柱子加固模板方案

1、 柱模板的計算依據(jù)建筑施工手冊第四版、建筑施工計算手冊江正榮著、建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范(GB 50009-2012)、混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范GB50010-2015、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范(GB 50017-2016)等規(guī)范編制。柱模板的背部支撐由兩層（木楞或鋼楞）組成，第一層為直接支撐模板的豎楞，用以支撐混凝土對模板的側(cè)壓力；第二層為支撐豎楞的柱箍，用以支撐豎楞所受的壓力；柱箍之間用對拉螺栓相互拉接，形成一個完整的柱模板支撐體系。 柱模板設(shè)計示意圖柱截面寬度B(mm):3000.00；柱截面高度H(mm):2500.00；柱模板的總計算高度:H = 5.00m；根據(jù)規(guī)范，當采用溜槽、串筒或?qū)Ч軙r，傾倒混凝土產(chǎn)

2、生的荷載標準值為2.00kN/m2； 計算簡圖一、參數(shù)信息1.基本參數(shù)柱截面寬度B方向?qū)菟〝?shù)目:8；柱截面寬度B方向豎楞數(shù)目:21；柱截面高度H方向?qū)菟〝?shù)目:7；柱截面高度H方向豎楞數(shù)目:17；對拉螺栓直徑(mm):M14；2.柱箍信息柱箍材料:鋼楞；截面類型:圓鋼管48×3.0；鋼楞截面慣性矩I(cm4):10.78；鋼楞截面抵抗矩W(cm3):4.49；柱箍的間距(mm):450；柱箍合并根數(shù):2；3.豎楞信息豎楞材料:木楞；豎楞合并根數(shù):2；寬度(mm):40.00；高度(mm):70.00；4.面板參數(shù)面板類型:膠合面板；面板厚度(mm):13.00；面板彈性模量(N

3、/mm2):9500.00；面板抗彎強度設(shè)計值fc(N/mm2):13.00；面板抗剪強度設(shè)計值(N/mm2):1.50；5.木方和鋼楞方木抗彎強度設(shè)計值fc(N/mm2):13.00；方木彈性模量E(N/mm2):9500.00；方木抗剪強度設(shè)計值ft(N/mm2):1.50；鋼楞彈性模量E(N/mm2):210000.00；鋼楞抗彎強度設(shè)計值fc(N/mm2):205.00；二、柱模板荷載標準值計算 其中 - 混凝土的重力密度，取25.000kN/m3； t - 新澆混凝土的初凝時間，可按現(xiàn)場實際值取，輸入0時系統(tǒng)按200/(T+15)計算，得10.000h； T - 混凝土的入模溫度，取

4、5.000； V - 混凝土的澆筑速度，取2.500m/h； H - 模板計算高度，取5.000m； 1- 外加劑影響修正系數(shù)，取1.200； 2- 混凝土坍落度影響修正系數(shù)，取1.150。根據(jù)以上兩個公式計算的新澆筑混凝土對模板的最大側(cè)壓力F；分別計算得 120.008 kN/m2、125.000 kN/m2，取較小值120.008 kN/m2作為本工程計算荷載。計算中采用新澆混凝土側(cè)壓力標準值 F1=120.008kN/m2；傾倒混凝土時產(chǎn)生的荷載標準值 F2= 2 kN/m2。三、柱模板面板的計算模板結(jié)構(gòu)構(gòu)件中的面板屬于受彎構(gòu)件，按簡支梁或連續(xù)梁計算。本工程中取柱截面寬度B方向和H方向中

5、豎楞間距最大的面板作為驗算對象，進行強度、剛度計算。強度驗算要考慮新澆混凝土側(cè)壓力和傾倒混凝土時產(chǎn)生的荷載；撓度驗算只考慮新澆混凝土側(cè)壓力。由前述參數(shù)信息可知，柱截面高度H方向豎楞間距最大，為l= 154 mm，且豎楞數(shù)為 21，面板為大于 3 跨，因此柱截面高度H方向面板按均布荷載作用下下的三跨連續(xù)梁進行計算。 面板計算簡圖1.面板抗彎強度驗算對柱截面寬度B方向面板按均布荷載作用下的三跨連續(xù)梁用下式計算最大跨中彎距： 其中， M-面板計算最大彎距(N·mm)； l-計算跨度(豎楞間距): l =154.0mm； q-作用在模板上的側(cè)壓力線荷載，它包括: 新澆混凝土側(cè)壓力設(shè)計值q1:

6、 1.2×120.01×0.45×0.90=58.324kN/m； 傾倒混凝土側(cè)壓力設(shè)計值q2: 1.4×2.00×0.45×0.90=1.134kN/m；式中，0.90為按施工手冊取用的臨時結(jié)構(gòu)折減系數(shù)。 q = q1 + q2 =58.324+1.134=59.458 kN/m；面板的最大彎距：M =0.1×59.458×154×154= 1.41×105N.mm；面板最大應力按下式計算： 其中， -面板承受的應力(N/mm2)； M -面板計算最大彎距(N·mm)； W -面板的

