度15℃，采用插入式振捣器振捣。

试设计模板。

2）钢筋混凝土框架柱，混凝土强度等级C30，柱尺寸：

高×截面高×截面宽=（4000，4100，4200，4300，4400，4500，4600）×（400，500，600，700）×（400，450，500，550，600，650，700）

施工条件：

混凝土浇筑速度3m/h,导管下料，坍落度180mm,混凝土入模温度15℃，采用插入式振捣器振捣。

试设计模板。

摘要

土木工程施工课程设计是为了使学生加深对土木工程施工知识的理解,培养学生运用知识解决工程实际问题的能力,为毕业设计做准备,为将来的工作打基础。

板柱、剪力墙这种结构形式更是被广泛应用，所以我们要了解其结构特点，会对其进行分析设计，以保证结构的安全性和可靠性。

对各个部分的作用的布置做好设计，节约成本，确保安全。

主要对剪力墙的主楞、次愣和面板和柱模板的面板、柱截面、竖楞等做好验算。

关键词：

剪力墙、框架柱、模板

目录

一、设计任务

1.设计背景………………………………………………………………………1

2.任务选取………………………………………………………………………1

一、剪力墙模板设计

1、墙模板基本参数

1.1基本参数……………………………………………………………………..1

1.2主楞信息……………………………………………………………………..1

1.3次愣信息……………………………………………………………………..1.

1.4面板参数……………………………………………………………………..1

1.5方楞和钢楞…………………………………………………………………..1

2、墙模板荷载标准值计算

3、墙模板面板验算………………………………………………………………2

3.1抗弯强度验算………………………………………………………………...2

3.2抗剪强度计…………………………………………………………………...3

3.3挠度算………………………………………………………………………...4

4、墙模板主次楞验算

4.1次楞的抗弯强度算…………………………………………………………...4

4.2次楞的抗剪强度算…………………………………………………………...5

4.3次楞的挠度算………………………………………………………………...6

4.5主楞的抗弯强度的算………………………………………………………...7

4.6主楞抗剪强度算……………………………………………………………...7

4.7主楞的挠度的算……………………………………………………………...8

5、穿墙螺栓的计算…………………………………………………………………..9

二、柱模板的计算

1、参数信息…………………………………………………………………………..9

1.1基本参数……………………………………………………………………...9

1.2柱箍信息…………………………………………………………………......9

1.3竖楞信息……………………………………………………………………...9

1.4面板参数…………………………………………………………………….10

1.5钢楞………………………………………………………………………….10

2、柱模板荷载标准值的计算……………………………………………………….10

3、柱模板面板的计算

3.1面板抗弯强度的验算……………………………………………………….10

3.2面板抗剪强度的验算……………………………………………………….11

3.3面板挠度的验算…………………………………………………………….12

4、竖楞计算

4.1竖楞的抗弯强度的算……………………………………………………….13

4.2竖楞挠度的算……………………………………………………………...14

5、B方向柱箍的计算

5.1柱箍抗弯强度的验算……………………………………………………….15

5.2柱箍挠度算………………………………………………………………….16

6、B方向对拉螺栓的计算………………………………………………………….16

7、H方向柱箍的计算……………………………………………………………….16

7.1柱箍抗弯强度的验算……………………………………………………….17

7.2柱箍挠度的算……………………………………………………………….17

8、H方向对拉螺栓的计算………………………………………………………….18

三、致谢………………………………………………………………………………19

四、附录………………………………………………………………………………20

一、设计任务

1、任务选取:

某现浇钢筋混凝土剪力墙,混凝土强度等级C30,墙体尺寸：

高×宽×厚=3300×3300×240

施工条件：

坍落度80mm,0.6m3吊斗卸料，浇筑速度2m/h,混凝土入模温度15℃，采用插入式振捣器振捣。

试设计模板。

钢筋混凝土框架柱，混凝土强度等级C30，柱尺寸：

高×宽×厚=4500×600×600

施工条件：

混凝土浇筑速度3m/h,导管下料，坍落度180mm,混凝土入模温度15℃，采用插入式振捣器振捣。

试设计模板。

二、剪力墙模板计算书

2.1参数信息

2.1.1主楞信息

主楞材料:

圆钢管；直径（mm）:

