墙模板计算书教学文稿.docx

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墙模板计算书教学文稿

墙模板计算书

蓝雅（合肥）科技有限公司厂区工程工程；工程建设地点：

合肥经济技术开发区；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：

580天。

本工程由蓝雅（合肥）科技有限公司投资建设，北京炎黄联合国际工程设计有限公司设计，地质勘察，上海智达工程顾问有限公司监理，宏润建设集团股匪有限公司组织施工；由张波担任项目经理，许勇担任技术负责人。

墙模板的计算参照《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。

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《建筑施工手册》，当采用容量为0.2～0.8m3的运输器具时，倾倒混凝土产生的荷载标准值为3.00kN/m2；

一、参数信息

1.基本参数

次楞间距（mm）:

225；穿墙螺栓水平间距（mm）:

450；

主楞间距（mm）:

450；穿墙螺栓竖向间距（mm）:

450；

对拉螺栓直径（mm）:

M12；

2.主楞信息

主楞材料:

圆钢管；主楞合并根数:

2；

直径（mm）:

48.00；壁厚（mm）:

3.00；

3.次楞信息

次楞材料:

木方；次楞合并根数:

2；

宽度（mm）:

60.00；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）:

206000.00；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:

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3.000m；

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0.850。

分别计算得17.031kN/m2、72.000kN/m2，取较小值17.031kN/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=17.031kN/m2；

倾倒混凝土时产生的荷载标准值F2=3kN/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。

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。

面板计算简图

1.抗弯强度验算

弯矩计算公式如下:

M=0.1q1l2+0.117q2l2

其中，M--面板计算最大弯矩（N·mm）；

l--计算跨度（次楞间距）:

l=225.0mm；

新浇混凝土侧压力设计值q1:

1.2×17.031×0.450×0.900=8.277kN/m；

倾倒混凝土侧压力设计值q2:

1.4×3.00×0.45×0.90=1.701kN/m；

其中0.90为按《施工手册》取的临时结构折减系数。

面板的最大弯矩：

M=0.1×8.277×225.02+0.117×1.701×225.02=5.20×104N·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=450×18.0×18.0/6=2.43×104mm3；

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=5.20×104/2.43×104=2.1N/mm2；

面板截面的最大应力计算值σ=2.1N/mm2小于面板截面的抗弯强度设计值[f]=13N/mm2，满足要求！

2.抗剪强度验算

计算公式如下:

V=0.6q1l+0.617q2l

其中，V--面板计算最大剪力（N）；

l--计算跨度（次楞间距）:

l=225.0mm；

新浇混凝土侧压力设计值q1:

1.2×17.031×0.450×0.900=8.277kN/m；

倾倒混凝土侧压力设计值q2:

1.4×3.00×0.45×0.90=1.701kN/m；

面板的最大剪力：

V=0.6×8.277×225.0+0.617×1.701×225.0=1353.5N；

截面抗剪强度必须满足:

τ=3V/（2bhn）≤fv

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=1353.5N；

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=1.500N/mm2；

面板截面的最大受剪应力计算值:

τ=3×1353.5/（2×450×18.0）=0.251N/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τ=0.251N/mm2小于面板截面抗剪强度设计值[τ]=1.5N/mm2，满足要求！

3.挠度验算

根据《建筑施工手册》，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:

ν=0.677ql4/（100EI）≤[ν]=l/250

其中，q--作用在模板上的侧压力线荷载:

q=17.03×0.45=7.664N/mm；

l--计算跨度（次楞间距）:

l=225mm；

E--面板的弹性模量:

E=6000N/mm2；

I--面板的截面惯性矩:

I=45×1.8×1.8×1.8/12=21.87cm4；

面板的最大允许挠度值:

[ν]=0.9mm；

面板的最大挠度计算值:

ν=0.677×7.66×2254/（100×6000×2.19×105）=0.101mm；

面板的最大挠度计算值:

ν=0.101mm小于等于面板的最大允许挠度值[ν]=0.9mm，满足要求！

四、墙模板主次楞的计算

（一）.次楞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，次楞采用木方，宽度60mm，高度80mm，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:

W=6×8×8/6×2=128cm3；

I=6×8×8×8/12×2=512cm4；

次楞计算简图

1.次楞的抗弯强度验算

次楞最大弯矩按下式计算：

M=0.1q1l2+0.117q2l2

其中，M--次楞计算最大弯矩（N·mm）；

l--计算跨度（主楞间距）:

l=450.0mm；

新浇混凝土侧压力设计值q1:

1.2×17.031×0.225×0.900=4.139kN/m；

倾倒混凝土侧压力设计值q2:

1.4×3.00×0.23×0.90=0.851kN/m，其中，0.90为折减系数。

次楞的最大弯矩：

M=0.1×4.139×450.02+0.117×0.851×450.02=1.04×105N·mm；

次楞的抗弯强度应满足下式：

σ=M/W

其中，σ--次楞承受的应力（N/mm2）；

M--次楞计算最大弯矩（N·mm）；

W--次楞的截面抵抗矩，W=1.28×105mm3；

f--次楞的抗弯强度设计值；f=13.000N/mm2；

次楞的最大应力计算值：

σ=1.04×105/1.28×105=0.8N/mm2；

次楞的抗弯强度设计值:

