标准层剪力墙模板计算书讲解.docx
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标准层剪力墙模板计算书讲解
标准层剪力墙模板计算书
墙模板的计算参照《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。
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,当采用溜槽、串筒或导管时,倾倒混凝土产生的荷载标准值为2.00kN/m2;
一、参数信息
1.基本参数
次楞(内龙骨)间距(mm):
200mm;穿墙螺栓水平间距(mm):
600mm;
主楞(外龙骨)间距(mm):
400mm;穿墙螺栓竖向间距(mm):
400mm;
对拉螺栓直径(mm):
M14;
2.主楞信息
龙骨材料:
钢楞;截面类型:
圆形钢管48×3.0
截面惯性矩I(cm4):
10.78cm4;截面抵抗矩W(cm3):
4.49cm3;
主楞肢数:
1;
3.次楞信息
龙骨材料:
木楞;截面类型:
矩形;
宽度(mm):
60mm;高度(mm):
80mm;
次楞肢数:
2;
4.面板参数
面板类型:
胶合面板;面板厚度(mm):
18.00mm;
面板弹性模量(N/mm2):
9500.00N/mm2;
面板抗弯强度设计值fc(N/mm2):
13.00N/mm2;
面板抗剪强度设计值(N/mm2):
1.50N/mm2;
5.木方参数
方木抗弯强度设计值fc(N/mm2):
130.00N/mm2;方木弹性模量E(N/mm2):
9500.00N/mm2;
方木抗剪强度设计值ft(N/mm2):
1.50N/mm2;
钢楞弹性模量E(N/mm)2:
210000N/mm2;钢楞抗弯强度设计值fcN/mm2:
205N/mm2;
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24.00kN/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20.00℃;
V--混凝土的浇筑速度,取2.50m/h;
H--模板计算高度,取3.00m;
β1--外加剂影响修正系数,取1.20;
β2--混凝土坍落度影响修正系数,取1.15。
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65.83kN/m2、72.00kN/m2,取较小值65.83kN/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=65.83kN/m2;
倾倒混凝土时产生的荷载标准值F2=2.00kN/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=200.0mm;
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:
1.2×65.83×0.40×0.9=28.44kN/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:
1.4×2.00×0.40×0.9=1.01kN/m;
q=q1+q2=28.44+1.01=29.45kN/m;
面板的最大弯距:
M=0.1×29.45×200.0×200.0=1.18×105N.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=400×18×18/6=0.22×105mm3;
f--面板截面的抗弯强度设计值(N/mm2);f=13.00N/mm2;
面板截面的最大应力计算值:
σ=M/W=1.18×105/0.22×105=5.35N/mm2;
面板截面的最大应力计算值σ=5.35N/mm2小于面板截面的抗弯强度设计值[f]=13.00N/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=200.0mm;
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:
1.2×65.83×0.40×0.9=28.44kN/m;
倾倒混凝土侧压力设计值q2:
1.4×2.00×0.40×0.9=1.01kN/m;
q=q1+q2=28.44+1.01=29.45kN/m;
面板的最大剪力:
V=0.6×29.45×200.0=3534N;
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=3534N;
b--构件的截面宽度(mm):
b=400mm;
hn--面板厚度(mm):
hn=18.0mm;
fv--面板抗剪强度设计值(N/mm2):
fv=13.00N/mm2;
面板截面的最大受剪应力计算值:
T=3×3534/(2×400×18.0)=0.74N/mm2;
面板截面抗剪强度设计值:
[fv]=1.50N/mm2;
面板截面的最大受剪应力计算值T=0.74N/mm2小于面板截面抗剪强度设计值[T]=1.50N/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=65.83×0.4=26.33N/mm;
