模板计算.docx

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模板计算

（二）设计计算

1.楼板厚度80㎜、100㎜和110㎜，模板板面采用12㎜厚竹胶板，次龙骨采用50×100㎜，E=104N/㎜2,I=bh3/12=4.16×104㎜4,方木主龙骨采用100×100㎜。

1.1荷载计算：

模板及支架自重标准值：

0.6KN/㎡

混凝土标准值：

24KN/㎡

钢筋自重标准值：

1.1KN/㎡

施工人员及设备荷载标准值：

2.5KN/㎡

楼板按150㎜厚计算：

荷载标准值：

F1=0.6+24×0.15+1.1+2.5=7.8KN

荷载设计值：

F2=（0.6+24×0.15+1.1）×1.2+2.5×1.4=9.86KN

1.2计算次龙骨间距：

新浇筑的混凝土均匀作用在胶合板上，单位宽度的面板可以视为梁，次龙骨作为梁支点按三跨连续考虑，梁宽取300㎜。

按抗弯强度验算：

式中：

M——弯距设计值（N.㎜）

q1——作用在顶板上的均部荷载（N/㎜），查《建筑施工手册》（第四版）表8-69组合。

q1=F2×0.3=9.86×0.3=2.96KN/M

l——次龙骨间距

δ——受弯应力设计值（N/㎜2）

W——截面抵抗矩

bh2

fm——模板的抗弯强度设计值（N/㎜2），按《建筑施工手册》（第四版）表2-98，取11N/㎜2

1

㎜

按模板的刚度要求，最大变形值为模板设计跨度的1/250

q——作用在模板上的均布荷载（N/㎜）

E——模板的弹性模量（N/㎜2），E=104N/㎜2

I——模板的截面惯性矩（㎜4），I=

bh2=8.1×103㎜4

㎜

取抗弯承载力，刚度要求计算的小值，l=516㎜,施工次龙骨间距取200㎜

1.3用ф48×3.5扣件架管，间距最大为1200㎜，最下一层地杆距地300㎜，中间水平拉杆间距大于1200㎜，支撑杆有效面积A=489㎜2（内R=41㎜）

（1）抗压强度验算：

N=9.86×2.12×1.2=25.08KN

[N]=Af=489×215×10-3=105KN>11.6KN满足

（2）稳定性验算：

（按中心点最大偏心25㎜计算）：

=

（D4-d4）/64=1.22×105㎜4

iX=（IX/A）1/2=15.79㎜

IX=1800/iX=1800/15.79=114

查Q235，b类截面轴压稳定系数фx=0.453

欧拉临界应力:

Nex=

2EA/

=

2×2.06×105×489/114=76.4KN

初始偏心弯距：

MX=Ne=16×103×25=4×104N.㎜

截面塑性发展系数rx=1.0

受压最大纤维毛截面抵抗距

W1X=IX/（D/2）=1.22×105/24=5083.3㎜3

N/фxA+

mxMX/[（1-0.8N）/Nex]=175.9MPa<215MPa（满足要求）

2.墙体模板计算

2.1荷载计算：

（1）新浇混凝土对模板产生的最大侧压力

，地下室层高3.3M，标准层层高3.0M，，侧压力为

F1=0.22rct0

v1/2F2=Hrc

其中：

F1、F2——新浇混凝土对模板产生的最大侧压力

rc——混凝土重力密度，取24KN/M

t0——新浇混凝土的初凝时间，按自拌混凝土为3～5h，取t0=4h

v——混凝土浇筑速度，取v=3m/h

H——混凝土侧压力计算位置处至新浇顶面的总高度，取6m

1——外加剂影响修正系数，

1=1.0

2——混凝土坍落度修正系数，按坍落度120～180㎜，取

2=1.15

计算得F1=0.22×24×4×1.0×1.15×31/2=42.068KN/㎡

F2=24×3.3=79.2KN/㎡>F1

取F=F1==42.068KN/㎡

（2）倾倒混凝土时对模板产生的水平荷载

混凝土采用料斗浇筑，取倾斜倒混凝土对模板产生的水平荷载

4KN/㎡。

由

、

两项荷载组合，得模板承受的水平荷载值为

q=1.2×

+1.4×

=1.2×42.068+1.4×4=56.082KN/㎡（用于验算模板及其支撑的强度）

q=

=42.068KN/㎡（用于验算模板及支撑的刚度）

2.2模板及次龙骨的设计及验算

（1）次龙骨设计及验算：

次龙骨选用50×100㎜方木，间距200㎜，按受力方向其截面性能为：

E=104N/㎜2，

87KN/㎜2，I=416㎝2，w=83㎝2

主龙骨间距取600㎜，次龙骨按三跨连续梁计算

（2）次龙骨的强度验算：

次龙骨承受的荷载为

q托=qL模=56.082×0.3=16.82KN

式中：

q托——模板传给次龙骨的线荷载

L模——模板的跨度

计算简图见下图:

得次龙骨截面最大弯距为：

Mmax=0.1q托

2托=0.1×16.82×0.62=0.61KN.M

M/W=0.61×106/83×103=7.349<[

]=87N/㎜2

次龙骨的强度满足要求。

（3）次龙骨的刚度验算：

梁承受的线荷载为：

q次=qL模=56.082×0.25=14.02KN

计算简图见下图：

得最大挠度为：

=0.677×q次L次/100EI

=0.677×14.02×0.64×1012/100×104×416×106

=0.296<[

]=1.5㎜

次龙骨的刚度满足要求。

2.3主龙骨的设计及验算：

主龙骨选用ф48×3.5×2钢管，间距为600㎜，双根布置，穿墙螺栓间距取600㎜，主龙骨按三跨连续梁计算。

（1）主龙骨的截面的强度验算：

次龙骨传给主龙骨的集中荷载为

P主=q托L次=16.82×0.6=12.36KN

计算简图见下图:

得主龙骨截面最大弯矩为

Mmax=0.604P主L次=0.604×10.092×0.6=3.657KN

M/W=3.657×106/2×15.08×103=121.253<215N/㎜2

主龙骨的强度满足要求。

（2）主龙骨的刚度验算：

次龙骨传给主龙骨的集中荷载为：

P主=q次L次=14.02×0.6=8.412KN

计算简图见下图：

得最大挠度为：

=1.883×PL/100EI=1.883×10.3×103×0.63×109/100×2.06×105×2×12.19×104=0.83<3.00㎜（满足要求）

