剪力墙施工课程设计 地大北京

剪力墙施工课程设计地大北京剪力墙施工课程设计地大北京剪力墙施工课程设计地大北京剪力墙施工课程设计地大北京编制仅供参考审核批准生效日期地址：电话：传真:邮编:中国地质大学（北京）课程设计课程名称土木工程施工学生姓名刘玉学号15专业土木工程院（系）工程技术学院指导教师树玉秀2014年5月课程设计计算书1、设计任务任务选取某现浇钢筋混凝土剪力墙，混凝土强度等级C30，墙体尺寸：高×宽×厚=3200×3000×200施工条件：坍落度80mm,吊斗卸料浇筑速度2m/h,混凝土入模温度15℃，采用插入式振捣器振捣。试设计模板。钢筋混凝土框架柱，混凝土强度等级C30，柱尺寸：高×截面高×截面宽=4000×500×500施工条件：混凝土浇筑速度3m/h,导管下料，坍落度180mm,混凝土入模温度15℃，采用插入式振捣器振捣。试设计模板。参考资料1)王军强.混凝土结构施工.北京:中国建筑工业出版社，2011.2)建筑施工模板安全技术规范(JGJI62-2008)3)混凝土结构工程施工规范（GB50666-2011）4)钢框胶合板模板技术规程(JGJ96-2011）5)组合式钢模板技术规程2、剪力墙模板计算参数选取基本参数主楞(外龙骨)间距(mm):400；穿墙螺栓竖向间距(mm):400；次楞(内龙骨)间距(mm):200；穿墙螺栓水平间距(mm):400；对拉螺栓直径(mm):M12；主楞信息龙骨材料:钢楞；截面类型:圆钢管；主楞肢数:2；直径（mm）；壁厚(mm)3.0；次楞信息龙骨材料:木楞；次楞肢数:1；宽度(mm):60；高度(mm):80；面板参数面板类型:竹胶合板；面板厚度(mm):；面板弹性模量(N/mm2):；面板抗弯强度设计值fc(N/mm2):；面板抗剪强度设计值(N/mm2):；木方和钢楞方木弯强度设计值fc(N/mm2):；方木弹性模量E(N/mm2):；方木抗剪强设计值ft(N/mm2):；钢楞弹性模量E(N/mm2):；钢楞抗弯强度设计值fc(N/mm2):；附图1剪力墙正视及侧视详图墙模板荷载标准值计算其中γ--混凝土的重力密度，取m3；t--新浇混凝土的初凝时间，可按现场实际值取，计算，得；T--混凝土的入模温度，取15℃；V--混凝土的浇筑速度，取h；H--模板计算高度，取；β--影响修正系数，取；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；F1=×24×××=m2F11=×24=m2取较小值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=m2；倾倒混凝土时产生的荷载标准值F2=4kN/m2。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。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(N·mm)；l--计算跨度(内楞间距):l=；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:×××=m；倾倒混凝土侧压力设计值q2:×××=m；其中为按《施工手册》取的临时结构折减系数。面板的最大弯距：M=××2002+××2002=×105；按以下公式进行面板抗弯强度验算：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=400××6=×104mm3；f--面板截面的抗弯强度设计值(N/mm2)；f=mm2；面板截面的最大应力计算值：σ=M/W=×105mm/×104mm3=mm2；面板截面的最大应力计算值σ=mm2<[f]=13N/mm2，满足要求。抗剪强度验算计算公式如下:其中，v--面板计算最大剪力(N)；l--计算跨度(竖楞间距):l=；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:×××=m；倾倒混凝土侧压力设计值q2:×××=m；面板的最大剪力：V=；截面抗剪强度必须满足:其中，τ--面板截面的最大受剪应力(N/mm2)；V--面板计算最大剪力(N)：V=；b--构件的截面宽度(mm)：b=400mm；hn--面板厚度(mm)：hn=；fv--面板抗剪强度设计值(N/mm2)：fv=13N/mm2；面板截面的最大受剪应力计算值:τ=3×(2×400×=mm2；面板截面抗剪强度设计值:[fv]=mm2；面板截面的最大受剪应力计算值τ=mm2<[τ]=mm2，满足要求！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=×=mm；l--计算跨度(内楞间距):l=200mm；E--面板的弹性模量:E=9500N/mm2；I--面板的截面惯性矩:I=40×××12=；面板的最大允许挠度值:[w]=；面板的最大挠度计算值:w=××2004/(100×9500××104)=面板的最大挠度计算值:ν=<[w]=，满足要求！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=60×80×80/6=64cm3；I=60×80×80×80/12=256cm4；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(N·mm)；l--计算跨度(外楞间距):l=；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:×××=m；倾倒混凝土侧压力设计值q2:×××=m，其中，为折减系数。