l--计算跨度(内楞间距):
l=200mm;
E--面板的弹性模量:
E=9500N/mm2;
I--面板的截面惯性矩:
I=40×1.8×1.8×1.8/12=19.44cm4;
面板的最大允许挠度值:
[ω]=0.80mm;
面板的最大挠度计算值:
ω=0.677×26.33×2004/(100×9500×1.944×105)=0.152mm;
面板的最大挠度计算值:
ω=0.152mm小于等于面板的最大允许挠度值[ω]=0.80mm,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,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
截面类型为矩形
内矩形截面抵抗矩W=64.00cm3;
内木楞截面惯性矩I=256.00cm4;
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=400mm;
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:
1.2×65.83×0.20×0.9=14.22kN/m,其中0.90为折减系数。
倾倒混凝土侧压力设计值q2:
1.4×2.00×0.20×0.9=0.50kN/m;
q=(14.2193+0.504)/2=7.36kN/m;
内楞的最大弯距:
M=0.1×7.36×400×400=1.18×105N.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(cm3),W=64cm3;
f--内楞的抗弯强度设计值(N/mm2);f=130N/mm2;
内楞的最大应力计算值:
σ=1.18×105/6.4×104=1.84N/mm2;
内楞的抗弯强度设计值:
[f]=130N/mm2;
内楞的最大应力计算值σ=1.84N/mm2小于内楞的抗弯强度设计值[f]=130N/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=400mm;
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:
1.2×65.83×0.20×0.9=14.22kN/m,其中0.90为折减系数。
倾倒混凝土侧压力设计值q2:
1.4×2.00×0.20×0.9=0.50kN/m;
其中,0.90为折减系数。
q=(q1+q2)/2=7.36kN/m;
内楞的最大剪力:
V=0.6×7.36×400=1766.8N;
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=1766.8N;
b--内楞的截面宽度(mm):
b=60mm;
hn--内楞的截面高度(mm):
hn=80mm;
fv--内楞的抗剪强度设计值(N/mm2):
τ=1.5N/mm2;
内楞截面的受剪应力计算值:
fv=3×1766.8/(2×60×80)=0.55N/mm2
内楞截面的抗剪强度设计值:
[fv]=1.5N/mm2;
内楞截面的受剪应力计算值τ=0.55N/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,ω--内楞的最大挠度(mm);
q--作用在内楞上的线荷载(kN/m):
q=65.83×0.2/2=6.58kN/m;
l--计算跨度(外楞间距):
l=400mm;
E--内楞弹性模量(N/mm2):
E=9500N/mm2;
I--内楞截面惯性矩(cm4),I=256cm4;
内楞的最大挠度计算值:
ω=0.677×6.58×4004/(100×9500×256×104)=0.05mm;
内楞的最大容许挠度值:
[ω]=1.60mm;
内楞的最大挠度计算值ω=0.05mm小于内楞的最大容许挠度值[ω]=1.60mm,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,截面类型圆形钢管48×3.0,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
截面抵抗矩W=4.49cm3;
截面惯性矩I=10.78cm4;
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=(1.2×65.83+1.4×2)×0.2×0.4/1.0=6.54kN;
外楞计算跨度(对拉螺栓水平间距):
l=600mm;
外楞最大弯矩:
M=0.175×6543.67×600=6.87×105N/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=6.87×105N/mm;
W--外楞的净截面抵抗矩;W=0.04×105mm3;
[f]--外楞的强度设计值(N/mm2),[f]=130N/mm2;
外楞的最大应力计算值:
σ=6.87×105/0.04×105=153.01N/mm2;
外楞的抗弯强度设计值:
[f]=205N/mm2;
外楞的最大应力计算值σ=153.01N/mm2小于外楞的抗弯强度设计值[f]=205N/mm2,满足要求!
