模板设计计算书.docx

1、模板设计计算书墙模板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(GB 50009-2001)、混凝土结构设计规范GB50010-2002、钢结构设计规范(GB 50017-2003)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，当采用容量为大于0.8m3 的运输器具时，倾倒混凝土产生的荷载标准值为6.00kN/m2；一、参数信息1.基本参数次楞(内龙骨)间距(mm):200；穿墙螺栓水平间距(

2、mm):400；主楞(外龙骨)间距(mm):400；穿墙螺栓竖向间距(mm):400；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483.5；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；次楞肢数:1；宽度(mm):45.00；高度(mm):95.00；4.面板参数面板类型:胶合面板；面板厚度(mm):14.00；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/

3、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):206000.00；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 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，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； 1- 外加剂影响修正系数，取1.200； 2-

4、 混凝土坍落度影响修正系数，取0.850。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；分别计算得 48.659 kN/m2、72.000 kN/m2，取较小值48.659 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=48.659kN/m2；倾倒混凝土时产生的荷载标准值 F2= 6 kN/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

5、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 =200.0mm； 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: 1.248.660.400.90=21.021kN/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: 1.46.000.400.90=3.024kN/m； q = q1 + q2 =21.021+3.024=24.045 kN/m；面板的最大弯距：M =0.124.045200.0200.0= 9.62104N.mm；按以下公式进行面板抗弯强度验算： 其中， -面板承受的

6、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= 40014.014.0/6=1.31104 mm3； 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： = M/W = 9.62104 / 1.31104 = 7.361N/mm2；面板截面的最大应力计算值 =7.361N/mm2 小于 面板截面的抗弯强度设计值 f=13N/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 =200.0mm； q

7、-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: 1.248.660.400.90=21.021kN/m； 倾倒混凝土侧压力设计值q2: 1.46.000.400.90=3.024kN/m； q = q1 + q2 =21.021+3.024=24.045 kN/m；面板的最大剪力： = 0.624.045200.0 = 2885.363N；截面抗剪强度必须满足: 其中， -面板截面的最大受剪应力(N/mm2)； -面板计算最大剪力(N)： = 2885.363N； b-构件的截面宽度(mm)：b = 400mm ； hn-面板厚度(mm)：hn = 14.0mm ； fv

8、-面板抗剪强度设计值(N/mm2)：fv = 13.000 N/mm2；面板截面的最大受剪应力计算值: T =32885.363/(240014.0)=0.773N/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=0.773N/mm2 小于 面板截面抗剪强度设计值 T=1.5N/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 = 48.660.4 = 19.46N/mm； l-计算跨度(内楞间距): l = 200mm； E-面板的弹性模量:

9、E = 9500N/mm2； I-面板的截面惯性矩: I = 401.41.41.4/12=9.15cm4；面板的最大允许挠度值: = 0.8mm；面板的最大挠度计算值: = 0.67719.462004/(10095009.15104) = 0.243 mm；面板的最大挠度计算值: =0.243mm 小于等于面板的最大允许挠度值 =0.8mm，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45mm，高度95mm，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:W = 459595/6 = 67.69cm3；I

10、 = 45959595/12 = 321.52cm4； 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 =400.0mm； 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: 1.248.660.200.90=10.510kN/m； 倾倒混凝土侧压力设计值q2: 1.46.000.200.90=1.512kN/m，其 中，0.90为折减系数。 q =(10.510+1.512)/1=12.022 kN/m；内楞的最大弯距：M =0.112.022400.0400.0= 1.92105N

11、.mm；内楞的抗弯强度应满足下式： 其中， -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=6.77104； 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： = 1.92105/6.77104 = 2.842 N/mm2；内楞的抗弯强度设计值: f = 13N/mm2；内楞的最大应力计算值 = 2.842 N/mm2 小于 内楞的抗弯强度设计值 f=13N/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-

12、计算跨度(外楞间距): l =400.0mm； 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: 1.248.660.200.90=10.510kN/m； 倾倒混凝土侧压力设计值q2: 1.46.000.200.90=1.512kN/m，其 中，0.90为折减系数。 q = (q1 + q2)/2 =(10.510+1.512)/1=12.022 kN/m；内楞的最大剪力： = 0.612.022400.0 = 2885.363N；截面抗剪强度必须满足下式: 其中， -内楞的截面的最大受剪应力(N/mm2)； -内楞计算最大剪力(N)： = 2885.363N； b-内楞的截面

13、宽度(mm)：b = 45.0mm ； hn-内楞的截面高度(mm)：hn = 95.0mm ； fv-内楞的抗剪强度设计值(N/mm2)： = 1.500 N/mm2；内楞截面的受剪应力计算值: fv =32885.363/(245.095.0)=1.012N/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 =1.012N/mm2 小于 内楞截面的抗剪强度设计值 fv=1.5N/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， -内楞的最大挠度(mm)； q-作用在

