:模板专项施工方案 3

                     计算简图
一、参数信息
1.基本参数
柱截面宽度B方向对拉螺栓数目:1；柱截面宽度B方向竖楞数目:3；
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:木楞；
宽度(mm):80.00；高度(mm):100.00；
柱箍的间距(mm):450；柱箍肢数:1；
3.竖楞信息
竖楞材料:木楞；
宽度(mm):60.00；高度(mm):80.00；
竖楞肢数:2；
4.面板参数
面板类型:竹胶合板；面板厚度(mm):18.00；
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.木方参数
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；
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:
                
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12.000℃；
      V -- 混凝土的浇筑速度，取2.500m/h；
      H -- 模板计算高度，取6.000m；
      β1-- 外加剂影响修正系数，取1.000；
      β2-- 混凝土坍落度影响修正系数，取1.000。
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；
分别为 16.697 kN/m2、144.000 kN/m2，取较小值16.697 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=16.697kN/m2；
倾倒混凝土时产生的荷载标准值 F2= 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。本工程中取柱截面宽度B方向和H方向中竖楞间距最大的面板作为验算对象，进行强度、刚度计算。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。
由前述参数信息可知，柱截面宽度B方向竖楞间距最大，为l= 320 mm，且竖楞数为 3，面板为2 跨，因此对柱截面宽度B方向面板按均布荷载作用下的二跨连续梁进行计算。
     
                面板计算简图
1.面板抗弯强度验算
对柱截面宽度B方向面板按均布荷载作用下的二跨连续梁用下式计算最大跨中弯距：
                
其中， M--面板计算最大弯距(N.mm)；
        l--计算跨度(竖楞间距): l =320.0mm；
        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: 1.2×16.70×0.45×0.90=8.115kN/m；
            倾倒混凝土侧压力设计值q2: 1.4×2.00×0.45×0.90=1.134kN/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 =8.115+1.134=9.249 kN/m；
面板的最大弯距：M =0.125 ×9.249×320×320= 9.47×104N.mm；
面板最大应力按下式计算：
                
其中， σ   --面板承受的应力(N/mm2)；
        M   --面板计算最大弯距(N.mm)；
        W   --面板的截面抵抗矩 :
                
          b:面板截面宽度，h:面板截面厚度；
        W= 450×18.0×18.0/6=2.43×104 mm3；
        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 = 9.47×104 / 2.43×104 = 3.897N/mm2；
面板的最大应力计算值 σ =3.897N/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
最大剪力按均布荷载作用下的二跨连续梁计算，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 =320.0mm；
        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: 1.2×16.70×0.45×0.90=8.115kN/m；
           倾倒混凝土侧压力设计值q2: 1.4×2.00×0.45×0.90=1.134kN/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 =8.115+1.134=9.249 kN/m；
面板的最大剪力：∨ = 0.625×9.249×320.0 = 1849.748N；
截面抗剪强度必须满足下式:
                
其中， τ --面板承受的剪应力(N/mm2)；
        ∨--面板计算最大剪力(N)：∨ = 1849.748N；
        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 = 13.000 N/mm2；
面板截面受剪应力计算值: τ =3×1849.748/(2×450×18.0)=0.343N/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 =0.343N/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
最大挠度按均布荷载作用下的二跨连续梁计算，挠度计算公式如下:
                
其中， ω--面板最大挠度(mm)；
        q--作用在模板上的侧压力线荷载(kN/m)： q = 16.70×0.45＝7.51 kN/m；
        l--计算跨度(竖楞间距): l =320.0mm ；
        E--面板弹性模量（N/mm2）：E = 9500.00 N/mm2 ；
        I--面板截面的惯性矩(mm4)；
                
        I= 450×18.0×18.0×18.0/12 = 2.19×105 mm4；
面板最大容许挠度: [ω] = 320 / 250 = 1.28 mm；
面板的最大挠度计算值: ω = 0.521×7.51×320.04/(100×9500.0×2.19×105) = 0.198 mm；
面板的最大挠度计算值 ω =0.198mm 小于 面板最大容许挠度设计值 [ω]= 1.28mm,满足要求！
四、竖楞方木的计算
模板结构构件中的竖楞（小楞）属于受弯构件，按连续梁计算。
本工程柱高度为6.0m,柱箍间距为450mm，竖楞为大于 3 跨，因此按均布荷载作用下的三跨连续梁计算。
本工程中，竖楞采用木楞，宽度60mm，高度80mm，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W = 60×80×80/6 = 64cm3；
I = 60×80×80×80/12 = 256cm4；
     
