建筑工程地下室柱模板计算书

1、地下室柱模板计算书计算依据：建筑施工模板安全技术规范 JGJ 162-2008.下面简称规 范KZ截面1000X1100,柱高5.1m （不包括板厚）。板厚250。梁的尺寸及梁与柱的相对位置：1000KL2 400*7503003002侧压力设计值KL1 450*750梁柱位置由于柱截面尺寸较大，决定采用梢钢和对拉螺栓做柱箍:柱模板材料：15厚胶合板，方木50X80,对拉螺栓。16, 12.6 梢钢由规范4.1 ,当采用内部振捣器时，新浇筑混凝土作用于模板的侧 压力标准值（Gk）,可按下列公式计算，并取其中的较小值： 1F =0.22 山（4.1.1 -1）F = %H（4.1.1 -2）我们

2、采用（4.1.1-2 ）计算侧压力。因为现在混凝土的坍落度往往大于150mm此时混凝土坍落度影响系数（3 2无数据可查。止匕外，当用混凝土泵车浇筑柱时，混凝土上升的速度大于 6m/h。以本例柱计算， 柱混凝土体积为1.1*1*5.1=5.61m 3。一台10m的罐车供料，用泵车 浇筑，在10分钟内完全可以将柱的混凝土浇筑完毕。此时，混凝土的上升的速度为 5.1/（ 10/60 ） =30.6m/h。大于 6m/h 。而公式（4.1.1-1 ）只适用于混凝土浇筑速度w 6m/h的情况。（规范106面,4.1.1条文说明）所以，我们采用（4.1.1-2 ）计算混凝土对模板的侧压力：侧压力标准值 G

3、4K =丫 cH=24*5.1 = 122.4KN/m2倾倒混凝土时对垂直面模板产生的水平荷载标准值：Qk=2KN/n2由规范4.3 ,有结构重要性系数0.9荷载组合值系数0.7本例，显然恒载起控制作用。因为Gk> Q3K。于是底部荷载设计值 0.9*122.4*1.35=148.72KN/m 2顶部荷载设计值 0.9*2*0.7*1.4=1.76KN/m 2侧压力设计值分布图:计算过程见下面的电子表格Excel地下室柱模板设计1m宽侧面柱长柱高柱箍柱箍 离地 身度X （m）x处侧力木1ms胶力木槽钢:田螺, 全受的, 拉力：KN对拉螺 全到模11.15.1重要性系数柱底部侧 压力设计值

4、 KN/m2柱顶部侧 压力设计 值 KN /m2间距 m压力2KN/m间距 m、板弯矩KNm弯矩KNm弯矩KNm双内边 彖的距 离c0.9148.7161.7640.190.19144.90.20.40760.39910.132>5.1290.153荷载折祠1系数0.950.350.54134.70.20.3789 10.319 <9.027223990.1531m宽15厚胶合板抗弯能0.450.350.89124.50.20.35020.296 13.93922.1810.153力KNm0.41.29112.90.20.31740.368 <9.182227840.1531

5、6对拉螺栓抗拉能力24.5KN0.451.7499.740.20.2805 10.429 <9.069225040.153方木竟方木局0.52.2485.160.20.2395 10.472 8.96622.2480.15350800.62.8467.670.20.1903 10.582 f3.41920.8920.153方木抗肖'能力KNm f=130.6933330.73.5447.250.20.13290.6117.0117.3950.15312.6 的W x62.10.854.3922,70.20).06320.561尔.881 83.32420.153槽钢抗弯能力KNm

6、13.35150.715.1.7640.20.0050.57地下室柱模板设计1.1m宽侧面柱长住高柱箍 间距m柱箍 离地 身度X （m）x处侧 压力2KN/m力木1 间距彳mms胶 手板弯 矩KNm方木 弯矩KNm槽钢； 弯矩击KNm例螺, 全受的,KN对拉螺 全到模 双内边 彖的距 离c11.15.1重要性系数柱底部侧 压力设计值 KN/m2柱顶部侧 压力设计 值 KN /m20.9148.7161.7640.130.13146.70.20.41260.16510.01 2?3.3770.153荷载折而1系数0.950.350.48136.50.20.3839 10.32310.68 2?4

