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大断面柱模板计算

来源:个人技术集锦
柱模板支撑计算书

一、柱模板基本参数

柱模板的截面宽度 B=600mm,B方向对拉螺栓0道, 柱模板的截面高度 H=800mm,H方向对拉螺栓2道, 柱模板的计算高度 L = 3600mm, 柱箍间距计算跨度 d = 600mm。

柱模板竖楞截面宽度50mm,高度80mm,间距300mm。

柱箍采用矩形钢管□60×40×2.5,,每道柱箍1根钢箍,间距600mm。

柱箍是柱模板的横向支撑构件,其受力状态为受弯杆件,应按受弯杆件进行计算。

600275275300800300266

柱模板计算简图

二、柱模板荷载标准值计算

强度验算要考虑新浇砼侧压力和倾倒砼时产生的荷载;挠度验算只考虑新浇混凝土侧压力。 新浇混凝土侧压力计算公式为下式中的较小值:

其中 —— 混凝土的重力密度,取24.00kN/m3;

t —— 新浇混凝土的初凝时间,为0时(表示无资料)取200/(T+15),取5.714h; T —— 混凝土的入模温度,取20.0℃; V —— 混凝土的浇筑速度,取2.50m/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3.00m;

1—— 外加剂影响修正系数,取1.00; 2—— 混凝土坍落度影响修正系数,取0.85。

根据公式计算的新浇混凝土侧压力标准值 F1=40.540kN/m2 实际计算中采用新浇混凝土侧压力标准值 F1=40.00kN/m2 倒混凝土时产生的荷载标准值 F2= 3.00kN/m2。

三、柱模板面板的计算

面板直接承受模板传递的荷载,应该按照均布荷载下的三跨连续梁计算,计算如下

面板计算简图

1.面板强度计算

支座最大弯矩计算公式

跨中最大弯矩计算公式

其中 q —— 强度设计荷载(kN/m);

q = (1.2×40.00+1.4×3.00)×0.6 = 31.32kN/m d —— 竖楞的距离,d = 300mm;

经过计算得到最大弯矩 M = 0.10×31.32×0.3×0.3=0.282kN.M 面板截面抵抗矩 W = 600×18×18/6=32400mm3

= M/W = 0.282×106/32400 = 8.704N/mm2

面板的计算强度小于15N/mm2,满足要求!

2.抗剪计算

最大剪力的计算公式如下:

Q = 0.6qd 截面抗剪强度必须满足:

T = 3Q/2bh < [T] 其中最大剪力 Q=0.6×0.3×31.32=5.638kN

截面抗剪强度计算值 T=3×5638/(2×600×18)=0.783N/mm2 经过计算得到

截面抗剪强度设计值 [T]= 1.4N/mm2 面板的抗剪强度计算满足要求! 3.面板挠度计算 最大挠度计算公式

其中 q —— 混凝土侧压力的标准值,q = 40.00×0.6=24kN/m; E —— 面板的弹性模量,取6000N/mm2;

I —— 面板截面惯性矩 I = 600×18×18×18/12=291600mm4;

经过计算得到 v =0.677×(40.00×0.6)×3004/(100×6000×291600) = 0.752mm [v] 面板最大允许挠度,[v] = 300/250 = 1.2mm; 面板的最大挠度满足要求!

四、竖楞方木的计算

竖楞方木直接承受模板传递的荷载,应该按照均布荷载下的三跨连续梁计算,计算如下

竖楞方木计算简图

1.竖楞方木强度计算 支座最大弯矩计算公式

跨中最大弯矩计算公式

其中 q —— 强度设计荷载(kN/m);

q = (1.2×40.00+1.4×3.00)×0.3 = 15.66kN/m d为柱箍的距离,d = 600mm;

经过计算得到最大弯矩 M = 0.10×15.66×0.6×0.6=0.564kN.M 竖楞方木截面抵抗矩 W = 50×80×80/6=53333.33mm3

= M/W = 0.564×106/53333.33 = 10.575N/mm2

竖楞方木的计算强度小于13N/mm2,满足要求! 2.竖楞方木抗剪计算

最大剪力的计算公式如下:

