温泉旅游度假区别墅项目模板工程计算书

温泉旅游度假区别墅项目模板工程计算书A、混凝土墙模板计算地下室外墙板均为现浇钢筋混凝土墙板，厚度300mm，层高3.00m，采用全新的九夹板作模板，板沿长度方向竖向放置50×100木方作为竖向背楞，间距250mm；设φ14对拉螺栓加固，其间距从墙底至墙高范围内全部采用间距400mm（竖向）×400mm（横向）对拉螺栓设置；钢管箍间距与对拉螺栓间距一致，第一道对拉螺栓距地越小越好，且不大于150mm，以防墙根部胀模。墙模内侧支撑与满堂架拉牢，形成一整体，外侧支撑与基坑周围连接牢固。1.荷载设计值(1)混凝土侧压力1）混凝土作用于模板的侧压力,一般随混凝土的浇捣高度增加,当浇捣高度达到一临界值时,侧压力就不再增加,此时的侧压力即为新浇筑混凝土最大侧压力.侧压力达到最大值的浇捣高度称为混凝土的有效压头.采用内部振捣器时,新浇筑的混凝土作用于模板的最大侧压力,可按下列两式计算,并取两式中的较小值.F=0.22×γc×t0×β1×β2×υ1/2(1)F=γc×H(2)式中F----新浇筑的混凝土对模板的最大侧压力(KN/m2)γc---混凝土的重量密度(KN/m3)t0-----新浇捣混凝土初凝时间(h)可按实测确定;当缺乏试验资料时,可采用t0=200/(T+15)计算T-----混凝土的温度(℃),入模温度T=15℃υ----混凝土的浇筑速度(m/h),取υ=3.0m/hH-----混凝土侧压力计算位置处至新浇筑混凝土顶面的高度(m),取H=3.00mβ1----外加剂影响修正系数,取1.00β2----混凝土塌落度影响修正系数,当塌落度110-150mm时,取0.85h-----有效压头高度(m),h=F/γc由式(1)F=0.22×γc×t0×β1×β2×υ1/2=0.22×24×200÷(15+15)×1.00×0.85×3.01/2=51.82KN/m2由式(2)F=γc×H=24×3.0=72KN/m2按取最小值,故最大侧压力取36KN/m2。有效压头高度h=F/γc=36/1.5=2.16m。2）混凝土侧压力设计值：F=F1×分项系数×折减系数=36×1.2×0.85=36.72kN/m2（2）倾倒混凝土时产生的水平荷载：查设计规范得，4kN/m2荷载设计值为4×1.4×0.85=4.76kN/m2（3）荷载组合：F′=36.72+4.76=41.48kN/m22、验算1）九夹板模板验算，查材料手册，模板（δ=18）截面特征，Ixj=43.74×104mm4，Wxj=4.86×103mm3（1）计算简图参见墙、梁模板节点图，然后进行简化。为线均布荷载：q1=F′×0.3/1000=12.44N/m（用于计算承载力）；q2=F×0.3/1000=11.02N/m（用于验算挠度）（2）抗弯强度验算：（墙体上部和下部的对拉螺栓的平均间距按（400+200）/2=300mm计算）M=q1m2/2=12.44×3002/2=55.98×104N·mmδ=M/W=55.98×104/4.86×103=115.18N/mm2＜fm=150N/mm2所以抗弯强度满足设计要求！（3）挠度验算：ω=q2m（-l3+6m2l+3m3）/24EIxj=11.02×200(-4003+6×2002×400+3×2003)/24×0.9×104×43.74×104=1.30mm＜[ω]=2.37mm所以挠度满足设计要求。2）、内钢楞验算查材料手册，2根φ48.5钢管的截面特征为：I=2×12.19×104mm4，W=2×5.60×103mm3计算简图见上化为均布荷载：q1=F′×0.75/1000=31.11N/mm（用于计算承载力）q2=F×0.75/1000=27.54N/mm（用于验算挠度）（1）抗弯强度验算：内钢管计算简图木模板计算简图查表得：a=0.4l。由于内钢管两端的伸臂长度100mm与基本跨度250mm之比，250/800=0.31＜0.4，则伸臂端头挠度比基本跨度小，且满堂脚手架立杆间距为1000mm，故可以近似四跨连续梁计算。