7、.9590.1531m宽15厚胶合板抗弯能0.350.83126.30.20.35520.310.59 2?4.7420.153力KNm0.450.41.23114.60.20.32230.37310.89 2?5.4510.15316对拉螺栓抗拉能力24.5KN0.451.68101.50.20.28540.43710.78 2?5.1890.153方木竟方木局0.52.1886.910.20.24440.48110.69 2?4.9760.15350800.62.7869.420.20.19520.59510.09 2?3.5750.153方木抗肖'能力KNm f=130.6933

8、330.73.48490.20.1378 10.629 8.493 19.8430.15312.6 的W x62.10.854.3324.220.20.06810.589 (6.472 15.1210.153槽钢抗弯能力KNm13.35150.775.11.7640.20.0050.723上面的电子表格在 Word中不可能看到计算过程。双击电子表格，回到Excel中便可看到计算过程。对上面的电子表格Excel作如下说明：对梢钢及对拉螺栓，计算时考虑荷载折减系数0.95 。（规范4.2.4条）.按规范5.2.4 2 柱箍按拉弯构件计算。但那仅适用于规范所示柱箍。对于本例的柱箍，梢钢的计算仅考虑弯

9、矩。不考虑拉力。这是因为很 多时候对拉螺栓就没有接触方木；同时，即使对拉螺栓紧挨方木，对 拉螺栓的侧向刚度很小，不能承受侧向压力。也就不会对梢钢产生拉 力，见下图。电子表格中，1m宽胶合板抗弯能力是按胶合板的抗弯强度设计值f jm = 12N/mrm 计算的：M=1000*15 2*12*10 -6/6=0.45KNmf jm = 12N/mrm取值见规范83面。方木的抗弯能力是按方木的抗弯强度设计值f m=13N/mm】计算的：M=50*80 2*13*10-6/6=0.693KNmf m=13N/mrm取值见规范80面。梢钢的抗弯能力是按按钢材的抗弯强度设计值f=215N/mm2计算的:M

10、=Wf=62.1*0.215=13.3515KNmf=215N/mm的取值见规范74面。至于对拉螺栓的允许拉力是查规范35面的表5.2.3得到的。有了上述四个允许承载力值，我们只要计算胶合板、方木、梢钢的 弯矩和对拉螺栓的拉力，与上述四个允许承载力值比较，让胶合板、 方木、梢钢的弯矩和对拉螺栓的拉力尽可能接近允许值。设计便完成 了。要做到这一点，只要调整柱箍的间距及方木的间距就可以了。双击上面的电子表格，回到 Excel中，在x处的侧压力、胶合板弯 矩、方木弯矩、梢钢弯矩及对拉螺栓拉力五列中，点击任一单元格， 便立即可以在编辑栏中看到计算公式。例如，点击单元格F5,在编辑栏中便立即显示出公式：

11、“二($c$3-E5)/$C$3*$B$5+$C$5 这个公 式的意思从下面的侧压力计算图中便可清楚看出：X 处高度的侧压力=(5.1-x)/5.1*148.72+1.7641.764x处的侧压力148.726侧压力设计值注意，公式中CS B5、C5都是所谓“绝对引用”将F5单元格的填充柄往下一拖便立即得到其他高度处的侧压力。其他各列单元格：胶合板弯矩、方木弯矩及对拉螺栓拉力都是类似计 算的。不过，这里要一点简单的力学知识。注意，方木弯矩的I5及I14的单元格是按悬臂梁计算弯矩的。方木弯矩的其他单元格是按简 支梁计算弯矩的。胶合板的弯矩也是按简支梁计算弯矩的。 胶合板及 方木弯矩是按净跨计算弯