5.外楞的抗剪强度验算
公式如下:
其中,V--外楞计算最大剪力(N);
l--计算跨度(水平螺栓间距间距):
l=600mm;
P--作用在外楞的荷载:
P=(1.2×65.83+1.4×2)×0.2×0.4/1.00=6.54kN;
外楞的最大剪力:
V=0.65×6540=4.25×103N;
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=4.25×103N;
b--外楞的截面宽度(mm):
b=80mm;
hn--外楞的截面高度(mm):
hn=60mm;
fv--外楞的抗剪强度设计值(N/mm2):
fv=1.5N/mm2;
外楞截面的受剪应力计算值:
τ=3×4.25×103/(2×80×60)=1.33N/mm2;
外楞的截面抗剪强度设计值:
[fv]=1.5N/mm2;
外楞截面的受剪应力计算值τ=1.33N/mm2小于外楞截面的抗剪强度设计值[fv]=1.5N/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=65.83×0.2×0.4/1.00=5.27kN/m;
l--计算跨度(水平螺栓间距):
l=600mm;
E--外楞弹性模量(N/mm2):
E=210000N/mm2;
I--外楞截面惯性矩(mm4),I=10.78×104;
外楞的最大挠度计算值:
ω=1.146×5.27×6003/(100×210000×10.78×104)=0.58mm;
外楞的最大容许挠度值:
[ω]=1.5mm;
外楞的最大挠度计算值ω=0.58mm小于外楞的最大容许挠度值[ω]=1.5mm,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:
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=65.83×0.6×0.4=15.8kN。
穿墙螺栓所受的最大拉力N=15.8kN小于穿墙螺栓最大容许拉力值[N]=17.85kN,满足要求!
标准层350×600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》(JGJ130-2001)、《混凝土结构设计规范》GB50010-2002、《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)、《钢结构设计规范》(GB50017-2003)等规范编制。
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):
0.35m;
梁截面高度D(m):
0.6m;
混凝土板厚度(mm):
180mm;
立杆纵距(沿梁跨度方向间距)La(m):
0.8m;
立杆上端伸出至模板支撑点长度a(m):
0.1m;
脚手架步距(m):
1.5m;
梁支撑架搭设高度H(m):
2.9m;
梁两侧立柱间距(m):
0.8m;
承重架支设:
无承重立杆,木方支撑垂直梁截面;
立杆横向间距或排距Lb(m):
1m;
采用的钢管类型为Φ48×3.0;
扣件连接方式:
单扣件,考虑扣件质量及保养情况,取扣件抗滑承载力折减系数:
0.8;
2.荷载参数
模板自重(kN/m2):
0.35kN/m2;
钢筋自重(kN/m3):
1.5kN/m3;
施工均布荷载标准值(kN/m2):
2.5kN/m2;
新浇混凝土侧压力标准值(kN/m2):
7.2kN/m2;
倾倒混凝土侧压力(kN/m2):
2kN/m2;
振捣混凝土荷载标准值(kN/m2):
2kN/m2
3.材料参数
木材品种:
杉木;
木材弹性模量E(N/mm2):
10000N/mm2;
木材抗弯强度设计值fm(N/mm2):
16N/mm2;
木材抗剪强度设计值fv(N/mm2):
1.7N/mm2;
面板类型:
胶合面板;
钢材弹性模量E(N/mm2):
210000N/mm2;
钢材抗弯强度设计值fm(N/mm2):
205N/mm2;
面板弹性模量E(N/mm2):
9500N/mm2;
面板抗弯强度设计值fm(N/mm2):
13N/mm2;
4.梁底模板参数
梁底纵向支撑根数:
2;
面板厚度(mm):
18mm;
5.梁侧模板参数
主楞间距(mm):
600mm;
次楞间距(mm):
600mm;
穿梁螺栓水平间距(mm):
600mm;
穿梁螺栓竖向间距(mm):
600mm;
穿梁螺栓直径(mm):
M12mm;
主楞龙骨材料:
木楞,截面类型:
矩形
宽度60mm,高度80mm;
主楞根数:
2
次楞龙骨材料:
木楞,截面类型:
矩形
宽度:
60mm,高度:
80mm;
次楞根数:
2
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。
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24.00kN/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20.00℃;
V--混凝土的浇筑速度,取1.50m/h;
H--模板计算高度,取0.30m;
β1--外加剂影响修正系数,取1.20;
β2--混凝土坍落度影响修正系数,取1.15。