M=0.10q1I2=0.10×31.11×2502抗弯承载力：δ=M/W=0.10×31.11×2502/2×5.81×103=16.73N/mm2＜215N/mm2所以符合设计要求！（2）挠度验算ω=0.677×I4q2/100EI=0.677×27.54×2504/100×2.06×105×2×12.19×104=0.014mm＜3.0mm所以符合设计要求！（3）对拉螺栓验算M14螺栓净截面积A=105mm2①对拉螺栓的拉力N=F′×内楞间距×外楞间距=41.48×0.40×0.45=7.466kN②对拉螺栓承受的应力δ=N/A=7.466×103/105=71.10N/mm2＜170N/mm2所以符合设计要求！B、梁模板设计验算假定：梁的截面尺寸为200mm×800mm，板厚180mm，层高2.80m，梁模板全部采用九夹板，支撑体系采用钢管，立杆横距800mm。九夹板设计强度和弹性模量可采用以下数据：fv=10N/mm2（顺纹抗压）；fv=1.4N/mm2（顺纹抗剪）；fm=13N/mm2（抗弯）；E=9,000N/mm2（弹性模量）。假设九夹板密度为5kN/m31．底模板验算，底模系二根50mm×100mm的木方和九夹板组合而成，经换算可以折合为（100×50×2+18×200）/200=68mm木板，故取木板厚度为70mm。（1）抗弯强度验算1）荷载：底模自重：5×0.070×0.8×1.2=0.336kN/m混凝土自重：24×0.2×0.8×1.2=4.608kN/m钢筋荷载：1.5×0.2×0.8×1.2=0.288kN/m振捣混凝土荷载：2×0.80×1.2=1.92kN/m合计：q1=7.152kN/m乘以折减系数，则q=q1×0.9=7.152×0.9=6.44kN/m2)抗弯承载力验算：梁宽度方向钢管间距为500mm，梁跨度方向立杆间距800mm，是个等跨多跨连续梁，考虑到模板下木方长度有限，故按四等跨计算。按最不利荷载布置计算：弯矩系数：km=-0.121；剪力系数kv=-0.620；挠度系数KW=0.967。则，M=km·qI2=-0.121×6.44×0.802=-0.498kN·m=-0.498×106N·mmδ=M/W=0.498×106/(bh2/6)=0.498×106×6/bh2=3.04N/mm2＜fm=13N/mm2所以符合设计要求！注：b为梁的计算宽度。（2）抗剪强验算：V=KVq1=-0.620×6.44×0.80=3.19kN则剪应力：τ=3V/2bh=3×3.19×103/2×200×70=0.34N/mm2＜fv=1.40N/mm2所以符合设计要求！（3）挠度验算荷载不包括振捣混凝土荷载，则q1=5.232kN/m，q=q1×0.9=4.71kN/mω=KWq1l4/100EI=0.967×4.71×5004/(100×9×103×1/12×200×703)=0.055mm＜[ω]=L/400=800/400=2.00mm所以符合设计要求！2、侧模板验算：（1）荷载计算设上海市冬季日平均气温为15℃，则β1=1.0，β2=0.85，V=3.00m/h，则1）侧压力：F1=0.22rct0β1β2V1/2=0.22×24×（200/15+15）×1.0×0.85×3.01/2=51.82kN/m2F2=hcΓ=24×0.8=19.2kN/m2取二者较小值，即F=19.2kN/m2乘以分项系数：F=19.2×1.2=23.04kN/m22）振捣混凝土产生的荷载；4kN/m2乘以分项系数：4×1.4=5.6kN/m2以上两项荷载合并：23.04+5.6=28.64kN/m2根据立杆间距800mm的条件，则线荷载为：28.64×0.20=4.528kN/m乘以折减系数，则q=4.528×0.9=4.0752N/m（2）抗弯强度验算：M=KmqI2=-0.121×4.0752×2002=19.723×103N·mmδ=M/W=19.723×103×6/800×452=0.07N/mm20.07N/mm2＜fm=13N/mm2梁侧模面板计算强度小于13N/mm2，满足要求！