高支模柱模板计算书要点.docx

1、高支模柱模板计算书要点柱模板计算书柱模板的计算依据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(GB 50009-2001)、混凝土结构设计规范GB50010-2002、钢结构设计规范(GB 50017-2003)等规范编制。柱模板的背部支撑由两层组成，第一层为直接支撑模板的竖楞，用以支撑混凝土对模板的侧压力；第二层为支撑竖楞的柱箍，用以支撑竖楞所受的压力；柱箍之间用对拉螺栓相互拉接，形成一个完整的柱模板支撑体系。 柱模板设计示意图柱截面宽度B(mm):1200.00；柱截面高度H(mm):1000.00；柱模板的总计算高度:H = 10.70m； 计算简图模板在高度方向分

2、2 段进行设计计算。第1段（柱底至柱身高度5.88米位置；分段高度为5.88米）:一、参数信息1.基本参数柱截面宽度B方向对拉螺栓数目:2；柱截面宽度B方向竖楞数目:10；柱截面高度H方向对拉螺栓数目:2；柱截面高度H方向竖楞数目:8；对拉螺栓直径(mm):M14；2.柱箍信息柱箍材料:圆钢管；直径(mm):48.00；壁厚(mm):3.20；柱箍的间距(mm):500；柱箍合并根数:2；3.竖楞信息竖楞材料:木方；竖楞合并根数:2；宽度(mm):40.00；高度(mm):80.00；4.面板参数面板类型:胶合面板；面板厚度(mm):15.00；面板弹性模量(N/mm2):6000.00；面板

3、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):9000.00；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；钢楞抗弯强度设计值fc(N/mm2):205.00；二、柱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: F=0.22t12V1/2 F=H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，取2.000h； T -

4、 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5.880m； 1- 外加剂影响修正系数，取1.200； 2- 混凝土坍落度影响修正系数，取1.000。分别计算得 20.036 kN/m2、141.120 kN/m2，取较小值20.036 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 q1=20.036kN/m2；倾倒混凝土时产生的荷载标准值 q2= 4 kN/m2。三、柱模板面板的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。分别取柱截面宽度B方向和H方向面板作为验算对象，进行强度、刚度计算。强度验

5、算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，柱截面高度H方向竖楞间距最大，为l= 131 mm，且竖楞数为 8，因此柱截面高度H方向面板按均布荷载作用下的三跨连续梁进行计算。 面板计算简图1.面板抗弯强度验算对柱截面宽度H方向面板按均布荷载作用下的三跨连续梁用下式计算最大跨中弯距：M=0.1ql2其中， M-面板计算最大弯矩(Nmm)； l-计算跨度(竖楞间距): l =131.0mm； 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: 1.220.040.500.90=10.819kN/m； 倾倒混凝土侧压力设计值

6、q2：1.44.000.500.90=2.520kN/m；式中，0.90为按施工手册取用的临时结构折减系数。 q = q1 + q2 =10.819+2.520=13.339 kN/m；面板的最大弯矩：M =0.113.339131131= 2.29104N.mm；面板最大应力按下式计算： =M/Wf其中， -面板承受的应力(N/mm2)； M -面板计算最大弯矩(Nmm)； W -面板的截面抵抗矩 :W=bh2/6 b:面板截面宽度，h:面板截面厚度； W= 50015.015.0/6=1.88104 mm3； f -面板的抗弯强度设计值(N/mm2)； f=13.000N/mm2；面板的最

7、大应力计算值： = M/W = 2.29104 / 1.88104 = 1.221N/mm2；面板的最大应力计算值 =1.221N/mm2 小于 面板的抗弯强度设计值 =13N/mm2，满足要求！2.面板抗剪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:V=0.6ql其中， V-面板计算最大剪力(N)； l-计算跨度(竖楞间距): l =131.0mm； 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: 1.220.040.500.90=10.819kN/m； 倾倒混凝土侧压力设计值q2：1.44.000.500.90=2.520kN/m； 式中，0.90为按施

8、工手册取用的临时结构折减系数。 q = q1 + q2 =10.819+2.520=13.339 kN/m；面板的最大剪力：V = 0.613.339131.0 = 1048.480N；截面抗剪强度必须满足下式： = 3V/(2bhn)fv其中， -面板承受的剪应力(N/mm2)； V-面板计算最大剪力(N)：V = 1048.480N； b-构件的截面宽度(mm)：b = 500mm ； 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；面板截面受剪应力计算值: =31048.480/(250015.0)=0.21

