电梯井模板工程设计计算书.docx
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电梯井模板工程设计计算书
（一）电梯井模板工程设计计算书
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，当采用容量为大于0.8m3的运输器具时，倾倒混凝土产生的荷载标准值为6.00kN/m2；
一、参数信息
1.基本参数
次楞（内龙骨）间距（mm）:
300；穿墙螺栓水平间距（mm）:
600；
主楞（外龙骨）间距（mm）:
600；穿墙螺栓竖向间距（mm）:
600；
对拉螺栓直径（mm）:
M16；
2.主楞信息
龙骨材料:
钢楞；截面类型:
圆钢管48×3.5；
钢楞截面惯性矩I（cm4）:
12.19；钢楞截面抵抗矩W（cm3）:
5.08；
主楞肢数:
2；
3.次楞信息
龙骨材料:
木楞；
宽度（mm）:
50.00；高度（mm）:
70.00；
次楞肢数:
2；
4.面板参数
面板类型:
竹胶合板；面板厚度（mm）:
15.00；
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6.667h；
T—混凝土的入模温度，取15.000℃；
V—混凝土的浇筑速度，取1.000m/h；
H—模板计算高度，取2.900m；
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。
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40.480kN/m2、69.600kN/m2，取较小值40.480kN/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=40.480kN/m2；
倾倒混凝土时产生的荷载标准值F2=6.000kN/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=300.0mm；
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:
1.2×40.48×0.70×0.90=30.603kN/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:
1.4×6.00×0.70×0.90=5.292kN/m；
q=q1+q2=30.603+5.292=35.895kN/m；
面板的最大弯距：
M=0.1×35.895×300.0×300.0=3.23×105N.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=600×15.0×15.0/6=2.63×104mm3；
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=3.23×105/2.63×104=12.307N/mm2；
面板截面的最大应力计算值σ=12.307N/mm2小于面板截面的抗弯强度设计值[f]=13.000N/mm2，满足要求！
2.抗剪强度验算
计算公式如下:
其中，V—面板计算最大剪力（N）；
l—计算跨度（竖楞间距）:
l=300.0mm；
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:
1.2×40.48×0.70×0.90=30.603kN/m；
倾倒混凝土侧压力设计值q2:
1.4×6.00×0.70×0.90=5.292kN/m；
q=q1+q2=30.603+5.292=35.895kN/m；
面板的最大剪力：
V=0.6×35.895×300.0=6461.078N；
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）：
∨=6461.078N；
b—构件的截面宽度（mm）：
b=600mm；
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；
面板截面的最大受剪应力计算值:
T=3×6461.078/（2×600×15.0）=0.923N/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=0.923N/mm2小于面板截面抗剪强度设计值[T]=1.500N/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=40.48×0.70=28.34N/mm；
l—计算跨度（内楞间距）:
l=300.00mm；
E—面板的弹性模量:
E=9500.00N/mm2；
I—面板的截面惯性矩:
I=70.00×1.50×1.50×1.50/12=19.69cm4；
面板的最大允许挠度值:
[ω]=1.200mm；
面板的最大挠度计算值:
ω=0.677×28.34×300.004/（100×9500.00×1.97×105）=0.831mm；
面板的最大挠度计算值:
ω=0.831mm小于等于面板的最大允许挠度值[ω]=1.200mm，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70mm，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W=50×70×70/6=40.83cm3；
I=50×70×70×70/12=142.92cm4；
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=600.0mm；
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:
1.2×40.48×0.30×0.90=13.116kN/m；
倾倒混凝土侧压力设计值q2:
1.4×6.00×0.30×0.90=2.268kN/m，其中，0.90为折减系数。
q=（13.116+2.268）/2=7.692kN/m；
内楞的最大弯距：