48.00；壁厚（mm）:

3.50；钢楞弹性模量E（N/mm2）:

206000.00；钢楞抗弯强度设计值fc（N/mm2）:

205.00；截面回转半径i=1.59cm；净截面面积：

424mm²；截面惯性矩：

I=10.79；截面模量：

W=4.49cm³；每米长质量：

3.33kg；主楞间距（mm）:

600；穿墙螺栓竖向间距（mm）:

600；对拉螺栓型号：

M14。

2.1.2次楞信息

次楞材料:

（TC15A铁杉或油杉）木方；宽度（mm）:

100.00；高度（mm）:

50.00；次楞间距（mm）:

200；穿墙螺栓水平间距（mm）:

600；方木抗弯强度设计值fc（N/mm2）:

15.00；方木弹性模量E（N/mm2）:

10000.00；方木抗剪强度设计值ft（N/mm2）:

1.60；

2.1.3面板参数

面板类型:

木胶合板；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）:

15.00；面板抗剪强度设计值（N/mm2）:

1.60；

2.2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:

（2-1）

（2-2）

其中γ--混凝土的重力密度，取24.000kN/m3；

--新浇混凝土的初凝时间，（T为混凝土的温度）

T--混凝土的入模温度，取15.000；

V--混凝土的浇筑速度，取2.000m/h；

H--模板计算高度，取3.300m；

β1--外加剂影响修正系数，取1.2000；

β2--混凝土坍落度影响修正系数，取0.85。

分别计算得64.624kN/m2、79.2kN/m2，取较小值64.624kN/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=64.624kN/m2；

倾倒混凝土时产生的荷载标准值F2=4.0kN/m2。

2.3墙模板面板的计算

2.3.1面板抗弯强度验算

面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和刚度。

根据《建筑施工手册》，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,按支撑在次楞上的三跨连续梁计算。

图3-1面板计算简图

弯矩计算公式如下:

M=0.1q1l2+0.117q2l2（3-1）

其中，M--面板计算最大弯矩（N·mm）；

l--计算跨度（次楞间距）:

l=200.0mm；

新浇混凝土侧压力设计值q1:

1.2×74.83×0.50=44.898kN/m；

倾倒混凝土侧压力设计值q2:

1.4×4.00×0.50=2.8kN/m；

面板的最大弯矩：

M=0.1×44.898×200.02+0.117×2.800×200.02=16.270×104N·mm；

按以下公式进行面板抗弯强度验算：

σ=M/W

其中，σ--面板承受的应力（N/mm2）；

M--面板计算最大弯矩（N·mm）；

W--面板的截面抵抗矩:

W=bh2/6=600×18.0×18.0/6=3.24×104mm3；

f--面板截面的抗弯强度设计值（N/mm2）；f=15.000N/mm2；

面板截面的最大应力计算值：

σ=M/W=16.270×104/2.70×104=5.947N/mm2；

面板截面的最大应力计算值σ=5.947N/mm2小于面板截面的抗弯强度设计值[f]=15N/mm2，满足要求。

2.3.2面板抗剪验算

计算公式如下:

V=0.6q1l+0.617q2l（3-3）

其中，V--面板计算最大剪力（N）；

l--计算跨度（次楞间距）:

l=200.0mm；

新浇混凝土侧压力设计值q1:

1.2×74.83×0.50=44.898kN/m；

倾倒混凝土侧压力设计值q2:

1.4×4.00×0.50=2.800kN/m；

面板的最大剪力：

V=0.6×44.898×200.0+0.617×2.800×200.0=5733.28N；

截面抗剪强度必须满足:

τ=3V/（2bhn）≤fv（3-4）

其中，τ--面板截面的最大受剪应力（N/mm2）；

V--面板计算最大剪力（N）：

V=5733.28N；

b--构件的截面宽度（mm）：

b=600mm；

hn--面板厚度（mm）：

hn=18.0mm；

fv--面板抗剪强度设计值（N/mm2）：

fv=1.600N/mm2；

面板截面的最大受剪应力计算值:

τ=3×5733.28/（2×500×18.0）=0.796N/mm2；

面板截面抗剪强度设计值:

[fv]=1.600N/mm2；

面板截面的最大受剪应力计算值τ=0.796/mm2小于面板截面抗