柱模板设计计算书.doc

柱模板支撑计算书
一、柱模板基本参数

柱模板的截面宽度 B=500mm，B方向对拉螺栓1道，
柱模板的截面高度 H=800mm，H方向对拉螺栓2道，
柱模板的计算高度 L = 3000mm，
柱箍间距计算跨度 d = 400mm。
柱模板竖楞截面宽度50mm，高度90mm，间距150mm。
柱箍采用圆钢管48×3.5，每道柱箍2根钢箍，间距400mm。
柱箍是柱模板的横向支撑构件，其受力状态为受弯杆件，应按受弯杆件进行计算。

柱模板计算简图

二、柱模板荷载标准值计算

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。
新浇混凝土侧压力计算公式为下式中的较小值:

其中 —— 混凝土的重力密度，取24.000kN/m3；
　　　t —— 新浇混凝土的初凝时间，为0时(表示无资料)取200/(T+15)，取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 —— 混凝土侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面总高度，取3.000m；
1—— 外加剂影响修正系数，取1.200；
2—— 混凝土坍落度影响修正系数，取1.150。
根据公式计算的新浇混凝土侧压力标准值 F1=65.830kN/m2

实际计算中采用新浇混凝土侧压力标准值 F1=65.830kN/m2
倒混凝土时产生的荷载标准值 F2= 2.000kN/m2。

三、柱模板面板的计算

面板直接承受模板传递的荷载，应该按照均布荷载下的三跨连续梁计算，计算如下

面板计算简图
1.面板强度计算
支座最大弯矩计算公式

跨中最大弯矩计算公式

其中 q —— 强度设计荷载(kN/m)；
q = (1.2×65.83+1.4×2.00)×0.40 = 32.72kN/m
　　 d —— 竖楞的距离，d = 150mm；
经过计算得到最大弯矩 M = 0.10×32.718×0.15×0.15=0.074kN.M
面板截面抵抗矩 W = 400.0×10.0×10.0/6=6666.7mm3

经过计算得到 = M/W = 0.074×106/6666.7 = 11.042N/mm2

面板的计算强度小于15.0N/mm2,满足要求!

2.抗剪计算
最大剪力的计算公式如下:
Q = 0.6qd
截面抗剪强度必须满足:
T = 3Q/2bh < [T]
其中最大剪力 Q=0.6×0.150×32.718=2.945kN
　　截面抗剪强度计算值 T=3×2945/(2×400×10)=1.104N/mm2
　　截面抗剪强度设计值 [T]=1.40N/mm2

面板的抗剪强度计算满足要求!

3.面板挠度计算
最大挠度计算公式

其中 q —— 混凝土侧压力的标准值，q = 65.830×0.400=26.332kN/m；
　　 E —— 面板的弹性模量，取6500.0N/mm2；

　　 I —— 面板截面惯性矩 I = 400.0×10.0×10.0×10.0/12=33333.3mm4；
经过计算得到 v =0.677×(65.830×0.40)×150.04/(100×6500.0×33333.3) = 0.417mm
[v] 面板最大允许挠度，[v] = 150.000/250 = 0.60mm；

面板的最大挠度满足要求!

四、竖楞方木的计算

竖楞方木直接承受模板传递的荷载，应该按照均布荷载下的三跨连续梁计算，计算如下

竖楞方木计算简图
1.竖楞方木强度计算
支座最大弯矩计算公式

跨中最大弯矩计算公式

其中 q —— 强度设计荷载(kN/m)；
q = (1.2×65.83+1.4×2.00)×0.15 = 12.27kN/m
　　 d为柱箍的距离，d = 400mm；
经过计算得到最大弯矩 M = 0.10×12.269×0.40×0.40=0.196kN.M
竖楞方木截面抵抗矩 W = 50.0×90.0×90.0/6=67500.0mm3

经过计算得到 = M/W = 0.196×106/67500.0 = 2.908N/mm2

竖楞方木的计算强度小于13.0N/mm2,满足要求!

