柱子1钢管柱箍.docx
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柱子1钢管柱箍
柱模板计算书
百色城东客运中心综合附属楼工程；工程建设地点：
；属于结构；地上0层；地下0层；建筑高度：
0m；标准层层高：
0m；总建筑面积：
0平方米；总工期：
0天。
本工程由投资建设，设计，地质勘察，监理，组织施工；由担任项目经理，担任技术负责人。
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）:
600.00；柱截面高度H（mm）:
600.00；柱模板的总计算高度:
H=7.60m；
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:
0；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:
0；柱截面高度H方向竖楞数目:
3；
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:
1；
宽度（mm）:
50.00；高度（mm）:
80.00；
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=0.22γtβ1β2V1/2
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7.600m；
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1.150。
分别计算得19.201kN/m2、182.400kN/m2，取较小值19.201kN/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=19.201kN/m2；
倾倒混凝土时产生的荷载标准值q2=2kN/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=275mm，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（N·mm）；
l--计算跨度（竖楞间距）:
l=275.0mm；
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:
1.2×19.20×0.50×0.90=10.369kN/m；
倾倒混凝土侧压力设计值q2：
1.4×2.00×0.50×0.90=1.260kN/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=10.369+1.260=11.629kN/m；
面板的最大弯矩：
M=0.1×11.629×275×275=8.79×104N.mm；
面板最大应力按下式计算：
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
b:
面板截面宽度，h:
面板截面厚度；
W=500×18.0×18.0/6=2.70×104mm3；
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=8.79×104/2.70×104=3.257N/mm2；
面板的最大应力计算值σ=3.257N/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=275.0mm；
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:
1.2×19.20×0.50×0.90=10.369kN/m；
倾倒混凝土侧压力设计值q2：
1.4×2.00×0.50×0.90=1.260kN/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=10.369+1.260=11.629kN/m；
面板的最大剪力：
V=0.625×11.629×275.0=1998.655N；
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=1998.655N；
b--构件的截面宽度（mm）：
b=500mm；
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；
面板截面受剪应力计算值:
τ=3×1998.655/（2×500×18.0）=0.333N/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=0.333N/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:
ν=0.521ql4/（100EI）
其中，q--作用在模板上的侧压力线荷载（kN/m）：
q=19.20×0.50＝9.60kN/m；
ν--面板最大挠度（mm）；
l--计算跨度（竖楞间距）:
l=275.0mm；
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=500×18.0×18.0×18.0/12=2.43×105mm4；
面板最大容许挠度:
[ν]=275/250=1.1mm；
面板的最大挠度计算值:
ν=0.521×9.60×275.04/（100×6000.0×2.43×105）=0.196mm；
面板的最大挠度计算值ν=0.196mm小于面板最大容许挠度设计值[ν]=1.1mm,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7.600m,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=50×80×80/6×1=53.33cm3；
I=50×80×80×80/12×1=213.33cm4；
竖楞计算简图
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（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q1:
1.2×19.201×0.275×0.900=5.703kN/m；
倾倒混凝土侧压力设计值q2：
1.4×2.000×0.275×0.900=0.693kN/m；
q=5.703+0.693=6.396kN/m；
竖楞的最大弯距：
M=0.1×6.396×500.0×500.0=1.60×105N·mm；
σ=M/W其中，σ--竖楞承受的应力（N/mm2）；
M--竖楞计算最大弯矩（N·mm）；
W--竖楞的截面抵抗矩（mm3），W=5.33×104；
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:
σ=M/W=1.60×105/5.33×104=2.998N/mm2；
竖楞的最大应力计算值σ=2.998N/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
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=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q1:
1.2×19.201×0.275×0.900=5.703kN/m；
倾倒混凝土侧压力设计值q2：
1.4×2.000×0.275×0.900=0.693kN/m；
q=5.703+0.693=6.396kN/m；
竖楞的最大剪力：
V=0.6×6.396×500.0=1918.709N；
截面抗剪强度必须满足下式：
τ=3V/（2bhn）≤fv
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=0.6×6.396×500=1918.709N；
b--竖楞的截面宽度（mm）：
b=50.0mm；
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:
τ=3×1918.709/（2×50.0×80.0×1）=0.720N/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τ=0.72N/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=19.20×0.28=6.40kN/m；
νmax--竖楞最大挠度（mm）；
l--计算跨度（柱箍间距）:
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=2.13×106；
竖楞最大容许挠度:
[ν]=500/250=2mm；
竖楞的最大挠度计算值:
ν=0.677×6.40×500.04/（100×9000.0×2.13×106）=0.141mm；
竖楞的最大挠度计算值ν=0.141mm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=（1.2×19.2×0.9+1.4×2×0.9）×0.275×0.5=3.2kN；
B方向柱箍剪力图（kN）
最大支座力:
N=3.198kN；
B方向柱箍弯矩图（kN·m）
最大弯矩:
M=0.871kN·m；
B方向柱箍变形图（mm）
最大变形:
ν=1.137mm；
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=871413.72N·mm；
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=87.69N/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=8.71×108/（1.05×9.46×106）=87.69N/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=1.137mm；
柱箍最大容许挠度:
[ν]=600/250=2.4mm；
柱箍的最大挠度ν=1.137mm小于柱箍最大容许挠度[ν]=2.4mm，满足要求!
六、B方向对拉螺栓的计算
B方向没有设置对拉螺栓！
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:
W=4.732×2=9.46cm3；
I=11.357×2=22.71cm4；
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=（1.2×19.2×0.9+1.4×2×0.9）×0.275×0.5=3.2kN；
H方向柱箍剪力图（kN）
最大支座力:
N=3.198kN；
H方向柱箍弯矩图（kN·m）
最大弯矩:
M=0.871kN·m；
H方向柱箍变形图（mm）
最大变形:
ν=1.137mm；
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=871413.72N·mm；
弯矩作用平面内柱箍截面抵抗矩:
W=9464mm3；
H边柱箍的最大应力计算值:
σ=87.692N/mm2；
柱箍的抗弯强度设计值:
[f]=205N/mm2；
H边柱箍的最大应力计算值σ=8.71×108/（1.05×9.46×106）=87.692N/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=1.137mm；
柱箍最大容许挠度:
[ν]=600/250=2.4mm；
柱箍的最大挠度ν=1.137mm小于柱箍最大容许挠度[ν]=2.4mm，满足要求!
八、H方向对拉螺栓的计算
H方向没有设置对拉螺栓！
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