电梯井模板工程设计计算书.docx

1、电梯井模板工程设计计算书（一）电梯井模板工程设计计算书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，当采用容量为大于0.8m3的运输器具时，倾倒混凝土产生的荷载标准值为6.00kN/m2；一、参数信息1.基本参数次楞(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):600；穿墙螺栓竖向间距(mm):600；对拉螺栓直径(mm):M16；2.主楞信息龙骨材料:钢楞；截面类型:圆钢管483.5；钢

2、楞截面惯性矩I(cm4):12.19；钢楞截面抵抗矩W(cm3):5.08；主楞肢数:2；3.次楞信息龙骨材料:木楞；宽度(mm):50.00；高度(mm):70.00；次楞肢数:2；4.面板参数面板类型:竹胶合板；面板厚度(mm):15.00；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):1.50；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):9500.00；方木抗剪强度设计值ft(N/mm2):1.50；钢楞弹性模量E(N/mm2):210000.00；钢楞抗弯

3、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: 其中混凝土的重力密度，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6.667h； T混凝土的入模温度，取15.000； V混凝土的浇筑速度，取1.000m/h； H模板计算高度，取2.900m； 1- 外加剂影响修正系数，取1.000； 2- 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；分别为40.480 kN/

4、m2、69.600 kN/m2，取较小值40.480 kN/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=40.480kN/m2；倾倒混凝土时产生的荷载标准值F2= 6.000 kN/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 =300.0mm； q作用在模

5、板上的侧压力线荷载，它包括: 新浇混凝土侧压力设计值q1: 1.240.480.700.90=30.603kN/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: 1.46.000.700.90=5.292kN/m； q = q1 + q2 =30.603+5.292=35.895 kN/m；面板的最大弯距：M =0.135.895300.0300.0= 3.23105N.mm；按以下公式进行面板抗弯强度验算： 其中， -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= 6

6、0015.015.0/6=2.63104 mm3； 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： = M/W = 3.23105 / 2.63104 = 12.307N/mm2；面板截面的最大应力计算值 =12.307N/mm2小于 面板截面的抗弯强度设计值 f=13.000N/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 =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: 1.240.480.700.90=30.603kN/m； 倾倒

7、混凝土侧压力设计值q2: 1.46.000.700.90=5.292kN/m； q = q1 + q2 =30.603+5.292=35.895 kN/m；面板的最大剪力：V= 0.635.895300.0 = 6461.078N；截面抗剪强度必须满足: 其中， 面板截面的最大受剪应力(N/mm2)； -面板计算最大剪力(N)： = 6461.078N； b构件的截面宽度(mm)：b = 600mm ； hn面板厚度(mm)：hn = 15.0mm ； fv面板抗剪强度设计值(N/mm2)：fv = 13.000 N/mm2；面板截面的最大受剪应力计算值: T =36461.078/(2600

8、15.0)=0.923N/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=0.923N/mm2小于 面板截面抗剪强度设计值 T=1.500N/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 = 40.480.70 = 28.34N/mm； l计算跨度(内楞间距): l = 300.00mm； E面板的弹性模量: E = 9500.00N/mm2； I面板的截面惯性矩: I = 70.001.501.501.50/12=19.69cm4；面板的最大允

9、许挠度值: = 1.200mm；面板的最大挠度计算值: = 0.67728.34300.004/(1009500.001.97105) = 0.831 mm；面板的最大挠度计算值: =0.831mm小于等于面板的最大允许挠度值 =1.200mm，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50mm，高度70mm，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:W = 507070/6 = 40.83cm3；I = 50707070/12 = 142.92cm4； 内楞计算简图1.内楞的抗弯强度验算内楞跨中最大

10、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 =600.0mm； 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: 1.240.480.300.90=13.116kN/m；倾倒混凝土侧压力设计值q2: 1.46.000.300.90=2.268kN/m，其中，0.90为折减系数。 q =(13.116+2.268)/2=7.692 kN/m；内楞的最大弯距：M =0.17.692600.0600.0= 3.77105N.mm；内楞的抗弯强度应满足下式： 其中， -内楞承受的应力(N/mm2)； M -内楞计算最大弯距(N.mm)； W

11、 -内楞的截面抵抗矩(mm3)，W=4.08104； 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： = 3.77105/4.08104 = 9.230 N/mm2；内楞的抗弯强度设计值: f = 13.000N/mm2；内楞的最大应力计算值 = 9.230 N/mm2小于 内楞的抗弯强度设计值 f=13.000N/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 =600.0mm； 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:

