地下室计算书分析.docx
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地下室计算书分析
1.1.1地下室柱模板
柱模板设计示意图
柱截面宽度B(mm):
600.00;柱截面高度H(mm):
700.00;柱模板的总计算高度:
H=3.80m;
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:
1;柱截面宽度B方向竖楞数目:
4;
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:
4;
对拉螺栓直径(mm):
M14;
2.柱箍信息
柱箍材料:
木方;
宽度(mm):
50.00;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):
50.00;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3.800m;
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20.036kN/m2、91.200kN/m2,取较小值20.036kN/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=2kN/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,柱截面高度H方向竖楞间距最大,为l=217mm,且竖楞数为4,因此柱截面高度H方向面板按均布荷载作用下的三跨连续梁进行计算。
面板计算简图
1.面板抗弯强度验算
对柱截面宽度H方向面板按均布荷载作用下的三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=217.0mm;
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=10.871kN/m;
面板的最大弯矩:
M=0.1×10.871×217×217=5.12×104N.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=2.43×104mm3;
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=5.12×104/2.43×104=2.107N/mm2;
面板的最大应力计算值σ=2.107N/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三跨连续梁计算,公式如下:
V=0.6ql
其中,V--面板计算最大剪力(N);
l--计算跨度(竖楞间距):
l=217.0mm;
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=10.871kN/m;
面板的最大剪力:
V=0.6×10.871×217.0=1415.469N;
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=1415.469N;
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=13.000N/mm2;
面板截面受剪应力计算值:
τ=3×1415.469/(2×450×18.0)=0.262N/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=0.262N/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三跨连续梁计算,挠度计算公式如下:
ν=0.677ql4/(100EI)
其中,q--作用在模板上的侧压力线荷载(kN/m):
q=20.04×0.45=9.02kN/m;
ν--面板最大挠度(mm);
l--计算跨度(竖楞间距):
l=217.0mm;
E--面板弹性模量(N/mm2):
E=6000.00N/mm2;
I--面板截面的惯性矩(mm4);
I=bh3/12
I=450×18.0×18.0×18.0/12=2.19×105mm4;
面板最大容许挠度:
[ν]=217/250=0.868mm;
面板的最大挠度计算值:
ν=0.677×9.02×217.04/(100×6000.0×2.19×105)=0.103mm;
面板的最大挠度计算值ν=0.103mm小于面板最大容许挠度设计值[ν]=0.868mm,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3.800m,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50mm,高度80mm,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W=50×80×80/6×1=53.33cm3;
I=50×80×80×80/12×1=213.33cm4;
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:
1.2×20.036×0.217×0.900=4.696kN/m;
倾倒混凝土侧压力设计值q2:
1.4×2.000×0.217×0.900=0.547kN/m;
q=4.696+0.547=5.242kN/m;
竖楞的最大弯距:
M=0.1×5.242×450.0×450.0=1.06×105N·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=5.33×104;
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=1.06×105/5.33×104=1.991N/mm2;
竖楞的最大应力计算值σ=1.991N/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:
1.2×20.036×0.217×0.900=4.696kN/m;
倾倒混凝土侧压力设计值q2:
1.4×2.000×0.217×0.900=0.547kN/m;
q=4.696+0.547=5.242kN/m;
竖楞的最大剪力:
V=0.6×5.242×450.0=1415.469N;
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=0.6×5.242×450=1415.469N;
