柱模板计算.docx

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1、柱模板计算柱模板的背部支撑由两层(木楞或钢楞)组成，第一层为直接支撑模板的竖楞(木方)，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。选取：柱截面宽度B(mm):550.00;高度H(mm):650.00;柱模板的总计算高度:H=5.00m;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:4;对拉螺栓直径(mm):Ml2;2 .柱箍信息柱箍材料钢楞；截面类型:圆钢管48x3.5;钢楞截面惯性矩I(Cm4):

2、12.19;钢楞截面抵抗矩W(Cm3)508;柱箍的间距(mm):450;柱箍肢数:2;3 .竖楞信息竖楞材料:木楞；宽度(mm):60.00;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(Nmm2)3500.00;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):1.40;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):8000.00;方木抗剪强度设计值ft(Nmm2)L40;钢楞弹性模量E(N/mm2):210000.00;钢楞抗弯强度设

3、计值fc(N/mm2):205.00;柱模板设计示意图计算简图二、柱模板荷载标准值计算新浇混凝土侧压力标准值Fl=245=120取F=60.000kNm2;倾倒混凝土时产生的荷载标准值F2=4.000kNm2o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。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柱截面宽度B方向竖楞间距最大，为I=245mm,且竖楞数为3,面板为2跨，因此对柱截面宽度B方向面板按均布荷载作用下的二

4、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B方向面板按均布荷载作用下的二跨连续梁用下式计算最大跨中弯距：其中，M-面板计算最大弯距(N.mm);I-计算跨度(竖楞间距)：I=245.Omm;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ql:1.260.000.450.90=29.160kNm;倾倒混凝土侧压力设计值q2:1.44.000.450.90=2.268kNm,式中，0.90为按施工手册取用的临时结构折减系数。q=ql+q2=29.160+2.268=31.428kN/m;面板的最大弯距：M=0.12531.428245245=1.89105N.m

5、m;面板最大应力按下式计算：其中Q-面板承受的应力(Nmm2);M-面板计算最大弯距(Nmm);W-面板的截面抵抗矩：b:面板截面宽度，h:面板截面厚度；W=45018.018.0/6=2.43104mm3;f一面板的抗弯强度设计值(Nmm2);f=13.000Nmm2;面板的最大应力计算值：。=M/W=1.89105/2.43104=7.763Nmr2;面板的最大应力计算值。=7.763Nmm2小于抗弯强度设计值=13.000Nmm2,满足要求！2 .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：其中，V一面板计算最大剪力(N);I-计算跨度(竖楞间距)：I=245.Omm

6、;q-作用在模板上的侧压力线荷载，面板的最大剪力：V=0.62531.428245.0=4812.413N;截面抗剪强度必须满足下式：其中，-面板承受的剪应力(Nmm2);面板计算最大剪力(N):V=4812.413N;b-构件的截面宽度(mm):b=450mm;hn-面板厚度(mm):hn=18.0mm;面板截面受剪应力计算值：=34812.413/(2450X18.0)=0.891Nmm2;面板截面的受剪应力二0891Nmm2小于抗剪强度设计值fv=1.400Nmr2,满足要求！3 .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：其中，3-面板最大挠度(mm);q

7、-作用在模板上的侧压力线荷载(kNm):q=60.000.45=27.00kN/m;I计算跨度(竖楞间距)：I=245.0mm;E-面板弹性模量(Nmm2):E=5000.00Nmm2;I-面板截面的惯性矩(mm4);I=45018.018.018.012=2.19105mm4;面板最大容许挠度:=245.0/250=0.980mm;面板的最大挠度计算值：3=0.52127.00245.04/(1003500.02.19105)=0.661mm;面板的最大挠度计算值3=0.463mm小于允许挠度=245.0/250=0.98Omm,满足要求！四.竖楞方木的计算模板结构构件中的竖楞(小楞)属于受

8、弯构件，按连续梁计算。本工程柱高度为5.0m,柱箍间距为450mm,竖楞为大于3跨，因此按均布荷载作用下的三跨连续梁计算。竖楞采用木楞，宽度60mm,高度80mm,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为：W=608080/6=64.00cm3;I=6080808012=256.00cm4;竖楞方木计算简图1.抗弯强度验算支座最大弯矩计算公式：其中，M-竖楞计算最大弯距（N.mm）;I-计算跨度（柱箍间距）：I=450.Omm;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ql:1.260.000.250.90=15.876kNm;倾倒混凝土侧压力设计值q2:L44.000.250.90=1

