600柱计算书.docx

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600柱计算书

600×600柱模板计算书

一、参数信息

1.基本参数

柱截面宽度B方向对拉螺栓数目:

1；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:

1；柱截面高度H方向竖楞数目:

3；

2.柱箍信息

柱箍材料:

钢楞；截面类型:

圆钢管48×3.5,按48×3.0计算；

钢楞截面惯性矩I（cm4）:

10.78；钢楞截面抵抗矩W（cm3）:

4.49；

柱箍的间距（mm）:

500；柱箍肢数:

2；

3.竖楞信息

竖楞材料:

木楞；

宽度（mm）:

50.00；高度（mm）:

80.00；

竖楞肢数:

1；

4.面板参数

面板类型:

竹胶合板；面板厚度（mm）:

18.00；

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）:

1.30；

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）:

10000.00；

方木抗剪强度设计值ft（N/mm2）:

1.70；

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；

计算简图

二、柱模板荷载标准值计算

按《施工手册》第四版P51，边长>300mm的柱侧面模板计算荷载组合为新浇混凝土对模板侧面的压力标准值+倾倒混凝土是产生的荷载标准值

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γc--混凝土的重力密度，取25.0kN/m3；

t--新浇混凝土的初凝时间，t=200/（T+15）；

T--混凝土的入模温度，取25.0℃；

V--混凝土的浇筑速度，取2.5m/h；

H--模板计算高度，取3.0m；

β1--外加剂影响修正系数，取1.0；

β2--混凝土坍落度影响修正系数，取1.0。

根据参数可知：

t=200/（25+15）=5

故F1=0.22×25×5×1.0×1.0×2.51/2=43.48kN/m2

F2=25.0×3.0=75.0kN/m2

取较小值43.48kN/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=43.48kN/m2；

倾倒混凝土时产生的荷载标准值F2=2.000kN/m2。

三、柱模板面板的计算

1、荷载计算

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。

本工程中取柱截面宽度B方向和H方向中竖楞间距最大的面板作为验算对象，进行强度、刚度计算。

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。

由前述参数信息可知，竖楞间距最大为l=300mm，竖楞数为3，面板为2跨，因此对柱截面面板按均布荷载作用下的二跨连续梁进行计算。

面板计算简图

新浇混凝土侧压力设计值q1:

1.2×43.48×0.50×0.90=23.479kN/m；倾倒混凝土侧压力设计值q2:

1.4×2.00×0.50×0.90=1.26kN/m，式中，0.90为按《施工手册》取用的临时结构折减系数，0.5为柱箍间距，即为模板承受荷载作用范围。

q=q1+q2=23.479+1.26=24.739kN/m；

2.面板抗弯强度验算

按均布荷载作用下的二跨连续梁计算，查《施工手册》第四版P51得：

弯矩系数KM=-0.125剪力系数Kv=0.625挠度系数Kω=0.521

得M=KMql2=0.125×24.739×0.32=0.278KN.m

其中，M--面板计算最大弯距（KN.m）；

l--计算跨度（竖楞间距）:

l=0.3m；

q--作用在模板上的侧压力线荷载

面板最大应力按下式计算：

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=（0.278×106）/（2.70×104）=10.29N/mm2；

面板的最大应力计算值σ=10.29N/mm2小于面板的抗弯强度设计值[σ]=13.000N/mm2

满足要求！

3.面板抗剪验算

最大剪力按均布荷载作用下的二跨连续梁计算，公式如下:

V=Kvql

其中，V--面板计算最大剪力（N）；

l--计算跨度（竖楞间距）:

l=0.30m；

q--作用在模板上的侧压力线荷载:

面板的最大剪力：

V=Kvql=0.625×24.739×0.3=4.639KN；

截面抗剪强度必须满足下式:

其中，τ--面板承受的剪应力（N/mm2）；

V--面板计算最大剪力（N）：

V=4639N；

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=3×4639.0/（2×500×18.0）=0.773N/mm2；

面板截面抗剪强度设计值:

[fv]=1.300N/mm2；

面板截面的受剪应力τ=0.773N/mm2小于面板截面抗剪强度设计值[fv]=1.300N/mm2，满足要求！

4.面板挠度验算

最大挠度按均布荷载作用下的二跨连续梁计算，挠度计算公式如下:

ω=Kωql4/100EI

其中，ω--面板最大挠度（mm）；

q--作用在模板上的侧压力线荷载（kN/m）：

q=q1=23.479kN/m；

l--计算跨度（竖楞间距）:

l=0.50mm；

E--面板弹性模量（N/mm2）：

E=9500.00N/mm2；

I--面板截面的惯性矩（mm4）；

I=500×18.0×18.0×18.0/12=243000mm4；

面板最大容许挠度:

[ω]=500/250=2.0mm；

面板的最大挠度计算值:

ω=0.521×23.479×300.04/（100×9500.0×243000）=0.429mm；

面板的最大挠度计算值ω=0.429mm小于面板最大容许挠度设计值[ω]=2.0mm,满足要求！

四、竖楞方木的计算

1、荷载计算

模板结构构件中的竖楞属于受弯构件，取中间竖楞按连续梁计算。

本工程柱高度为3.6m,柱箍采用48钢管，底下两道间距300mm（底下第一道距基层面200），第三道～第五道间距400mm，第五道以上间距500mm，取最大间距500mm进行计算，按均布荷载作用下的三跨连续梁计算。