b--竖楞的截面宽度(mm):
b=50.0mm;
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=1.500N/mm2;
竖楞截面最大受剪应力计算值:
τ=3×1415.469/(2×50.0×80.0×1)=0.531N/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=0.531N/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=20.04×0.18=5.24kN/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=9000.00N/mm2;
I--竖楞截面的惯性矩(mm4),I=2.13×106;
竖楞最大容许挠度:
[ν]=450/250=1.8mm;
竖楞的最大挠度计算值:
ν=0.677×5.24×450.04/(100×9000.0×2.13×106)=0.076mm;
竖楞的最大挠度计算值ν=0.076mm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50mm,高度80mm,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W=50×80×80/6×1=53.33cm3;
I=50×80×80×80/12×1=213.33cm4;
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)×0.183×0.45=1.99kN;
B方向柱箍剪力图(kN)
最大支座力:
N=4.650kN;
B方向柱箍弯矩图(kN·m)
最大弯矩:
M=0.186kN·m;
B方向柱箍变形图(mm)
最大变形:
ν=0.056mm;
1.柱箍抗弯强度验算
柱箍截面抗弯强度验算公式
σ=M/W其中,柱箍杆件的最大弯矩设计值:
M=185632.29N·mm;
弯矩作用平面内柱箍截面抵抗矩:
W=53333mm3;
B边柱箍的最大应力计算值:
σ=3.48N/mm2;
柱箍的抗弯强度设计值:
[f]=13N/mm2;
B边柱箍的最大应力计算值σ=1.86×108/5.33×107=3.48N/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=0.056mm;
柱箍最大容许挠度:
[ν]=300/250=1.2mm;
柱箍的最大挠度ν=0.056mm小于柱箍最大容许挠度[ν]=1.2mm,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=1415.469N;
b--柱箍的截面宽度(mm):
b=50.0mm;
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=13.000N/mm2;
柱箍截面最大受剪应力计算值:
τ=3×1415.469/(2×50.0×80.0×1)=0.531N/mm2;
柱箍截面最大受剪应力计算值τ=0.531N/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
计算公式如下:
N<[N]=f×A
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;
查表得:
对拉螺栓的型号:
M14;
对拉螺栓的有效直径:
11.55mm;
对拉螺栓的有效面积:
A=105mm2;
对拉螺栓所受的最大拉力:
N=4.65kN。
对拉螺栓最大容许拉力值:
[N]=1.70×105×1.05×10-4=17.85kN;
对拉螺栓所受的最大拉力N=4.65kN小于对拉螺栓最大容许拉力值[N]=17.85kN,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,柱箍采用木方,宽度50mm,高度80mm,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W=50×80×80/6×1=53.33cm3;
I=50×80×80×80/12×1=213.33cm4;
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)×0.217×0.45=2.36kN;
H方向柱箍剪力图(kN)
最大支座力:
N=5.365kN;
H方向柱箍弯矩图(kN·m)
最大弯矩:
M=0.245kN·m;
H方向柱箍变形图(mm)
最大变形:
ν=0.094mm;
1.柱箍抗弯强度验算
柱箍截面抗弯强度验算公式:
σ=M/W其中,柱箍杆件的最大弯矩设计值:
M=245137.53N·mm;
弯矩作用平面内柱箍截面抵抗矩:
W=53333mm3;
H边柱箍的最大应力计算值:
σ=4.596N/mm2;
柱箍的抗弯强度设计值:
[f]=13N/mm2;
H边柱箍的最大应力计算值σ=2.45×108/5.33×107=4.596N/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=0.094mm;
柱箍最大容许挠度:
[ν]=350/250=1.4mm;
柱箍的最大挠度ν=0.094mm小于柱箍最大容许挠度[ν]=1.4mm,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=1415.469N;
b--柱箍的截面宽度(mm):
b=50.0mm;
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=13.000N/mm2;
柱箍截面最大受剪应力计算值:
τ=3×1415.469/(2×50.0×80.0×1)=0.531N/mm2;
柱箍截面最大受剪应力计算值τ=0.531N/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
验算公式如下:
N<[N]=f×A
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;
查表得:
对拉螺栓的直径:
M14;
对拉螺栓有效直径:
11.55mm;
对拉螺栓有效面积:
A=105mm2;
对拉螺栓最大容许拉力值:
[N]=1.70×105×1.05×10-4=17.85kN;
对拉螺栓所受的最大拉力:
N=5.365kN。
对拉螺栓所受的最大拉力:
N=5.365kN小于[N]=17.85kN,对拉螺栓强度验算满足要求!