7、截面抵抗矩 : b:面板截面寬度，h:面板截面厚度； W= 450×13.0×13.0/6=1.27×104 mm3； f -面板的抗彎強度設(shè)計值(N/mm2)； f=13.000N/mm2；面板的最大應力計算值： = M/W = 1.41×105 / 1.27×104 = 11.125N/mm2；面板的最大應力計算值 =11.125N/mm2 小于 面板的抗彎強度設(shè)計值 =13N/mm2，滿足要求！2.面板抗剪驗算最大剪力按均布荷載作用下的三跨連續(xù)梁計算，公式如下: 其中， -面板計算最大剪力(N)； l-計算跨度(豎楞間距): l =154

8、.0mm； q-作用在模板上的側(cè)壓力線荷載，它包括: 新澆混凝土側(cè)壓力設(shè)計值q1: 1.2×120.01×0.45×0.90=58.324kN/m； 傾倒混凝土側(cè)壓力設(shè)計值q2: 1.4×2.00×0.45×0.90=1.134kN/m； 式中，0.90為按施工手冊取用的臨時結(jié)構(gòu)折減系數(shù)。 q = q1 + q2 =58.324+1.134=59.458 kN/m；面板的最大剪力： = 0.6×59.458×154.0 = 5493.909N；截面抗剪強度必須滿足下式: 其中， -面板承受的剪應力(N/mm2)；

9、-面板計算最大剪力(N)： = 5493.909N； b-構(gòu)件的截面寬度(mm)：b = 450mm ； hn-面板厚度(mm)：hn = 13.0mm ； fv-面板抗剪強度設(shè)計值(N/mm2)：fv = 13.000 N/mm2；面板截面受剪應力計算值: =3×5493.909/(2×450×13.0)=1.409N/mm2；面板截面抗剪強度設(shè)計值: fv=1.500N/mm2；面板截面的受剪應力 =1.409N/mm2 小于 面板截面抗剪強度設(shè)計值 fv=1.5N/mm2，滿足要求！3.面板撓度驗算最大撓度按均布荷載作用下的三跨連續(xù)梁計算，撓度計算公式如下:

10、 其中，q-作用在模板上的側(cè)壓力線荷載(kN/m)： q = 120.01×0.4554.00 kN/m； -面板最大撓度(mm)； l-計算跨度(豎楞間距): l =154.0mm ； E-面板彈性模量（N/mm2）：E = 9500.00 N/mm2 ； I-面板截面的慣性矩(mm4)； I= 450×13.0×13.0×13.0/12 = 8.24×104 mm4；面板最大容許撓度: = 154 / 250 = 0.616 mm；面板的最大撓度計算值: = 0.677×54.00×154.04/(100×95

11、00.0×8.24×104) = 0.263 mm；面板的最大撓度計算值 =0.263mm 小于 面板最大容許撓度設(shè)計值 = 0.616mm,滿足要求！四、豎楞方木的計算模板結(jié)構(gòu)構(gòu)件中的豎楞（小楞）屬于受彎構(gòu)件，按連續(xù)梁計算。本工程柱高度為5.0m,柱箍間距為450mm，豎楞為大于 3 跨，因此按均布荷載作用下的三跨連續(xù)梁計算。本工程中，豎楞采用木楞，寬度40mm，高度70mm，截面慣性矩I和截面抵抗矩W分別為:W = 40×70×70/6 = 32.67cm3；I = 40×70×70×70/12 = 114.33cm4；

12、 豎楞方木計算簡圖1.抗彎強度驗算支座最大彎矩計算公式： 其中， M-豎楞計算最大彎距(N·mm)； l-計算跨度(柱箍間距): l =450.0mm； q-作用在豎楞上的線荷載，它包括: 新澆混凝土側(cè)壓力設(shè)計值q1: 1.2×120.01×0.15×0.90=19.182kN/m； 傾倒混凝土側(cè)壓力設(shè)計值q2: 1.4×2.00×0.15×0.90=0.373kN/m； q = (19.182+0.373)/2=9.778 kN/m；豎楞的最大彎距：M =0.1×9.778×450.0×450

13、.0= 1.98×105N.mm； 其中， -豎楞承受的應力(N/mm2)； M -豎楞計算最大彎距(N·mm)； W -豎楞的截面抵抗矩(mm3)，W=3.27×104； f -豎楞的抗彎強度設(shè)計值(N/mm2)； f=13.000N/mm2；豎楞的最大應力計算值: = M/W = 1.98×105/3.27×104 = 6.061N/mm2；豎楞的最大應力計算值 =6.061N/mm2 小于 豎楞的抗彎強度設(shè)計值 =13N/mm2，滿足要求！2.抗剪驗算最大剪力按均布荷載作用下的三跨連續(xù)梁計算，公式如下: 其中， -豎楞計算最大剪力(N)；

14、 l-計算跨度(柱箍間距): l =450.0mm； q-作用在模板上的側(cè)壓力線荷載，它包括: 新澆混凝土側(cè)壓力設(shè)計值q1: 1.2×120.01×0.15×0.90=19.182kN/m； 傾倒混凝土側(cè)壓力設(shè)計值q2: 1.4×2.00×0.15×0.90=0.373kN/m； q = (19.182+0.373)/2=9.778 kN/m；豎楞的最大剪力： = 0.6×9.778×450.0 = 2639.930N；截面抗剪強度必須滿足下式: 其中， -豎楞截面最大受剪應力(N/mm2)； -豎楞計算最大剪力(

