柱模板設(shè)計示意圖 柱截面寬度B(mm):700.00；柱截面高度H(mm):700.00；柱模板的總計算高度:H = 6.00m； 根據(jù)規(guī)范，當(dāng)采用溜槽、串筒或?qū)Ч軙r，傾倒混凝土產(chǎn)生的荷載標(biāo)準(zhǔn)值為2.00kN/m2；
計算簡圖
一、參數(shù)信息
1.基本參數(shù)
柱截面寬度B方向?qū)菟〝?shù)目:1；柱截面寬度B方向豎楞數(shù)目:3；
柱截面高度H方向?qū)菟〝?shù)目:1；柱截面高度H方向豎楞數(shù)目:3；
對拉螺栓直徑(mm):M12；
2.柱箍信息
柱箍材料:木楞；
寬度(mm):80.00；高度(mm):100.00；
柱箍的間距(mm):450；柱箍肢數(shù):1；
3.豎楞信息
豎楞材料:木楞；
寬度(mm):60.00；高度(mm):80.00；
豎楞肢數(shù):2；
4.面板參數(shù)
面板類型:竹膠合板；面板厚度(mm):18.00；
面板彈性模量(N/mm2):9500.00；
面板抗彎強(qiáng)度設(shè)計值fc(N/mm2):13.00；
面板抗剪強(qiáng)度設(shè)計值(N/mm2):1.50；
5.木方參數(shù)
方木抗彎強(qiáng)度設(shè)計值fc(N/mm2):13.00；方木彈性模量E(N/mm2):9500.00；
方木抗剪強(qiáng)度設(shè)計值ft(N/mm2):1.50；
二、柱模板荷載標(biāo)準(zhǔn)值計算
按《施工手冊》，新澆混凝土作用于模板的最大側(cè)壓力，按下列公式計算，并取其中的較小值:
其中 γ -- 混凝土的重力密度，取24.000kN/m3；
t -- 新澆混凝土的初凝時間，取2.000h；
T -- 混凝土的入模溫度，取12.000℃；
V -- 混凝土的澆筑速度，取2.500m/h；
H -- 模板計算高度，取6.000m；
β1-- 外加劑影響修正系數(shù)，取1.000；
β2-- 混凝土坍落度影響修正系數(shù)，取1.000。
根據(jù)以上兩個公式計算的新澆筑混凝土對模板的最大側(cè)壓力F；
分別為 16.697 kN/m2、144.000 kN/m2，取較小值16.697 kN/m2作為本工程計算荷載。
計算中采用新澆混凝土側(cè)壓力標(biāo)準(zhǔn)值 F1=16.697kN/m2；
傾倒混凝土?xí)r產(chǎn)生的荷載標(biāo)準(zhǔn)值 F2= 2 kN/m2。
三、柱模板面板的計算
模板結(jié)構(gòu)構(gòu)件中的面板屬于受彎構(gòu)件，按簡支梁或連續(xù)梁計算。本工程中取柱截面寬度B方向和H方向中豎楞間距最大的面板作為驗算對象，進(jìn)行強(qiáng)度、剛度計算。強(qiáng)度驗算要考慮新澆混凝土側(cè)壓力和傾倒混凝土?xí)r產(chǎn)生的荷載；撓度驗算只考慮新澆混凝土側(cè)壓力。
由前述參數(shù)信息可知，柱截面寬度B方向豎楞間距最大，為l= 320 mm，且豎楞數(shù)為 3，面板為2 跨，因此對柱截面寬度B方向面板按均布荷載作用下的二跨連續(xù)梁進(jìn)行計算。
面板計算簡圖
1.面板抗彎強(qiáng)度驗算
對柱截面寬度B方向面板按均布荷載作用下的二跨連續(xù)梁用下式計算最大跨中彎距：
其中， M--面板計算最大彎距(N.mm)；
l--計算跨度(豎楞間距): l =320.0mm；
q--作用在模板上的側(cè)壓力線荷載，它包括:
新澆混凝土側(cè)壓力設(shè)計值q1: 1.2×16.70×0.45×0.90=8.115kN/m；
傾倒混凝土側(cè)壓力設(shè)計值q2: 1.4×2.00×0.45×0.90=1.134kN/m，式中，0.90為按《施工手冊》取用的臨時結(jié)構(gòu)折減系數(shù)。
q = q1 + q2 =8.115+1.134=9.249 kN/m；
面板的最大彎距：M =0.125 ×9.249×320×320= 9.47×104N.mm；
面板最大應(yīng)力按下式計算：
其中， σ --面板承受的應(yīng)力(N/mm2)；
M --面板計算最大彎距(N.mm)；
W --面板的截面抵抗矩 :
b:面板截面寬度，h:面板截面厚度；