1.1.2地下室框梁模板
1.1.2.1计算简图
1.1.2.2计算参数
500×800截面梁,层高3.8m模板支撑图参数列表:
一、结构基本参数:
1、梁宽:
500mm
2、梁高度:
800mm
3、楼板厚度:
350mm
4、层高:
3.8m
二、梁底模板支撑参数:
1、承重架选型:
钢管扣件
2、承重架支设方式:
梁下双支顶立杆
3、梁底承重立杆根数:
2根
4、模板材料:
胶合板
5、模板厚度:
15mm
6、梁底木方根数:
4根
7、木方截面规格:
50×80mm
8、梁底木方间距:
150mm
9、梁底小横杆:
φ48×3.5钢管
10、小横杆间距:
450mm
11、梁侧立杆间距:
1.1m
12、梁侧立杆跨度方向间距(不大于):
0.9m
13、立杆基础:
混凝土楼板上铺50mm厚木脚手板
14、顶托内托梁类型:
无托梁
15、梁底立杆跨度方向间距(不大于):
0.9m
16、梁底立杆横向间距:
0.37m
17、水平杆步距:
1.5m
18、板下顶部2道水平杆步距调整为:
1.38m
19、水平杆总步数(含扫地杆和顶部加密区,不含梁下附加水平杆):
3步
20、扫地杆距架体基础上表面:
200mm
21、板下架体含可调支托搭设高度(至支托顶,扣垫板厚度):
3.26m
22、梁底支顶立杆含可调支托搭设高度(至支托顶,扣垫板厚度):
2.81m
23、支撑架体计算高度(等于层高):
3.8m
24、板下立杆支撑自由端高度:
400mm
25、梁下立杆支撑自由端高度:
400mm
26、梁下是否附加水平杆:
附加一道水平杆,使梁下支顶立杆自由端高度控制在500以内
三、梁侧模板参数:
1、梁宽:
500mm
2、梁高度:
800mm
3、楼板厚度:
350mm
4、模板材料:
胶合板
5、模板厚度:
15mm
6、梁侧木方根数:
3根
7、木方截面规格:
50×80mm
8、木方间距:
240mm
9、主龙骨选型:
双钢管
10、主龙骨间距(不大于):
450mm
11、对拉螺栓直径:
14mm
12、对拉螺栓道数:
1道
13、对拉螺栓竖向间距:
/
14、第一道螺栓距梁底:
225mm
15、对拉螺栓跨度方向间距(同主龙骨):
450mm
16、梁侧斜支撑间距:
不设斜支撑
1.1.2.3计算书
一、参数信息
1.模板支撑及构造参数
梁截面宽度B(m):
0.50;梁截面高度D(m):
0.80;
混凝土板厚度(mm):
350.00;立杆沿梁跨度方向间距La(m):
0.90;
立杆上端伸出至模板支撑点长度a(m):
0.42;
立杆步距h(m):
1.50;板底承重立杆横向间距或排距Lb(m):
0.90;
梁支撑架搭设高度H(m):
3.80;梁两侧立杆间距(m):
1.05;
承重架支撑形式:
梁底支撑小楞垂直梁截面方向;
梁底增加承重立杆根数:
2;
采用的钢管类型为Φ48×3;
立杆承重连接方式:
可调托座;
2.荷载参数
新浇混凝土重力密度(kN/m3):
24.00;模板自重(kN/m2):
0.50;钢筋自重(kN/m3):
1.50;
施工均布荷载标准值(kN/m2):
2.0;新浇混凝土侧压力标准值(kN/m2):
17.8;
振捣混凝土对梁底模板荷载(kN/m2):
2.0;振捣混凝土对梁侧模板荷载(kN/m2):
4.0;
3.材料参数
木材品种:
柏木;木材弹性模量E(N/mm2):
9000.0;
木材抗压强度设计值fc(N/mm):
16.0;
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;
面板材质:
胶合面板;面板厚度(mm):
15.00;
面板弹性模量E(N/mm2):
6000.0;面板抗弯强度设计值fm(N/mm2):
13.0;
4.梁底模板参数
梁底方木截面宽度b(mm):
50.0;梁底方木截面高度h(mm):
80.0;
梁底纵向支撑根数:
4;
5.梁侧模板参数
次楞间距(mm):
350;主楞竖向根数:
2;
穿梁螺栓直径(mm):
M14;穿梁螺栓水平间距(mm):
700;
主楞到梁底距离依次是:
30mm,220mm;
主楞材料:
圆钢管;
直径(mm):
48.00;壁厚(mm):
3.50;
主楞合并根数:
2;
次楞材料:
木方;
宽度(mm):
50.00;高度(mm):
80.00;
二、梁侧模板荷载计算
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0.800m;
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1.150。
分别计算得17.848kN/m2、19.200kN/m2,取较小值17.848kN/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振捣混凝土时产生的荷载;挠度验算只考虑新浇混凝土侧压力。
面板计算简图(单位:
mm)
1.强度计算
材料抗弯强度验算公式如下:
σ=M/W其中,W--面板的净截面抵抗矩,W=45×1.5×1.5/6=16.88cm3;
M--面板的最大弯矩(N·mm);
σ--面板的弯曲应力计算值(N/mm2);
[f]--面板的抗弯强度设计值(N/mm2);
按照均布活荷载最不利布置下的三跨连续梁计算:
Mmax=0.1q1l2+0.117q2l2
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=1.2×0.45×17.85×0.9=8.674kN/m;
振捣混凝土荷载设计值:
q2=1.4×0.45×4×0.9=2.268k