墙模板计算书

墙模板计算书

蓝雅（合肥）科技有限公司厂区工程工程 ；工程建设地点：合肥经济技术开发区；属于结构；地上0层；地下0层；建筑高度：0m；标准层层高：0m ；总建筑面积：0平方米；总工期：580天。

本工程由蓝雅（合肥）科技有限公司投资建设，北京炎黄联合国际工程设计有限公司设计，地质勘察，上海智达工程顾问有限公司监理，宏润建设集团股匪有限公司组织施工；由张波担任项目经理，许勇担任技术负责人。

墙模板的计算参照《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。

墙模板的背部支撑由两层龙骨（木楞或钢楞）组成：直接支撑模板的为次龙骨，即内龙骨；用以支撑内层龙骨的为主龙骨，即外龙骨。组装墙体模板时，通过穿墙螺栓将墙体两侧模板拉结，每个穿墙螺栓成为主龙骨的支点。

根据《建筑施工手册》，当采用容量为0.2～0.8m3 的运输器具时，倾倒混凝土产生的荷载标准值为3.00kN/m2；

一、参数信息

1.基本参数

次楞间距(mm):225；穿墙螺栓水平间距(mm):450； 主楞间距(mm):450；穿墙螺栓竖向间距(mm):450； 对拉螺栓直径(mm):M12；

2.主楞信息

主楞材料:圆钢管；主楞合并根数:2； 直径(mm):48.00；壁厚(mm):3.00；

3.次楞信息

次楞材料:木方；次楞合并根数:2； 宽度(mm):60.00；高度(mm):80.00；

4.面板参数

面板类型:胶合面板；面板厚度(mm):18.00；

面板弹性模量(N/mm2):6000.00；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):206000.00；钢楞抗弯强度设计值fc(N/mm2):205.00；

墙模板设计简图

二、墙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2.000h； T -- 混凝土的入模温度，取20.000℃； V -- 混凝土的浇筑速度，取2.500m/h； H -- 模板计算高度，取3.000m； 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0.850。

分别计算得 17.031 kN/m2、72.000 kN/m2，取较小值17.031 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 F1=17.031kN/m2； 倾倒混凝土时产生的荷载标准值 F2= 3 kN/m2。

三、墙模板面板的计算

面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和刚度。根据《建筑施工手册》，强度验算要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。 计算的原则是按照龙骨的间距和模板面的大小,按支撑在次楞上的三跨连续梁计算。

面板计算简图

1.抗弯强度验算

弯矩计算公式如下: M=0.1q1l2+0.117q2l2

其中， M--面板计算最大弯矩(N·mm)； l--计算跨度(次楞间距): l =225.0mm；

新浇混凝土侧压力设计值q1: 1.2×17.031×0.450×0.900=8.277kN/m； 倾倒混凝土侧压力设计值q2: 1.4×3.00×0.45×0.90=1.701kN/m； 其中0.90为按《施工手册》取的临时结构折减系数。

面板的最大弯矩：M =0.1×8.277×225.02+0.117×1.701×225.02= 5.20×104N·mm； 按以下公式进行面板抗弯强度验算： σ = M/W< f

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 = 450×18.0×18.0/6=2.43×104 mm3；

f --面板截面的抗弯强度设计值(N/mm2)； f=13.000N/mm2； 面板截面的最大应力计算值：σ = M/W = 5.20×104 / 2.43×104 = 2.1N/mm2； 面板截面的最大应力计算值 σ =2.1N/mm2 小于 面板截面的抗弯强度设计值 [f]=13N/mm2，满足要求！

2.抗剪强度验算

计算公式如下: V=0.6q1l+0.617q2l

其中，V--面板计算最大剪力(N)；

l--计算跨度(次楞间距): l =225.0mm；

新浇混凝土侧压力设计值q1: 1.2×17.031×0.450×0.900=8.277kN/m； 倾倒混凝土侧压力设计值q2: 1.4×3.00×0.45×0.90=1.701kN/m； 面板的最大剪力：V = 0.6×8.277×225.0 + 0.617×1.701×225.0 = 1353.5N； 截面抗剪强度必须满足: τ= 3V/(2bhn)≤fv

