墙模板计算书
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):200；穿墙螺栓水平间距(mm):600； 主楞间距(mm):600；穿墙螺栓竖向间距(mm):600； 对拉螺栓直径(mm):M14；
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:1； 宽度(mm):40.00；高度(mm):80.00；
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):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 =200.0mm；
新浇混凝土侧压力设计值q1: 1.2×17.031×0.600×0.900=11.036kN/m； 倾倒混凝土侧压力设计值q2: 1.4×3.00×0.60×0.90=2.268kN/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 =0.1×11.036×200.02+0.117×2.268×200.02= 5.48×104N·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 = 600×15.0×15.0/6=2.25×104 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 = 5.48×104 / 2.25×104 = 2.4N/mm2； 面板截面的最大应力计算值 σ =2.4N/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 =200.0mm；
新浇混凝土侧压力设计值q1: 1.2×17.031×0.600×0.900=11.036kN/m； 倾倒混凝土侧压力设计值q2: 1.4×3.00×0.60×0.90=2.268kN/m； 面板的最大剪力：V = 0.6×11.036×200.0 + 0.617×2.268×200.0 = 1604.2N； 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 = 1604.2N； b--构件的截面宽度(mm)：b = 600mm ； hn--面板厚度(mm)：hn = 15.0mm ；
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 =3×1604.2/(2×600×15.0)=0.267N/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=0.267N/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 = 17.03×0.6 = 10.219N/mm； l--计算跨度(次楞间距): l = 200mm； E--面板的弹性模量: E = 6000N/mm2；
I--面板的截面惯性矩: I = 60×1.5×1.5×1.5/12=16.88cm4； 面板的最大允许挠度值:[ν] = 0.8mm；
面板的最大挠度计算值: ν= 0.677×10.22×2004/(100×6000×1.69×105) = 0.109 mm；
面板的最大挠度计算值: ν=0.109mm 小于等于面板的最大允许挠度值 [ν]=0.8mm，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40mm，高度80mm，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W = 4×8×8/6×1= 42.667cm3； I = 4×8×8×8/12×1= 170.667cm4；
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 =600.0mm；
新浇混凝土侧压力设计值q1: 1.2×17.031×0.200×0.900=3.679kN/m； 倾倒混凝土侧压力设计值q2: 1.4×3.00×0.20×0.90=0.756kN/m，其中，0.90为折减系数。
次楞的最大弯矩：M =0.1×3.679×600.02+0.117×0.756×600.02= 1.64×105N·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=4.27×104mm3； 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 = 1.64×105/4.27×104 = 3.9 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 = 3.9 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 =600.0mm；
新浇混凝土侧压力设计值q1: 1.2×17.031×0.200×0.900/1=3.679kN/m； 倾倒混凝土侧压力设计值q2: 1.4×3.00×0.20×0.90/1=0.756kN/m，其中，0.90为折减系数。
次楞的最大剪力：V = 0.6×3.679×600.0+ 0.617×0.756×600.0 = 1604.2N； 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 = 1604.2N； b--次楞的截面宽度(mm)：b = 40.0mm ； 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 =3×1604.2/(2×40.0×80.0×1)=0.752N/mm2；
次楞截面的受剪应力计算值 τ =0.752N/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 = 17.03×0.20=3.41 kN/m； l--计算跨度(主楞间距): l =600.0mm ；
E--次楞弹性模量（N/mm2）：E = 9000.00 N/mm2 ； I--次楞截面惯性矩(mm4)，I=1.71×106mm4；
次楞的最大挠度计算值: ν= 0.677×3.41/1×6004/(100×9000×1.71×106) = 0.195 mm；
次楞的最大容许挠度值: [ν] = 2.4mm；
次楞的最大挠度计算值 ν=0.195mm 小于 次楞的最大容许挠度值 [ν]=2.4mm，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＝1.2×17.03×0.2×0.6＋1.4×3×0.2×0.6＝2.956kN； 主楞计算跨度(对拉螺栓水平间距): l = 600mm； 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 = 3.37×105 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 = 3.37×105/8.99×103 = 37.5 N/mm2；
主楞的最大应力计算值 σ =37.5N/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 = 3223.2N； 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 =2×3223.2/848.230=7.600N/mm2；
主楞截面的受剪应力计算值 τ =7.6N/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= 0.381mm； 主楞的最大容许挠度值: [ν] = 2.4mm；
主楞的最大挠度计算值 ν=0.381mm 小于 主楞的最大容许挠度值 [ν]=2.4mm，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: M14 ； 穿墙螺栓有效直径: 11.55 mm；
穿墙螺栓有效面积: A = 105 mm2；
穿墙螺栓最大容许拉力值: [N] = 1.70×105×1.05×10-4 = 17.85 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 = 5.88 kN。
穿墙螺栓所受的最大拉力 N=5.884kN 小于 穿墙螺栓最大容许拉力值 [N]=17.85kN，满足要求！
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