内楞的最大弯距：M=×；内楞的抗弯强度应满足下式：其中，σ--内楞承受的应力(N/mm2)；M--内楞计算最大弯距(N·mm)；W--内楞的截面抵抗矩(mm3)，W=×104；f--内楞的抗弯强度设计值(N/mm2)；f=mm2；内楞的最大应力计算值：σ=×105/×104=mm2；内楞的抗弯强度设计值:[f]=mm2；内楞的最大应力计算值σ=N/mm2<[f]=13N/mm2，满足要求。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=；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:×××=m；倾倒混凝土侧压力设计值q2:×××=m，楞的最大剪力：V=；截面抗剪强度必须满足下式:其中，τ--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=；b--内楞的截面宽度(mm)：b=60mm；hn--内楞的截面高度(mm)：hn=80mm；fv--内楞的抗剪强度设计值(N/mm2)：fv=N/mm2；内楞截面的受剪应力计算值:τ=3×(2×60×80)=mm2；内楞截面的受剪应力计算值τ=mm2<fv=mm2，满足要求。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，w--内楞的最大挠度(mm)；q--作用在内楞上的线荷载(kN/m)：q=×=kN/m；L--计算跨度(外楞间距):l=；E--内楞弹性模量（N/mm2）：E=N/mm2；I--内楞截面惯性矩(mm4)，I=×106；内楞的最大挠度：ν=××5004/(100×9500××106)=；内楞的最大容许挠度值:[w]=；内楞的最大挠度计算值w=<[w]=，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48×；外钢楞截面抵抗矩W=；外钢楞截面惯性矩I=；外楞的抗弯强度验算外楞跨中弯矩计算公式：作用在外楞的荷载:P=×××+×4××=；外楞计算跨度(对拉螺栓水平间距):l=400mm；外楞最大弯矩:M=×5929×=×105N·mm；强度验算公式：其中，σ--外楞的最大应力计算值(N/mm2)M--外楞的最大弯距(N·mm)；M=×105N·mmW--外楞的净截面抵抗矩；W=×103mm3；[f]--外楞的强度设计值(N/mm2)，[f]=mm2；外楞的最大应力计算值:σ=×105/×103=mm2；外楞的最大应力计算值σ=mm2<[f]=205N/mm2,满足要求。外楞的抗剪强度验算公式如下:其中，V--外楞计算最大剪力(N)；L—计算跨度(水平螺栓间距)：L=400mmP--作用在楞的荷载:P=×××+×4××=；外楞的最大剪力：V=×5929=×103N；外楞截面抗剪强度必须满足:其中，τ--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=×103N；A--钢管的截面面积(mm2)：A=848mm2；fv--外楞的抗剪强度设计值(N/mm2)：[fv]=120N/mm2；外楞截面的受剪应力计算值:τ=2××103/848=mm2；外楞截面的受剪应力计算值τ=mm2<[fv]=120N/mm2，满足要求。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,w--外楞最大挠度(mm)；P--内楞作用在支座上的荷载(kN/m)：P=××＝m；l--计算跨度(水平螺栓间距):l=；E--外楞弹性模量（N/mm2）：E=N/mm2；I--外楞截面惯性矩(mm4)，I=×105；外楞的最大挠度计算值:w=××4003/(100×210000××105)=；外楞的最大容许挠度值:[w]=1mm；外楞的最大挠度计算值w=<[w]=1mm，满足要求。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170N/mm2；查表得：穿墙螺栓的型号:M12；穿墙螺栓有效直径:mm；穿墙螺栓有效面积:A=76mm2；穿墙螺栓最大容许拉力值:[N]=×105××10-5=kN；穿墙螺栓所受的最大拉力:N=。穿墙螺栓所受的最大拉力N=<[N]=，满足要求。柱模板计算参数选取基本参数柱截面宽度B方向对拉螺栓数目:3；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:3；柱截面高度H方向竖楞数目:3；对拉螺栓直径(mm):M12；柱箍信息(同剪力墙材料)钢楞；截面类型:圆钢管；主楞肢数:2；直径（mm）；壁厚(mm)3.0；；竖楞信息(同剪力墙材料)竖楞材料:木方；竖楞合并根数:1；宽度(mm):；高度(mm):；面板参数(同剪力墙材料)面板类型:竹胶合板；面板厚度(mm):；面板弹性模量(N/mm2):；面板抗弯强度设计值fc(N/mm2):；面板抗剪强度设计值(N/mm2):；木方和钢楞(同剪力墙材料)方木弯强度设计值fc(N/mm2):；方木弹性模量E(N/mm2):；方木抗剪强设计值ft(N/mm2):；钢楞弹性模量E(N/mm2):；钢楞抗弯强度设计值fc(N/mm2):；附图2柱立面详图附图3柱截面详图柱模板荷载标准值计算其中γ--混凝土的重力密度，取m3；t--新浇混凝土的初凝时间，可按现场实际值取，计算，得；T--混凝土的入模温度，取15℃；V--混凝土的浇筑速度，取3m/h；H--模板计算高度，取4m；β--影响修正系数，取；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；F1=×24×××=m2F11=4×24=96kN/m2取较小值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=m2；倾倒混凝土时产生的荷载标准值F2=2kN/m2。