12、 1.240.480.300.90=13.116kN/m；倾倒混凝土侧压力设计值q2: 1.46.000.300.90=2.268kN/m，其中，0.90为折减系数。 q = (q1 + q2)/2 =(13.116+2.268)/2=7.692 kN/m；内楞的最大剪力： = 0.67.692600.0 = 3230.539N；截面抗剪强度必须满足下式: 其中， 内楞的截面的最大受剪应力(N/mm2)； -内楞计算最大剪力(N)： = 3230.539N； b内楞的截面宽度(mm)：b = 50.0mm ； hn内楞的截面高度(mm)：hn = 70.0mm ； fv内楞的抗剪强度设计值(N

13、/mm2)： = 1.500 N/mm2；内楞截面的受剪应力计算值: fv =33230.539/(250.070.0)=1.385N/mm2；内楞截面的抗剪强度设计值: fv=1.500N/mm2；内楞截面的受剪应力计算值 =1.385N/mm2小于 内楞截面的抗剪强度设计值 fv=1.50N/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， 内楞的最大挠度(mm)； q作用在内楞上的线荷载(kN/m)： q = 40.480.30/2=6.07 kN/m； l计算跨度(外楞间距): l =600.0mm

14、； E内楞弹性模量（N/mm2）：E = 9500.00 N/mm2 ； I内楞截面惯性矩(mm4)，I=1.43106；内楞的最大挠度计算值: = 0.67712.14/2600.004/(1009500.001.43106) = 0.727 mm；内楞的最大容许挠度值: = 2.800mm；内楞的最大挠度计算值=0.727mm小于 内楞的最大容许挠度值 =2.800mm，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483.5；外钢楞截面抵抗矩W = 5.08cm3；外钢楞

15、截面惯性矩I = 12.19cm4； 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 = (1.240.48+1.46.00)0.300.70/2=5.38kN； 外楞计算跨度(对拉螺栓水平间距): l = 600mm；外楞最大弯矩:M = 0.1755384.23600.00= 5.65105 N/mm；强度验算公式： 其中， - 外楞的最大应力计算值(N/mm2) M外楞的最大弯距(N.mm)；M = 5.65105 N/mm W外楞的净截面抵抗矩； W = 5.08103 mm3； f -外楞的强度设计值(N/mm2)，f =205.000N/mm2

16、；外楞的最大应力计算值: = 5.65105/5.08103 = 111.288 N/mm2；外楞的抗弯强度设计值: f = 205.000N/mm2；外楞的最大应力计算值 =111.288N/mm2小于 外楞的抗弯强度设计值 f=205.000N/mm2，满足要求！5.外楞的抗剪强度验算公式如下: 其中， -外楞计算最大剪力(N)； l计算跨度(水平螺栓间距间距): l =600.0mm； P作用在外楞的荷载: P = (1.240.48+1.46.00)0.300.70/2=5.384kN；外楞的最大剪力： = 0.655384.232 = 2.10103N；外楞截面抗剪强度必须满足: 其

17、中， 外楞截面的受剪应力计算值(N/mm2)； -外楞计算最大剪力(N)： = 2.10103N； b外楞的截面宽度(mm)：b = 80.0mm ； hn外楞的截面高度(mm)：hn = 100.0mm ； fv外楞的抗剪强度设计值(N/mm2)：fv = 1.500 N/mm2；外楞截面的受剪应力计算值: =32.10103/(280.0100.0)=0.394N/mm2；外楞的截面抗剪强度设计值: fv=1.500N/mm2；外楞截面的抗剪强度设计值: fv=1.50N/mm2；外楞截面的受剪应力计算值 =0.394N/mm2小于 外楞截面的抗剪强度设计值 fv=1.50N/mm2，满足

18、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， 外楞最大挠度(mm)； P内楞作用在支座上的荷载(kN/m)：P = 40.480.300.70/24.25 kN/m； l计算跨度(水平螺栓间距): l =600.0mm ； E外楞弹性模量（N/mm2）：E = 210000.00 N/mm2 ； I外楞截面惯性矩(mm4)，I=1.22105；外楞的最大挠度计算值: = 1.1468.50100/2600.003/(100210000.001.22105) = 0.411mm；外楞的最大容许挠度值: = 2.400m

19、m；外楞的最大挠度计算值 =0.411mm小于 外楞的最大容许挠度值 =2.400mm，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170.000 N/mm2；查表得：穿墙螺栓的型号: M16 ；穿墙螺栓有效直径: 13.55 mm；穿墙螺栓有效面积: A = 144 mm2；穿墙螺栓最大容许拉力值: N = 1.701051.4410-4 = 24.480 kN；穿墙螺栓所受的最大拉力: N =40.4800.6000.700 = 17.002 kN。穿墙螺栓所受的最大拉力N=17.002kN小于 穿墙螺栓最大容许拉力值 N=24.480kN，满足要求！