9、.235kNm;q=15.876+1.235=17.111kN/m;（竖楞双肢时要除以2）竖楞的最大弯距：M=0.117.111450.0450.0=3.46105N.mm;其中Q一竖楞承受的应力(Nmm2);M-竖楞计算最大弯距(N.mm);W-竖楞的截面抵抗矩(mm3),W=6.40104;f-竖楞的抗弯强度设计值(Nmm2);f=13.000Nmm2;竖楞的最大应力计算值：。=M/W=3.46105/6.40104=5.406Nmm2;竖楞的最大应力计算值Q=5.406Nmm2小于抗弯强度设计值=13.000Nmm2,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

10、如下：其中，V-竖楞计算最大剪力(N);I-计算跨度(柱箍间距)：I=450.0mm;q-作用在模板上的侧压力线荷载，它包括：竖楞的最大剪力：V=0.617.111450.0=4619.97N;截面抗剪强度必须满足下式：其中，-竖楞截面最大受剪应力(Nmm2);竖楞计算最大剪力(N):b-一竖楞的截面宽度(mm):b=60.0mm;hn-竖楞的截面高度(mm):hn=80.0mm;竖楞截面最大受剪应力计算值:T=34619.97(260.080.0)=1.4Nmm2;竖楞截面最大受剪应力计算值T=1.4Nmm2等于设计值fv=1.40Nmm2,满足要求！3 .挠度验算最大挠度按三跨连续梁计算，

11、公式如下：其中，3-竖楞最大挠度(mm);q-作用在竖楞上的线荷载(kNm):q=60.000.25=14.70kN/m;I-计算跨度(柱箍间距)：I=450.0mm;E-竖楞弹性模量(Nmm2):E=8000.00Nmm2;I一竖楞截面的惯性矩(mm4),1=2.56x106;竖楞最大容许挠度=450/250=1.800mm;竖楞的最大挠度计算值：3=0.67714.70450.04/(1008000.04 .56106)=0.199mm;竖楞的最大挠度计算值3=0.199mm小于竖楞最大容许挠度=1.800mm,满足要求！五.B方向柱箍的计算本算例中,柱箍采用钢楞,截面类型为圆钢管48x3

12、.5;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=5.08cm3;钢柱箍截面惯性矩I=12.19cm4;柱箍为2跨，按集中荷载二跨连续梁计算(附计算简图)：1.=(550+182+802)2+12(W)=385mmB方向柱箍计算简图其中P-竖楞方木传递到柱箍的集中荷载(kN),竖楞距离取B方向的;P=(1.260.000.90+1.44.000.90)0.245X0.45/2=3.85kN;(钢管为双肢，因此除以2)B方向柱箍剪力图(kN)最大支座力：N=5.857kN;B方向柱箍弯矩图(kN.m)最大弯矩:M=0.129kN.m;B方向柱箍变形图(kN.m)最大变形:V=0.041

13、mm;1 .柱箍抗弯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=0.13kN.m;弯矩作用平面内柱箍截面抵抗矩:W=5.08cm3;B边柱箍的最大应力计算值:。=24.19Nmm2;B边柱箍的最大应力计算值。=24.19Nmm2小于抗弯设计值f=205.000Nmm2,满足要求！2 .柱箍携度验算经过计算得到：3=0.041mm;柱箍最大容许挠度:3=275.0/250=1.100mm;柱箍的最大挠度3=0.041mm小于柱箍最大容许挠度=1.100mm,满足要求！六.B方向对拉螺栓的计算计算公式如下：其中N一对拉螺栓所受的拉力；A-对拉螺栓有效面积（mm2）;f-对拉

14、螺栓的抗拉强度设计值，取170.000Nmm2;查表得：对拉螺栓的型号:M12;对拉螺栓的有效直径:9.85mm;对拉螺栓的有效面积:A=76.00mm2;对拉螺栓所受的最大拉力：N=5.857kNo对拉螺栓最大容许拉力值:N=1.701057.6010-5=12.920kN;对拉螺栓所受的最大拉力N=5.857kN小于对拉螺栓最大容许拉力值N=12.920kN,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，柱箍采用钢楞，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为：本工程中,柱箍采用钢楞,截面类型为圆钢管48x3.5;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=5.08cm3;钢柱箍截面惯性矩I=121.90cm4;柱箍为2跨，按二跨连续梁计算(附计算简图)：H方向柱箍计算简图其中P-竖楞方木传递到柱箍的集中荷载(kN),竖楞距离取H方向的;P=(1.260.000.90+1.44.000.90)0.1970.45/2=3.10kN;H方向柱箍剪力图(kN)最大支座力：N=7.195kN;H方向柱箍弯矩图(kN.m)最大弯矩:M=0.306kN.m;H方向柱箍变形图(kN.m)最大变形:V=0.078mm;1 .柱箍抗弯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=0.31kN.m;弯矩作用平面内柱箍截面抵