柱与楼板模板设计

1、一、柱模板简易计算柱模板主要承受新浇混凝土的侧压力和倾倒混凝土时产生的荷载，柱模板的设计及验算通过下面的两个例题来介绍。 例 4-3某框架办公楼的矩形柱，截面尺寸为700mm 700mm，柱高为3.0m ，浇筑速度为 V=2m h，浇筑时气温T=25，试对柱模进行设计。31322134(a)(b)(d)(c)图 4 28 柱模板构造及计算简图（a）柱模配板图；（ b）柱模计算简图；（c）木楞计算简图；（d）柱箍计算简图1- 胶合板模板； 2- 柱箍； 3- 木楞； 4- 限位器 解柱模板选用规格为 2440 × 1220 × 12 的竹胶合板（产地），其弹性模量为 E 10

2、.4 × 103N/ 2， f m16 N / mm2 。模板外沿竖向布置4 根 50 × 100 的方木（红松），间距为（ 700 2× 25） /3 217mm，其弹性模量为 E 9.0 × 103 N mm2 ， fm13N / mm2 。柱箍采用 80 × 43× 5 的轧制槽钢，其截面积为A1024 2，截面惯性矩为I 101.3 × 104 4，截面最小抵抗矩为W 25.3 × 103 3，柱箍间距取为750 。1、荷载计算1）混凝土的侧压力12002 51.52KN / m2F0.22 ct012V

3、20.22 241.2 1.152515Fc H24372 KN / m2取小值 F=51.52KN m22）倾倒混凝土时对侧面模板产生的水平荷载按2KN/采用。考虑折减，则荷载设计值为：q(51.521.22.01.4)0.958.16KN / m22、验算模板可按三跨连续梁计算，如图4 28（b）所示。取 1m高模板作为计算单元， 则线荷载为 q158.16 × 1 58.16KN/m，q2 51.52 × 151.52KN/m ，1）强度验算： M0.1q1l120.1 58.16 2172273870 N mmWbh2100012 236624000mmM27387

4、011.41N / mm215 N / mm2W24000满足要求。2）挠度验算：I1bh 311000123144000 N / mm212120.677q2l140.677 51.522174217100EI10010.41030.52mm0.87mm144000250满足要求。3、验算木楞可按三跨连续梁计算，如图4 28（c）所示。q358.160.21712.62 KN / m， q451.520.21711.18 KN / m1）强度验算：M 0.1q3l220.112.627502709875 N mmWbh250100236683333mmM7098758.52 N / mm21

5、3N / mm2W83333满足要求。2）挠度验算：I1 bh 315010034166667 N / mm212120.677q4 l 240.67711.187504750100EI1009.01030.63mm3mm4166667250满足要求。4、验算柱箍计算简图如图 428（ d）所示， q5=58.16 × 0.75=43.62KN/m ， q6 =51.12 × 0.75=38.34KN/m 1）强度计算需满足下式：NM xfAnxWnx式中 N柱箍承受的轴向拉力设计值（N）；An 柱箍杆件净截面面积（2）；Mx 柱箍杆件最大弯矩设计值（N·）；x

6、弯矩作用平面，截面塑性发展系数，因受振动荷载，取x 1.0 ；W 弯矩作用平面，受拉纤维净截面抵抗矩（3）；nxf 柱箍钢杆件抗拉强度设计值（N/ 2）， f215N / mm2 。由于竹胶合板厚12 ，木楞高100 ，故：l 3c2a7002(12100) 924mmNcq570043.6215267 N22M xq5 c (2 l 3c)43.62700(2924 700)4381629 N m88则NM x152674381629188.1f215 N / mm2AnxWnx10241.025.3103满足要求。2）挠度验算q6 c (8l334c 2l 3c3 )38.34700(8

7、924347002924 7003 )384EI384 2.05 105101.310 41.63mm9241.85mm500满足要求。 例 4-4 厂房矩形柱，截面尺寸为800× 1000 ，柱高为6m，采用 12 厚的竹胶合板模板，模板外沿竖向布置50× 100 的方木（红松），柱箍采用100 × 48× 5.3 的轧制槽钢，其截面惯性矩为I 198.3 × 104 4，截面最小抵抗矩为W 39.7 × 103 3，柱箍间距取为600 。采取分节浇筑混凝土，每节浇筑高度为3m，浇筑速度 V=2m/h，浇筑时气温 T=25°

