剪力墙模板计算公式.doc

剪力墙模板计算计算参照：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。剪力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。根据规范，当采用容量为大于0.8m3 的运输器具时，倾倒混凝土产生的荷载标准值为6.00kN/m2；一、参数信息1.基本参数次楞(内龙骨)间距(mm):250；穿墙螺栓水平间距(mm):500；主楞(外龙骨)间距(mm):500；穿墙螺栓竖向间距(mm):500；对拉螺栓直径(mm):M14；2.主楞信息龙骨材料:钢楞；截面类型:圆钢管483.5；钢楞截面惯性矩I(cm4):12.19；钢楞截面抵抗矩W(cm3):5.08；主楞肢数:2；3.次楞信息龙骨材料:木楞；次楞肢数:1；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):12.00；面板弹性模量(N/mm2):9500.00；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):9500.00；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；二、墙模板荷载标准值计算其中 - 混凝土的重力密度，取24.000kN/m3；t - 新浇混凝土的初凝时间，取4.000h；T - 混凝土的入模温度，取25.000；V - 混凝土的浇筑速度，取2.500m/h；H - 模板计算高度，取3.000m；1- 外加剂影响修正系数，取1.200；2- 混凝土坍落度影响修正系数，取0.850。根据以上两个公式计算的新浇筑混凝土对模板的最大侧压力F；分别计算得 34.062 kN/m2、72.000 kN/m2，取较小值34.062 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=34.062kN/m2；倾倒混凝土时产生的荷载标准值 F2= 6 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,按支撑在内楞上的三跨连续梁计算。 面板计算简图1.抗弯强度验算跨中弯矩计算公式如下:其中， M-面板计算最大弯距(Nmm)；l-计算跨度(内楞间距): l =250.0mm；q-作用在模板上的侧压力线荷载，它包括:新浇混凝土侧压力设计值q1:1.234.060.500.90=18.393kN/m；其中0.90为按施工手册取的临时结构折减系数。倾倒混凝土侧压力设计值q2: 1.46.000.500.90=3.780kN/m；q = q1 + q2 =18.393+3.780=22.173 kN/m；面板的最大弯距：M =0.122.173250.0250.0= 1.39105N.mm；按以下公式进行面板抗弯强度验算： 其中， -面板承受的应力(N/mm2)；M -面板计算最大弯距(Nmm)；W -面板的截面抵抗矩 :b:面板截面宽度，h:面板截面厚度；W= 50012.012.0/6=1.20104 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： = M/W = 1.39105 / 1.20104 = 11.549N/mm2；面板截面的最大应力计算值 =11.549N/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:其中，-面板计算最大剪力(N)；l-计算跨度(竖楞间距): l =250.0mm；q-作用在模板上的侧压力线荷载，它包括:新浇混凝土侧压力设计值q1: 1.234.060.500.90=18.393kN/m；倾倒混凝土侧压力设计值q2: 1.46.000.500.90=3.780kN/m；q = q1 + q2 =18.393+3.780=22.173 kN/m；面板的最大剪力：V = 0.622.173250.0 = 3326.022N；截面抗剪强度必须满足:其中， -面板截面的最大受剪应力(N/mm2)；V-面板计算最大剪力(N)：V = 3326.022N；b-构件的截面宽度(mm)：b = 500mm ；hn-面板厚度(mm)：hn = 12.0mm ；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: T =33326.022/(250012.0)=0.832N/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 T=0.832N/mm2 小于 面板截面抗剪强度设计值 T=1.5N/mm2，满足要求！3.挠度验算根据规范，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:其中，q-作用在模板上的侧压力线荷载: q = 34.060.5 = 17.03N/mm；l-计算跨度(内楞间距): l = 250mm；E-面板的弹性模量: E = 9500N/mm2；I-面板的截面惯性矩: I = 501.21.21.2/12=7.2cm4；面板的最大允许挠度值: = 1mm；面板的最大挠度计算值: = 0.67717.032504/(10095007.20104) = 0.658 mm；面板的最大挠度计算值: =0.658mm 小于等于面板的最大允许挠度值 =1mm，满足要求！四、墙模板内外楞的计算(一).内楞(木或钢)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，内龙骨采用木楞，宽度60mm，高度80mm，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:W = 608080/6 = 64cm3；I = 60808080/12 = 256cm4；内楞计算简图1.内楞的抗弯强度验算内楞跨中最大弯矩按下式计算：其中， M-内楞跨中计算最大弯距(Nmm)；l-计算跨度(外楞间距): l =500.0mm；q-作用在内楞上的线荷载，它包括:新浇混凝土侧压力设计值q1: 1.234.060.250.90=9.197kN/m；倾倒混凝土侧压力设计值q2: 1.46.000.250.90=1.890kN/m，其中，0.90为折减系数。