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43407墙模板计算书
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,当采用容量为0.2~0.8m3的运输器具时,倾倒混凝土产生的荷载标准值为4.00kN/m2;
一、参数信息
1.基本参数
次楞(内龙骨)间距(mm):
250;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):
M14;
2.主楞信息
龙骨材料:
钢楞;截面类型:
圆钢管48×3.5;
钢楞截面惯性矩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):
100.00;
次楞肢数:
1;
4.面板参数
面板类型:
竹胶合板;面板厚度(mm):
12.00;
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γ--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5.000h;
T--混凝土的入模温度,取25.000℃;
V--混凝土的浇筑速度,取1.000m/h;
H--模板计算高度,取4.500m;
β1--外加剂影响修正系数,取1.200;
β2--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36.432kN/m2、108.000kN/m2,取较小值36.432kN/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=36.432kN/m2;
倾倒混凝土时产生的荷载标准值F2=4.000kN/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=250.0mm;
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:
1.2×36.43×0.60×0.90=23.608kN/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:
1.4×4.00×0.60×0.90=3.024kN/m;
q=q1+q2=23.608+3.024=26.632kN/m;
面板的最大弯距:
M=0.1×26.632×250.0×250.0=1.66×105N.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=600×12.0×12.0/6=1.44×104mm3;
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:
σ=M/W=1.66×105/1.44×104=11.559N/mm2;
面板截面的最大应力计算值σ=11.559N/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,∨--面板计算最大剪力(N);
l--计算跨度(竖楞间距):
l=250.0mm;
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:
1.2×36.43×0.60×0.90=23.608kN/m;
倾倒混凝土侧压力设计值q2:
1.4×4.00×0.60×0.90=3.024kN/m;
q=q1+q2=23.608+3.024=26.632kN/m;
面板的最大剪力:
∨=0.6×26.632×250.0=3994.790N;
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);
∨--面板计算最大剪力(N):
∨=3994.790N;
b--构件的截面宽度(mm):
b=600mm;
hn--面板厚度(mm):
hn=12.0mm;
fv--面板抗剪强度设计值(N/mm2):
fv=13.000N/mm2;
面板截面的最大受剪应力计算值:
T=3×3994.790/(2×600×12.0)=0.832N/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=0.832N/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=36.43×0.60=21.86N/mm;
l--计算跨度(内楞间距):
l=250.00mm;
E--面板的弹性模量:
E=9500.00N/mm2;
I--面板的截面惯性矩:
I=60.00×1.20×1.20×1.20/12=8.64cm4;
面板的最大允许挠度值:
[ω]=1.000mm;
面板的最大挠度计算值:
ω=0.677×21.86×250.004/(100×9500.00×8.64×104)=0.704mm;
面板的最大挠度计算值:
ω=0.704mm小于等于面板的最大允许挠度值[ω]=1.000mm,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100mm,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W=50×100×100/6=83.33cm3;
I=50×100×100×100/12=416.67cm4;
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=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:
1.2×36.43×0.25×0.90=9.837kN/m;
倾倒混凝土侧压力设计值q2:
1.4×4.00×0.25×0.90=1.260kN/m,其中,0.90为折减系数。
q=(9.837+1.260)/1=11.097kN/m;
内楞的最大弯距:
M=0.1×11.097×600.0×600.0=3.99×105N.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(mm3),W=8.33×104;
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:
σ=3.99×105/8.33×104=4.794N/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σ=4.794N/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:
1.2×36.43×0.25×0.90=9.837kN/m;
倾倒混凝土侧压力设计值q2:
1.4×4.00×0.25×0.90=1.260kN/m,其中,0.90为折减系数。
q=(q1+q2)/2=(9.837+1.260)/1=11.097kN/m;
内楞的最大剪力:
∨=0.6×11.097×600.0=3994.790N;
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);
∨--内楞计算最大剪力(N):
∨=3994.790N;
b--内楞的截面宽度(mm):
b=50.0mm;
hn--内楞的截面高度(mm):
hn=100.0mm;
fv--内楞的抗剪强度设计值(N/mm2):
τ=1.500N/mm2;
内楞截面的受剪应力计算值:
fv=3×3994.790/(2×50.0×100.0)=1.198N/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τ=1.198N/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,ω--内楞的最大挠度(mm);
q--作用在内楞上的线荷载(kN/m):
q=36.43×0.25/1=9.11kN/m;
l--计算跨度(外楞间距):
l=600.0mm;
E--内楞弹性模量(N/mm2):
E=9500.00N/mm2;
I--内楞截面惯性矩(mm4),I=4.17×106;
内楞的最大挠度计算值:
ω=0.677×9.11/1×600.004/(100×9500.00×4.17×106)=0.202mm;
内楞的最大容许挠度值:
[ω]=2.400mm;
内楞的最大挠度计算值ω=0.202mm小于内楞的最大容许挠度值[ω]=2.400mm,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48×3.5;
外钢楞截面抵抗矩W=5.08cm3;
外钢楞截面惯性矩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=(1.2×36.43+1.4×4.00)×0.25×0.60/2=3.33kN;
外楞计算跨度(对拉螺栓水平间距):
l=600mm;
外楞最大弯矩:
M=0.175×3328.99×600.00=3.50×105N/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=3.50×105N/mm
W--外楞的净截面抵抗矩;W=5.08×103mm3;
[f]--外楞的强度设计值(N/mm2),[f]=205.000N/mm2;
外楞的最大应力计算值:
σ=3.50×105/5.08×103=68.808N/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σ=68.808N/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=(1.2×36.43+1.4×4.00)×0.25×0.60/2=3.329kN;
外楞的最大剪力:
∨=0.65×3328.992=1.30×103N;
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);
∨--外楞计算最大剪力(N):
∨=1.30×103N;
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=1.500N/mm2;
外楞截面的受剪应力计算值:
τ=3×1.30×103/(2×80.0×100.0)=0.243N/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τ=0.243N/mm2小于外楞截面的抗剪强度设计值[fv]=1.50N/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=36.43×0.25×0.60/2=2.73kN/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=210000.00N/mm2;
I--外楞截面惯性矩(mm4),I=1.22×105;
外楞的最大挠度计算值:
ω=1.146×5.46×100/2×600.003/(100×210000.00×1.22×105)=0.264mm;
外楞的最大容许挠度值:
[ω]=2.400mm;
外楞的最大挠度计算值ω=0.264mm小于外楞的最大容许挠度值[ω]=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170.000N/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=17.850kN;
穿墙螺栓所受的最大拉力:
N=36.432×0.600×0.600=13.116kN。
穿墙螺栓所受的最大拉力N=13.116kN小于穿墙螺栓最大容许拉力值[N]=17.850kN,满足要求!
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