2.竖楞方木抗剪计算
最大剪力的计算公式如下:
Q = 0.6qd
截面抗剪强度必须满足:
T = 3Q/2bh < [T]
其中最大剪力 Q=0.6×0.400×12.269=2.945kN
　　截面抗剪强度计算值 T=3×2945/(2×50×90)=0.982N/mm2
　　截面抗剪强度设计值 [T]=1.30N/mm2

竖楞方木抗剪强度计算满足要求!

3.竖楞方木挠度计算
最大挠度计算公式

其中 q —— 混凝土侧压力的标准值，q = 65.830×0.150=9.875kN/m；
　　 E —— 竖楞方木的弹性模量，取6500.0N/mm2；
　　 I —— 竖楞方木截面惯性矩 I = 50.0×90.0×90.0×90.0/12=3037500.5mm4；
经过计算得到 v =0.677×(65.830×0.15)×400.04/(100×6500.0×3037500.5) = 0.087mm

[v] 竖楞方木最大允许挠度，[v] = 400.000/250 = 1.60mm；

竖楞方木的最大挠度满足要求!

五、B方向柱箍的计算

本算例中，柱箍采用钢楞，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
钢柱箍的规格: 圆钢管48×3.5mm；
钢柱箍截面抵抗矩 W = 5.08cm3；
钢柱箍截面惯性矩 I = 12.19cm4；

B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)；
P = (1.2×65.83+1.4×2.00)×0.15 × 0.40 = 4.91kN

经过连续梁的计算得到

B方向柱箍剪力图(kN)

B方向柱箍弯矩图(kN.m)

B方向柱箍变形图(kN.m)
最大弯矩 M = 0.650kN.m
最大支座力 N = 18.105kN
最大变形 v = 0.084mm

1.柱箍强度计算
柱箍截面强度计算公式

其中 Mx —— 柱箍杆件的最大弯矩设计值, Mx = 0.65kN.m；
x —— 截面塑性发展系数, 为1.05；
　　 W —— 弯矩作用平面内柱箍截面抵抗矩, W = 10.16cm3；
柱箍的强度设计值(N/mm2): [f] = 205.000
B边柱箍的强度计算值 f = 63.99N/mm2；
B边柱箍的强度验算满足要求!

2.柱箍挠度计算
经过计算得到 v =0.084mm
[v] 柱箍最大允许挠度，[v] = 250.000/400 = 0.63mm；

柱箍的最大挠度满足要求!

六、B方向对拉螺栓的计算
计算公式:
N < [N] = fA
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170N/mm2；
对拉螺拴的强度要大于最大支座力18.11kN。
经过计算得到B方向对拉螺拴的直径要大于14mm!

七、H方向柱箍的计算

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)；
P = (1.2×65.83+1.4×2.00)×0.15 × 0.40 = 4.91kN

经过连续梁的计算得到

H方向柱箍剪力图(kN)

H方向柱箍弯矩图(kN.m)

H方向柱箍变形图(kN.m)
最大弯矩 M = 0.613kN.m
最大支座力 N = 12.948kN
最大变形 v = 0.152mm

1.柱箍强度计算
柱箍截面强度计算公式

=M/W < [f]
其中 M —— 柱箍杆件的最大弯矩设计值, M = 0.61kN.m；
　　 W —— 弯矩作用平面内柱箍截面抵抗矩, W = 10.16cm3；
柱箍的强度设计值(N/mm2): [f] = 205.000
H边柱箍的强度计算值 f = 60.36N/mm2；
H边柱箍的强度验算满足要求!

2.柱箍挠度计算
经过计算得到 v =0.152mm
[v] 柱箍最大允许挠度，[v] = 266.667/400 = 0.67mm；

柱箍的最大挠度满足要求!
八、H方向对拉螺栓的计算
计算公式:
N < [N] = fA
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170N/mm2；
对拉螺拴的强度要大于最大支座力12.95kN。
经过计算得到H方向对拉螺拴的直径要大于12mm!