第一章柱模板計算書
永春碧桂園一期a區工程;建築面積為133000㎡,框架結構/框剪結構,除高層有1f地下層外,別墅無地下室,地上層數:3f-11f-18f,總建築高度為10.5m /11.
00m/11.15m/10.60m /10.
40m/11.75m/33.05m/54.
5m/34.7m/55.7m;施工單位:
江蘇中信建設集團****。
本工程由永春碧桂園房地產開發****投資建設,廣東博意建築設計院****設計,福建省閩東工程勘察院地質勘察,福建眾億工程專案管理****監理,江蘇中信建設集團****組織施工;由蔡柳輝擔任專案經理,王星星擔任專案技術負責人。
本工程建築結構設計使用年限50年,建築場地類別ⅱ類,抗震設防類別丙類,建築結構安全等級二級,抗震設防烈度6度。
柱模板的計算依據《建築施工手冊》第四版、《建築施工計算手冊》江正榮著、《建築結構荷載規範》(gb 50009-2012)、《混凝土結構設計規範》gb50010-2010、《高層建築混凝土結構技術規程》(jgj3-2010)等規範編制。
柱模板的背部支撐由兩層(木楞或鋼楞)組成,第一層為直接支撐模板的豎楞,用以支撐混凝土對模板的側壓力;第二層為支撐豎楞的柱箍,用以支撐豎楞所受的壓力;柱箍之間用對拉螺栓相互拉接,形成乙個完整的柱模板支撐體系。
柱模板設計示意圖
柱截面寬度b(mm):750.00;柱截面高度h(mm):750.00;柱模板的總計算高度:h = 3.00m;
根據規範,當採用溜槽、串筒或導管時,傾倒混凝土產生的荷載標準值為2.00kn/m2;
計算簡圖
一、引數資訊
1.基本引數
柱截面寬度b方向對拉螺栓數目:1;柱截面寬度b方向豎楞數目:4;
柱截面高度h方向對拉螺栓數目:1;柱截面高度h方向豎楞數目:4;
對拉螺栓直徑(mm):m12;
2.柱箍資訊
柱箍材料:木楞;
寬度(mm):80.00;高度(mm):100.00;
柱箍的間距(mm):380;柱箍合併根數:1;
3.豎楞資訊
豎楞材料:木楞;豎楞合併根數:2;
寬度(mm):60.00;高度(mm):80.00;
4.面板引數
面板型別:膠合面板;面板厚度(mm):18.00;
面板彈性模量(n/mm2):9500.00;面板抗彎強度設計值fc(n/mm2):13.00;
面板抗剪強度設計值(n/mm2):1.50;
5.木方引數
方木抗彎強度設計值fc(n/mm2):13.00;方木彈性模量e(n/mm2):9500.00;
方木抗剪強度設計值ft(n/mm2):1.50;
二、柱模板荷載標準值計算
其中 γ -- 混凝土的重力密度,取24.000kn/m3;
t -- 新澆混凝土的初凝時間,可按現場實際值取,輸入0時系統按200/(t+15)計算,得5.714h;
t -- 混凝土的入模溫度,取20.000℃;
v -- 混凝土的澆築速度,取2.500m/h;
h -- 模板計算高度,取3.000m;
β1-- 外加劑影響修正係數,取1.200;
β2-- 混凝土坍落度影響修正係數,取1.000。
根據以上兩個公式計算的新澆築混凝土對模板的最大側壓力f;
分別計算得 57.246 kn/m2、72.000 kn/m2,取較小值57.246 kn/m2作為本工程計算荷載。
計算中採用新澆混凝土側壓力標準值 f1=57.246kn/m2;
傾倒混凝土時產生的荷載標準值 f2= 2 kn/m2。
三、柱模板面板的計算
模板結構構件中的面板屬於受彎構件,按簡支梁或連續梁計算。本工程中取柱截面寬度b方向和h方向中豎楞間距最大的面板作為驗算物件,進行強度、剛度計算。強度驗算要考慮新澆混凝土側壓力和傾倒混凝土時產生的荷載;撓度驗算只考慮新澆混凝土側壓力。
由前述引數資訊可知,柱截面寬度b方向豎楞間距最大,為l= 230 mm,且豎楞數為 4,面板為大於 3 跨,因此對柱截面寬度b方向面板按均布荷載作用下的三跨連續梁進行計算。
面板計算簡圖
1.面板抗彎強度驗算
對柱截面寬度b方向面板按均布荷載作用下的三跨連續梁用下式計算最大跨中彎距:
其中, m--面板計算最大彎距(n.mm);
l--計算跨度(豎楞間距): l =230.0mm;
q--作用在模板上的側壓力線荷載,它包括:
新澆混凝土側壓力設計值q1: 1.2×57.25×0.38×0.90=23.494kn/m;
傾倒混凝土側壓力設計值q2: 1.4×2.00×0.38×0.90=0.958kn/m;
式中,0.90為按《施工手冊》取用的臨時結構折減係數。
q = q1 + q2 =23.494+0.958=24.451 kn/m;
面板的最大彎距:m =0.1×24.451×230×230= 1.29×105n.mm;
面板最大應力按下式計算:
其中, σ --面板承受的應力(n/mm2);
m --面板計算最大彎距(n.mm);
w --面板的截面抵抗矩 :
b:面板截面寬度,h:面板截面厚度;
w= 380×18.0×18.0/6=2.05×104 mm3;
f --面板的抗彎強度設計值(n/mm2); f=13.000n/mm2;
面板的最大應力計算值: σ = m/w = 1.29×105 / 2.05×104 = 6.303n/mm2;
面板的最大應力計算值 σ =6.303n/mm2 小於面板的抗彎強度設計值 [σ]=13n/mm2,滿足要求!