Q = 0.6qd 截面抗剪强度必须满足:

T = 3Q/2bh < [T] 其中最大剪力 Q=0.6×0.6×15.66=5.638kN

截面抗剪强度计算值 T=3×5638/(2×50×80)=2.114N/mm2 经过计算得到

截面抗剪强度设计值 [T]=1.3N/mm2 竖楞方木抗剪强度计算不满足要求! 3.竖楞方木挠度计算 最大挠度计算公式

其中 q —— 混凝土侧压力的标准值,q = 40.00×0.3=12kN/m; E —— 竖楞方木的弹性模量,取9500N/mm2;

I —— 竖楞方木截面惯性矩 I = 50×80×80×80/12=2133333.33mm4;

经过计算得到 v =0.677×(40.00×0.3)×6004/(100×9500×2133333.33) = 0.52mm [v] 竖楞方木最大允许挠度,[v] = 600/250 = 2.4mm; 竖楞方木的最大挠度满足要求!

五、B方向柱箍的计算

本算例中,柱箍采用钢楞,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: 钢柱箍的规格: 矩形钢管□60×40×25mm; 钢柱箍截面抵抗矩 W = 7.29cm3; 钢柱箍截面惯性矩 I = 21.88cm4;

9.4kN9.4kN9.4kNA820B

B方向柱箍计算简图

其中 P —— 竖楞方木传递到柱箍的集中荷载(kN);

P = (1.2×40.00+1.4×3.00)×0.3 × 0.6 = 9.4kN 经过连续梁的计算得到

14.114.14.74.7

B方向柱箍剪力图(kN)

14.114.1

03.196

B方向柱箍弯矩图(kN.m)

0

6.5

B方向柱箍变形图(kN.m) 最大弯矩 M = 3.196kN.m 最大支座力 N = 14.1kN 最大变形 v = 6.5mm

1.柱箍强度计算

柱箍截面强度计算公式

=M/W < [f]

其中 M —— 柱箍杆件的最大弯矩设计值, M = 3.196kN.m; W —— 弯矩作用平面内柱箍截面抵抗矩, W = 7.29cm3; 柱箍的强度设计值(N/mm2): [f] = 13

B边柱箍的强度计算值 f = 438.41N/mm2; B边柱箍的强度验算不满足要求!

2.柱箍挠度计算

经过计算得到 v =6.5mm

[v] 柱箍最大允许挠度,[v] = 600/250 = 2.4mm; 柱箍的最大挠度不满足要求! 六、B方向对拉螺栓的计算

B方向没有设置对拉螺栓! 七、H方向柱箍的计算

9.4kN9.4kN9.4kNA377267377B

H方向柱箍计算简图

其中 P —— 竖楞方木传递到柱箍的集中荷载(kN);

P = (1.2×40.00+1.4×3.00)×0.3 × 0.6 = 9.4kN

经过连续梁的计算得到

0.4910.491

0.6

H方向柱箍剪力图(kN)

0.6

0.0220.179

H方向柱箍弯矩图(kN.m)

2.862.864.76.546.54

H方向柱箍变形图(kN.m) 最大弯矩 M = 0.6kN.m 最大支座力 N = 11.24kN

1.柱箍强度计算

柱箍截面强度计算公式

=M/W < [f]

其中 M —— 柱箍杆件的最大弯矩设计值, M = 0.6kN.m; W —— 弯矩作用平面内柱箍截面抵抗矩, W = 7.29cm3; 柱箍的强度设计值(N/mm2): [f] = 13

H边柱箍的强度计算值 f = 82.3N/mm2; H边柱箍的强度验算不满足要求! 2.柱箍挠度计算

经过计算得到 v =0.179mm

[v] 柱箍最大允许挠度,[v] = 266.67/250 = 1.07mm; 柱箍的最大挠度满足要求! 八、H方向对拉螺栓的计算 计算公式:

N < [N] = fA

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; 对拉螺拴的强度要大于最大支座力11.24kN。 经过计算得到H方向对拉螺拴的直径要大于12mm

6.546.544.72.862.86

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