8、;，试验算柱箍是否满足要求。 解 (1)计算荷载1）混凝土的侧压力120051.52KN / m2F0.22ct 0 12V 20.22241.2 1.152251553145312266(a)(b)图 4-29 柱模板构造及计算简图（ a）柱模扳构造及计算简图；（ b）栓箍长、短边计算简图1- 柱模板； 2- 短边方向柱箍； 3- 长边方向柱箍；4- 拉杆螺栓； 5- 对拉螺栓； 6木楞Fc H 243 72KN / m2取小值 F=51.52KN m22）倾倒混凝土时对侧面模板产生的水平荷载按2KN/采用。考虑折减，则荷载设计值为q(51.521.22.01.4)0.958.16KN /

9、m2（ 2）验算柱箍计算线荷载， q1=58.16 × 0.6=34.90KN/m ， q2=51.12 × 0.6=30.67KN/m 1）长边方向如图 429（ b）所示，取b 200 ， d=600 强度验算q1 (d 24b2 )34.90 (600 242002 )M88872500 N mM87250021.98N / mm2f 215N / mm2W39.7 103满足要求。挠度验算q2 (5d 424b2d 2 )30.67(5 600424 20026002 )384EI3842.05 105 198.310410000.06mm2mm5002）短边方向如

10、图 429（ b）所示，取 c=800 ， a 250 强度验算q1c (2 lc)34.9 800(2 1300800)6282000 N mM88M6282000158.24N / mm2f215N / mm2W39.7103满足要求。挠度验算q2c (8l 34c2l c3)30.67800(8130034 80021300 8003 )384EI3842.05 105198.310413002.32mm2.6mm500(3) 确定螺栓1）长边方向：每根螺栓受到的拉力为N 11q1 (2bd)134.9(2 0.2 0.6) 17.45KN22螺栓需要净截面积A0N 117450102.

11、65mm2ft b1702选用 M14螺栓， A0 105 ，满足要求。N 21 q1c134.90.813.96KN22螺栓需要净截面积A0N 21396082.12mm2f tb17002选用 M14螺栓， A 105 ，满足要求。二、楼板模板的设计例 有一块楼板长6m，宽 4.2m，板厚 110mm，试进行模板系统设计。楼板模板选用竹胶板 1220mm× 2440mm× 12mm（产地）；楞选用 50mm× 100mm木方，间距取 300mm；外楞选用 100mm×100mm木方，间距取 500mm，、外楞均选用红松；立柱选用 48× 3

12、.5 钢管，间距沿楞方向为 0.9m ，沿外楞方向为 0.5m。（一）模板系统的设计1、配板2、布置楞3、布置外楞4、布置立柱（二）荷载统计楼板及支架自重：0.75 KN/混凝土自重：240×0.11=2.64 KN/钢筋自重：1.1×0.11=0.121 KN/总计：3.511 KN/施工荷载：均布荷载：2.5 KN/集中荷载：2.5 KN（三）模板系统验算1、模板验算按三跨连续梁计算1）计算线荷载可取 1m宽模板进行验算，也可按模板宽度1.22m 计算P=2.5 × 1.4=3.5KN （变为设计值）2）强度验算满足要求。3）刚度验算满足要求。2、验算小楞按三

13、跨连续梁计算（方法同模板验算）1）计算线荷载2）验算强度和刚度方法同模板验算，需注意W和 I 的变化，可按照小楞截面计算。且红松的E=9000计算略。3、验算大楞按三跨连续梁计算1）计算线荷载q1=(3.511 × 1.2 1.5 × 1.4) × 0.5=3.16KN/mq2=3.511 ×0.5=1.76KN/m2）强度验算2M=0.1×3.16 × 900 =255960N2W 1/6bh2 1/6 ×100× 100 166667 3M25596022满足要求。1.54 N / mm13N / mmW1666673）刚度验算I 1/12bh3 1/12 × 100×1003 8333333 30.677q2l 40.677 1.76 9004100EI100900083333330.10mm9003.6mm250满足要求。4、立柱的验算1）强度验算：N 5.61 &