W= 450×18.0×18.0/6=2.43×104 mm3；
f --面板的抗彎強(qiáng)度設(shè)計值(N/mm2)； f=13.000N/mm2；
面板的最大應(yīng)力計算值： σ = M/W = 9.47×104 / 2.43×104 = 3.897N/mm2；
面板的最大應(yīng)力計算值 σ =3.897N/mm2 小于 面板的抗彎強(qiáng)度設(shè)計值 [σ]=13N/mm2，滿足要求！
2.面板抗剪驗算
最大剪力按均布荷載作用下的二跨連續(xù)梁計算，公式如下:
其中， ∨--面板計算最大剪力(N)；
l--計算跨度(豎楞間距): l =320.0mm；
q--作用在模板上的側(cè)壓力線荷載，它包括:
新澆混凝土側(cè)壓力設(shè)計值q1: 1.2×16.70×0.45×0.90=8.115kN/m；
傾倒混凝土側(cè)壓力設(shè)計值q2: 1.4×2.00×0.45×0.90=1.134kN/m，式中，0.90為按《施工手冊》取用的臨時結(jié)構(gòu)折減系數(shù)。
q = q1 + q2 =8.115+1.134=9.249 kN/m；
面板的最大剪力：∨ = 0.625×9.249×320.0 = 1849.748N；
截面抗剪強(qiáng)度必須滿足下式:
其中， τ --面板承受的剪應(yīng)力(N/mm2)；
∨--面板計算最大剪力(N)：∨ = 1849.748N；
b--構(gòu)件的截面寬度(mm)：b = 450mm ；
hn--面板厚度(mm)：hn = 18.0mm ；
fv---面板抗剪強(qiáng)度設(shè)計值(N/mm2)：fv = 13.000 N/mm2；
面板截面受剪應(yīng)力計算值: τ =3×1849.748/(2×450×18.0)=0.343N/mm2；
面板截面抗剪強(qiáng)度設(shè)計值: [fv]=1.500N/mm2；
面板截面的受剪應(yīng)力 τ =0.343N/mm2 小于 面板截面抗剪強(qiáng)度設(shè)計值 [fv]=1.5N/mm2，滿足要求！
3.面板撓度驗算
最大撓度按均布荷載作用下的二跨連續(xù)梁計算，撓度計算公式如下:
其中， ω--面板最大撓度(mm)；
q--作用在模板上的側(cè)壓力線荷載(kN/m)： q = 16.70×0.45＝7.51 kN/m；
l--計算跨度(豎楞間距): l =320.0mm ；
E--面板彈性模量（N/mm2）：E = 9500.00 N/mm2 ；
I--面板截面的慣性矩(mm4)；
I= 450×18.0×18.0×18.0/12 = 2.19×105 mm4；
面板最大容許撓度: [ω] = 320 / 250 = 1.28 mm；
面板的最大撓度計算值: ω = 0.521×7.51×320.04/(100×9500.0×2.19×105) = 0.198 mm；
面板的最大撓度計算值 ω =0.198mm 小于 面板最大容許撓度設(shè)計值 [ω]= 1.28mm,滿足要求！
四、豎楞方木的計算
模板結(jié)構(gòu)構(gòu)件中的豎楞（小楞）屬于受彎構(gòu)件，按連續(xù)梁計算。
本工程柱高度為6.0m,柱箍間距為450mm，豎楞為大于 3 跨，因此按均布荷載作用下的三跨連續(xù)梁計算。
本工程中，豎楞采用木楞，寬度60mm，高度80mm，截面慣性矩I和截面抵抗矩W分別為:
W = 60×80×80/6 = 64cm3；
I = 60×80×80×80/12 = 256cm4；
豎楞方木計算簡圖
1.抗彎強(qiáng)度驗算
支座最大彎矩計算公式：
其中， M--豎楞計算最大彎距(N.mm)；
l--計算跨度(柱箍間距): l =450.0mm；
q--作用在豎楞上的線荷載，它包括:
新澆混凝土側(cè)壓力設(shè)計值q1: 1.2×16.70×0.32×0.90=5.770kN/m；
傾倒混凝土側(cè)壓力設(shè)計值q2: 1.4×2.00×0.32×0.90=0.806kN/m；
q = (5.770+0.806)/2=3.288 kN/m；
豎楞的最大彎距：M =0.1×3.288×450.0×450.0= 6.66×104N.mm；
其中， σ --豎楞承受的應(yīng)力(N/mm2)；