本工程中，竖楞采用木楞，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=53333.33mm3；

I=50×80×80×80/12=2133333.33mm4；

竖楞方木计算简图

新浇混凝土侧压力设计值q1:

1.2×43.48×0.30×0.90=14.088kN/m；倾倒混凝土侧压力设计值q2:

1.4×2.00×0.30×0.90=0.756kN/m，式中，0.90为按《施工手册》取用的临时结构折减系数，0.3为竖楞间距，即为竖楞承受荷载作用范围。

q=q1+q2=14.088+0.756=14.844kN/m；

2.强度验算

根据计算简图，查表得：

弯矩系数KM=-0.100剪力系数Kv=-0.600挠度系数Kω=0.677

支座最大弯矩：

M=Kmql2=0.1×14.844×0.52=0.371KN.m

其中，M--竖楞计算最大弯距（KN.m）；

l--计算跨度（柱箍间距）:

l=0.5m；

q--作用在竖楞上的线荷载

强度验算公式：

其中，σ--竖楞承受的应力（N/mm2）；

M--竖楞计算最大弯距（N.mm）；

W--竖楞的截面抵抗矩（mm3），W=53333.33；

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=0.371×105/53333.33=6.96N/mm2；

竖楞的最大应力计算值σ=6.96N/mm2小于竖楞的抗弯强度设计值[σ]=13.000N/mm2，满足要求！

2.抗剪验算

最大剪力为:

V=KVql=0.6×14.844×0.5=4.453KN

其中，V--竖楞计算最大剪力（KN）；

l--计算跨度（柱箍间距）:

l=0.5m；

q--作用在模板上的侧压力线荷载

截面抗剪强度必须满足下式:

其中，τ--竖楞截面最大受剪应力（KN）；

V--竖楞计算最大剪力（N）：

V=4453.0N；

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=1.700N/mm2；

竖楞截面最大受剪应力计算值:

τ=3×4453.0/（2×50.0×80.0）=1.67N/mm2；

竖楞截面抗剪强度设计值:

[fv]=1.700N/mm2；

竖楞截面最大受剪应力计算值τ=1.67N/mm2小于竖楞截面抗剪强度设计值[fv]=1.70N/mm2，满足要求！

3.挠度验算

挠度验算不考虑活荷载，则

q=1.2×43.48×0.30×0.90=14.088kN/m

式中，0.90为按《施工手册》取用的临时结构折减系数，0.3为竖楞间距，即为竖楞承受荷载作用范围。

最大挠度:

ω=kωFl4/100EI=0.677×14.088×5004/（100×10000×2133333.33）=0.28mm

其中，ω--竖楞最大挠度（mm）；

q--作用在竖楞上的线荷载（kN/m）：

l--计算跨度（柱箍间距）:

l=500.0mm；

E--竖楞弹性模量（N/mm2）：

E=10000.00N/mm2；

I--竖楞截面的惯性矩（mm4），I=2133333.33；

竖楞最大容许挠度:

[ω]=500/250=2.00mm；

竖楞的最大挠度计算值ω=0.28mm小于竖楞最大容许挠度[ω]=2.00mm，满足要求！

五、柱箍的计算

本算例中，柱箍采用双钢楞，截面类型为圆钢管48×3.0；

截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:

钢柱箍截面抵抗矩W=4.49cm3；

钢柱箍截面惯性矩I=10.78cm4；

柱箍为2跨，按集中荷载单跨连续梁计算：

柱箍计算简图（图中80为方木高度尺寸）

其中P--竖楞方木传递到柱箍的集中荷载（kN）；

P=（1.2×43.48×0.90+1.4×2.00×0.90）×0.30×0.5=7.422kN；

B方向柱箍弯矩图（kN）

最大弯矩：

M=2.969KN.m

B方向柱箍剪力图（kN.m）

最大剪力:

V=7.422kN；

B方向柱箍变形图（kN.m）

最大变形:

V=2.28mm；（挠度验算不考虑活荷载）

1.柱箍强度验算

柱箍截面抗弯强度验算公式

其中，柱箍杆件的最大弯矩设计值:

M=1.706kN.m；

弯矩作用平面内柱箍截面抵抗矩:

W=4.49cm3；

B边柱箍的最大应力计算值:

σ=M/2W=1.706×106/2×4.49×103=190.0N/mm2；

柱箍的抗弯强度设计值:

[f]=205.000N/mm2；

B边柱箍的最大应力计算值σ=190.0N/mm2小于柱箍的抗弯强度设计值

[f]=205.000N/mm2，

满足要求!

2、抗剪验算

τ=2V/2A=（2×7.422×103）/（2×424.115）

=17.47N/mm2

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）：

；

      A--钢管的截面面积（mm2）：

A=424.115mm2；

      fv--钢管的抗剪强度设计值（N/mm2）：

fv=120N/mm2

2.柱箍挠度验算

经过计算得到:

ω=2.28mm；

柱箍最大容许挠度:

[ω]=760/250=3.04mm；

柱箍的最大挠度ω=2.28mm小于柱箍最大容许挠度[ω]=3.04mm，满足要求!