M=0.1×7.692×600.0×600.0=3.77×105N.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=4.08×104；
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=3.77×105/4.08×104=9.230N/mm2；
内楞的抗弯强度设计值:
[f]=13.000N/mm2；
内楞的最大应力计算值σ=9.230N/mm2小于内楞的抗弯强度设计值[f]=13.000N/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=600.0mm；
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:
1.2×40.48×0.30×0.90=13.116kN/m；
倾倒混凝土侧压力设计值q2:
1.4×6.00×0.30×0.90=2.268kN/m，其中，0.90为折减系数。
q=（q1+q2）/2=（13.116+2.268）/2=7.692kN/m；
内楞的最大剪力：
∨=0.6×7.692×600.0=3230.539N；
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）：
∨=3230.539N；
b—内楞的截面宽度（mm）：
b=50.0mm；
hn—内楞的截面高度（mm）：
hn=70.0mm；
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=3×3230.539/（2×50.0×70.0）=1.385N/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=1.385N/mm2小于内楞截面的抗剪强度设计值[fv]=1.50N/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=40.48×0.30/2=6.07kN/m；
l—计算跨度（外楞间距）:
l=600.0mm；
E—内楞弹性模量（N/mm2）：
E=9500.00N/mm2；
I—内楞截面惯性矩（mm4），I=1.43×106；
内楞的最大挠度计算值:
ω=0.677×12.14/2×600.004/（100×9500.00×1.43×106）=0.727mm；
内楞的最大容许挠度值:
[ω]=2.800mm；
内楞的最大挠度计算值ω=0.727mm小于内楞的最大容许挠度值[ω]=2.800mm，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48×3.5；
外钢楞截面抵抗矩W=5.08cm3；
外钢楞截面惯性矩I=12.19cm4；
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=（1.2×40.48+1.4×6.00）×0.30×0.70/2=5.38kN；
外楞计算跨度（对拉螺栓水平间距）:
l=600mm；
外楞最大弯矩:
M=0.175×5384.23×600.00=5.65×105N/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=5.65×105N/mm
W—外楞的净截面抵抗矩；W=5.08×103mm3；
[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=5.65×105/5.08×103=111.288N/mm2；
外楞的抗弯强度设计值:
[f]=205.000N/mm2；
外楞的最大应力计算值σ=111.288N/mm2小于外楞的抗弯强度设计值[f]=205.000N/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=600.0mm；
P—作用在外楞的荷载:
P=（1.2×40.48+1.4×6.00）×0.30×0.70/2=5.384kN；
外楞的最大剪力：
∨=0.65×5384.232=2.10×103N；
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）：
∨=2.10×103N；
b—外楞的截面宽度（mm）：
b=80.0mm；
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=3×2.10×103/（2×80.0×100.0）=0.394N/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]=1.50N/mm2；
外楞截面的受剪应力计算值τ=0.394N/mm2小于外楞截面的抗剪强度设计值[fv]=1.50N/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=40.48×0.30×0.70/2＝4.25kN/m；
l—计算跨度（水平螺栓间距）:
l=600.0mm；
E—外楞弹性模量（N/mm2）：
E=210000.00N/mm2；
I—外楞截面惯性矩（mm4），I=1.22×105；
外楞的最大挠度计算值:
ω=1.146×8.50×100/2×600.003/（100×210000.00×1.22×105）=0.411mm；
外楞的最大容许挠度值:
[ω]=2.400mm；
外楞的最大挠度计算值ω=0.411mm小于外楞的最大容许挠度值[ω]=2.400mm，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170.000N/mm2；
查表得：
穿墙螺栓的型号:
M16；
穿墙螺栓有效直径:
13.55mm；
穿墙螺栓有效面积:
A=144mm2；
穿墙螺栓最大容许拉力值:
[N]=1.70×105×1.44×10-4=24.480kN；
穿墙螺栓所受的最大拉力:
N=40.480×0.600×0.700=17.002kN。
穿墙螺栓所受的最大拉力N=17.002kN小于穿墙螺栓最大容许拉力值[N]=24.480kN，满足要求！
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