柱模板计算方案书【范本模板】

柱模板的背部支撑由两层组成，第一层为直接支撑模板的竖楞,用以支撑混凝土对模板的侧压力；第二层为支撑竖楞的柱箍,用以支撑竖楞所受的压力；柱箍之间用对拉螺栓相互拉接，形成一个完整的柱模板支撑体系.

柱模板设计示意图

柱截面宽度B（mm）:800。00；柱截面高度H（mm）:500.00;柱模板的总计算高度：H = 3.30m；

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:0；柱截面宽度B方向竖楞数目：6; 柱截面高度H方向对拉螺栓数目:0；柱截面高度H方向竖楞数目：4;

2.柱箍信息

柱箍材料:圆钢管；

直径(mm）:48。00；壁厚（mm)：3.50； 柱箍的间距(mm):450；柱箍合并根数：2;

3.竖楞信息

竖楞材料:木方；竖楞合并根数:1;

宽度（mm）:100。00；高度（mm）:50。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）:210000.00；钢楞抗弯强度设计值fc（N/mm2)：205。00；

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:

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。300m; 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1.000。

分别计算得 20.036 kN/m2、79。200 kN/m2，取较小值20。036 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 q1=20.036kN/m2； 倾倒混凝土时产生的荷载标准值 q2= 6 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。分别取柱截面宽度B方向和H方向面板作为验算对象，进行强度、刚度计算.强度验算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= 140 mm，且竖楞数为 6，因此对柱截面宽度B方向面板按均布荷载作用下的三跨连续梁进行计算。

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三跨连续梁用下式计算最大跨中弯距：

M=0.1ql2

其中, M—-面板计算最大弯矩(N·mm）；

l-—计算跨度(竖楞间距)： l =140。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: 1.2×20。04×0。45=10.819kN/m； 倾倒混凝土侧压力设计值q2: 1.4×6.00×0.45=3.780kN/m； q = q1 + q2 =10.819+3.780=14。599 kN/m；

面板的最大弯矩：M =0.1×14。599×140×140= 2.86×104N。mm； 面板最大应力按下式计算： 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

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 = 2.86×104 / 2.43×104 = 1.178N/mm2； 面板的最大应力计算值 σ =1.178N/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三跨连续梁计算,公式如下: V=0.6ql

其中, V—-面板计算最大剪力(N）；

l——计算跨度（竖楞间距）: l =140。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: 1.2×20。04×0.45=10。819kN/m； 倾倒混凝土侧压力设计值q2: 1.4×6.00×0。45=3。780kN/m； q = q1 + q2 =10。819+3。780=14.599 kN/m； 面板的最大剪力：V = 0。6×14。599×140.0 = 1226.353N； 截面抗剪强度必须满足下式: τ = 3V/(2bhn）≤fv

其中， τ -—面板承受的剪应力（N/mm2）;

V—-面板计算最大剪力(N）：V = 1226。353N； 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 =3×1226。353/（2×450×18.0）=0.227N/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。227N/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三跨连续梁计算,挠度计算公式如下: ν=0。677ql4/(100EI）

其中，q—-作用在模板上的侧压力线荷载(kN/m）： q = 20。04×0.45＝9。02 kN/m;

ν——面板最大挠度(mm)；

l——计算跨度（竖楞间距): l =140。0mm ;

E—-面板弹性模量（N/mm2）:E = 6000。00 N/mm2 ; I-—面板截面的惯性矩（mm4）； I=bh3/12

I= 450×18.0×18。0×18。0/12 = 2.19×105 mm4； 面板最大容许挠度: ［ν] = 140 / 250 = 0。56 mm；

面板的最大挠度计算值： ν= 0.677×9。02×140。04/(100×6000.0×2。19×105） = 0。018 mm；

面板的最大挠度计算值 ν =0.018mm 小于 面板最大容许挠度设计值 [ν]= 0.56mm,满足要求!

四、竖楞计算

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3。300m,柱箍间距为450mm，因此按均布荷载作用下的三跨连续梁计算。

本工程中,竖楞采用木方，宽度100mm,高度50mm，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:

W = 100×50×50/6×1 = 41。67cm3； I = 100×50×50×50/12×1 = 104。17cm4；

竖楞计算简图

1。抗弯强度验算

支座最大弯矩计算公式： M=0。1ql2

其中， M-—竖楞计算最大弯矩（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。2×20。036×0。140=3.366kN/m； 倾倒混凝土侧压力设计值q2:1。4×6。000×0。140=1.000kN/m； q = 3。366+1.176=4.2 kN/m；

竖楞的最大弯距:M =0。1×4。2×450.0×450。0= 9.20×104N·mm； σ =M/W〈f

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

W ——竖楞的截面抵抗矩(mm3），W=4.17×104； 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 = 9。20×104/4.17×104 = 2。207N/mm2； 竖楞的最大应力计算值 σ =2.207N/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： V=0。6ql

