建筑工程地下室柱模板计算书

地下室E-KZ6柱模板计算书

XXX（XXXX）住宅项目北部新区XXX组团G标准分区G19-1-1/02号地块工程 ；工程建设地点：xx市xx大道和xx大道交界；属于框剪结构；地上8层；地下1层；建筑高度：24m；标准层层高：3m ；总建筑面积：102304平方米；总工期：360天。

本工程由XXXX地产（XXXX新区）有限公司投资建设，XXXX集团xx设计研究院设计，xxXXXX工程勘察院地质勘察，xx市环境保护工程监理有限公司监理，XXXX集团有限公司组织施工；由XXX担任项目经理，XXX担任技术负责人。

柱模板的计算依据《建筑施工手册》第四版、《建筑施工计算手册》江正荣著、《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2001)、《混凝土结构设计规范》GB50010-2002、《钢结构设计规范》(GB 50017-2003)等规范编制。

柱模板的背部支撑由两层组成，第一层为直接支撑模板的竖楞，用以支撑混凝土对模板的侧压力；第二层为支撑竖楞的柱箍，用以支撑竖楞所受的压力；柱箍之间用对拉螺栓相互拉接，形成一个完整的柱模板支撑体系。

柱模板设计示意图

柱截面宽度B(mm):1700.00；柱截面高度H(mm):500.00；柱模板的总计算高度:H = 3.65m；

一、参数信息

1.基本参数

柱截面宽度B方向对拉螺栓数目:5；柱截面宽度B方向竖楞数目:8； 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:3； 对拉螺栓直径(mm):M12；

2.柱箍信息

柱箍材料:圆钢管；

直径(mm):48.00；壁厚(mm):3.00； 柱箍的间距(mm):400；柱箍合并根数:2；

3.竖楞信息

竖楞材料:木方；竖楞合并根数:2； 宽度(mm):50.00；高度(mm):100.00；

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):9000.00；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ft(N/mm2):1.50；

钢楞弹性模量E(N/mm2):210000.00；钢楞抗弯强度设计值fc(N/mm2):205.00；

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8.000h； T -- 混凝土的入模温度，取10.000℃； V -- 混凝土的浇筑速度，取2.500m/h； H -- 模板计算高度，取3.650m； 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 80.145 kN/m2、87.600 kN/m2，取较小值80.145 kN/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=80.145kN/m2； 倾倒混凝土时产生的荷载标准值 q2= 2 kN/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。

作用在模板上的侧压力线荷载q，它包括：

新浇混凝土侧压力设计值q1：1.2×80.15×0.40×0.90=34.623kN/m； 倾倒混凝土侧压力设计值q2：1.4×2.00×0.40×0.90=1.008kN/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 =34.623+1.008=35.631kN/m；

柱截面宽度B方向

计算简图

剪力图(kN)

弯矩图(kN·m)

变形图(mm)

从左往右，各支座反力为R1=2.691kN，R2=8.73kN，R3=8.528kN，R4=8.556kN，R5=8.556kN，R6=8.528kN，R7=8.73kN，R8=2.691kN

柱截面宽度H方向

计算简图

剪力图(kN)

弯矩图(kN·m)

变形图(mm)

从左往右，各支座反力为R1=2.672kN，R2=8.908kN，R3=2.672kN

Mmax =178155.000N·mm；Vmax=4453.875N；νmax=0.312mm；Rmax=8907.750N

1.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=400×15.0×15.0/6=1.50×104mm3； 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 = 1.78×105 / 1.50×104 = 11.877N/mm2； 面板的最大应力计算值 σ =11.877N/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

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 = 4453.875N； b--构件的截面宽度(mm)：b = 400mm； hn--面板厚度(mm)：hn = 15.0mm ；

fv---面板抗剪强度设计值(N/mm2)：fv = 13.000 N/mm2； 面板截面受剪应力计算值: τ =3×4453.875/(2×400×15.0)=1.113N/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 =1.113N/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

面板最大容许挠度: [ν] = 250 / 250 = 1 mm； 面板的最大挠度计算值: ν= 0.312mm；

面板的最大挠度计算值 ν =0.312mm 小于 面板最大容许挠度设计值 [ν]= 1mm,满足要求！

四、竖楞计算

本工程柱高度为3.650m,柱箍间距为400mm，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100mm，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:

W = 50×100×100/6×2 = 166.67cm3； I = 50×100×100×100/12×2 = 833.33cm4；

作用在竖楞上的线荷载，q=Rmax/l=8907.750/400.000=22.269N/mm

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 =400.0mm；

竖楞的最大弯距：M =0.1×22.269×400.0×400.0= 3.56×105N·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=1.67×105； 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 = 3.56×105/1.67×105 = 2.138N/mm2； 竖楞的最大应力计算值 σ =2.138N/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

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= 0.6×22.269×400=5344.65N； b --竖楞的截面宽度(mm)：b = 50.0mm ；

hn--竖楞的截面高度(mm)：hn = 100.0mm ；

fv--竖楞的抗剪强度设计值(N/mm2)：fv = 1.500 N/mm2；

竖楞截面最大受剪应力计算值: τ =3×5344.650/(2×50.0×100.0×2)=0.802N/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 =0.802N/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

E--竖楞弹性模量（N/mm2），E = 9000.00 N/mm2 ； I--竖楞截面的惯性矩(mm4)，I=8.33×106； 竖楞最大容许挠度: [ν] = 400/250 = 1.6mm；

竖楞的最大挠度计算值: ν= 0.677×22.27×400.04/(100×9000.0×8.33×106) = 0.051 mm；

竖楞的最大挠度计算值 ν=0.051mm 小于 竖楞最大容许挠度 [ν]=1.6mm ，满足要求！

五、B方向柱箍的计算

本工程中，柱箍采用圆钢管，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；

根据竖楞对柱箍得作用力即为面板所受的支座反力得

计算简图

剪力图(kN)

弯矩图(kN·m)

变形图(mm)

Mmax =342.029N·mm；Vmax=9950.036N；νmax=0.068mm；

Rmax=[12535.953，9199.406，10522.127，9182.207，12600.468]max=12600.468N

1. 柱箍抗弯强度验算

柱箍截面抗弯强度验算公式 σ =M/(γxW)其中 ，柱箍的抗弯强度设计值: [f] = 205 N/mm2；

B边柱箍的最大应力计算值 σ =3.42×108/(1.05×8.99×106)=36.25N/mm2 小于 柱箍的抗弯强度设计值 [f]=205N/mm2，满足要求!

2. 柱箍挠度验算

经过计算得到: ν= 0.068 mm；

柱箍最大容许挠度:[ν] = 285 / 250 = 1.14 mm；

柱箍的最大挠度 ν=0.068mm 小于 柱箍最大容许挠度 [ν]=1.14mm，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170 N/mm2； 查表得：

对拉螺栓的型号: M12 ； 对拉螺栓的有效直径: 9.85 mm； 对拉螺栓的有效面积: A= 76 mm2； 对拉螺栓所受的最大拉力: N = 12.6 kN。

对拉螺栓最大容许拉力值: [N] = 1.70×105×7.60×10-5 = 12.92 kN； 对拉螺栓所受的最大拉力 N=12.6kN 小于 对拉螺栓最大容许拉力值 [N]=12.92kN，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；

根据竖楞对柱箍得作用力即为面板所受的支座反力得

计算简图

剪力图(kN)

弯矩图(kN·m)

变形图(mm)

Mmax =145.547N·mm；Vmax=1384.177N；νmax=0.017mm； Rmax=[11676.069]max=11676.069N

1.柱箍抗弯强度验算

柱箍截面抗弯强度验算公式: σ =M/(γxW)其中 ，柱箍的抗弯强度设计值: [f] = 205 N/mm2；

H边柱箍的最大应力计算值 σ =1.46×108/(1.05×8.99×106)=15.426N/mm2 小于 柱箍的抗弯强度设计值 [f]=205N/mm2，满足要求!

2. 柱箍挠度验算

经过计算得到: ν = 0.017 mm；

柱箍最大容许挠度: [ν] = 250 / 250 = 1 mm；

柱箍的最大挠度 ν =0.017mm 小于 柱箍最大容许挠度 [ν]=1mm，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170 N/mm2； 查表得：

对拉螺栓的直径: M12 ； 对拉螺栓有效直径: 9.85 mm； 对拉螺栓有效面积: A= 76 mm2；

对拉螺栓最大容许拉力值: [N] = 1.70×105×7.60×10-5 = 12.92 kN； 对拉螺栓所受的最大拉力: N = 11.676 kN。

对拉螺栓所受的最大拉力: N=11.676kN 小于 [N]=12.92kN，对拉螺栓强度验算满足要求!