土木工程施工课程设计说明书.docx
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土木工程施工课程设计说明书
中国地质大学（北京）
课程设计
课程名称土木工程施工
学生姓名史冬冬
学号**********
专业土木工程
院（系）工程技术学院
指导教师树玉秀
2014年5月
1．设计任务.............................................1
2．设计过程.............................................2
2.1.墙体模板设计.....................................2
2.1.1.预设资料及相关数据...........................2
2.1.2.验算过程.....................................2
2.2.柱体模板设计.....................................5
2.2.1.预设资料及相关数据...........................5
2.2.2.验算过程.....................................5
参考文献................................................10
致谢................................................11
附表一：
墙体模板设计图..................................12
附表二：
柱体模板设计图..................................13
1.设计资料
1.某现浇钢筋混凝土剪力墙，混凝土强度等级C30，墙体尺寸：
高×宽×厚=（2800,2900,3100,3200,3300,3400,3500,3600,）×（3000,3100,3200,3300,3400,3600）×（180,190,200,210,220,230,240,250,260,270）
施工条件：
坍落度80mm，0.6m3吊斗卸料，浇筑速度2m/h，混凝土入模温度15℃,采用插入式捣振器振捣。
试设计模板。
2.钢筋混凝土框架柱，混凝土强度等级C30，柱尺寸：
高×截面高×截面宽（4000,4100,4200,4300,4400,4500,4600×（400,500,600,700）×（400,450,550,600,650,7000）
施工条件：
混凝土浇筑速度3m/h，导管下料，塌落度180mm，混凝土入模温度15℃，采用插入式振捣器振捣。
试设计模板。
2.设计过程
2.1墙体设计过程
2.1.1预设资料及相关数据
此工程墙体模板采用组合钢模板组拼，选取墙高×厚×宽=3600×3300×180（mm）。
钢模板采用P3012（1200mm×300mm）分三行十一竖排拼成。
内钢楞采用φ51×3.5钢管，间距为850mm，外钢楞采用同一规格钢管，间距为600mm。
对拉螺栓采用M18，间距为600mm。
其他预设资料，混凝土自重（rc）为24kN/m3，强度等级C20，坍落度为80mm，采用0.6m3混凝土吊斗卸料，浇筑速度为2m/h，混凝土入模温度15℃，采用插入式振捣器振捣。
钢材抗拉强度设计值:
Q235钢为215N/mm2，普通螺栓为170N/mm2。
钢模的允许挠度:
面板为1.5mm，钢楞为3mm。
2.2.2验算过程
（一）荷载设计值
混凝土侧压力
混凝土侧压力标准值计算：
已知混凝土的重力密度rc=24000N/m3,初凝时间t0=200/（15+15）=6.67h,v=2m/h,β1=1.0（不掺外加剂），β2=1.0（坍落度在50~90mm）；
F1=0.22rct0
＝0.22×24000×6.67×1.0×1.0×20.5=49.8kN/m
F2＝rcH=24×3.6=86.4kN/m
取两者中小值，即F＝49.8kN/m
混凝土侧压力设计值计算：
分项系数：
新浇筑混凝土对模板侧面的压力取1.2；
折减系数：
钢模板及其支架设计，折减系数取0.85
F＝F1×分项系数×折减系数＝49.8×1.2×0.85=50.80KN/m2
倾倒混凝土时产生的水平荷载
查表可得倾倒混凝土时产生的水平荷载为4KN/m2（容量为0.2~0.8m3的运输器具）
荷载设计值为4×1.4×0.85=4.76kN/m2
进行荷载组合
F’＝50.80＋4.76＝55.56kN/m2
（2）验算
钢模板验算
查《建筑施工手册》可知，P3012钢模板（
=2.5mm）截面特征Ixj＝26.97×104mm4，wxj=5.94×l03mm3。
化为线均布荷载：
q1=F‘×300/1000=55.56×0.3=16.67N/mm（用于计算承载力）
q2=F×300/1000＝50.8×0.3=15.24N/mm（用于验算挠度）
计算简图如下图所示
抗弯强度验算：
M=
=75×10
N·mm
=
=126.26N/mm2挠度验算：
查《静力计算手册》得
W=
=
=0.52mm<[w]=1.5mm（满足）
内钢楞验算
查《金属材料手册》可知2根
51×3.5钢管的截面特征为：
I=2×14.81×104mm4，w=2×5.81×103mm3
化为线均布荷载：
q1=F×0.6／1000＝
=33.34N/mm（用于计算承载力）
q2=F×0.6／1000＝
=30.48N/mm（用于验算挠度）
计算简图如下图所示：
抗弯强度验算：
由于内钢楞两端的伸臂长度（300mm）与基本跨度（900mm）之比，300/900=0.33＜0.4，则伸臂端头挠度比基本跨度挠度小，故可按近似三跨连续梁计算。
从《静力计算手册》中可得：
M=0.10q1l2=0.10×33.34×9002＝2.41×106
抗弯承载能力：
=M/W=2.41×106/2×2.58×103=207.4N／mm2<215N／mm2（可）
挠度验算：
查《静力计算手册》得
W=
=0.677×30.48×8504/100×2.06×105×2×21.8×104=1.19mm<3.0mm（满足）