其中, V-—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: 1.2×20。036×0。140=3。366kN/m； 倾倒混凝土侧压力设计值q2:1。4×6。000×0.140=1。000kN/m; q = 3。366+1.176=4.2 kN/m;

竖楞的最大剪力：V = 0.6×4.2×450.0 = 1226.353N； 截面抗剪强度必须满足下式： τ = 3V/(2bhn）≤fv

其中, τ -—竖楞截面最大受剪应力(N/mm2）；

V --竖楞计算最大剪力(N）：V=0。6ql= 0。6×4。2×450=1226.353N; b --竖楞的截面宽度（mm）：b = 100。0mm ； hn—-竖楞的截面高度(mm)：hn = 50。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 =3×1226.353/（2×100。0×50.0×1）=0.368N/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 =0.368N/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： νmax=0。677ql4/(100EI)≤[ν］=l/250

其中，q-—作用在竖楞上的线荷载（kN/m)： q =20。04×0。14 = 4。 kN/m; νmax-—竖楞最大挠度（mm)；

l--计算跨度（柱箍间距)： l =450。0mm ；

E-—竖楞弹性模量（N/mm2），E = 9000。00 N/mm2 ； I--竖楞截面的惯性矩(mm4)，I=1。04×106； 竖楞最大容许挠度： ［ν] = 450/250 = 1。8mm;

竖楞的最大挠度计算值： ν= 0.677×4.×450.04/(100×9000.0×1。04×106) = 0。134 mm；

竖楞的最大挠度计算值 ν=0.134mm 小于 竖楞最大容许挠度 [ν］=1。8mm ，满足要求!

五、B方向柱箍的计算

本工程中，柱箍采用圆钢管，直径48mm，壁厚3.5mm，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:

W = 5。078×2=10.16cm3； I = 12.187×2=24.37cm4；

按集中荷载计算（附计算简图）：

B方向柱箍计算简图

其中 P — —竖楞传递到柱箍的集中荷载（kN)；

P = (1。2 ×20。04 + 1。4 ×6）×0.14 × 0。45 = 2。04 kN；

B方向柱箍剪力图（kN） 最大支座力： N = 5.110 kN;

B方向柱箍弯矩图（kN·m) 最大弯矩： M = 1.523 kN·m；

B方向柱箍变形图(mm） 最大变形: ν = 2.824 mm；

1. 柱箍抗弯强度验算

柱箍截面抗弯强度验算公式 σ =M/（γxW）〈f

其中 ，柱箍杆件的最大弯矩设计值: M = 1522721。59 N·mm; 弯矩作用平面内柱箍截面抵抗矩: W = 10156 mm3； B边柱箍的最大应力计算值： σ = 142.79 N/mm2； 柱箍的抗弯强度设计值： [f] = 205 N/mm2;

B边柱箍的最大应力计算值 σ =1.52×109/(1.05×1。02×107)=142.79N/mm2 小于 柱箍的抗弯强度设计值 [f］=205N/mm2，满足要求！

2。 柱箍挠度验算

经过计算得到： ν= 2。824 mm；

柱箍最大容许挠度：［ν] = 800 / 250 = 3.2 mm；

柱箍的最大挠度 ν=2。824mm 小于 柱箍最大容许挠度 [ν]=3.2mm，满足要求！

六、B方向对拉螺栓的计算

B方向没有设置对拉螺栓!

七、H方向柱箍的计算

本工程中,柱箍采用圆钢管,直径48mm，壁厚3。5mm,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为：

W = 5.078×2=10。16cm3； I = 12.187×2=24。37cm4； 按计算（附计算简图）:

H方向柱箍计算简图 其中 P -- 竖楞传递到柱箍的集中荷载(kN）;

P = （1.2×20。04+1.4×6）×0.133 ×0。45 = 1.94 kN；

H方向柱箍剪力图(kN) 最大支座力: N = 2。913 kN；

H方向柱箍弯矩图(kN·m） 最大弯矩: M = 0。638 kN·m；

H方向柱箍变形图(mm) 最大变形： ν = 0。553 mm；

1。柱箍抗弯强度验算

柱箍截面抗弯强度验算公式： σ =M/（γxW）〈f

其中， 柱箍杆件的最大弯矩设计值： M = 637533。21 N·mm； 弯矩作用平面内柱箍截面抵抗矩： W = 10156 mm3； H边柱箍的最大应力计算值: σ = 59。785 N/mm2； 柱箍的抗弯强度设计值： [f] = 205 N/mm2;

H边柱箍的最大应力计算值 σ =6.38×108/（1.05×1.02×107)=59.785N/mm2 小于 柱箍的抗弯强度设计值 [f]=205N/mm2，满足要求!

2. 柱箍挠度验算

经过计算得到: ν = 0.553 mm；

柱箍最大容许挠度： ［ν] = 500 / 250 = 2 mm；

柱箍的最大挠度 ν =0。553mm 小于 柱箍最大容许挠度 [ν］=2mm，满足要求！

八、H方向对拉螺栓的计算

H方向没有设置对拉螺栓!