M --豎楞計算最大彎距(N.mm)；
W --豎楞的截面抵抗矩(mm3)，W=6.40×104；
f --豎楞的抗彎強(qiáng)度設(shè)計值(N/mm2)； f=13.000N/mm2；
豎楞的最大應(yīng)力計算值: σ = M/W = 6.66×104/6.40×104 = 1.04N/mm2；
豎楞的最大應(yīng)力計算值 σ =1.04N/mm2 小于 豎楞的抗彎強(qiáng)度設(shè)計值 [σ]=13N/mm2，滿足要求！
2.抗剪驗算
最大剪力按均布荷載作用下的三跨連續(xù)梁計算，公式如下:
其中， ∨--豎楞計算最大剪力(N)；
l--計算跨度(柱箍間距): l =450.0mm；
q--作用在模板上的側(cè)壓力線荷載，它包括:
新澆混凝土側(cè)壓力設(shè)計值q1: 1.2×16.70×0.32×0.90=5.770kN/m；
傾倒混凝土側(cè)壓力設(shè)計值q2: 1.4×2.00×0.32×0.90=0.806kN/m；
q = (5.770+0.806)/2=3.288 kN/m；
豎楞的最大剪力：∨ = 0.6×3.288×450.0 = 887.879N；
截面抗剪強(qiáng)度必須滿足下式:
其中， τ --豎楞截面最大受剪應(yīng)力(N/mm2)；
∨--豎楞計算最大剪力(N)：∨ = 887.879N；
b--豎楞的截面寬度(mm)：b = 60.0mm ；
hn--豎楞的截面高度(mm)：hn = 80.0mm ；
fv--豎楞的抗剪強(qiáng)度設(shè)計值(N/mm2)：fv = 1.500 N/mm2；
豎楞截面最大受剪應(yīng)力計算值: τ =3×887.879/(2×60.0×80.0)=0.277N/mm2；
豎楞截面抗剪強(qiáng)度設(shè)計值: [fv]=1.500N/mm2；
豎楞截面最大受剪應(yīng)力計算值 τ =0.277N/mm2 小于 豎楞截面抗剪強(qiáng)度設(shè)計值 [fv]=1.5N/mm2，滿足要求！
3.撓度驗算
最大撓度按三跨連續(xù)梁計算，公式如下:
其中， ω--豎楞最大撓度(mm)；
q--作用在豎楞上的線荷載(kN/m)： q =16.70×0.32 = 5.34 kN/m；
l--計算跨度(柱箍間距): l =450.0mm ；
E--豎楞彈性模量（N/mm2）：E = 9500.00 N/mm2 ；
I--豎楞截面的慣性矩(mm4)，I=2.56×106；
豎楞最大容許撓度: [ω] = 450/250 = 1.8mm；
豎楞的最大撓度計算值: ω = 0.677×5.34×450.04/(100×9500.0×2.56×106) = 0.061 mm；
豎楞的最大撓度計算值 ω=0.061mm 小于 豎楞最大容許撓度 [ω]=1.8mm ，滿足要求！
五、B方向柱箍的計算
本工程中，柱箍采用方木，截面慣性矩I和截面抵抗矩W分別為:
W = 8 ×10 ×10 / 6 = 133.33 cm3；
I = 8 ×10 ×10 ×10 / 12 = 666.67 cm4；
柱箍為2 跨，按集中
荷載二跨連續(xù)梁計算（附計算簡圖）：
B方向柱箍計算簡圖
其中 P - -豎楞方木傳遞到柱箍的集中荷載(kN)，豎楞距離取B方向的；
P = (1.2 ×16.7×0.9 + 1.4 ×2×0.9)×0.32 × 0.45/1 = 2.96 kN；
B方向柱箍剪力圖(kN)
最大支座力: N = 4.269 kN；
B方向柱箍彎矩圖(kN.m)
最大彎矩: M = 0.116 kN.m；
B方向柱箍變形圖(mm)
最大變形: V = 0.020 mm；
1. 柱箍抗彎強(qiáng)度驗算
柱箍截面抗彎強(qiáng)度驗算公式
其中 ，柱箍桿件的最大彎矩設(shè)計值: M = 0.12 kN.m；
彎矩作用平面內(nèi)柱箍截面抵抗矩: W = 133.33 cm3；
B邊柱箍的最大應(yīng)力計算值: σ = 0.83 N/mm2；
柱箍的抗彎強(qiáng)度設(shè)計值: [f] = 13 N/mm2；
B邊柱箍的最大應(yīng)力計算值 σ =0.83N/mm2 小于 柱箍的抗彎強(qiáng)度設(shè)計值 [f]=13N/mm2，滿足要求!