竖楞方木计算简图
1.抗弯强度验算
支座最大弯矩计算公式：
                
其中， M--竖楞计算最大弯距(N.mm)；
        l--计算跨度(柱箍间距): l =450.0mm；
        q--作用在竖楞上的线荷载，它包括:
            新浇混凝土侧压力设计值q1: 1.2×16.70×0.32×0.90=5.770kN/m；
            倾倒混凝土侧压力设计值q2: 1.4×2.00×0.32×0.90=0.806kN/m；
            q = (5.770+0.806)/2=3.288 kN/m；
竖楞的最大弯距：M =0.1×3.288×450.0×450.0= 6.66×104N.mm；
                
其中， σ   --竖楞承受的应力(N/mm2)；
        M   --竖楞计算最大弯距(N.mm)；
        W   --竖楞的截面抵抗矩(mm3)，W=6.40×104；
        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 = 6.66×104/6.40×104 = 1.04N/mm2；
竖楞的最大应力计算值 σ =1.04N/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
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， ∨--竖楞计算最大剪力(N)；
        l--计算跨度(柱箍间距): l =450.0mm；
        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: 1.2×16.70×0.32×0.90=5.770kN/m；
           倾倒混凝土侧压力设计值q2: 1.4×2.00×0.32×0.90=0.806kN/m；
            q = (5.770+0.806)/2=3.288 kN/m；
竖楞的最大剪力：∨ = 0.6×3.288×450.0 = 887.879N；
截面抗剪强度必须满足下式:
                
其中， τ --竖楞截面最大受剪应力(N/mm2)；
        ∨--竖楞计算最大剪力(N)：∨ = 887.879N；
        b--竖楞的截面宽度(mm)：b = 60.0mm ；
        hn--竖楞的截面高度(mm)：hn = 80.0mm ；
        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 =3×887.879/(2×60.0×80.0)=0.277N/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 =0.277N/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:
                
其中， ω--竖楞最大挠度(mm)；
        q--作用在竖楞上的线荷载(kN/m)： q =16.70×0.32 = 5.34 kN/m；
        l--计算跨度(柱箍间距): l =450.0mm ；
        E--竖楞弹性模量（N/mm2）：E = 9500.00 N/mm2 ；
        I--竖楞截面的惯性矩(mm4)，I=2.56×106；
竖楞最大容许挠度: [ω] = 450/250 = 1.8mm；
竖楞的最大挠度计算值: ω = 0.677×5.34×450.04/(100×9500.0×2.56×106) = 0.061 mm；
竖楞的最大挠度计算值 ω=0.061mm 小于 竖楞最大容许挠度 [ω]=1.8mm ，满足要求！
五、B方向柱箍的计算
本工程中，柱箍采用方木，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
     W = 8 ×10 ×10 / 6 = 133.33 cm3；
     I = 8 ×10 ×10 ×10 / 12 = 666.67 cm4；
柱箍为2 跨，按集中
荷载二跨连续梁计算（附计算简图）：
B方向柱箍计算简图
其中 P - -竖楞方木传递到柱箍的集中荷载(kN)，竖楞距离取B方向的；
           P = (1.2 ×16.7×0.9 + 1.4 ×2×0.9)×0.32 × 0.45/1 = 2.96 kN；
     
B方向柱箍剪力图(kN)
最大支座力: N = 4.269 kN；
     
B方向柱箍弯矩图(kN.m)
最大弯矩: M = 0.116 kN.m；
     
B方向柱箍变形图(mm)
最大变形: V = 0.020 mm；
1. 柱箍抗弯强度验算
柱箍截面抗弯强度验算公式
                
其中 ，柱箍杆件的最大弯矩设计值: M = 0.12 kN.m；
       弯矩作用平面内柱箍截面抵抗矩: W = 133.33 cm3；
B边柱箍的最大应力计算值: σ = 0.83 N/mm2；
柱箍的抗弯强度设计值: [f] = 13 N/mm2；
B边柱箍的最大应力计算值 σ =0.83N/mm2 小于 柱箍的抗弯强度设计值 [f]=13N/mm2，满足要求!
2. 柱箍挠度验算
经过计算得到: ω = 0.02 mm；
柱箍最大容许挠度:[ω] = 350 / 250 = 1.4 mm；
柱箍的最大挠度 ω =0.02mm 小于 柱箍最大容许挠度 [ω]=1.4mm，满足要求!
六、B方向对拉螺栓的计算
计算公式如下:
                
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 = 4.269 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=4.269kN 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，柱箍采用木楞，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
     W = 8 ×10 ×10 / 6 = 133.33 cm3；
     I = 8 ×10 ×10 ×10 / 12 = 666.67 cm4；
柱箍为2 跨，按二跨
连续梁计算（附计算简图）：
H方向柱箍计算简图
其中 P -- 竖楞方木传递到柱箍的集中荷载(kN)，竖楞距离取H方向的；
          P = (1.2×16.7×0.9+1.4×2×0.9)×0.32 ×0.45/1 = 2.96 kN；