14、内楞上的线荷载(kN/m)： q = 48.660.20/1=9.73 kN/m； l-计算跨度(外楞间距): l =400.0mm ； E-内楞弹性模量（N/mm2）：E = 9500.00 N/mm2 ； I-内楞截面惯性矩(mm4)，I=3.22106；内楞的最大挠度计算值: = 0.6779.73/14004/(10095003.22106) = 0.055 mm；内楞的最大容许挠度值: = 1.6mm；内楞的最大挠度计算值 =0.055mm 小于 内楞的最大容许挠度值 =1.6mm，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

15、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483.5；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 = (1.248.66+1.46)0.20.4/2=2.4kN； 外楞计算跨度(对拉螺栓水平间距): l = 400mm；外楞最大弯矩:M = 0.1752404.47400.00= 1.68105 N/mm；强度验算公式： 其中， - 外楞的最大应力计算值(N/mm2) M - 外楞的最大弯距(N.mm)；M = 1.68105 N/mm W -

16、外楞的净截面抵抗矩； W = 5.08103 mm3； 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: = 1.68105/5.08103 = 33.132 N/mm2；外楞的抗弯强度设计值: f = 205N/mm2；外楞的最大应力计算值 =33.132N/mm2 小于 外楞的抗弯强度设计值 f=205N/mm2,满足要求！5.外楞的抗剪强度验算公式如下: 其中，P-作用在外楞的荷载: P = (1.248.66+1.46)0.20.4/2=2.404kN； l-计算跨度(水平螺栓间距间距): l =400.0mm； -外楞计算最大剪力(N)；外

17、楞的最大剪力： = 0.652404.469 = 6.25102N；外楞截面抗剪强度必须满足: 其中， -外楞截面的受剪应力计算值(N/mm2)； -外楞计算最大剪力(N)： = 6.25102N； 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 = 1.500 N/mm2；外楞截面的受剪应力计算值: =36.25102/(280.0100.0)=0.117N/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=1.5N/mm2；外楞截

18、面的受剪应力计算值 =0.117N/mm2 小于 外楞截面的抗剪强度设计值 fv=1.5N/mm2，满足要求！3.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，P-内楞作用在支座上的荷载(kN/m)：P = 48.660.200.40/21.95 kN/m； -外楞最大挠度(mm)； l-计算跨度(水平螺栓间距): l =400.0mm ； E-外楞弹性模量（N/mm2）：E = 206000.00 N/mm2 ； I-外楞截面惯性矩(mm4)，I=1.22105；外楞的最大挠度计算值: = 1.1463.89100/24003

19、/(1002060001.22105) = 0.057mm；外楞的最大容许挠度值: = 1.6mm；外楞的最大挠度计算值 =0.057mm 小于 外楞的最大容许挠度值 =1.6mm，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 N/mm2；查表得：穿墙螺栓的型号: M14 ；穿墙螺栓有效直径: 11.55 mm；穿墙螺栓有效面积: A = 105 mm2；穿墙螺栓最大容许拉力值: N = 1.701051.0510-4 = 17.85 kN；穿墙螺栓所受的最大拉力: N =48

20、.6590.40.4 = 7.785 kN。穿墙螺栓所受的最大拉力 N=7.785kN 小于 穿墙螺栓最大容许拉力值 N=17.85kN，满足要求！顶板柱帽高支撑架的计算依据建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范（JGJ130-2001）、混凝土结构设计规范GB50010-2002、建筑结构荷载规范(GB 50009-2001)、钢结构设计规范(GB 50017-2003)等规范编制。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。一、参数信息:1.模板支架参

21、数横向间距或排距(m):0.45；纵距(m):0.90；步距(m):1.50；立杆上端伸出至模板支撑点长度(m):0.30；模板支架搭设高度(m):4.60；采用的钢管(mm):483.5 ；板底支撑连接方式:方木支撑；扣件连接方式:双扣件，考虑扣件的保养情况，扣件抗滑承载力系数:0.80；2.荷载参数模板与木板自重(kN/m2):0.350；混凝土与钢筋自重(kN/m3):25.000；施工均布荷载标准值(kN/m2):2.500；4.材料参数面板采用胶合面板，厚度为14mm；板底支撑采用方木；面板弹性模量E(N/mm2):9500；面板抗弯强度设计值(N/mm2):13；木方抗剪强度设计值

22、(N/mm2):1.400；木方的间隔距离(mm):250.000；木方弹性模量E(N/mm2):9500.000；木方抗弯强度设计值(N/mm2):13.000；木方的截面宽度(mm):45.00；木方的截面高度(mm):95.00；托梁材料为：木方 : 8095mm；5.楼板参数钢筋级别:三级钢HRB 400(20MnSiV,20MnSiNb,20MnTi)；楼板混凝土强度等级:C30；每层标准施工天数:7；每平米楼板截面的钢筋面积(mm2):360.000；楼板的计算长度(m):4.50；施工平均温度():15.000；楼板的计算宽度(m):4.00；楼板的计算厚度(mm):800.00