2. 柱箍撓度驗算
經(jīng)過計算得到: ω = 0.02 mm；
柱箍最大容許撓度:[ω] = 350 / 250 = 1.4 mm；
柱箍的最大撓度 ω =0.02mm 小于 柱箍最大容許撓度 [ω]=1.4mm，滿足要求!
六、B方向?qū)菟ǖ挠嬎?br>計算公式如下:
其中 N -- 對拉螺栓所受的拉力；
A -- 對拉螺栓有效面積 (mm2)；
f -- 對拉螺栓的抗拉強(qiáng)度設(shè)計值，取170 N/mm2；
查表得：
對拉螺栓的型號: M12 ；
對拉螺栓的有效直徑: 9.85 mm；
對拉螺栓的有效面積: A= 76 mm2；
對拉螺栓所受的最大拉力: N = 4.269 kN。
對拉螺栓最大容許拉力值: [N] = 1.70×105×7.60×10-5 = 12.92 kN；
對拉螺栓所受的最大拉力 N=4.269kN 小于 對拉螺栓最大容許拉力值 [N]=12.92kN，對拉螺栓強(qiáng)度驗算滿足要求!
七、H方向柱箍的計算
本工程中，柱箍采用木楞，截面慣性矩I和截面抵抗矩W分別為:
W = 8 ×10 ×10 / 6 = 133.33 cm3；
I = 8 ×10 ×10 ×10 / 12 = 666.67 cm4；
柱箍為2 跨，按二跨
連續(xù)梁計算（附計算簡圖）：
H方向柱箍計算簡圖
其中 P -- 豎楞方木傳遞到柱箍的集中荷載(kN)，豎楞距離取H方向的；
P = (1.2×16.7×0.9+1.4×2×0.9)×0.32 ×0.45/1 = 2.96 kN；
H方向柱箍剪力圖(kN)
最大支座力: N = 4.269 kN；
H方向柱箍彎矩圖(kN.m)
最大彎矩: M = 0.116 kN.m；
H方向柱箍變形圖(mm)
最大變形: V = 0.020 mm；
1.柱箍抗彎強(qiáng)度驗算
柱箍截面抗彎強(qiáng)度驗算公式:
其中， 柱箍桿件的最大彎矩設(shè)計值: M = 0.12 kN.m；
彎矩作用平面內(nèi)柱箍截面抵抗矩: W = 133.33 cm3；
H邊柱箍的最大應(yīng)力計算值: σ = 0.826 N/mm2；
柱箍的抗彎強(qiáng)度設(shè)計值: [f] = 13 N/mm2；
H邊柱箍的最大應(yīng)力計算值 σ =0.826N/mm2 小于 柱箍的抗彎強(qiáng)度設(shè)計值 [f]=13N/mm2，滿足要求!
2. 柱箍撓度驗算
經(jīng)過計算得到: V = 0.02 mm；
柱箍最大容許撓度: [V] = 350 / 250 = 1.4 mm；
柱箍的最大撓度 V =0.02mm 小于 柱箍最大容許撓度 [V]=1.4mm，滿足要求!
八、H方向?qū)菟ǖ挠嬎?br>驗算公式如下:
其中 N -- 對拉螺栓所受的拉力；
A -- 對拉螺栓有效面積 (mm2)；
f -- 對拉螺栓的抗拉強(qiáng)度設(shè)計值，取170 N/mm2；
查表得：
對拉螺栓的直徑: M12 ；
對拉螺栓有效直徑: 9.85 mm；
對拉螺栓有效面積: A= 76 mm2；
對拉螺栓最大容許拉力值: [N] = 1.70×105×7.60×10-5 = 12.92 kN；
對拉螺栓所受的最大拉力: N = 4.269 kN。
對拉螺栓所受的最大拉力: N=4.269kN 小于 [N]=12.92kN，
對拉螺栓強(qiáng)度驗算滿足要求!
