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主体剪力墙模板施工方案.doc

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根据规范,当采用溜槽、串筒或导管时,倾倒混凝土产生的荷载标准值为2.00kN/m2; 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:3; 对拉螺栓直径(mm):M12; 2.柱箍信息 柱箍材料:钢楞;截面类型:矩形; 宽度(mm):80.00;高度(mm):100.00;壁厚(mm):5.00; 钢楞截面惯性矩I(cm4):241.42;钢楞截面抵抗矩W(cm3):48.28; 柱箍的间距(mm):500;柱箍肢数:1; 3.竖楞信息 竖楞材料:木楞; 宽度(mm):60.00;高度(mm):60.00; 竖楞肢数:2; 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(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; 柱模板设计示意图 计算简图 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: 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5.714h; T -- 混凝土的入模温度,取20.000℃; V -- 混凝土的浇筑速度,取2.500m/h; H -- 模板计算高度,取3.000m; β1-- 外加剂影响修正系数,取1.000; β2-- 混凝土坍落度影响修正系数,取1.000。 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 47.705 kN/m2、72.000 kN/m2,取较小值47.705 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 F1=47.705kN/m2; 倾倒混凝土时产生的荷载标准值 F2= 2.000 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。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l= 270 mm,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); l--计算跨度(竖楞间距): l =270.0mm; 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: 1.2×47.71×0.50×0.90=25.761kN/m; 倾倒混凝土侧压力设计值q2: 1.4×2.00×0.50×0.90=1.260kN/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 =25.761+1.260=27.021 kN/m; 面板的最大弯距:M =0.125 ×27.021×270×270= 1.97×105N.mm; 面板最大应力按下式计算: 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= 500×18.0×18.0/6=2.70×104 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 = 1.97×105 / 2.70×104 = 7.296N/mm2; 面板的最大应力计算值 σ =7.296N/mm2 小于 面板的抗弯强度设计值 [σ]=13.000N/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二跨连续梁计算,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 =270.0mm; 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: 1.2×47.71×0.50×0.90=25.761kN/m; 倾倒混凝土侧压力设计值q2: 1.4×2.00×0.50×0.90=1.260kN/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 =25.761+1.260=27.021 kN/m; 面板的最大剪力:∨ = 0.625×27.021×270.0 = 4559.743N; 截面抗剪强度必须满足下式: 其中, τ --面板承受的剪应力(N/mm2); ∨--面板计算最大剪力(N):∨ = 4559.743N; b--构件的截面宽度(mm):b = 500mm ; 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 =3×4559.743/(2×500×18.0)=0.760N/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 =0.760N/mm2 小于 面板截面抗剪强度设计值 [fv]=1.500N/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二跨连续梁计算,挠度计算公式如下: 其中, ω--面板最大挠度(mm); q--作用在模板上的侧压力线荷载(kN/m): q = 47.71×0.50=23.85 kN/m; l--计算跨度(竖楞间距): l =270.0mm ; E--面板弹性模量(N/mm2):E = 9500.00 N/mm2 ; I--面板截面的惯性矩(mm4); I= 500×18.0×18.0×18.0/12 = 2.43×105 mm4; 面板最大容许挠度: [ω] = 270.0 / 250 = 1.080 mm; 面板的最大挠度计算值: ω = 0.521×23.85×270.04/(100×9500.0×2.43×105) = 0.286 mm; 面板的最大挠度计算值 ω =0.286mm 小于 面板最大容许挠度设计值 [ω]= 1.080mm,满足要求! 四、竖楞方木的计算 模板结构构件中的竖楞(小楞)属于受弯构件,按连续梁计算。 