（3）抗剪强度验算V=0.620qI=0.620×4.072×200=0.505kN剪应力；τ=3V/2bh=3×505/2×800×45=0.02=0.02N/mm2＜截面抗剪强度设计值fv=1.4N/mm2面板的抗剪强度计算满足要求！（4）挠度验算取侧压力F=19.2kN/mm2，化为线荷载19.2×0.20=3.84kN/m乘以折减系数，q=0.9×3.84=3.456kN/mω=0.967qI4/100EI=0.967×3.456×8004/(100×9×103×1/12×800×453)=0.25mm＜[ω]=I/400=800/400=2.00mm梁侧模板的挠度计算值，满足要求！（5）穿梁螺杆计算计算公式：N﹤[N]=FA其中N——穿梁螺杆所受的拉力；A——穿梁螺杆有效面积（mm2）；f——穿梁螺杆的抗拉强度设计值，取170N/mm2；穿梁螺杆承受最大拉力N=（1.2×23.04+1.4×5.6）×0.80×0.2/2=2.84KN穿梁螺杆直径为14mm；穿梁螺杆有效直径为11.84mm；穿梁螺杆有效面积为A=105mm2；穿梁螺杆最大容许拉力值为[N]=17.8KN；穿梁螺杆承受拉力最大值为N=2.84KN；穿梁螺杆的布置距离为侧龙骨的计算间距600mm；每个截面布置2道穿梁螺杆。穿梁螺杆强度满足要求！3.支撑验算钢管支撑按两端铰接轴心受压杆件验算，由于底模板下的顶撑设有水平拉杆，故支撑截面积一般以稳定性来控制。（1）立柱稳定性验算：δ=N/VAδ=N/γA式中：N——每根立杆承受的荷载，N=q(底模荷载)×l（支撑间距）；A——钢管截面积；V——轴心受压杆件稳定性系数，根据L/i=λ(L为横杆步距，即水平支撑间距600mm，多道设置时取大值；i为钢管回转半径)。i=(d1+d2)1/2/2=33.08，所以λ=600/33.08=18.14。所以V=0.950δ=N/VA=qI/VA=6.44×800/4.89×0.950=110.9N/mm2＜f=205N/mm2所以符合设计要求！（2）小楞抗弯强度验算小楞间距为500mm，按简支梁计算。在计算挠度时，梁作用在小楞上的荷载可简化为一个集中荷载。M=pI2/8=6.44×0.5m2/8=40.25×104kN·mmδ=M/W=40.25×104kN·mm/5.08×103mm3=79.23N/mm＜fm=205N/mm2所以符合设计要求！（3）小楞挠度验算：ω=pI3/48EI=6.44×103×500×500×500/2.06×105×48×12.19×104=0.67mm＜[ω]=l/250=2.4mm所以符合设计要求！C、扣件钢管楼板模板支架验算已知：现浇钢筋混凝土楼板，楼板厚度180mm，层高2.80m，施工采用Φ48×3.5mm钢管搭设满堂脚手架做木模板支撑架，楼板立杆纵距b=0.80m，立杆横距I=1.0m，立杆步距=1.2m。模板支架立杆伸出顶层横向水平杆中心线至模板指出点的长度a=150mm，方木间距取250mm，开间尺寸最大按3900mm，如图1。模板支撑方木的计算方木按照简支梁计算，方木的截面力学参数为本章例中，面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为：W=5.00×10.00×10.00/6=83.33cm3；I=5.00×10.00×10.00×10.00/12=416.67cm4；（1）荷载的计算⑴钢筋混凝土板自重（KN/m）：q1=24.000×0.18×0.25=1.08KN/m⑵模板的自重线荷载（KN/m）：q2=1.500×0.25=0.375KN/m⑶活荷载为施工荷载标准值与振到混凝土时产生的荷载（KN）：经计算得到，活荷载标准值P1=（1.00+2.00）×0.80×0.25=0.60KN（2）强度计算最大弯矩考虑为静荷载的计算值最不利分配的弯矩和，计算公式如下：Mmax=Pl/4+ql2/8均布荷载q=1.2×1.08+1.2×0.375=1.746KN/m集中荷载P=1.4×0.60=0.84KN最大弯矩M=0.84×0.80/4+1.746×0.80×0.80/8=0.31KN最大支座力N=0.84/2+1.746×0.80/2=1.12KN截面应力б=M/W=0.31×106/83333.3=3.72N/mm2方木的计算强度小于13.0N/mm2，满足要求！