墙模板计算书.docx

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墙模板计算书

墙模板计算书

墙模板的计算参照《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）、《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）、《钢结构设计规范》（GB50017-2003）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《建筑施工手册》，当采用容量为0.2～0.8m3的运输器具时，倾倒混凝土产生的荷载标准值为3.00kN/m2；

一、参数信息

1.基本参数

次楞间距（mm）:

325；穿墙螺栓水平间距（mm）:

650；

主楞间距（mm）:

500；穿墙螺栓竖向间距（mm）:

500；

对拉螺栓直径（mm）:

M14；

2.主楞信息

主楞材料:

圆钢管；主楞合并根数:

2；

直径（mm）:

48.00；壁厚（mm）:

3.00；

3.次楞信息

次楞材料:

木方；次楞合并根数:

1；

宽度（mm）:

80.00；高度（mm）:

80.00；

4.面板参数

面板类型:

胶合面板；面板厚度（mm）:

15.00；

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）:

9000.00；

方木抗剪强度设计值fv（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

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5.390m；

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0.850。

分别计算得17.031kN/m2、129.360kN/m2，取较小值17.031kN/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=17.031kN/m2；

倾倒混凝土时产生的荷载标准值F2=3kN/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。

根据《建筑施工手册》，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,按支撑在次楞上的三跨连续梁计算。

面板计算简图

1.抗弯强度验算

弯矩计算公式如下:

M=0.1q1l2+0.117q2l2

其中，M--面板计算最大弯矩（N·mm）；

l--计算跨度（次楞间距）:

l=325.0mm；

新浇混凝土侧压力设计值q1:

1.2×17.031×0.500×0.900=9.197kN/m；

倾倒混凝土侧压力设计值q2:

1.4×3.00×0.50×0.90=1.890kN/m；

其中0.90为按《施工手册》取的临时结构折减系数。

面板的最大弯矩：

M=0.1×9.197×325.02+0.117×1.890×325.02=1.20×105N·mm；

按以下公式进行面板抗弯强度验算：

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=500×15.0×15.0/6=1.88×104mm3；

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：

σ=M/W=1.20×105/1.88×104=6.4N/mm2；

面板截面的最大应力计算值σ=6.4N/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:

V=0.6q1l+0.617q2l

其中，V--面板计算最大剪力（N）；

l--计算跨度（次楞间距）:

l=325.0mm；

新浇混凝土侧压力设计值q1:

1.2×17.031×0.500×0.900=9.197kN/m；

倾倒混凝土侧压力设计值q2:

1.4×3.00×0.50×0.90=1.890kN/m；

面板的最大剪力：

V=0.6×9.197×325.0+0.617×1.890×325.0=2172.4N；

截面抗剪强度必须满足:

τ=3V/（2bhn）≤fv

其中，τ--面板截面的最大受剪应力（N/mm2）；

V--面板计算最大剪力（N）：

V=2172.4N；

b--构件的截面宽度（mm）：

b=500mm；

hn--面板厚度（mm）：

hn=15.0mm；

fv--面板抗剪强度设计值（N/mm2）：

fv=1.500N/mm2；

面板截面的最大受剪应力计算值:

τ=3×2172.4/（2×500×15.0）=0.434N/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τ=0.434N/mm2小于面板截面抗剪强度设计值[τ]=1.5N/mm2，满足要求！

3.挠度验算

根据《建筑施工手册》，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:

ν=0.677ql4/（100EI）≤[ν]=l/250

其中，q--作用在模板上的侧压力线荷载:

q=17.03×0.5=8.516N/mm；

l--计算跨度（次楞间距）:

l=325mm；

E--面板的弹性模量:

E=6000N/mm2；

I--面板的截面惯性矩:

I=50×1.5×1.5×1.5/12=14.06cm4；

面板的最大允许挠度值:

[ν]=1.3mm；

面板的最大挠度计算值:

ν=0.677×8.52×3254/（100×6000×1.41×105）=0.762mm；

面板的最大挠度计算值:

ν=0.762mm小于等于面板的最大允许挠度值[ν]=1.3mm，满足要求！

四、墙模板主次楞的计算

（一）.次楞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，次楞采用木方，宽度80mm，高度80mm，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:

W=8×8×8/6×1=85.33cm3；

I=8×8×8×8/12×1=341.33cm4；

次楞计算简图

1.次楞的抗弯强度验算

次楞最大弯矩按下式计算：

M=0.1q1l2+0.117q2l2

其中，M--次楞计算最大弯矩（N·mm）；

l--计算跨度（主楞间距）:

l=500.0mm；

新浇混凝土侧压力设计值q1:

1.2×17.031×0.325×0.900=5.978kN/m；

倾倒混凝土侧压力设计值q2:

1.4×3.00×0.33×0.90=1.229kN/m，其中，0.90为折减系数。

次楞的最大弯矩：

M=0.1×5.978×500.02+0.117×1.229×500.02=1.85×105N·mm；

次楞的抗弯强度应满足下式：

σ=M/W

其中，σ--次楞承受的应力（N/mm2）；

M--次楞计算最大弯矩（N·mm）；

W--次楞的截面抵抗矩（mm3），W=8.53×104；

f--次楞的抗弯强度设计值（N/mm2）；f=13.000N/mm2；

次楞的最大应力计算值：

σ=1.85×105/8.53×104=2.2N/mm2；

次楞的抗弯强度设计值:

[f]=13N/mm2；

次楞的最大应力计算值σ=2.2N/mm2小于次楞的抗弯强度设计值[f]=13N/mm2，满足要求！

2.次楞的抗剪强度验算

最大剪力按均布荷载作用下的三跨连续梁计算，公式如下:

V=0.6q1l+0.617q2l

其中，V－次楞承受的最大剪力；

l--计算跨度（主楞间距）:

l=500.0mm；

新浇混凝土侧压力设计值q1:

1.2×17.031×0.325×0.900/1=5.978kN/m；

倾倒混凝土侧压力设计值q2:

1.4×3.00×0.33×0.90/1=1.229kN/m，其中，0.90为折减系数。

次楞的最大剪力：

V=0.6×5.978×500.0+0.617×1.229×500.0=2172.4N；

截面抗剪强度必须满足下式：

τ=3V/（2bh0）

其中，τ--次楞的截面的最大受剪应力（N/mm2）；

V--次楞计算最大剪力（N）：

V=2172.4N；

b--次楞的截面宽度（mm）：

b=80.0mm；

hn--次楞的截面高度（mm）：

h0=80.0mm；

fv--次楞的抗剪强度设计值（N/mm2）：

fv=1.500N/mm2；

次楞截面的受剪应力计算值:

τ=3×2172.4/（2×80.0×80.0）=0.509N/mm2；

次楞截面的受剪应力计算值τ=0.509N/mm2小于次楞截面的抗剪强度设计值fv=1.5N/mm2，满足要求！

3.次楞的挠度验算

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：

ν=0.677ql4/（100EI）≤[ν]=l/250

其中，ν--次楞的最大挠度（mm）；

q--作用在次楞上的线荷载（kN/m）：

q=17.03×0.33=5.54kN/m；

l--计算跨度（主楞间距）:

l=500.0mm；

E--次楞弹性模量（N/mm2）：

E=9000.00N/mm2；

I--次楞截面惯性矩（mm4），I=3.41×106mm4；

次楞的最大挠度计算值:

ν=0.677×5.54/1×5004/（100×9000×3.41×106）=0.076mm；

次楞的最大容许挠度值:

[ν]=2mm；

次楞的最大挠度计算值ν=0.076mm小于次楞的最大容许挠度值[ν]=2mm，满足要求！

（二）.主楞承受次楞传递的荷载，按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算。

本工程中，主楞采用圆钢管，直径48mm，壁厚3mm，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:

W=4.493×2=8.99cm3；

I=10.783×2=21.57cm4；

E=206000N/mm2；

主楞计算简图

主楞计算剪力图（kN）

主楞计算弯矩图（kN·m）

主楞计算变形图（mm）

1.主楞的抗弯强度验算

作用在主楞的荷载:

P＝1.2×17.03×0.32×0.5＋1.4×3×0.32×0.5＝4.004kN；

主楞计算跨度（对拉螺栓水平间距）:

l=650mm；

强度验算公式：

σ=M/W

其中，σ--主楞的最大应力计算值（N/mm2）

M--主楞的最大弯矩（N·mm）；M=3.81×105N·mm

W--主楞的净截面抵抗矩（mm3）；W=8.99×103mm3；

f--主楞的强度设计值（N/mm2），f=205.000N/mm2；

主楞的最大应力计算值:

σ=3.81×105/8.99×103=42.3N/mm2；

主楞的最大应力计算值σ=42.3N/mm2小于主楞的抗弯强度设计值f=205N/mm2,满足要求！

2.主楞的抗剪强度验算

主楞截面抗剪强度必须满足:

τ=2V/A≤fv

其中，τ--主楞的截面的最大受剪应力（N/mm2）；

V--主楞计算最大剪力（N）：

V=3187.4/2=1593.7N；

A--钢管的截面面积（mm2）：

A=424.115mm2；

fv--主楞的抗剪强度设计值（N/mm2）：

fv=120N/mm2；

主楞截面的受剪应力计算值:

τ=2×1593.7/424.115=7.516N/mm2；

主楞截面的受剪应力计算值τ=7.516N/mm2小于主楞截面的抗剪强度设计值fv=120N/mm2，满足要求！

3.主楞的挠度验算

主楞的最大挠度计算值:

ν=0.493mm；

主楞的最大容许挠度值:

[ν]=2.6mm；

主楞的最大挠度计算值ν=0.493mm小于主楞的最大容许挠度值[ν]=2.6mm，满足要求！

五、穿墙螺栓的计算

计算公式如下:

N<[N]=f×A

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170N/mm2；

查表得：

穿墙螺栓的型号:

M14；

穿墙螺栓有效直径:

11.55mm；

穿墙螺栓有效面积:

A=105mm2；

穿墙螺栓最大容许拉力值:

[N]=1.70×105×1.05×10-4=17.85kN；

主楞计算的支座反力为穿墙螺栓所受的拉力，则穿墙螺栓所受的最大拉力为:

N=5.79kN。

穿墙螺栓所受的最大拉力N=5.789kN小于穿墙螺栓最大容许拉力值[N]=17.85kN，满足要求！