本工程柱高度为3.0m,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。 本工程中,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 = 60×80×80/6 = 64.00 cm3; I = 60×80×80×80/12 = 256.00 cm4; 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); l--计算跨度(柱箍间距): l =450.0 mm; 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: 1.2×47.71×0.27×0.90=13.911kN/m; 倾倒混凝土侧压力设计值q2: 1.4×2.00×0.27×0.90=0.680kN/m; q = (13.911+0.680)/2=7.296 kN/m; 竖楞的最大弯距:M =0.1×7.296×450.0×450.0= 1.48×105N.mm; 其中, σ --竖楞承受的应力(N/mm2); M --竖楞计算最大弯距(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 = 1.48×105/6.40×104 = 2.308 N/mm2; 竖楞的最大应力计算值 σ =2.308N/mm2 小于 竖楞的抗弯强度设计值 [σ]=13.000N/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: 其中, ∨--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q1:1.2×47.71×0.27×0.90=13.911 kN/m; 倾倒混凝土侧压力设计值q2: 1.4×2.00×0.27×0.90=0.680 kN/m; q = (13.911+0.680)/2=7.296 kN/m; 竖楞的最大剪力:∨ = 0.6×7.296×450.0 = 1969.809 N; 截面抗剪强度必须满足下式: 其中, τ --竖楞截面最大受剪应力(N/mm2); ∨--竖楞计算最大剪力(N):∨ = 1969.809 N; 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 =3×1969.809/(2×60.0×80.0)=0.616 N/mm2; 竖楞截面抗剪强度设计值: [fv]=1.500 N/mm2; 竖楞截面最大受剪应力计算值 τ =0.616N/mm2 小于 竖楞截面抗剪强度设计值 [fv]=1.50N/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: 其中, ω--竖楞最大挠度(mm); q--作用在竖楞上的线荷载(kN/m): q =47.71×0.27 = 12.88 kN/m; l--计算跨度(柱箍间距): l =450.0 mm ; E--竖楞弹性模量(N/mm2):E = 9500.00 N/mm2 ; I--竖楞截面的惯性矩(mm4),I=2.56×106; 竖楞最大容许挠度: [ω] = 450/250 = 1.800 mm; 竖楞的最大挠度计算值: ω = 0.677×12.88×450.04/(100×9500.0×2.56×106) = 0.147 mm; 竖楞的最大挠度计算值 ω=0.147mm 小于 竖楞最大容许挠度 [ω]=1.800mm ,满足要求! 五、B方向柱箍的计算 本工程中,柱箍采用方木,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: W = 8.00 ×10.00 ×10.00 / 6 = 133.33 cm3; I = 8.00 ×10.00 ×10.00 ×10.00 / 12 = 666.67 cm4; 柱箍为2 跨,按集中荷载二跨连续梁计算(附计算简图): 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 = (1.2 ×47.71×0.90 + 1.4 ×2.00×0.90)×0.270 × 0.45/1 = 6.57 kN; 最大支座力: N = 9.798 kN; 最大弯矩: M = 0.233 kN.m; 最大变形: V = 0.034 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 = 0.23 kN.m; 弯矩作用平面内柱箍截面抵抗矩: W = 133.33 cm3; B边柱箍的最大应力计算值: σ = 1.67 N/mm2; 柱箍的抗弯强度设计值: [f] = 13.000 N/mm2; B边柱箍的最大应力计算值 σ =1.67N/mm2 小于 柱箍的抗弯强度设计值 [f]=13.000N/mm2,满足要求! 2. 柱箍挠度验算 经过计算得到: ω = 0.034 mm; 柱箍最大容许挠度:[ω] = 300.0 / 250 = 1.200 mm; 柱箍的最大挠度 ω =0.034mm 小于 柱箍最大容许挠度 [ω]=1.200mm,满足要求! 六、B方向对拉螺栓的计算 计算公式如下: 其中 N -- 对拉螺栓所受的拉力; A -- 对拉螺栓有效面积 (mm2); f -- 对拉螺栓的抗拉强度设计值,取170.000 N/mm2; 查表得: 对拉螺栓的型号: M12 ; 对拉螺栓的有效直径: 9.85 mm; 对拉螺栓的有效面积: A= 76.00 mm2; 对拉螺栓所受的最大拉力: N = 9.798 kN。 对拉螺栓最大容许拉力值: [N] = 1.70×105×7.60×10-5 = 12.920 kN; 对拉螺栓所受的最大拉力 N=9.798kN 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,柱箍采用木楞,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: W = 8.00 ×10.00 ×10.00 / 6 = 133.33 cm3; I = 8.00 ×10.00 ×10.00 ×10.00 / 12 = 666.67 cm4; 柱箍为2 跨,按二跨连续梁计算(附计算简图): 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 = (1.2×47.71×0.90+1.4×2.00×0.90)×0.220 ×0.45/1 = 5.35 kN; 最大支座力: N = 8.314 kN; 最大弯矩: M = 0.167 kN.m; 最大变形: V = 0.019 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 = 0.17 kN.m; 弯矩作用平面内柱箍截面抵抗矩: W = 133.33 cm3; H边柱箍的最大应力计算值: σ = 1.194 N/mm2; 柱箍的抗弯强度设计值: [f] = 13.000 N/mm2; H边柱箍的最大应力计算值 σ =1.194N/mm2 小于 柱箍的抗弯强度设计值 [f]=13.000N/mm2,满足要求! 2. 