陶冲湖别院主楼地下室模板计算.docx

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陶冲湖别院主楼地下室模板计算

陶冲湖别院主楼地下室模板计算书

因主楼地下室层高为5.20m，5.25m；为了保证地下室模板支撑系统稳定，确保该部位在保证安全的前提下，进行施工作业，故对地下室模板支撑单独进行计算。

墙截面为250mm，梁截面取最大梁（300*700

mm）,顶板取最大值200mm,进行验算。

具体如下：

墙模板计算书

一、参数信息

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）:

500；穿墙螺栓竖向间距（mm）:

500；

对拉螺栓直径（mm）:

M14；

龙骨材料:

钢楞；截面类型:

圆钢管48×3.0；

墙厚（mm）:

250；

墙模板设计简图

二、墙模板荷载标准值计算

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，

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5.000m；

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。

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；

分别计算得48.659kN/m2、120.000kN/m2，取较小值48.659kN/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=48.659kN/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:

1.2×48.66×0.50×0.90=26.276kN/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:

1.4×3.00×0.50×0.90=1.890kN/m；

q=q1+q2=26.276+1.890=28.166kN/m；

面板的最大弯距：

M=0.1×28.166×300.0×300.0=2.53×105N.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=500×18.0×18.0/6=2.70×104mm3；

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=2.53×105/2.70×104=9.389N/mm2；

面板截面的最大应力计算值σ=9.389N/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:

其中，∨--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:

1.2×48.66×0.50×0.90=26.276kN/m；

倾倒混凝土侧压力设计值q2:

1.4×3.00×0.50×0.90=1.890kN/m；

q=q1+q2=26.276+1.890=28.166kN/m；

面板的最大剪力：

V=0.6×28.166×300.0=5069.855N；

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）；

V--面板计算最大剪力（N）：

V=5069.855N；

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=1.500N/mm2；

面板截面的最大受剪应力计算值:

T=3×5069.855/（2×500×18.0）=0.845N/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=0.845N/mm2小于面板截面抗剪强度设计值[T]=1.5N/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=48.66×0.5=24.33N/mm；

l--计算跨度（内楞间距）:

l=300mm；

E--面板的弹性模量:

E=9500N/mm2；

I--面板的截面惯性矩:

I=50×1.8×1.8×1.8/12=24.3cm4；

面板的最大允许挠度值:

[ν]=1.2mm；

面板的最大挠度计算值:

ν=0.677×24.33×3004/（100×9500×2.43×105）=0.578mm；

面板的最大挠度计算值:

ν=0.578mm小于等于面板的最大允许挠度值[ν]=1.2mm，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60mm，高度80mm，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:

W=60×80×80/6=64cm3；

I=60×80×80×80/12=256cm4；

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=500.0mm；

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:

1.2×48.66×0.30×0.90=15.766kN/m；

倾倒混凝土侧压力设计值q2:

1.4×3.00×0.30×0.90=1.134kN/m，其

中，0.90为折减系数。

q=（15.766+1.134）/2=8.450kN/m；

内楞的最大弯距：

M=0.1×8.450×500.0×500.0=2.11×105N.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=6.40×104；

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=2.11×105/6.40×104=3.301N/mm2；

内楞的抗弯强度设计值:

[f]=13N/mm2；

内楞的最大应力计算值σ=3.301N/mm2小于内楞的抗弯强度设计值[f]=13N/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=500.0mm；

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:

1.2×48.66×0.30×0.90=15.766kN/m；

倾倒混凝土侧压力设计值q2:

1.4×3.00×0.30×0.90=1.134kN/m，其

中，0.90为折减系数。

q=（15.766+1.134）/2=8.450kN/m；

内楞的最大剪力：

V=0.6×8.450×500.0=2534.927N；

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）；

V--内楞计算最大剪力（N）：

V=2534.927N；

b--内楞的截面宽度（mm）：

b=60.0mm；

hn--内楞的截面高度（mm）：

hn=80.0mm；

fv--内楞的抗剪强度设计值（N/mm2）：

fv=1.500N/mm2；

内楞截面的受剪应力计算值:

τ=3×2534.927/（2×60.0×80.0）=0.792N/mm2；

内楞截面的受剪应力计算值τ=0.792N/mm2小于内楞截面的抗剪强度设计值fv=1.5N/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，ν--内楞的最大挠度（mm）；

q--作用在内楞上的线荷载（kN/m）：

q=48.66×0.30/2=7.30kN/m；

l--计算跨度（外楞间距）:

l=500.0mm；

E--内楞弹性模量（N/mm2）：

E=9500.00N/mm2；

I--内楞截面惯性矩（mm4），I=2.56×106；

内楞的最大挠度计算值:

ν=0.677×14.6/2×5004/（100×9500×2.56×106）=0.127mm；

内楞的最大容许挠度值:

[ν]=2mm；

内楞的最大挠度计算值ν=0.127mm小于内楞的最大容许挠度值[ν]=2mm，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48×3.0；

外钢楞截面抵抗矩W=4.49cm3；

外钢楞截面惯性矩I=10.78cm4；

外楞计算简图

1.外楞的抗弯强度验算

外楞跨中弯矩计算公式：

其中，作用在外楞的荷载:

P=（1.2×48.66+1.4×3）×0.3×0.5/2=4.22kN；

外楞计算跨度（对拉螺栓水平间距）:

l=600mm；

外楞最大弯矩:

M=0.175×4224.88×600.00=4.44×105N·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=4.44×105N·mm

W--外楞的净截面抵抗矩；W=4.49×103mm3；

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=4.44×105/4.49×103=98.8N/mm2；

外楞的最大应力计算值σ=98.8N/mm2小于外楞的抗弯强度设计值f=205N/mm2,满足要求！

2.外楞的抗剪强度验算

公式如下:

其中，P--作用在外楞的荷载:

P=（1.2×48.66+1.4×3）×0.3×0.5/2=4.225kN；

V--外楞计算最大剪力（N）；

外楞的最大剪力：

V=0.65×4224.879=1.65×103N；

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）；

V--外楞计算最大剪力（N）：

V=1.65×103N；

A--钢管的截面面积（mm2）：

A=400mm2；

fv--外楞的抗剪强度设计值（N/mm2）：

fv=205N/mm2；

外楞截面的受剪应力计算值:

τ=2×1.65×103/400.000=8.239N/mm2；

外楞截面的受剪应力计算值τ=8.239N/mm2小于外楞截面的抗剪强度设计值[fv]=205N/mm2，满足要求！

3.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，P--内楞作用在支座上的荷载（kN/m）：

P=48.66×0.30×0.50/2＝3.65kN/m；

ν--外楞最大挠度（mm）；

l--计算跨度（水平螺栓间距）:

l=600.0mm；

E--外楞弹性模量（N/mm2）：

E=206000.00N/mm2；

I--外楞截面惯性矩（mm4），I=1.08×105；

外楞的最大挠度计算值:

ν=1.146×7.30×100/2×6003/（100×206000×1.08×105）=0.407mm；

外楞的最大容许挠度值:

[ν]=2.4mm；

外楞的最大挠度计算值ν=0.407mm小于外楞的最大容许挠度值[ν]=2.4mm，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170N/mm2；

查表得：

穿墙螺栓的型号:

M14；

穿墙螺栓有效直径:

11.55mm；

穿墙螺栓有效面积:

A=105mm2；

穿墙螺栓最大容许拉力值:

[N]=1.70×105×1.05×10-4=17.85kN；

穿墙螺栓所受的最大拉力:

N=48.659×0.6×0.5=14.598kN。

穿墙螺栓所受的最大拉力N=14.598kN小于穿墙螺栓最大容许拉力值[N]=17.85kN，满足要求！

梁模板计算书

高支撑架的计算依据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》、《混凝土结构设计规范》、《建筑结构荷载规范》等规范编制。

因本工程梁支架高度大于4米，根据有关文献建议，如果仅按规范计算，架体安全性仍不能得到完全保证。

为此计算中还参考了《施工技术》2002（3）：

《扣件式钢管模板高支撑架设计和使用安全》中的部分内容。

梁段:

L1。

一、参数信息

1.模板支撑及构造参数

梁截面宽度B（m）:

0.30；梁截面高度D（m）:

0.70；

混凝土板厚度（mm）:

200.00；立杆沿梁跨度方向间距La（m）:

0.80；

立杆步距h（m）:

1.50；板底承重立杆横向间距或排距Lb（m）:

1.00；

梁支撑架搭设高度H（m）：

5.00；梁两侧立杆间距（m）:

0.60；

梁底增加承重立杆根数:

1；

采用的钢管类型为Φ48×3；

立杆承重连接方式:

单扣件，取扣件抗滑承载力折减系数:

0.80；

二、梁模板荷载标准值计算

1.梁侧模板荷载

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。

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5.714h；

T--混凝土的入模温度，取20.000℃；

V--混凝土的浇筑速度，取1.500m/h；

H--混凝土侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面总高度，取0.750m；

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；

分别计算得50.994kN/m2、18.000kN/m2，取较小值18.000kN/m2作为本工程计算荷载。

三、梁侧模板面板的计算

面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和刚度。

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。

面板计算简图（单位：

mm）

1.强度计算

跨中弯矩计算公式如下:

其中，W--面板的净截面抵抗矩，W=100×2.1×2.1/6=73.5cm3；

M--面板的最大弯距（N·mm）；

σ--面板的弯曲应力计算值（N/mm2）

[f]--面板的抗弯强度设计值（N/mm2）；

按以下公式计算面板跨中弯矩：

其中，q--作用在模板上的侧压力，包括:

新浇混凝土侧压力设计值:

q1=1.2×1×18×0.9=19.44kN/m；

倾倒混凝土侧压力设计值:

q2=1.4×1×2×0.9=2.52kN/m；

q=q1+q2=19.440+2.520=21.960kN/m；

计算跨度（内楞间距）:

l=350mm；

面板的最大弯距M=0.125×21.96×3502=3.36×105N·mm；

经计算得到，面板的受弯应力计算值:

σ=3.36×105/7.35×104=4.575N/mm2；

面板的抗弯强度设计值:

[f]=13N/mm2；

面板的受弯应力计算值σ=4.575N/mm2小于面板的抗弯强度设计值[f]=13N/mm2，满足要求！

2.挠度验算

q--作用在模板上的侧压力线荷载标准值:

q=21.96N/mm；

l--计算跨度（内楞间距）:

l=350mm；

E--面板材质的弹性模量:

E=9500N/mm2；

I--面板的截面惯性矩:

I=100×1.8×1.8×1.8/12=48.6cm4；

面板的最大挠度计算值:

ν=5×21.96×3504/（384×9500×4.86×105）=0.929mm；

面板的最大容许挠度值:

[ν]=l/250=350/250=1.4mm；

面板的最大挠度计算值ν=0.929mm小于面板的最大容许挠度值[ν]=1.4mm，满足要求！

四、梁侧模板内外楞的计算

1.内楞计算

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二跨连续梁计算。

本工程中，龙骨采用木楞，截面宽度60mm，截面高度80mm，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:

W=6×82×2/6=128cm3；

I=6×83×2/12=512cm4；

内楞计算简图

（1）.内楞强度验算

强度验算计算公式如下:

其中，σ--内楞弯曲应力计算值（N/mm2）；

M--内楞的最大弯距（N·mm）；

W--内楞的净截面抵抗矩；

[f]--内楞的强度设计值（N/mm2）。

按以下公式计算内楞跨中弯矩：

其中，作用在内楞的荷载，q=（1.2×18×0.9+1.4×2×0.9）×1=21.96kN/m；

内楞计算跨度（外楞间距）:

l=166mm；

内楞的最大弯距:

M=0.096×21.96×166.502=5.84×104N·mm；

最大支座力:

R=1.1×21.96×0.166=8.455kN；

经计算得到，内楞的最大受弯应力计算值σ=5.84×104/1.28×105=0.457N/mm2；

内楞的抗弯强度设计值:

[f]=17N/mm2；

内楞最大受弯应力计算值σ=0.457N/mm2小于内楞的抗弯强度设计值[f]=17N/mm2，满足要求！

（2）.内楞的挠度验算

其中l--计算跨度（外楞间距）：

l=500mm；

q--作用在模板上的侧压力线荷载标准值：

q=21.96N/mm；

E--内楞的弹性模量：

10000N/mm2；

I--内楞的截面惯性矩：

I=5.12×106mm4；

内楞的最大挠度计算值:

ν=0.677×21.96×5004/（100×10000×5.12×106）=0.181mm；

内楞的最大容许挠度值:

[ν]=500/250=2mm；

内楞的最大挠度计算值ν=0.181mm小于内楞的最大容许挠度值[ν]=2mm，满足要求！

2.外楞计算

外楞（木或钢）承受内楞传递的集中力，取内楞的最大支座力8.455kN,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48×3.0；

外钢楞截面抵抗矩W=8.98cm3；

外钢楞截面惯性矩I=21.56cm4；

（1）.外楞抗弯强度验算

其中σ--外楞受弯应力计算值（N/mm2）

M--外楞的最大弯距（N·mm）；

W--外楞的净截面抵抗矩；

[f]--外楞的强度设计值（N/mm2）。

根据三跨连续梁算法求得最大的弯矩为M=F×a=1.793kN·m；

其中，F=1/3×q×h=5.124，h为梁高为0.7m，a为次楞间距为350mm；

经计算得到，外楞的受弯应力计算值:

σ=1.79×106/8.98×103=199.71N/mm2；

外楞的抗弯强度设计值:

[f]=205N/mm2；

外楞的受弯应力计算值σ=199.71N/mm2小于外楞的抗弯强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求！

（2）.外楞的挠度验算

其中E-外楞的弹性模量：

206000N/mm2；

F--作用在外楞上的集中力标准值：

F=5.124kN；

l--计算跨度：

l=500mm；

I-外楞的截面惯性矩：

I=215600mm4；

外楞的最大挠度计算值:

ν=1.615×5124.000×500.003/（100×206000.000×215600.000）=0.233mm；

根据连续梁计算得到外楞的最大挠度为0.233mm

外楞的最大容许挠度值:

[ν]=500/400=1.25mm；

外楞的最大挠度计算值ν=0.233mm小于外楞的最大容许挠度值[ν]=1.25mm，满足要求！

五、穿梁螺栓的计算

验算公式如下:

其中N--穿梁螺栓所受的拉力；

A--穿梁螺栓有效面积（mm2）；

f--穿梁螺栓的抗拉强度设计值，取170N/mm2；

查表得：

穿梁螺栓的直径:

12mm；

穿梁螺栓有效直径:

9.85mm；

穿梁螺栓有效面积:

A=76mm2；

穿梁螺栓所受的最大拉力:

N=（1.2×18+1.4×2）×0.5×0.225=2.745kN。

穿梁螺栓最大容许拉力值:

[N]=170×76/1000=12.92kN；

穿梁螺栓所受的最大拉力N=2.745kN小于穿梁螺栓最大容许拉力值[N]=12.92kN，满足要求！

六、梁底模板计算

面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和挠度。

计算的原则是按照模板底支撑的间距和模板面的大小,按支撑在底撑上的三跨连续梁计算。

强度验算要考虑模板结构自重荷载、新浇混凝土自重荷载、钢筋自重荷载和振捣混凝土时产生的荷载；挠度验算只考虑模板结构自重、新浇混凝土自重、钢筋自重荷载。

本算例中，面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:

W=800×18×18/6=4.32×104mm3；

I=800×18×18×18/12=3.89×105mm4；

1.抗弯强度验算

按以下公式进行面板抗弯强度验算：

其中，σ--梁底模板的弯曲应力计算值（N/mm2）；

M--计算的最大弯矩（kN·m）；

l--计算跨度（梁底支撑间距）:

l=100.00mm；

q--作