（3）抗剪计算最大剪力的计算公式如下：Q=ql/2+p/2截面抗剪强度必须满足：T=3Q/2bh﹤[T]其中最大剪力Q=0.8×1.746/2+0.840/2=1.12KN截面抗剪强度计算值T=3×1120/（2×50×100）=0.336N/mm2截面抗剪强度设计值[T]=1.30N/mm2方木的抗剪强度计算满足要求！（4）挠度计算最大弯矩考虑为静荷载的计算值最不利分配的挠度和，计算公式如下：Vmax=Pl3/48EI+5ql4/384EI均布荷载q=1.08+0.375=1.455KN/m集中荷载P=0.60KN最大变形V=挠度小于800/250，满足要求！（5）板底支撑钢管计算支撑钢管按照集中荷载作用下三跨连续梁计算集中荷载P取纵向方木传递力，P=2.24KN经过连续梁计算得到：最大弯矩Mmax=0.537KN/m最大变形Vmax=0.253mm最大支座力Qmax=5.610KN截面应力б=0.253×106/5080=49.80N/mm2支撑钢管的计算强度小于205.0N/mm2，满足要求！支撑钢管的最大挠度小于1000/150与10mm，满足要求！（6）扣件抗滑移计算：纵向或横向水平杆与立杆连接时，扣件的抗滑承载力按照下式计算（规范5.2.5）：R≤Rc其中Rc——扣件抗滑承载力设计值，取8.0KN；R——纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值；设计中R取最大支座反力，R=5.61KN单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求！当直角扣件的拧紧力矩达40-65N.m，试验表明：单扣件在12KN的荷载下会滑动，其抗滑承载力可取8.0KN；双扣件在20KN的荷载下会滑动，其抗滑承载力可取12.0KN。（7）模板支架荷载标准值（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：⑴脚手架自重（KN）：NG1=0.138×2.6=0.359KN⑵模板的自重（KN）：NG2=1.50×0.80×1.00=1.200KN⑶钢筋混凝土楼板自重（KN）：NG3=24.0×0.18×0.8×1.00=3.456KN经计算得到，静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3=5.015KN。②活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土产生的荷载。经计算得到，活荷载标准值NQ=（1.00+2.00）×0.80×1.00=2.40KN③不考虑风荷载时，立杆的轴向压力设计值计算公式N=1.2NG+1.4NQ=1.2×5.015+1.4×2.4=9.378KN（8）立杆的稳定性计算不考虑风荷载时，立杆的稳定性计算公式б=N/（ΦA）≤[f]其中N——立杆的轴心压力设计值（KN）：N=9.378Φ——轴心受压立杆的稳定系数，由长细比lo/i查表得到；i——计算立杆的截面回转半径（cm）；i=1.58A——立杆净截面面积（cm2）；A=4.89W——立杆净截面抵抗矩（cm3）；W=5.08б——钢管立杆抗压强度计算值（N/mm2）；[f]——钢管立杆抗压强度设计值，[f]=205N/mm2lo——计算长度（m）；如果完全参照《扣件式规范》，由公式（1）或（2）计算lo=k1uh(1)lo=（h+2a）(2)k1——计算长度附加系数，取值为1.155；u——计算长度系数，参照《扣件式规范》表5.3.3；u=1.70a——立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点长度；a=0.15m；公式（1）的计算结果：б=131.34N/mm2，立杆的稳定性计算б﹤[f]，满足要求公式（1）的计算结果：б=90.99N/mm2，立杆的稳定性计算б﹤[f]，满足要求（9）、楼板强度