其中， τ--面板截面的最大受剪应力(N/mm2)； V--面板计算最大剪力(N)：V = 1353.5N； b--构件的截面宽度(mm)：b = 450mm ； hn--面板厚度(mm)：hn = 18.0mm ；

fv--面板抗剪强度设计值(N/mm2)：fv = 1.500 N/mm2；

面板截面的最大受剪应力计算值: τ =3×1353.5/(2×450×18.0)=0.251N/mm2； 面板截面抗剪强度设计值: [fv]=1.500N/mm2；

面板截面的最大受剪应力计算值 τ=0.251N/mm2 小于 面板截面抗剪强度设计值 [τ]=1.5N/mm2，满足要求！

3.挠度验算

根据《建筑施工手册》，刚度验算采用标准荷载，同时不考虑振动荷载作用。

挠度计算公式如下:

ν=0.677ql4/(100EI)≤[ν]=l/250

其中，q--作用在模板上的侧压力线荷载: q = 17.03×0.45 = 7.6N/mm； l--计算跨度(次楞间距): l = 225mm； E--面板的弹性模量: E = 6000N/mm2；

I--面板的截面惯性矩: I = 45×1.8×1.8×1.8/12=21.87cm4； 面板的最大允许挠度值:[ν] = 0.9mm；

面板的最大挠度计算值: ν= 0.677×7.66×22/(100×6000×2.19×105) = 0.101 mm； 面板的最大挠度计算值: ν=0.101mm 小于等于面板的最大允许挠度值 [ν]=0.9mm，满足要求！

四、墙模板主次楞的计算

(一).次楞直接承受模板传递的荷载，按照均布荷载作用下的三跨连续梁计算。 本工程中，次楞采用木方，宽度60mm，高度80mm，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:

W = 6×8×8/6×2= 128cm3； I = 6×8×8×8/12×2= 512cm4；

次楞计算简图

1.次楞的抗弯强度验算

次楞最大弯矩按下式计算： M = 0.1q1l2+0.117q2l2

其中， M--次楞计算最大弯矩(N·mm)；

l--计算跨度(主楞间距): l =450.0mm；

新浇混凝土侧压力设计值q1: 1.2×17.031×0.225×0.900=4.139kN/m； 倾倒混凝土侧压力设计值q2: 1.4×3.00×0.23×0.90=0.851kN/m，其中，0.90为折减系数。

次楞的最大弯矩：M =0.1×4.139×450.02+0.117×0.851×450.02= 1.04×105N·mm； 次楞的抗弯强度应满足下式： σ = M/W< f

其中， σ --次楞承受的应力(N/mm2)； M --次楞计算最大弯矩(N·mm)；

W --次楞的截面抵抗矩，W=1.28×105mm3； f --次楞的抗弯强度设计值； f=13.000N/mm2； 次楞的最大应力计算值：σ = 1.04×105/1.28×105 = 0.8 N/mm2； 次楞的抗弯强度设计值: [f] = 13N/mm2；

次楞的最大应力计算值 σ = 0.8 N/mm2 小于 次楞的抗弯强度设计值 [f]=13N/mm2，满足要求！

2.次楞的抗剪强度验算

最大剪力按均布荷载作用下的三跨连续梁计算，公式如下: V=0.6q1l+0.617q2l

其中， V－次楞承受的最大剪力；

l--计算跨度(主楞间距): l =450.0mm；

新浇混凝土侧压力设计值q1: 1.2×17.031×0.225×0.900/2=2.069kN/m； 倾倒混凝土侧压力设计值q2: 1.4×3.00×0.23×0.90/2=0.425kN/m，其中，0.90为折减系数。

次楞的最大剪力：V = 0.6×2.069×450.0+ 0.617×0.425×450.0 = 676.8N； 截面抗剪强度必须满足下式： τ=3V/(2bh0)

其中， τ--次楞的截面的最大受剪应力(N/mm2)； V--次楞计算最大剪力(N)：V = 676.8N； b--次楞的截面宽度(mm)：b = 60.0mm ；

hn--次楞的截面高度(mm)：h0 = 80.0mm ；

fv--次楞的抗剪强度设计值(N/mm2)：fv = 1.500 N/mm2； 次楞截面的受剪应力计算值:

τ =3×676.8/(2×60.0×80.0×2)=0.106N/mm2；

次楞截面的受剪应力计算值 τ =0.106N/mm2 小于 次楞截面的抗剪强度设计值 fv=1.5N/mm2，满足要求！

3.次楞的挠度验算

根据《建筑施工计算手册》，刚度验算采用荷载标准值，同时不考虑振动荷载作用。

挠度验算公式如下： ν=0.677ql4/(100EI)≤[ν]=l/250 其中， ν--次楞的最大挠度(mm)；

q--作用在次楞上的线荷载(kN/m)： q = 17.03×0.23=3.83 kN/m； l--计算跨度(主楞间距): l =450.0mm ；

E--次楞弹性模量（N/mm2）：E = 9000.00 N/mm2 ； I--次楞截面惯性矩(mm4)，I=5.12×106mm4；

次楞的最大挠度计算值: ν= 0.677×7.66/2×4504/(100×9000×5.12×106) = 0.023 mm； 次楞的最大容许挠度值: [ν] = 1.8mm；

次楞的最大挠度计算值 ν=0.023mm 小于 次楞的最大容许挠度值 [ν]=1.8mm，满足要求！

(二).主楞承受次楞传递的荷载，按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算。 本工程中，主楞采用圆钢管，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= 8.986cm3； I =10.783×2= 21.566cm4； E = 206000N/mm2；

主楞计算简图

主楞计算剪力图(kN)

主楞计算弯矩图(kN·m)

主楞计算变形图(mm)

1.主楞的抗弯强度验算

作用在主楞的荷载:

P＝1.2×17.03×0.22×0.45＋1.4×3×0.22×0.45＝2.495kN； 主楞计算跨度(对拉螺栓水平间距): l = 450mm； 强度验算公式： σ = M/W< f

其中，σ-- 主楞的最大应力计算值(N/mm2)

M -- 主楞的最大弯矩(N·mm)；M = 1.14×105 N·mm W -- 主楞的净截面抵抗矩(mm3)； W = 8.99×103 mm3； f --主楞的强度设计值(N/mm2)，f =205.000N/mm2； 主楞的最大应力计算值: σ = 1.14×105/8.99×103 = 12.7 N/mm2； 主楞的最大应力计算值 σ =12.7N/mm2 小于 主楞的抗弯强度设计值 f=205N/mm2,满足要求！

2.主楞的抗剪强度验算

主楞截面抗剪强度必须满足: τ=2V/A≤fv

其中， τ--主楞的截面的最大受剪应力(N/mm2)； V--主楞计算最大剪力(N)：V = 1375.7N； A --钢管的截面面积(mm2)：A = 848.23mm2 ； fv--主楞的抗剪强度设计值(N/mm2)：fv = 120 N/mm2； 主楞截面的受剪应力计算值:

τ =2×1375.7/848.230=3.244N/mm2；

主楞截面的受剪应力计算值 τ =3.244N/mm2 小于 主楞截面的抗剪强度设计值 fv=120N/mm2，满足要求！

3.主楞的挠度验算

主楞的最大挠度计算值: ν= 0.071mm； 主楞的最大容许挠度值: [ν] = 1.8mm；

主楞的最大挠度计算值 ν=0.071mm 小于 主楞的最大容许挠度值 [ν]=1.8mm，满足要求！

五、穿墙螺栓的计算

计算公式如下: N<[N]=f×A

其中 N -- 穿墙螺栓所受的拉力； A -- 穿墙螺栓有效面积 (mm2)；

f -- 穿墙螺栓的抗拉强度设计值，取170 N/mm2； 查表得：

穿墙螺栓的型号: M12 ； 穿墙螺栓有效直径: 9.85 mm； 穿墙螺栓有效面积: A = 76 mm2；

穿墙螺栓最大容许拉力值: [N] = 1.70×105×7.60×10-5 = 12.92 kN；

主楞计算的支座反力为穿墙螺栓所受的拉力，则穿墙螺栓所受的最大拉力为: N = 2.50 kN。

穿墙螺栓所受的最大拉力 N=2.499kN 小于 穿墙螺栓最大容许拉力值 [N]=12.92kN，满足要求！