23、； 图2 楼板支撑架荷载计算单元二、模板面板计算:面板为受弯构件,需要验算其抗弯强度和刚度，取单位宽度1m的面板作为计算单元 面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为：W = 1001.42/6 = 32.667 cm3；I = 1001.43/12 = 22.867 cm4；模板面板的按照三跨连续梁计算。 面板计算简图1、荷载计算(1)静荷载为钢筋混凝土楼板和模板面板的自重(kN/m)：q1 = 250.81+0.351 = 20.35 kN/m；(2)活荷载为施工人员及设备荷载(kN)：q2 = 2.51= 2.5 kN/m；2、强度计算最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的弯矩和

24、，计算公式如下: 其中：q=1.220.35+1.42.5= 27.92kN/m最大弯矩M=0.127.920.252= 0.174 kNm；面板最大应力计算值 = 174500/32666.667 = 5.342 N/mm2；面板的抗弯强度设计值 f=13 N/mm2；面板的最大应力计算值为 5.342 N/mm2 小于面板的抗弯强度设计值 13 N/mm2,满足要求!3、挠度计算挠度计算公式为 其中q = 20.35kN/m面板最大挠度计算值 v = 0.67720.352504/(10095003215156.25)=0.018 mm； 面板最大允许挠度 V=250/ 250=1 mm；

25、面板的最大挠度计算值 0.018 mm 小于 面板的最大允许挠度 1 mm,满足要求!三、模板支撑方木的计算:方木按照两跨连续梁计算，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:W=4.59.59.5/6 = 67.69 cm3；I=4.59.59.59.5/12 = 321.52 cm4； 方木楞计算简图1.荷载的计算：(1)钢筋混凝土板自重(kN/m)：q1= 250.250.8 = 5 kN/m；(2)模板的自重线荷载(kN/m):q2= 0.350.25 = 0.088 kN/m ；(3)活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载(kN)：p1 = 2.50.25 = 0.625 kN/m；

26、2.强度验算:最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的弯矩和，计算公式如下: 均布荷载 q = 1.2 (q1 + q2)+ 1.4 p1 = 1.2(5 + 0.088)+1.40.625 = 6.98 kN/m；最大弯矩 M = 0.125ql2 = 0.1256.980.92 = 0.707 kN.m；最大支座力 N = 1.25ql = 1.25 6.980.9 = 7.853 kN ；方木最大应力计算值 = M /W = 0.707106/67687.5 = 10.441 N/mm2；方木的抗弯强度设计值 f=13.000 N/mm2；方木的最大应力计算值为 10.441 N

27、/mm2 小于方木的抗弯强度设计值 13 N/mm2,满足要求!3.抗剪验算：截面抗剪强度必须满足: T = 3Q/2bh T其中最大剪力: Q = 0.6256.980.9 = 3.926 kN；方木受剪应力计算值 T = 3 3.926103/(2 4595) = 1.378 N/mm2；方木抗剪强度设计值 T = 1.4 N/mm2；方木的受剪应力计算值 1.378 N/mm2 小于 方木的抗剪强度设计值 1.4 N/mm2，满足要求!4.挠度验算:最大挠度考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的挠度和，计算公式如下: 均布荷载 q = q1 + q2 = 5.088 kN/m；最大挠度

28、计算值 = 0.5215.0889004 /(10095003215156.25)= 0.569 mm；最大允许挠度 V=900/ 250=3.6 mm；方木的最大挠度计算值 0.569 mm 小于 方木的最大允许挠度 3.6 mm,满足要求!四、托梁材料计算:托梁按照集中荷载作用下的两跨连续梁计算；托梁采用：木方 : 8095mm；W=120.333 cm3；I=571.583 cm4；集中荷载P取纵向板底支撑传递力，P = 7.853 kN； 托梁计算简图 托梁计算弯矩图(kN.m) 托梁计算变形图(mm) 托梁计算剪力图(kN) 最大弯矩 Mmax = 0.766 kN.m ；最大变形

29、Vmax = 0.152 mm ；最大支座力 Qmax = 17.364 kN ；最大应力 = 765861.111/120333.333 = 6.364 N/mm2；托梁的抗压强度设计值 f=13 N/mm2；托梁的最大应力计算值 6.364 N/mm2 小于 托梁的抗压强度设计值 13 N/mm2,满足要求!托梁的最大挠度为 0.152mm 小于 900/250,满足要求!五、模板支架立杆荷载标准值(轴力):作用于模板支架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。1.静荷载标准值包括以下内容：(1)脚手架的自重(kN)：NG1 = 0.1384.6 = 0.637 kN；钢管的自重计算参照扣件式规范附录A。(2)模板的自重(kN)：NG2 = 0.350.450.9 = 0.142 kN；(3)钢筋混凝土楼板自重(kN)：NG3 = 250.80.450.9 = 8.1 kN；经计算得到，静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3 = 8.878 kN；2.活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载。经计算得到，活荷载标准值 NQ = (2.5+2 ) 0.450