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7.20kN/m2、50.99kN/m2,取较小值7.20kN/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.抗弯验算
其中,σ--面板的弯曲应力计算值(N/mm2);
M--面板的最大弯距(N.mm);
W--面板的净截面抵抗矩,W=60×1.8×1.8/6=32.40cm3;
[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=1.2×0.6×7.2×0.90=4.67kN/m;
倾倒混凝土侧压力设计值:
q2=1.4×0.6×2×0.90=1.51kN/m;
q=q1+q2=4.67+1.51=6.18kN/m;
计算跨度(内楞间距):
l=600mm;
面板的最大弯距M=0.1×6.18×600.002=22.24×104N.mm;
经计算得到,面板的受弯应力计算值:
σ=22.24×104/3.24×104=6.86N/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=6.86N/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=7.2×0.6=4.32N/mm;
l--计算跨度(内楞间距):
l=600mm;
E--面板材质的弹性模量:
E=9500N/mm2;
I--面板的截面惯性矩:
I=60×1.8×1.8×1.8/12=29.16cm4;
面板的最大挠度计算值:
ω=0.677×4.32×6004/(100×9500×2.92×105)=1.37mm;
面板的最大容许挠度值:
[ω]=600/250=2.40mm;
面板的最大挠度计算值ω=1.37mm小于面板的最大容许挠度值[ω]=2.40mm,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三跨连续梁计算。
本工程中,内龙骨采用木楞,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
截面类型为矩形,宽度:
60mm,高度:
80mm;
内钢楞截面抵抗矩W=64.00cm3;
内钢楞截面惯性矩I=256.00cm4;
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=(1.2×7.2×0.90+1.4×2×0.90)×600/1000/2.00=3.09kN/m;
内楞计算跨度(外楞间距):
l=600mm;
内楞的最大弯距:
M=0.1×3.09×6002=11.12×104N.mm;
经计算得到,内楞的最大受弯应力计算值σ=11.12×104/6.40×104=1.74N/mm2;
内楞的抗弯强度设计值:
[f]=16.00N/mm2;
内楞最大受弯应力计算值σ=1.74N/mm2内楞的抗弯强度设计值小于[f]=16.00N/mm2,满足要求!
(2).内楞的挠度验算
其中E--面板材质的弹性模量:
10000.00N/mm2;
q--作用在模板上的侧压力线荷载标准值:
q=7.2×600/1000/2=2.16N/mm;
l--计算跨度(外楞间距):
l=600mm;
I--木楞的截面惯性矩:
I=2.56×106N/mm2;
内楞的最大挠度计算值:
ω=0.677×2.16×6004/(100×10000.00×2.56×106)=0.074mm;
内楞的最大容许挠度值:
[ω]=600/250=2.40mm;
内楞的最大挠度计算值ω=0.074mm小于内楞的最大容许挠度值[ω]=2.40mm,满足要求!
2.外楞计算
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,外龙骨采用木楞,截面类型为:
矩形,宽度:
60mm,高度:
80mm;
W=64.00cm3;
I=256.00cm4;
外楞计算简图
(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)。
最大弯矩M按下式计算:
其中,作用在外楞的荷载:
P=(1.2×7.2×0.90+1.4×2×0.90)×600/1000×600/1000/2.00=1.85kN;
外楞计算跨度(对拉螺栓竖向间距):
l=600mm;
外楞的最大弯距:
M=0.175×1.85×600=19.46×104N.mm
经计算得到,外楞的受弯应力计算值:
σ=19.46×104/6.40×104=3.04N/mm2;
外楞的抗弯强度设计值:
[f]=16.00N/mm2;
外楞的受弯应力计算值σ=3.04N/mm2小于外楞的抗弯强度设计值[f]=16.00N/mm2,满足要求!
(2).外楞的挠度验算
其中E--外楞的弹性模量,其值为10000.00N/mm2;
p--作用在模板上的侧压力线荷载标准值:
p=7.2×600/1000×600/1000/2=1.30KN;
l--计算跨度(拉螺栓间距):
l=600mm;
I--木楞的截面惯性矩:
I=2.56×106mm4;
外楞的最大挠度计算值:
ω=1.146×1.30×103×6003/(100×10000.00×2.56×106)=0.125mm;
外楞的最大容许挠度值:
[ω]=1.50mm;
外楞的最大挠度计算值ω=0.125mm小于外楞的最大容许挠度值[ω]=2.40m