对拉螺栓验算
查《金属材料手册》可知T18螺栓净截面面积A＝189mm2
对拉螺栓的拉力：
N=F×内楞间距×外楞间距＝55.56×0.6×0.85=28.33KN
对拉螺栓的应力：
=N/A=28.33×103/189=149.90N/mm2（满足）
2.2柱体设计过程
2.2.1预设资料及相关数据
此工程柱模板柱体尺寸选为高×长×宽为4500×600×600（mm）
钢模板采用P3015（1500mm×300mm）各面三行两列拼接而成。
内钢楞采用φ51×3.5钢管，外钢楞采用同一规格钢管。
其他资料，混凝土自重（rc）为24kN／m3，强度等级C30，坍落度为180mm，导管下料，混凝土入模温度15℃，采用插入式振捣。
钢材抗拉强度设计值：
Q235钢为215N/mm2。
钢模的允许挠度：
面板为1.5mm，钢楞为1mm。
2.2.2验算过程
（1）荷载设计值
混凝土侧压力
混凝土侧压力标准值计算：
已知混凝土的重力密度rc=24000N/m3,初凝时间t0=200/（15+15）=6.67h,V=3m/s,β1=1.0（不掺外加剂），β2=1.15（塌落度大于150mm）；
F1=0.22rct0
＝0.22×24000×6.67×1.0×1.15×30.5=70.15KN/m2
F2＝rcH=24×4.5=108KN/m2
取两者中小值，即F=F1=70.15KN/m2
混凝土侧压力设计值计算：
分项系数：
新浇筑混凝土对模板侧面的压力取1.2；
折减系数：
钢模板及其支架设计，折减系数取0.85
F＝F1×分项系数×折减系数＝70.15×1.2×0.85=71.55KN/m2
倾倒混凝土时产生的水平荷载
分析：
因为导管下料，查表可知水平荷载等于2KN
分项系数：
倾倒混凝土时产生的荷载，取1.4
折减系数：
钢模板及其支架设计，取折减系数0.85
荷载设计值=2×1.4×0.85=2.38KN/m2
进行荷载组合
F＝71.55+2.38=73.93KN/m2
（2）验算
钢模板验算
查《建筑施工手册》可知，P3015钢模板（
=2.5mm）截面特征Ixj＝26.97×104mm4，wxj=5.94×l03mm3。
化为线均布荷载：
q1=F×300／1000=73.93×0.3=22.18N/mm（用于计算承载力）；
q2=F1×300／1000＝71.15×0.3=21.47N/mm（用于验算挠度）。
计算简图如下图所示
抗弯强度验算
由于外钢楞两端的伸臂长度（150）与基本跨度（400）之比，150／400=0.375＜0.4，则伸臂端头挠度比基本跨度挠度小，故可按近似三跨连续梁计算。
从《静力计算手册》中可得：
M=0.10q1l2=0.10×22.18×4002＝354880
抗弯承载能力：
=M/W=354880/2×5.81×103=30.54N／mm2<215N／mm2（满足）
挠度验算：
查《静力计算手册》得：
w=
=0.677×21.47×4004/100×2.06×105×2×21.88×104=0.04mm<1.5mm（满足）
内钢楞验算
查《金属材料手册》可知
51×3.5钢管的截面特征为：
I=2×14.81×104mm4，w=2×5.81×103mm3
化为线均布荷载：
q1=F×400／1000＝73.93×0.4=29.57N/mm（用于计算承载力
q2=F×400／1000＝71.15×0.4=28.46N／mm（用于验算挠度）
计算简图如下图所示
抗弯强度验算
M=0.5×q1m2=0.5×29.57×1502=33.27×104
=M/W=33.27×104/5.97×103=55.72N／mm2<215N／mm2（满足）
挠度验算：
查《静力计算手册》得：
W=
=28.46×150×（-3003+6×1502×300+3×1503）/24×2.06×105×2×14.81×104=0.69mm＜1mm（满足）
确定柱箍间距
钢模板参数：
E=2.06×10
N/mm²,I=26.97×10
mm
W=5.94×10
mm
f=215N/mm²,b=300mm
根据规范：
=
=765mm
=
=713mm
两者取其小值
=713mm，即箍距最大值为713mm。
取箍距为b=300mm。
箍筋强度验算
根据规范公式:
其中N=ql1b/2，q=F/l，M=ql2/8
柱箍采用4根L80×35×3.5
=330mm²,
=
mm
=
Mx=ql2/8=73.93×0.32/8=0.83KN
N=73.93×0.6×0.3/2=6650N
=20.35N/mm²<
=215N/mm²符合要求。
验算柱箍挠度
根据规范公式
其中
=F×0.3=71.15×0.3=21.345N/mm
计算
=5×21.345×3004/（384×2.06×105×101.30×104）=0.010<
=1mm符合要求。
由于柱高比较大，所以在标高为1500mm和3000mm处设置混凝土浇灌口，以防止混凝土下落高度过大而产生离
参考文献
（1）王军强.《混凝土结构施工》.北京：
中国建筑工业出版社，2011.
（2）穆静波.《土木工程施工》.北京：
中国建筑工业出版社，2011.
（3）建筑施工模板安全技术规范（JGJ162-2008）
（4）混凝土结构工程施工规范（GB50666-2011）
（5）组合式钢模板技术规程
（6）钢框胶合板模板技术规程（JGJ96-2001）
致谢
本课程设计是在树玉秀老师的悉心指导下完成的。
他严肃的科学态度，严谨的治学精神，精益求精的工作作风，深深地感染和激励着我。
从课题的选择到最终完成，树老师都始终给予我细心的指导和不懈的支持。
在这一学期的学习过程中，树老师不仅在学业上给我以精心指导，同时还在思想上、专业素养方面给我很多启迪，在此谨向树老师致以诚挚的谢意和崇高的敬意。
同时感谢建筑工程方向的同学在此次课程设计中给我提供无私的帮助，在讨论过程中给我提供很多有用的意见和建议，正是由于你们的帮助和支持，才让我顺利完成此次课程设计，在此谨表谢意。
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