500×500柱模板计算书

500×500柱模板计算书

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）:500。00；柱截面高度H（mm):500。00；柱模板的总计算高度：H = 3。00m；

计算简图

一、参数信息

1.基本参数

柱截面宽度B方向对拉螺栓数目:0；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:0；柱截面高度H方向竖楞数目:3；

2.柱箍信息

柱箍材料：木方；

宽度(mm）:60.00;高度(mm)：80。00；

柱箍的间距(mm）:450；柱箍合并根数:1；

3.竖楞信息

竖楞材料：木方；竖楞合并根数:1；

宽度(mm)：60.00；高度（mm)：80。00；

4.面板参数

面板类型:胶合面板;面板厚度（mm）:18.00;

面板弹性模量(N/mm2)：6000.00；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。木方参数

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；

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=0.22γtβ1β2V1/2

F=γH

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，取2.000h；

T —- 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3。000m;

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1.000。

分别计算得 20。036 kN/m2、72。000 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= 2 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。

由前述参数信息可知，柱截面宽度B方向竖楞间距最大，为l= 220 mm,且竖楞数为 3，因此对柱截面宽度B方向面板按均布荷载作用下的两跨连续梁进行计算。

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两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(N·mm）；

l--计算跨度（竖楞间距): l =220.0mm；

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。2×20。04×0.45×0.90=9。737kN/m;

倾倒混凝土侧压力设计值q2:1。4×2。00×0.45×0。90=1.134kN/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 =9。737+1.134=10。871 kN/m；

面板的最大弯矩：M =0。1 ×10.871×220×220= 5。26×104N。mm；

面板最大应力按下式计算:

σ =M/W其中, σ ——面板承受的应力（N/mm2)；

M --面板计算最大弯矩(N·mm）;

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= 450×18。0×18。0/6=2.43×104 mm3；

f ——面板的抗弯强度设计值（N/mm2)； f=13.000N/mm2；

面板的最大应力计算值： σ = M/W = 5.26×104 / 2。43×104 = 2.165N/mm2；

面板的最大应力计算值 σ =2.165N/mm2 小于 面板的抗弯强度设计值 [σ］=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两跨连续梁计算，公式如下：

V=0。625ql

其中， V——面板计算最大剪力(N)；

l-—计算跨度（竖楞间距）： l =220。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。2×20。04×0。45×0.90=9。737kN/m;

倾倒混凝土侧压力设计值q2:1.4×2.00×0.45×0。90=1。134kN/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 =9。737+1。134=10。871 kN/m;

面板的最大剪力：V = 0。625×10。871×220。0 = 1494。831N;

截面抗剪强度必须满足下式：

τ = 3V/(2bhn）≤fv

其中， τ ——面板承受的剪应力（N/mm2)；

V-—面板计算最大剪力（N）：V = 1494。831N；

b—-构件的截面宽度（mm):b = 450mm ；

hn-—面板厚度（mm）：hn = 18.0mm ；

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: τ =3×1494。831/（2×450×18。0）=0.277N/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 τ =0。277N/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两跨连续梁计算，挠度计算公式如下:

ν=0.521ql4/（100EI）

其中，q-—作用在模板上的侧压力线荷载(kN/m)： q = 20。04×0.45＝9.02 kN/m；

ν—-面板最大挠度（mm）；

l——计算跨度（竖楞间距)： l =220。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= 450×18.0×18.0×18。0/12 = 2。19×105 mm4；

面板最大容许挠度： ［ν］ = 220 / 250 = 0.88 mm;

面板的最大挠度计算值： ν= 0。521×9。02×220。04/（100×6000。0×2.19×105） = 0。084 mm;

面板的最大挠度计算值 ν =0.084mm 小于 面板最大容许挠度设计值 ［ν]= 0.88mm,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3。000m，柱箍间距为450mm，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60mm，高度80mm,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:

W = 60×80×80/6×1 = cm3；

I = 60×80×80×80/12×1 = 256cm4；

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（N·mm）;

l--计算跨度(柱箍间距)： l =450.0mm；

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： 1.2×20.036×0.220×0。900=4。761kN/m；

倾倒混凝土侧压力设计值q2：1.4×2。000×0。220×0。900=0.554kN/m;

q = 4。761+0。554=5.315 kN/m；

竖楞的最大弯距：M =0。1×5.315×450.0×450.0= 1。08×105N·mm；

σ =M/W其中， σ —-竖楞承受的应力（N/mm2）；

M -—竖楞计算最大弯矩（N·mm）；

W —-竖楞的截面抵抗矩（mm3），W=6.40×104;

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： σ = M/W = 1。08×105/6。40×104 = 1.682N/mm2;

竖楞的最大应力计算值 σ =1。682N/mm2 小于 竖楞的抗弯强度设计值 ［σ］=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 =450.0mm；

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。2×20。036×0。220×0.900=4.761kN/m;

倾倒混凝土侧压力设计值q2：1。4×2。000×0。220×0。900=0。554kN/m；

q = 4。761+0。554=5.315 kN/m；

竖楞的最大剪力：V = 0。6×5。315×450。0 = 1435。037N;

截面抗剪强度必须满足下式：

τ = 3V/(2bhn）≤fv

其中, τ --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= 0.6×5.315×450=1435。037N；

b --竖楞的截面宽度(mm)：b = 60.0mm ；

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： τ =3×1435.037/(2×60。0×80。0×1)=0。448N/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 τ =0。448N/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：