9、0N/mm2；面板截面抗剪强度设计值: fv=1.500N/mm2；面板截面的受剪应力 =0.21N/mm2 小于 面板截面抗剪强度设计值 fv=1.5N/mm2，满足要求！3.面板挠度验算最大挠度按均布荷载作用下的三跨连续梁计算，挠度计算公式如下:=0.677ql4/(100EI)其中，q-作用在模板上的侧压力线荷载(kN/m)： q = 20.040.5010.02 kN/m； -面板最大挠度(mm)； l-计算跨度(竖楞间距): l =131.0mm ； E-面板弹性模量（N/mm2）：E = 6000.00 N/mm2 ； I-面板截面的惯性矩(mm4)；I=bh3/12 I= 500

10、15.015.015.0/12 = 1.41105 mm4；面板最大容许挠度: = 131 / 250 = 0.524 mm；面板的最大挠度计算值: = 0.67710.02131.04/(1006000.01.41105) = 0.024 mm；面板的最大挠度计算值 =0.024mm 小于 面板最大容许挠度设计值 = 0.524mm,满足要求！四、竖楞计算模板结构构件中的竖楞（小楞）属于受弯构件，按连续梁计算。本工程柱高度为5.880m,柱箍间距为500mm，因此按均布荷载作用下的三跨连续梁计算。本工程中，竖楞采用木方，宽度40mm，高度80mm，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:W = 4

11、08080/62 = 85.33cm3；I = 40808080/122 = 341.33cm4； 竖楞计算简图1.抗弯强度验算支座最大弯矩计算公式：M=0.1ql2其中， M-竖楞计算最大弯矩(Nmm)； l-计算跨度(柱箍间距): l =500.0mm； q-作用在竖楞上的线荷载，它包括: 新浇混凝土侧压力设计值q1: 1.220.0360.1310.900=2.835kN/m； 倾倒混凝土侧压力设计值q2：1.44.0000.1310.900=0.660kN/m； q = 2.835+0.660=3.495 kN/m；竖楞的最大弯距：M =0.13.495500.0500.0= 8.74

12、104Nmm； =M/Wf其中， -竖楞承受的应力(N/mm2)； M -竖楞计算最大弯矩(Nmm)； W -竖楞的截面抵抗矩(mm3)，W=8.53104； 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: = M/W = 8.74104/8.53104 = 1.024N/mm2；竖楞的最大应力计算值 =1.024N/mm2 小于 竖楞的抗弯强度设计值 =13N/mm2，满足要求！2.抗剪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:V=0.6ql其中， V-竖楞计算最大剪力(N)； l-计算跨度(柱箍间距): l =500.0mm；

13、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: 1.220.0360.1310.900=2.835kN/m； 倾倒混凝土侧压力设计值q2：1.44.0000.1310.900=0.660kN/m； q = 2.835+0.660=3.495 kN/m；竖楞的最大剪力：V = 0.63.495500.0 = 1048.480N；截面抗剪强度必须满足下式： = 3V/(2bhn)fv其中， -竖楞截面最大受剪应力(N/mm2)； V -竖楞计算最大剪力(N)：V=0.6ql= 0.63.495500=1048.48N； b -竖楞的截面宽度(mm)：b = 40.0mm ；

14、 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 = 1.500 N/mm2；竖楞截面最大受剪应力计算值: =31048.480/(240.080.02)=0.246N/mm2；竖楞截面抗剪强度设计值: fv=1.500N/mm2；竖楞截面最大受剪应力计算值 =0.246N/mm2 小于 竖楞截面抗剪强度设计值 fv=1.5N/mm2，满足要求！3.挠度验算最大挠度按三跨连续梁计算，公式如下:max=0.677ql4/(100EI)=l/250其中，q-作用在竖楞上的线荷载(kN/m)： q =20.040.12 = 3.49 kN/m

15、； max-竖楞最大挠度(mm)； l-计算跨度(柱箍间距): l =500.0mm ； E-竖楞弹性模量（N/mm2），E = 9000.00 N/mm2 ； I-竖楞截面的惯性矩(mm4)，I=3.41106；竖楞最大容许挠度: = 500/250 = 2mm；竖楞的最大挠度计算值: = 0.6773.49500.04/(1009000.03.41106) = 0.048 mm；竖楞的最大挠度计算值 =0.048mm 小于 竖楞最大容许挠度 =2mm ，满足要求！五、B方向柱箍的计算本工程中，柱箍采用圆钢管，直径48mm，壁厚3.2mm，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:W = 4.732