2.面板抗剪驗算
最大剪力按均布荷載作用下的三跨連續梁計算,公式如下:
其中, ∨--面板計算最大剪力(n);
l--計算跨度(豎楞間距): l =230.0mm;
q--作用在模板上的側壓力線荷載,它包括:
新澆混凝土側壓力設計值q1: 1.2×57.25×0.38×0.90=23.494kn/m;
傾倒混凝土側壓力設計值q2: 1.4×2.00×0.38×0.90=0.958kn/m;
式中,0.90為按《施工手冊》取用的臨時結構折減係數。
q = q1 + q2 =23.494+0.958=24.451 kn/m;
面板的最大剪力:∨ = 0.6×24.451×230.0 = 3374.287n;
截面抗剪強度必須滿足下式:
其中, τ --面板承受的剪應力(n/mm2);
面板計算最大剪力(n):∨ = 3374.287n;
b--構件的截面寬度(mm):b = 380mm ;
hn--面板厚度(mm):hn = 18.0mm ;
fv---面板抗剪強度設計值(n/mm2):fv = 13.000 n/mm2;
面板截面受剪應力計算值: τ =3×3374.287/(2×380×18.0)=0.740n/mm2;
面板截面抗剪強度設計值: [fv]=1.500n/mm2;
面板截面的受剪應力 τ =0.74n/mm2 小於面板截面抗剪強度設計值 [fv]=1.5n/mm2,滿足要求!
3.面板撓度驗算
最大撓度按均布荷載作用下的三跨連續梁計算,撓度計算公式如下:
其中,q--作用在模板上的側壓力線荷載(kn/m): q = 57.25×0.38=21.75 kn/m;
面板最大撓度(mm);
l--計算跨度(豎楞間距): l =230.0mm ;
e--面板彈性模量(n/mm2):e = 9500.00 n/mm2 ;
i--面板截面的慣性矩(mm4);
i= 380×18.0×18.0×18.0/12 = 1.85×105 mm4;
面板最大容許撓度: [ω] = 230 / 250 = 0.92 mm;
面板的最大撓度計算值: ω = 0.677×21.75×230.04/(100×9500.0×1.85×105) = 0.235 mm;
面板的最大撓度計算值 ω =0.235mm 小於面板最大容許撓度設計值 [ω]= 0.92mm,滿足要求!
四、豎楞方木的計算
模板結構構件中的豎楞(小楞)屬於受彎構件,按連續梁計算。
本工程柱高度為3.0m,柱箍間距為380mm,豎楞為大於 3 跨,因此按均布荷載作用下的三跨連續梁計算。
本工程中,豎楞採用木楞,寬度60mm,高度80mm,截面慣性矩i和截面抵抗矩w分別為:
w = 60×80×80/6 = 64cm3;
i = 60×80×80×80/12 = 256cm4;
豎楞方木計算簡圖
1.抗彎強度驗算
支座最大彎矩計算公式:
其中, m--豎楞計算最大彎距(n.mm);
l--計算跨度(柱箍間距): l =380.0mm;
q--作用在豎楞上的線荷載,它包括:
新澆混凝土側壓力設計值q1: 1.2×57.25×0.23×0.90=14.220kn/m;
傾倒混凝土側壓力設計值q2: 1.4×2.00×0.23×0.90=0.580kn/m;
q = (14.220+0.580)/2=7.400 kn/m;
2工程施工方案
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