νmax=0.677ql4/(100EI）≤[ν]=l/250

其中，q-—作用在竖楞上的线荷载(kN/m）： q =20。04×0。22 = 5.31 kN/m；

νmax—-竖楞最大挠度(mm）；

l—-计算跨度（柱箍间距)： l =450。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=2.56×106;

竖楞最大容许挠度: [ν］ = 450/250 = 1.8mm；

竖楞的最大挠度计算值: ν= 0。677×5.31×450.04/(100×9000.0×2.56×106) = 0.0 mm；

竖楞的最大挠度计算值 ν=0。0mm 小于 竖楞最大容许挠度 ［ν］=1。8mm ，满足要求！

五、B方向柱箍的计算

本工程中，柱箍采用木方，宽度60mm,高度80mm，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为：

W = 60×80×80/6 ×1= cm3；

I = 60×80×80×80/12 ×1= 256cm4；

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 ×20.04×0。9 + 1.4 ×2×0.9）×0。22 × 0。45 = 2.39 kN;

B方向柱箍剪力图（kN）

最大支座力: N = 2。392 kN；

B方向柱箍弯矩图（kN·m)

最大弯矩： M = 0.598 kN·m；

B方向柱箍变形图(mm)

最大变形: ν = 1。254 mm；

1. 柱箍抗弯强度验算

柱箍截面抗弯强度验算公式

σ =M/W〈f

其中 ,柱箍杆件的最大弯矩设计值: M = 597932.28 N·mm；

弯矩作用平面内柱箍截面抵抗矩: W = 000 mm3;

B边柱箍的最大应力计算值: σ = 9.34 N/mm2;

柱箍的抗弯强度设计值： ［f］ = 13 N/mm2；

B边柱箍的最大应力计算值 σ =5。98×108/6。40×107=9。34N/mm2 小于 柱箍的抗弯强度设计值 ［f］=13N/mm2，满足要求！

2. 柱箍挠度验算

经过计算得到： ν= 1。254 mm；

柱箍最大容许挠度:[ν］ = 500 / 250 = 2 mm；

柱箍的最大挠度 ν=1.254mm 小于 柱箍最大容许挠度 [ν]=2mm,满足要求!

3。柱箍抗剪强度验算

τ = 3V/(2bhn）≤fv

其中， τ —-柱箍承受的剪应力(N/mm2)；

V—-柱箍计算最大剪力(N）：V = 1435.037N;

b—-柱箍的截面宽度(mm):b = 60.0mm；

hn—-柱箍的截面高度(mm)：hn = 80。0mm ;

fv--—柱箍抗剪强度设计值（N/mm2）:fv = 13.000 N/mm2；

柱箍截面最大受剪应力计算值: τ =3×1435。037/（2×60.0×80。0×1）=0。448N/mm2;

柱箍截面最大受剪应力计算值 τ =0.448N/mm2 小于柱箍抗剪强度设计值[fv]=13N/mm2,满足要求！

六、B方向对拉螺栓的计算

B方向没有设置对拉螺栓！

七、H方向柱箍的计算

本工程中，柱箍采用木方，宽度60mm，高度80mm，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为：

W = 60×80×80/6 ×1= cm3；

I = 60×80×80×80/12 ×1= 256cm4;

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 = （1.2×20.04×0.9+1.4×2×0.9)×0.22 ×0.45 = 2。

H方向柱箍剪力图(kN)

；

39 kN

最大支座力： N = 2。392 kN;

H方向柱箍弯矩图（kN·m）

最大弯矩： M = 0.598 kN·m；

H方向柱箍变形图（mm)

最大变形: ν = 1。254 mm；

1。柱箍抗弯强度验算

柱箍截面抗弯强度验算公式:

σ =M/W〈f

其中， 柱箍杆件的最大弯矩设计值： M = 597932。28 N·mm；

弯矩作用平面内柱箍截面抵抗矩: W = 000 mm3；

H边柱箍的最大应力计算值: σ = 9.343 N/mm2；

柱箍的抗弯强度设计值: ［f］ = 13 N/mm2；

H边柱箍的最大应力计算值 σ =5。98×108/6。40×107=9。343N/mm2 小于 柱箍的抗弯强度设计值 ［f］=13N/mm2,满足要求!

2. 柱箍挠度验算

经过计算得到： ν = 1。254 mm；

柱箍最大容许挠度: ［ν］ = 500 / 250 = 2 mm；

柱箍的最大挠度 ν =1。254mm 小于 柱箍最大容许挠度 ［ν］=2mm，满足要求!

3.柱箍抗剪强度验算

τ = 3V/（2bhn）≤fv

其中， τ ——柱箍承受的剪应力(N/mm2);

V——柱箍计算最大剪力(N）：V = 1435.037N；

b-—柱箍的截面宽度（mm)：b = 60.0mm；

hn-—柱箍的截面高度（mm）:hn = 80。0mm ；

fv—-—柱箍抗剪强度设计值(N/mm2）：fv = 13.000 N/mm2；

柱箍截面最大受剪应力计算值： τ =3×1435.037/（2×60。0×80.0×1)=0.448N/mm2;

柱箍截面最大受剪应力计算值 τ =0。448N/mm2 小于柱箍抗剪强度设计值［fv］=13N/mm2,满足要求！

八、H方向对拉螺栓的计算

H方向没有设置对拉螺栓！