     
H方向柱箍剪力图(kN)
最大支座力: N = 4.269 kN；
     
H方向柱箍弯矩图(kN.m)
最大弯矩: M = 0.116 kN.m；
     
H方向柱箍变形图(mm)
最大变形: V = 0.020 mm；
1.柱箍抗弯强度验算
柱箍截面抗弯强度验算公式:
                

其中， 柱箍杆件的最大弯矩设计值: M = 0.12 kN.m；
        弯矩作用平面内柱箍截面抵抗矩: W = 133.33 cm3；
H边柱箍的最大应力计算值: σ = 0.826 N/mm2；
柱箍的抗弯强度设计值: [f] = 13 N/mm2；
H边柱箍的最大应力计算值 σ =0.826N/mm2 小于 柱箍的抗弯强度设计值 [f]=13N/mm2，满足要求!
2. 柱箍挠度验算
经过计算得到: V = 0.02 mm；
柱箍最大容许挠度: [V] = 350 / 250 = 1.4 mm；
柱箍的最大挠度 V =0.02mm 小于 柱箍最大容许挠度 [V]=1.4mm，满足要求!
八、H方向对拉螺栓的计算
验算公式如下:
                
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 = 4.269 kN。
对拉螺栓所受的最大拉力:   N=4.269kN 小于 [N]=12.92kN，
对拉螺栓强度验算满足要求!
三、梁模板(木支撑)计算书
梁的模板设计计算以航站楼工程 KL2（4）为例计算如下：

一、计算参数
1、模板参数
木支撑纵距Lb (m): 0.400；
立杆计算高度H (m): 6.200;
立杆采用圆木；
立杆圆木大头直径R(mm): 200.000；
立杆圆木小头直径r(mm): 100.000；
梁底斜撑方木截面宽度b1 (mm): 60.000:
梁底斜撑方木截面高度h1 (mm): 80.000:
帽木长度La(m): 1.200:
帽木截面宽度b2 (mm): 80.000:
帽木斜撑方木截面高度h2 (mm): 120.000:
斜撑与立杆连接处到帽木的距离h0 (mm): 600.000:
梁截面宽度B(m): 0.400:
梁截面高度D(m): 1.000:
2、荷载参数
模板自重(kN/m2): 0.350；
混凝土与钢筋自重(kN/m2): 25.000；
振捣混凝土荷载(kN/m2): 1.000；
新浇混凝土荷载侧压力(kN/m2):12.000;
3、梁侧模板参数
梁侧斜撑截面宽度b3 (mm): 80.000；
梁侧斜撑截面高度h3 (mm): 80.000；
梁侧背楞截面宽度b4 (mm): 80.000；
梁侧背楞截面高度h4 (mm): 80.000；
梁侧斜撑至梁侧背楞的距离Ld(m): 0.150；
4、面板参数
面板选用类型: 胶合面板；
面板弹性模量E(N/mm2): 9500.000;
面板厚度(mm): 40.000;
面板抗弯设计值fm(N/mm2): 13.000;
5、立杆圆木参数
立杆圆木选用木材：柏木；
圆木弹性模量E(N/mm2): 10000.000；
圆木抗压强度设计值fv(N/mm2): 16.000；
6、斜撑方木参数
斜撑方木选用木材：东北落叶松；
斜撑方木弹性模量E(N/mm2): 10000.000；
斜撑方木抗压强度设计值fv(N/mm2): 15.000；
7、帽木方木参数
帽木方木选用木材：东北落叶松；
弹性模量E(N/mm2): 10000.000；
抗剪强度设计值fv(N/mm2): 1.600；
抗弯强度设计值fm(N/mm2): 17.000；
8、梁侧背楞参数
梁侧背楞选用类型：东北落叶松；
梁侧背楞弹性模量E(N/mm2): 10000.000；
梁侧背楞抗弯强度设计值fm(N/mm2): 17.000；
                

二、梁模板荷载标准值计算
1.梁侧模板荷载
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。
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:
                
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，可按现场实际值取，输入0时系统按200/(T+15)计算，得5.714h；
      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 -- 混凝土侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面总高度，取0.500m；
      β1-- 外加剂影响修正系数，取1.000；
      β2-- 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；
分别为 40.549 kN/m2、12.000 kN/m2，取较小值12.000 kN/m2作为本工程计算荷载。
三、梁侧模板面板的计算：
     面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和刚度。强度验算要考虑新浇混凝土侧压力和振捣混凝土时产生的荷载；挠度验算只考虑新浇混凝土侧压力。计算的原则是按照支撑的间距和模板面的大小,按支撑在龙骨上的简支梁计算。