16、2=9.46cm3；I = 11.3572=22.71cm4；按集中荷载计算（附计算简图）： B方向柱箍计算简图其中 P - -竖楞传递到柱箍的集中荷载(kN)； P = (1.2 20.040.9 + 1.4 40.9)0.129 0.5 = 1.72 kN； B方向柱箍剪力图(kN)最大支座力: N = 6.341 kN； B方向柱箍弯矩图(kNm)最大弯矩: M = 0.254 kNm； B方向柱箍变形图(mm)最大变形: = 0.114 mm；1. 柱箍抗弯强度验算柱箍截面抗弯强度验算公式 =M/(xW)f其中 ，柱箍杆件的最大弯矩设计值: M = 254123.03 Nmm； 弯矩作

17、用平面内柱箍截面抵抗矩: W = 9464 mm3；B边柱箍的最大应力计算值: = 25.57 N/mm2；柱箍的抗弯强度设计值: f = 205 N/mm2；B边柱箍的最大应力计算值 =2.54108/(1.059.46106)=25.57N/mm2 小于 柱箍的抗弯强度设计值 f=205N/mm2，满足要求!2. 柱箍挠度验算经过计算得到: = 0.114 mm；柱箍最大容许挠度: = 400 / 250 = 1.6 mm；柱箍的最大挠度 =0.114mm 小于 柱箍最大容许挠度 =1.6mm，满足要求!六、B方向对拉螺栓的计算计算公式如下:NN=fA其中 N - 对拉螺栓所受的拉力； A

18、 - 对拉螺栓有效面积 (mm2)； f - 对拉螺栓的抗拉强度设计值，取170 N/mm2；查表得： 对拉螺栓的型号: M14 ； 对拉螺栓的有效直径: 11.55 mm； 对拉螺栓的有效面积: A= 105 mm2；对拉螺栓所受的最大拉力: N = 6.341 kN。对拉螺栓最大容许拉力值: N = 1.701051.0510-4 = 17.85 kN；对拉螺栓所受的最大拉力 N=6.341kN 小于 对拉螺栓最大容许拉力值 N=17.85kN，对拉螺栓强度验算满足要求!七、H方向柱箍的计算本工程中，柱箍采用圆钢管，直径48mm，壁厚3.2mm，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:W = 4

19、.7322=9.46cm3；I = 11.3572=22.71cm4；按计算（附计算简图）： H方向柱箍计算简图其中 P - 竖楞传递到柱箍的集中荷载(kN)； P = (1.220.040.9+1.440.9)0.137 0.5 = 1.83 kN； H方向柱箍剪力图(kN)最大支座力: N = 5.303 kN； H方向柱箍弯矩图(kNm)最大弯矩: M = 0.195 kNm； H方向柱箍变形图(mm)最大变形: = 0.061 mm；1.柱箍抗弯强度验算柱箍截面抗弯强度验算公式: =M/(xW)f其中， 柱箍杆件的最大弯矩设计值: M = 194869.91 Nmm； 弯矩作用平面内柱

20、箍截面抵抗矩: W = 9464 mm3；H边柱箍的最大应力计算值: = 19.61 N/mm2；柱箍的抗弯强度设计值: f = 205 N/mm2；H边柱箍的最大应力计算值 =1.95108/(1.059.46106)=19.61N/mm2 小于 柱箍的抗弯强度设计值 f=205N/mm2，满足要求!2. 柱箍挠度验算经过计算得到: = 0.061 mm；柱箍最大容许挠度: = 333.333 / 250 = 1.333 mm；柱箍的最大挠度 =0.061mm 小于 柱箍最大容许挠度 =1.333mm，满足要求!八、H方向对拉螺栓的计算验算公式如下:NN=fA其中 N - 对拉螺栓所受的拉力

21、； A - 对拉螺栓有效面积 (mm2)； f - 对拉螺栓的抗拉强度设计值，取170 N/mm2；查表得： 对拉螺栓的直径: M14 ； 对拉螺栓有效直径: 11.55 mm； 对拉螺栓有效面积: A= 105 mm2；对拉螺栓最大容许拉力值: N = 1.701051.0510-4 = 17.85 kN；对拉螺栓所受的最大拉力: N = 5.303 kN。对拉螺栓所受的最大拉力: N=5.303kN 小于 N=17.85kN，对拉螺栓强度验算满足要求!第2段（柱身高度5.88米位置至柱身高度10.70米位置；分段高度为4.82米）:一、参数信息1.基本参数柱截面宽度B方向对拉螺栓数目:2；