[f]=13N/mm2；

次楞的最大应力计算值σ=0.8N/mm2小于次楞的抗弯强度设计值[f]=13N/mm2，满足要求！

2.次楞的抗剪强度验算

最大剪力按均布荷载作用下的三跨连续梁计算，公式如下:

V=0.6q1l+0.617q2l

其中，V－次楞承受的最大剪力；

l--计算跨度（主楞间距）:

l=450.0mm；

新浇混凝土侧压力设计值q1:

1.2×17.031×0.225×0.900/2=2.069kN/m；

倾倒混凝土侧压力设计值q2:

1.4×3.00×0.23×0.90/2=0.425kN/m，其中，0.90为折减系数。

次楞的最大剪力：

V=0.6×2.069×450.0+0.617×0.425×450.0=676.8N；

截面抗剪强度必须满足下式：

τ=3V/（2bh0）

其中，τ--次楞的截面的最大受剪应力（N/mm2）；

V--次楞计算最大剪力（N）：

V=676.8N；

b--次楞的截面宽度（mm）：

b=60.0mm；

hn--次楞的截面高度（mm）：

h0=80.0mm；

fv--次楞的抗剪强度设计值（N/mm2）：

fv=1.500N/mm2；

次楞截面的受剪应力计算值:

τ=3×676.8/（2×60.0×80.0×2）=0.106N/mm2；

次楞截面的受剪应力计算值τ=0.106N/mm2小于次楞截面的抗剪强度设计值fv=1.5N/mm2，满足要求！

3.次楞的挠度验算

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：

ν=0.677ql4/（100EI）≤[ν]=l/250

其中，ν--次楞的最大挠度（mm）；

q--作用在次楞上的线荷载（kN/m）：

q=17.03×0.23=3.83kN/m；

l--计算跨度（主楞间距）:

l=450.0mm；

E--次楞弹性模量（N/mm2）：

E=9000.00N/mm2；

I--次楞截面惯性矩（mm4），I=5.12×106mm4；

次楞的最大挠度计算值:

ν=0.677×7.66/2×4504/（100×9000×5.12×106）=0.023mm；

次楞的最大容许挠度值:

[ν]=1.8mm；

次楞的最大挠度计算值ν=0.023mm小于次楞的最大容许挠度值[ν]=1.8mm，满足要求！

（二）.主楞承受次楞传递的荷载，按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算。

本工程中，主楞采用圆钢管，直径48mm，壁厚3mm，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:

W=4.493×2=8.986cm3；

I=10.783×2=21.566cm4；

E=206000N/mm2；

主楞计算简图

主楞计算剪力图（kN）

主楞计算弯矩图（kN·m）

主楞计算变形图（mm）

1.主楞的抗弯强度验算

作用在主楞的荷载:

P＝1.2×17.03×0.22×0.45＋1.4×3×0.22×0.45＝2.495kN；

主楞计算跨度（对拉螺栓水平间距）:

l=450mm；

强度验算公式：

σ=M/W

其中，σ--主楞的最大应力计算值（N/mm2）

M--主楞的最大弯矩（N·mm）；M=1.14×105N·mm

W--主楞的净截面抵抗矩（mm3）；W=8.99×103mm3；

f--主楞的强度设计值（N/mm2），f=205.000N/mm2；

主楞的最大应力计算值:

σ=1.14×105/8.99×103=12.7N/mm2；

主楞的最大应力计算值σ=12.7N/mm2小于主楞的抗弯强度设计值f=205N/mm2,满足要求！

2.主楞的抗剪强度验算

主楞截面抗剪强度必须满足:

τ=2V/A≤fv

其中，τ--主楞的截面的最大受剪应力（N/mm2）；

V--主楞计算最大剪力（N）：

V=1375.7N；

A--钢管的截面面积（mm2）：

A=848.23mm2；

fv--主楞的抗剪强度设计值（N/mm2）：

fv=120N/mm2；

主楞截面的受剪应力计算值:

τ=2×1375.7/848.230=3.244N/mm2；

主楞截面的受剪应力计算值τ=3.244N/mm2小于主楞截面的抗剪强度设计值fv=120N/mm2，满足要求！

3.主楞的挠度验算

主楞的最大挠度计算值:

ν=0.071mm；

主楞的最大容许挠度值:

[ν]=1.8mm；

主楞的最大挠度计算值ν=0.071mm小于主楞的最大容许挠度值[ν]=1.8mm，满足要求！

五、穿墙螺栓的计算

计算公式如下:

N<[N]=f×A

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170N/mm2；

查表得：

穿墙螺栓的型号:

M12；

穿墙螺栓有效直径:

9.85mm；

穿墙螺栓有效面积:

A=76mm2；

穿墙螺栓最大容许拉力值:

[N]=1.70×105×7.60×10-5=12.92kN；

主楞计算的支座反力为穿墙螺栓所受的拉力，则穿墙螺栓所受的最大拉力为:

N=2.50kN。

穿墙螺栓所受的最大拉力N=2.499kN小于穿墙螺栓最大容许拉力值[N]=12.92kN，满足要求！