主龙骨的刚度满足要求。

2.4穿墙螺栓验算：

每根穿墙螺栓承受的拉力为：

T=qs=52.58×0.45×0.6=14.2KN

选用ф14穿墙螺栓，查表得净面积A=105㎜2

T/A=14.2×103/105=135<215KN/㎜2

满足要求。

3.柱模板计算

验算截面为500×600（存在的截面最多，具有代表性），高为2.9米，柱子用80×60方木钢管及对拉螺杆夹紧柱模板。

3.1柱模板的验算

①模板的标准荷载：

现浇砼对模板的侧压力

砼的浇筑速度为2.5m/h

F1=0.22rctoβ1β2V1/2

=0.22×25×200÷（30+15）×1.2×1.0×2.51/2=42.52KN/m

F2=rcH=25×2.9=72.5＞42.52KN/m2

取f=42.52KN/m2

有效压头高度h=42.52/25=1.701m

倾倒砼时对模板产生的水平振动荷载6KN/m2

②模板的强度验算

柱模选用多层板，竖向小方木间距为0.2m，柱箍间距为0.5m，故其标准设计荷载：

q1=（1.4f+1.4g）×0.9

=（1.4×50.8+1.4×6）×0.9=71.568KN/m2

化为线荷载71.568×0.2=14.31KN/m

支座弯矩MA=-1/2q1m2=-1/2×14.31×0.152=-0.161KN·m

跨中弯矩ME=0.1ql2=0.1×14.31×0.32=0.1288＜∣-0.161∣

取Mmax=-0.161KN·m

W=（30×1.82）/6=16.2cm3

WX=N/An+Mmax/γmax=71.568÷0.2+0.2415÷1.4=0.358

强度能满足要求。

柱模的刚度验算：

柱模板刚度计算的荷载标准

q2=1.2f×0.3×0.8=1.2×50.8×0.3×0.8=14.63KN/m2

端部挠度

WC=q2ml3/24EI（-1+6n2+3n3）

=（14.63×0.15×0.33）÷（24×0.1×108×43.74×10-8）×（-1+6×0.52+3×0.53）

=4.94×10-4＜L/400=0.3/400=7.5×10-4

WE=5q2l4/150EI=（14.63×0.34）÷（150×0.1×108×43.74×10-8）

=1.81×10-4＜7.5×10-4

刚度能满足要求。

3.2柱箍拉杆验算：

拉杆间距同柱箍间距

A=0.5×0.5=0.25

P=F·A=67.592×0.25=16.898KN＜23.75KN

柱箍拉杆能满足要求。

4.梁模板计算（取梁截面500×600）

（1）抗弯强度验算：

1）荷载：

底模自重5×0.018×0.5×0.6=0.027KN/m

混凝土自重24×0.4×1.2×0.6=6.91KN/m

钢筋自重1.5×0.4×1.2×0.6=0.432KN/m

振捣混凝土荷载2×0.4×0.6=0.48KN/m

合计q1=7.489KN/m

乘以折减系数0.9则q1×0.9=q2=7.1KN/m

2）抗弯承载力验算：

底模下的方木间距为0.2m，是一个多等多跨连续梁，考虑到木材的长度有限，故按四等跨计算。

按最不利荷载结构静力表得：

弯矩系数：

KM=-0.121

剪力系数：

KV=-0.620

挠度系数：

Kw=0.967

则M=KM×q

2=-0.121×10.00×0.22=-0.048KN/m=-0.048×106N/㎜

δ=m/w=-0.048×106×6/（450×402）=4.86

剪力强度验算：

V=KVq

=-0.620×7.1×0.2=0.88KN

剪应力：

=3v/2bh=3×1.24×103/（2×450×40）

=0.103N/㎜2<1.4N/㎜2

（3）挠度验算：

荷载不包括振捣混凝土荷载，则q1=14.723则q2=13.25KN/m

W=Kwq

4/100EI=0.967×13.25×2004/（100×9×103×450×403/12）=0.094<[W]=l/720=200/720=0.278㎜（满足要求）

4.2侧模验算：

（1）荷载验算：

砼的浇筑速度：

V=2.5m³/h

浇筑温度为15℃，坍落度为：

30-50mm。

T0=200/（T+15）=200/（15+15）=6.66

1）侧压力F1=0.22rt0β1β2V1/2

=0.22×24×6.66×1.2×1×2.51/2

=52.74KN/m2

F2=r0h=24×0.8=19.2KN/m2＜52.74KN/m

取f=19.2KN/m

乘以分项系数：

F=19.2×1.2=23.04KN/m2

2）振捣混凝土时产生的荷载：

4KN/m2

乘以分项系数：

4×1.4=5.6KN/m2

以上两荷载合计23.04+5.6=28.64KN/m2

根据立档间距为500㎜，则荷载为：

28.64×0.5=14.32KN

乘以折减系数，则q=14.32×0.9=12.88KN

（2）抗弯强度验算：

仍按四等跨计算，其KM、KV、KW于前述相同，设侧模50㎜厚则：

M=KM×q

2=-0.121×10.00×6002=435.6×103KN/㎜

δ=m/w=435.6×103×6/（600×402）=2.75<13KN/㎜2

（满足要求）

（3）抗剪强度验算：

V=KVq

=-0.620×10×600=3720N=3.72KN

剪应力：

=3v/2bh=3×3720/（2×600×40）=0.23

（满足要求）

（4）挠度验算：

取侧压力f=23.04KN/㎡化为线荷载23.04×0.6=13.82KN/㎡

乘以折减系数，则13.82×0.9=12.24KN/㎡

W=Kwq

4/100EI=0.967×12.24×6004×12/（100×9×103×600×403）=0.533㎜

（满足要求）

（5）钢管支柱验算（按1250㎜验算）

δ=N/фA=33.1/0.191×4.89=35.44<215N/㎜2（满足要求）

所以钢管支撑不会发生失稳