22、柱截面宽度B方向竖楞数目:10；柱截面高度H方向对拉螺栓数目:2；柱截面高度H方向竖楞数目:8；对拉螺栓直径(mm):M14；2.柱箍信息柱箍材料:圆钢管；直径(mm):48.00；壁厚(mm):3.20；柱箍的间距(mm):550；柱箍合并根数:2；3.竖楞信息竖楞材料:木方；竖楞合并根数:2；宽度(mm):40.00；高度(mm):80.00；4.面板参数面板类型:钢面板；面板厚度(mm):18.00；面板弹性模量(N/mm2):210000.00；面板抗弯强度设计值fc(N/mm2):205.00；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/mm

23、2):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；钢楞抗弯强度设计值fc(N/mm2):205.00；二、柱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: F=0.22t12V1/2 F=H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5.714h； T - 混凝土的入模温度，取20.000； V - 混凝土的浇筑速度，取2.500m

24、/h； H - 模板计算高度，取4.820m； 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0.850。分别计算得 40.549 kN/m2、115.680 kN/m2，取较小值40.549 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 q1=40.549kN/m2；倾倒混凝土时产生的荷载标准值 q2= 4 kN/m2。三、柱模板面板的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。分别取柱截面宽度B方向和H方向面板作为验算对象，进行强度、刚度计算。强度验算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

25、。由前述参数信息可知，柱截面高度H方向竖楞间距最大，为l= 131 mm，且竖楞数为 8，因此柱截面高度H方向面板按均布荷载作用下的三跨连续梁进行计算。 面板计算简图1.面板抗弯强度验算对柱截面宽度H方向面板按均布荷载作用下的三跨连续梁用下式计算最大跨中弯距：M=0.1ql2其中， M-面板计算最大弯矩(Nmm)； l-计算跨度(竖楞间距): l =131.0mm； 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: 1.240.550.550.85=22.748kN/m； 倾倒混凝土侧压力设计值q2：1.44.000.550.85=2.618kN/m；式中，0.85为按施

26、工手册取用的临时结构折减系数。 q = q1 + q2 =22.748+2.618=25.366 kN/m；面板的最大弯矩：M =0.125.366131131= 4.35104N.mm；面板最大应力按下式计算： =M/Wf其中， -面板承受的应力(N/mm2)； M -面板计算最大弯矩(Nmm)； W -面板的截面抵抗矩 :W=bh2/6 b:面板截面宽度，h:面板截面厚度； W= 55018.018.0/6=2.97104 mm3； f -面板的抗弯强度设计值(N/mm2)； f=205.000N/mm2；面板的最大应力计算值： = M/W = 4.35104 / 2.97104 = 1.

27、466N/mm2；面板的最大应力计算值 =1.466N/mm2 小于 面板的抗弯强度设计值 =205N/mm2，满足要求！2.面板抗剪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:V=0.6ql其中， V-面板计算最大剪力(N)； l-计算跨度(竖楞间距): l =131.0mm； 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: 1.240.550.550.85=22.748kN/m； 倾倒混凝土侧压力设计值q2：1.44.000.550.85=2.618kN/m； 式中，0.85为按施工手册取用的临时结构折减系数。 q = q1 + q2 =22.748+2

28、.618=25.366 kN/m；面板的最大剪力：V = 0.625.366131.0 = 1993.767N；截面抗剪强度必须满足下式： = 3V/(2bhn)fv其中， -面板承受的剪应力(N/mm2)； V-面板计算最大剪力(N)：V = 1993.767N； b-构件的截面宽度(mm)：b = 550mm ； hn-面板厚度(mm)：hn = 18.0mm ； fv-面板抗剪强度设计值(N/mm2)：fv = 205.000 N/mm2；面板截面受剪应力计算值: =31993.767/(255018.0)=0.302N/mm2；面板截面抗剪强度设计值: fv=1.500N/mm2；面板

29、截面的受剪应力 =0.302N/mm2 小于 面板截面抗剪强度设计值 fv=1.5N/mm2，满足要求！3.面板挠度验算最大挠度按均布荷载作用下的三跨连续梁计算，挠度计算公式如下:=0.677ql4/(100EI)其中，q-作用在模板上的侧压力线荷载(kN/m)： q = 40.550.5522.30 kN/m； -面板最大挠度(mm)； l-计算跨度(竖楞间距): l =131.0mm ； E-面板弹性模量（N/mm2）：E = 210000.00 N/mm2 ； I-面板截面的惯性矩(mm4)；I=bh3/12 I= 55018.018.018.0/12 = 2.67105 mm4；面板最大容许挠度: = 131 / 250 = 0.524 mm；面板的最大挠度计算值: = 0.67722.30131.04/(100210000.02.67105) = 0.001 mm；面板的最大挠度计算值 =0.001mm 小于 面板最大容许挠度设计值 = 0.5