12、矩的。下面专门谈一下梢钢弯矩的计算。8柱模板平面图如下:12.6槽钢二6 16对拉螺栓15厚胶合板二1100581 U50X80方木q口| 口 口|,1 m153(c)153(c)1100(b)1406槽钢计算简图两根对拉螺栓的间距便是梢钢的跨度。上图中即1406和1306.对拉螺栓往往没有紧靠方木，有间隙:为使计算有一个确定的数值，这里我们取方木边到对拉螺栓边距离为50 （实际这个距离有大有小，不都是50）。近似取梢钢荷载为均布 荷载（实际是方木传来的集中荷载。但根据均布荷载计算的结果，误 差不大），画出梢钢的计算简图。由梢钢的计算简图，可以求出梢钢 的弯矩为：M=0.5bqc+0.125q

13、b2=（0.5c+0.125b）qb这就是计算槽钢弯矩的公式。式中，对本例，c 就是153， b 就是柱截面边长，本例即1000 或1100。 q 就是槽钢的线荷载。它等于槽钢的负荷宽度与槽钢所在位置的侧压力的乘积。对于中间位置的槽钢，槽钢的负荷宽度，就是槽钢上下间距的一半。双击电子表格，回到Excel, 再单击槽钢弯矩列的任一单元格，在编辑栏内， 便可看到槽钢弯矩的计算公式，并理解我们在上面所作的说明。计算槽钢承载力时，我们没有考虑槽钢的整体稳定系数。这是因为拉紧对拉螺栓后，方木紧靠在槽钢的受压翼缘上，能阻止槽钢受压翼缘的侧向位移。由于同样的理由，我们也没有考虑槽钢受的压力没有通过槽钢的的弯

14、曲中心而产生的扭矩。当然， 在槽钢的抗弯强度计算中， 也没有考虑截面塑性发展系数。这是因为，当槽钢翼缘发展部分塑性后，槽钢的弯曲变形会加大，会影响柱的截面尺寸。用电子表格设计柱模板十分方便。只要先决定材料：胶合板； 方木；型钢的规格。计算出材料的承载能力。然后定出柱箍间距和方木间距。在相应的单元格中输入计算公式，利用 Excel 强大的计算功能，可以很快计算胶合板、方木、 槽钢的弯矩及对拉螺栓的拉力。调整柱箍间距及方木间距，让胶合板、方木、 槽钢的弯矩及对拉螺栓的拉力接近允许值， 设计便完成了。这实际上是一个小的设计程序，比那些花钱买的软件更实用。在“剪力墙小模板的设计”一文中，也是使用和这里

15、同样的方法。“剪力墙小模板的设计”（三稿）已上传到“爱问”，读者可以免费下载。从计算过程看，柱模板设计主要受对拉螺栓抗拉能力控制。当然可以增大对拉螺栓，但槽钢是周转使用的，孔眼的大小及位置都是预先钻好的。 钻好的孔眼不一定能穿过更大直径的对拉螺栓。这时可以采用双槽钢：在两根梢钢间放置对拉螺栓。对拉螺栓直径可以根据需要加大， 例 如，用直径25的对拉螺栓。这样，柱箍的数量可以减少。并且，可 以让对拉螺栓紧靠方木，减少梢钢的计算跨度。梢钢也不需要开洞。设计结果见下面的施工图：梁侧应有三根方木增加的短方木325 4503251tr-增加的短方木300 400 30050X80方木12.6槽钢6 16对拉螺栓EZL110050X80方木12.6槽钢6 16对拉螺栓 I1000nB6 nH5 A04 053 05312.6槽钢/ 6 16对拉螺栓掰掰门门 E50 7 80月木15厚胶合板1100*5<20082012.05.07122.4侧压力标准值qbl 384EI梢钢的变形验算举例如下：以1.1m侧面最底下的梢钢为例:恒载侧压力标准值如下：计算变形时只考虑恒载G4K（规范4.3.2条）最底下梢钢负荷宽度为：0.13+0.35/2=0.