三、梁模板(木支撐)計算書
梁的模板設(shè)計計算以航站樓工程 KL2（4）為例計算如下：
一、計算參數(shù)
1、模板參數(shù)
木支撐縱距Lb (m): 0.400；
立桿計算高度H (m): 6.200;
立桿采用圓木；
立桿圓木大頭直徑R(mm): 200.000；
立桿圓木小頭直徑r(mm): 100.000；
梁底斜撐方木截面寬度b1 (mm): 60.000:
梁底斜撐方木截面高度h1 (mm): 80.000:
帽木長度La(m): 1.200:
帽木截面寬度b2 (mm): 80.000:
帽木斜撐方木截面高度h2 (mm): 120.000:
斜撐與立桿連接處到帽木的距離h0 (mm): 600.000:
梁截面寬度B(m): 0.400:
梁截面高度D(m): 1.000:
2、荷載參數(shù)
模板自重(kN/m2): 0.350；
混凝土與鋼筋自重(kN/m2): 25.000；
振搗混凝土荷載(kN/m2): 1.000；
新澆混凝土荷載側(cè)壓力(kN/m2):12.000;
3、梁側(cè)模板參數(shù)
梁側(cè)斜撐截面寬度b3 (mm): 80.000；
梁側(cè)斜撐截面高度h3 (mm): 80.000；
梁側(cè)背楞截面寬度b4 (mm): 80.000；
梁側(cè)背楞截面高度h4 (mm): 80.000；
梁側(cè)斜撐至梁側(cè)背楞的距離Ld(m): 0.150；
4、面板參數(shù)
面板選用類型: 膠合面板；
面板彈性模量E(N/mm2): 9500.000;
面板厚度(mm): 40.000;
面板抗彎設(shè)計值fm(N/mm2): 13.000;
5、立桿圓木參數(shù)
立桿圓木選用木材：柏木；
圓木彈性模量E(N/mm2): 10000.000；
圓木抗壓強(qiáng)度設(shè)計值fv(N/mm2): 16.000；
6、斜撐方木參數(shù)
斜撐方木選用木材：東北落葉松；
斜撐方木彈性模量E(N/mm2): 10000.000；
斜撐方木抗壓強(qiáng)度設(shè)計值fv(N/mm2): 15.000；
7、帽木方木參數(shù)
帽木方木選用木材：東北落葉松；
彈性模量E(N/mm2): 10000.000；
抗剪強(qiáng)度設(shè)計值fv(N/mm2): 1.600；
抗彎強(qiáng)度設(shè)計值fm(N/mm2): 17.000；
8、梁側(cè)背楞參數(shù)
梁側(cè)背楞選用類型：東北落葉松；
梁側(cè)背楞彈性模量E(N/mm2): 10000.000；
梁側(cè)背楞抗彎強(qiáng)度設(shè)計值fm(N/mm2): 17.000；
二、梁模板荷載標(biāo)準(zhǔn)值計算
1.梁側(cè)模板荷載
強(qiáng)度驗算要考慮新澆混凝土側(cè)壓力和傾倒混凝土?xí)r產(chǎn)生的荷載；撓度驗算只考慮新澆混凝土側(cè)壓力。
按《施工手冊》，新澆混凝土作用于模板的最大側(cè)壓力，按下列公式計算，并取其中的較小值:
其中 γ -- 混凝土的重力密度，取24.000kN/m3；
t -- 新澆混凝土的初凝時間，可按現(xiàn)場實(shí)際值取，輸入0時系統(tǒng)按200/(T+15)計算，得5.714h；
T -- 混凝土的入模溫度，取20.000℃；
V -- 混凝土的澆筑速度，取2.500m/h；
H -- 混凝土側(cè)壓力計算位置處至新澆混凝土頂面總高度，取0.500m；
β1-- 外加劑影響修正系數(shù)，取1.000；
β2-- 混凝土坍落度影響修正系數(shù)，取0.850。
根據(jù)以上兩個公式計算的新澆筑混凝土對模板的最大側(cè)壓力F；
分別為 40.549 kN/m2、12.000 kN/m2，取較小值12.000 kN/m2作為本工程計算荷載。
三、梁側(cè)模板面板的計算：
面板為受彎結(jié)構(gòu),需要驗算其抗彎強(qiáng)度和剛度。強(qiáng)度驗算要考慮新澆混凝土側(cè)壓力和振搗混凝土?xí)r產(chǎn)生的荷載；撓度驗算只考慮新澆混凝土側(cè)壓力。計算的原則是按照支撐的間距和模板面的大小,按支撐在龍骨上的簡支梁計算。
|