q =(9.197+1.890)/1=11.087 kN/m；内楞的最大弯距：M =0.111.087500.0500.0= 2.77105N.mm；内楞的抗弯强度应满足下式：其中， -内楞承受的应力(N/mm2)；M -内楞计算最大弯距(Nmm)；W -内楞的截面抵抗矩(mm3)，W=6.40104；f -内楞的抗弯强度设计值(N/mm2)； f=13.000N/mm2；内楞的最大应力计算值： = 2.77105/6.40104 = 4.331 N/mm2；内楞的抗弯强度设计值: f = 13N/mm2；内楞的最大应力计算值 = 4.331 N/mm2 小于 内楞的抗弯强度设计值 f=13N/mm2，满足要求！2.内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: 其中， V内楞承受的最大剪力；l-计算跨度(外楞间距): l =500.0mm；q-作用在内楞上的线荷载，它包括: 新浇混凝土侧压力设计值q1: 1.234.060.250.90=9.197kN/m；倾倒混凝土侧压力设计值q2: 1.46.000.250.90=1.890kN/m，其中，0.90为折减系数。q =(9.197+1.890)/1=11.087 kN/m；内楞的最大剪力：V = 0.611.087500.0 = 3326.022N；截面抗剪强度必须满足下式:其中， -内楞的截面的最大受剪应力(N/mm2)；V-内楞计算最大剪力(N)：V = 3326.022N；b-内楞的截面宽度(mm)：b = 60.0mm ；hn-内楞的截面高度(mm)：hn = 80.0mm ；fv-内楞的抗剪强度设计值(N/mm2)：fv = 1.500 N/mm2；内楞截面的受剪应力计算值: =33326.022/(260.080.0)=1.039N/mm2；内楞截面的受剪应力计算值 =1.039N/mm2 小于 内楞截面的抗剪强度设计值 fv=1.5N/mm2，满足要求！3.内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： 其中， -内楞的最大挠度(mm)；q-作用在内楞上的线荷载(kN/m)： q = 34.060.25/1=8.52 kN/m；l-计算跨度(外楞间距): l =500.0mm ；E-内楞弹性模量（N/mm2）：E = 9500.00 N/mm2 ；I-内楞截面惯性矩(mm4)，I=2.56106；内楞的最大挠度计算值: = 0.6778.52/15004/(10095002.56106) = 0.148 mm；内楞的最大容许挠度值: = 2mm；内楞的最大挠度计算值 =0.148mm 小于 内楞的最大容许挠度值 =2mm，满足要求！(二).外楞(木或钢)承受内楞传递的荷载，按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算。本工程中，外龙骨采用钢楞，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:截面类型为圆钢管483.5；外钢楞截面抵抗矩 W = 5.08cm3；外钢楞截面惯性矩 I = 12.19cm4； 外楞计算简图1.外楞的抗弯强度验算外楞跨中弯矩计算公式： 其中，作用在外楞的荷载: P = (1.234.06+1.46)0.250.5/2=2.77kN；外楞计算跨度(对拉螺栓水平间距): l = 500mm；外楞最大弯矩:M = 0.1752771.69500.00= 2.43105 Nmm；强度验算公式：其中， - 外楞的最大应力计算值(N/mm2),M - 外楞的最大弯距(Nmm)；M = 2.43105 Nmm,W - 外楞的净截面抵抗矩； W = 5.08103 mm3；f -外楞的强度设计值(N/mm2)，f =205.000N/mm2；外楞的最大应力计算值: = 2.43105/5.08103 = 47.741 N/mm2；外楞的最大应力计算值 =47.741N/mm2 小于 外楞的抗弯强度设计值 f=205N/mm2,满足要求！2.外楞的抗剪强度验算公式如下: 其中，P-作用在外楞的荷载: P =(1.234.06+1.46)0.250.5/2=2.772kN； V-外楞计算最大剪力(N)；外楞的最大剪力：V = 0.652771.685 = 9.01102N；外楞截面抗剪强度必须满足:其中， -外楞截面的受剪应力计算值(N/mm2)；V-外楞计算最大剪力(N)：V = 9.01102N；A -钢管的截面面积(mm2)：A = 500mm2；fv-外楞的抗剪强度设计值(N/mm2)：fv = 205N/mm2；外楞截面的受剪应力计算值: =29.01102/500.000=3.603N/mm2；外楞截面的受剪应力计算值 =3.603N/mm2 小于 外楞截面的抗剪强度设计值 fv=205N/mm2，满足要求！3.外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：其中，P-内楞作用在支座上的荷载(kN/m)：P = 34.060.250.50/22.13 kN/m；-外楞最大挠度(mm)；l-计算跨度(水平螺栓间距): l =500.0mm ；E-外楞弹性模量（N/mm2）：E = 206000.00 N/mm2 ；I-外楞截面惯性矩(mm4)，I=1.22105；外楞的最大挠度计算值:=1.1464.26100/25003/(1002060001.22105) = 0.121mm；外楞的最大容许挠度值: = 2mm；外楞的最大挠度计算值 =0.121mm 小于 外楞的最大容许挠度值 =2mm，满足要求！五、穿墙螺栓的计算计算公式如下: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 =1.701051.0510-4 = 17.85 kN；穿墙螺栓所受的最大拉力: N =34.0620.50.5 = 8.516 kN。穿墙螺栓所受的最大拉力 N=8.516kN 小于 穿墙螺栓最大容许拉力值 N=17.85kN，满足要求！