柱箍挠度验算 经过计算得到: V = 0.019 mm; 柱箍最大容许挠度: [V] = 250.000 / 250 = 1.000 mm; 柱箍的最大挠度 V =0.019mm 小于 柱箍最大容许挠度 [V]=1.000mm,满足要求! 八、H方向对拉螺栓的计算 验算公式如下: 其中 N -- 对拉螺栓所受的拉力; A -- 对拉螺栓有效面积 (mm2); f -- 对拉螺栓的抗拉强度设计值,取170.000 N/mm2; 查表得: 对拉螺栓的直径: M12 ; 对拉螺栓有效直径: 9.85 mm; 对拉螺栓有效面积: A= 76.00 mm2; 对拉螺栓最大容许拉力值: [N] = 1.70×105×7.60×10-5 = 12.920 kN; 对拉螺栓所受的最大拉力: N = 8.314 kN。 对拉螺栓所受的最大拉力: N=8.314kN 小于 [N]=12.920kN,对拉螺栓强度验算满足要求! 梁模板计算书 因本工程梁支架高度大于4米,根据有关文献建议,如果仅按规范计算,架体安全性仍不能得到完全保证。为此计算中还参考了《施工技术》2002(3):《扣件式钢管模板高支撑架设计和使用安全》中的部分内容。 梁段: 一、参数信息 1.模板支撑及构造参数 梁截面宽度 B(m):0.30; 梁截面高度 D(m):0.70 混凝土板厚度(mm):0.10; 立杆纵距(沿梁跨度方向间距)La(m):1.00; 立杆上端伸出至模板支撑点长度a(m):0.10; 脚手架步距(m):1.50; 梁支撑架搭设高度H(m):4.50; 梁两侧立柱间距(m):1.00; 承重架支设:1根承重立杆,木方支撑垂直梁截面; 立杆横向间距或排距Lb(m):1.00; 采用的钢管类型为Φ48×3.50; 扣件连接方式:单扣件,考虑扣件质量及保养情况,取扣件抗滑承载力折减系数:0.80; 2.荷载参数 模板自重(kN/m2):0.35; 钢筋自重(kN/m3):1.50; 施工均布荷载标准值(kN/m2):2.5; 新浇混凝土侧压力标准值(kN/m2):18.0; 倾倒混凝土侧压力(kN/m2):2.0; 振捣混凝土荷载标准值(kN/m2):2.0 3.材料参数 木材品种:粗皮落叶松; 木材弹性模量E(N/mm2):10000.0; 木材抗弯强度设计值fm(N/mm2):17.0; 木材抗剪强度设计值fv(N/mm2):1.7; 面板类型:胶合面板; 钢材弹性模量E(N/mm2):210000.0; 钢材抗弯强度设计值fm(N/mm2):205.0; 面板弹性模量E(N/mm2):9500.0; 面板抗弯强度设计值fm(N/mm2):13.0; 4.梁底模板参数 梁底模板支撑的间距(mm):300.0; 面板厚度(mm):18.0; 5.梁侧模板参数 主楞间距(mm):500; 次楞间距(mm):300; 穿梁螺栓水平间距(mm):500; 穿梁螺栓竖向间距(mm):500; 穿梁螺栓直径(mm):M12; 主楞龙骨材料:木楞,,宽度60mm,高度60mm; 主楞龙骨材料:木楞,,宽度60mm,高度60mm; 二、梁模板荷载标准值计算 1.梁侧模板荷载 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。 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5.714h; T -- 混凝土的入模温度,取20.000℃; V -- 混凝土的浇筑速度,取1.500m/h; H -- 混凝土侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面总高度,取0.750m; 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。 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 44.343 kN/m2、18.000 kN/m2,取较小值18.000 kN/m2作为本工程计算荷载。 三、梁侧模板面板的计算 面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和刚度。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.抗弯验算 其中, σ -- 面板的弯曲应力计算值(N/mm2); M -- 面板的最大弯距(N.mm); W -- 面板的净截面抵抗矩,W = 50.00×1.8×1.8/6=27.00cm3; [f] -- 面板的抗弯强度设计值(N/mm2); 按以下公式计算面板跨中弯矩: 其中 ,q -- 作用在模板上的侧压力,包括: 新浇混凝土侧压力设计值: q1= 1.2×0.50×18.00×0.90=9.72kN/m; 倾倒混凝土侧压力设计值: q2= 1.4×0.50×2.00×0.90=1.26kN/m; q = q1+q2 = 9.720+1.260 = 10.980 kN/m; 计算跨度(内楞间距): l = 300.00mm; 面板的最大弯距 M= 0.1×10.98×300.002 = 9.88×104N.mm; 经计算得到,面板的受弯应力计算值: σ = 9.88×104 / 2.70×104=3.660N/mm2; 面板的抗弯强度设计值: [f] = 13.000N/mm2; 面板的受弯应力计算值 σ =3.660N/mm2 小于 面板的抗弯强度设计值 [f]=13.000N/mm2,满足要求! 2.挠度验算 q--作用在模板上的侧压力线荷载标准值: q
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