15、N)： = 2639.930N； b-豎楞的截面寬度(mm)：b = 40.0mm ； hn-豎楞的截面高度(mm)：hn = 70.0mm ； fv-豎楞的抗剪強度設(shè)計值(N/mm2)：fv = 1.500 N/mm2；豎楞截面最大受剪應力計算值: =3×2639.930/(2×40.0×70.0)=1.414N/mm2；豎楞截面抗剪強度設(shè)計值: fv=1.500N/mm2；豎楞截面最大受剪應力計算值 =1.414N/mm2 小于 豎楞截面抗剪強度設(shè)計值 fv=1.5N/mm2，滿足要求！3.撓度驗算最大撓度按三跨連續(xù)梁計算，公式如下: 其中，q-作用在豎楞上的

16、線荷載(kN/m)： q =120.01×0.15 = 17.76 kN/m； -豎楞最大撓度(mm)； l-計算跨度(柱箍間距): l =450.0mm ； E-豎楞彈性模量（N/mm2）：E = 9500.00 N/mm2 ； I-豎楞截面的慣性矩(mm4)，I=1.14×106；豎楞最大容許撓度: = 450/250 = 1.8mm；豎楞的最大撓度計算值: = 0.677×17.76×450.04/(100×9500.0×1.14×106) = 0.454 mm；豎楞的最大撓度計算值 =0.454mm 小于 豎楞最大容

17、許撓度 =1.8mm ，滿足要求！五、B方向柱箍的計算本算例中，柱箍采用鋼楞，截面類型為圓鋼管48×3.0；截面慣性矩I和截面抵抗矩W分別為:鋼柱箍截面抵抗矩 W = 4.49 cm3；鋼柱箍截面慣性矩 I = 10.78 cm4；柱箍為大于 3 跨，按集中荷載三跨連續(xù)梁計算（附計算簡圖）：B方向柱箍計算簡圖其中 P - -豎楞方木傳遞到柱箍的集中荷載(kN)； P = (1.2 ×120.01×0.9 + 1.4 ×2×0.9)×0.148 × 0.45/2 = 4.4 kN； B方向柱箍剪力圖(kN)最大支座力: N =

18、 12.510 kN； B方向柱箍彎矩圖(kN·m)最大彎矩: M = 0.434 kN.m； B方向柱箍變形圖(mm)最大變形: V = 0.242 mm；1. 柱箍抗彎強度驗算柱箍截面抗彎強度驗算公式 其中 ，柱箍桿件的最大彎矩設(shè)計值: M = 0.43 kN.m； 彎矩作用平面內(nèi)柱箍截面抵抗矩: W = 4.49 cm3；B邊柱箍的最大應力計算值: = 92.11 N/mm2；柱箍的抗彎強度設(shè)計值: f = 205 N/mm2；B邊柱箍的最大應力計算值 =92.11N/mm2 小于 柱箍的抗彎強度設(shè)計值 f=205N/mm2，滿足要求!2. 柱箍撓度驗算經(jīng)過計算得到: = 0.

19、242 mm；柱箍最大容許撓度: = 333.3 / 250 = 1.333 mm；柱箍的最大撓度 =0.242mm 小于 柱箍最大容許撓度 =1.333mm，滿足要求!六、B方向?qū)菟ǖ挠嬎阌嬎愎饺缦? 其中 N - 對拉螺栓所受的拉力； A - 對拉螺栓有效面積 (mm2)； f - 對拉螺栓的抗拉強度設(shè)計值，取170 N/mm2；查表得： 對拉螺栓的型號: M14 ； 對拉螺栓的有效直徑: 11.55 mm； 對拉螺栓的有效面積: A= 105 mm2；對拉螺栓所受的最大拉力: N = 12.51 kN。對拉螺栓最大容許拉力值: N = 1.70×105×1.05

20、×10-4 = 17.85 kN；對拉螺栓所受的最大拉力 N=12.51kN 小于 對拉螺栓最大容許拉力值 N=17.85kN，對拉螺栓強度驗算滿足要求!七、H方向柱箍的計算本工程中，柱箍采用鋼楞，截面慣性矩I和截面抵抗矩W分別為:本工程中，柱箍采用鋼楞，截面類型為圓鋼管48×3.0；截面慣性矩I和截面抵抗矩W分別為:鋼柱箍截面抵抗矩 W = 4.49cm3；鋼柱箍截面慣性矩 I = 107.8cm4；柱箍為大于 3 跨，按三跨連續(xù)梁計算（附計算簡圖）：H方向柱箍計算簡圖其中 P - 豎楞方木傳遞到柱箍的集中荷載(kN)； P = (1.2×120.01×0.9+1.4×2×0.9)×0.154 ×0.45/2 = 4.58 kN； H方向柱箍剪力圖(kN)最大支座力: N = 1