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=220mm，且竖楞数为3，因此对柱截面宽度B方向面板按均布荷载作用下的两跨连续梁进行计算。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两跨连续梁用下式计算最大跨中弯距：其中，M--面板计算最大弯矩(N·mm)；l--计算跨度(竖楞间距):l=；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:×××=m；倾倒混凝土侧压力设计值q2:×××=m；式中，为按《施工手册》取用的临时结构折减系数。面板的最大弯矩：M=×；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:b:面板截面宽度，h:面板截面厚度；W=400××6=×104mm3；f--面板截面的抗弯强度设计值(N/mm2)；f=mm2；面板截面的最大应力计算值：σ=M/W=×105mm/×104mm3=mm2；面板截面的最大应力计算值σ=mm2<[f]=13N/mm2，满足要求。抗剪强度验算计算公式如下:其中，v--面板计算最大剪力(N)；l--计算跨度(竖楞间距):l=；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:×××=m；倾倒混凝土侧压力设计值q2:×××=m；面板的最大剪力：V=；截面抗剪强度必须满足:其中，τ--面板截面的最大受剪应力(N/mm2)；V--面板计算最大剪力(N)：V=；b--构件的截面宽度(mm)：b=400mm；hn--面板厚度(mm)：hn=；fv--面板抗剪强度设计值(N/mm2)：fv=13N/mm2；面板截面的最大受剪应力计算值:τ=3×(2×400×=mm2；面板截面抗剪强度设计值:[fv]=mm2；面板截面的最大受剪应力计算值τ=mm2<[τ]=mm2，满足要求！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=×=mm；l--计算跨度:l=220mm；E--面板的弹性模量:E=9500N/mm2；I--面板的截面惯性矩:I=40×××12=；面板的最大允许挠度值:[w]=；面板的最大挠度计算值:w=××2204/(100×9500××104)=面板的最大挠度计算值:ν=<[w]=，满足要求！竖楞的计算.竖楞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，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；竖楞的抗弯强度验算竖楞跨中最大弯矩按下式计算：其中，M--竖楞跨中计算最大弯距(N·mm)；l--计算跨度l=；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:×××=m；倾倒混凝土侧压力设计值q2:×2××=m，其中，为折减系数。竖楞的最大弯距：M=×；竖楞的抗弯强度应满足下式：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=×104；f--竖楞的抗弯强度设计值(N/mm2)；f=mm2；竖楞的最大应力计算值：σ=×105/×104=mm2；竖楞的抗弯强度设计值:[f]=mm2；竖楞的最大应力计算值σ=mm2<[f]=13N/mm2，满足要求。竖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－竖楞承受的最大剪力；l--计算跨度:l=；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:×××=m；倾倒混凝土侧压力设计值q2:×2××=m，楞的最大剪力：V=；截面抗剪强度必须满足下式:其中，τ--竖楞的截面的最大受剪应力(N/mm2)；V--竖楞计算最大剪力(N)：V=；b--竖楞的截面宽度(mm)：b=60mm；hn--竖楞的截面高度(mm)：hn=80mm；fv--竖楞的抗剪强度设计值(N/mm2)：fv=N/mm2；竖楞截面的受剪应力计算值:τ=3×(2×60×80)=mm2；竖楞截面的受剪应力计算值τ=mm2<fv=mm2，满足要求。竖楞的挠度验算根据《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，w--竖楞的最大挠度(mm)；q--作用在竖楞上的线荷载(kN/m)：q=×=kN/m；L--计算跨度:l=；E--竖楞弹性模量（N/mm2）：E=N/mm2；I--竖楞截面惯性矩(mm4)，I=×106；竖楞的最大挠度：ν=××5004/(100×9500××106)=；竖楞的最大容许挠度值:[w]=；竖楞的最大挠度计算值w=<[w]=，满足要求。方向柱箍的计算本工程中，柱箍采用钢楞，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:截面类型为圆钢管48×；外钢楞截面抵抗矩W=；外钢楞截面惯性矩I=；钢楞的抗弯强度验算钢楞跨中弯矩计算公式：作用在钢楞的荷载:P=×××+×2××=；钢楞计算跨度:l=400mm；钢楞最大弯矩:M=×7627×=×105N·mm；强度验算公式：其中，σ--钢楞的最大应力计算值(N/mm2)M--钢楞的最大弯距(N·mm)；M=×105N·mmW--钢楞的净截面抵抗矩；W=×103mm3；[f]--钢楞的强度设计值(N/mm2)，[f]=mm2；钢楞的最大应力计算值:σ=×105/×103=mm2；钢楞的最大应力计算值σ=