人防地下车库工程模板计算

人防地下车库工程模板计算

1、概述

2

万振逍遥苑人防车库总建筑面积13959m,净高4.35m，最大梁550×1000 mm，顶板厚250mm，柱截面尺寸为600×600 mm，模板为15 mm厚900×1800木模，木方为50×100 mm，本工程的钢管采用ф48×3.5规格，但因目前市场上该规格的钢管采购较困难等多种原因，目前市场上的钢管有以下几种规格ф48×2.75、ф48×3.0、ф48×3.25、ф48×3.5，为保证支撑安全及稳定，所有模板支撑体系均按最小规格钢管ф48×2.75重新进行设计计算。该规格钢管的计算参数为：净截面面积S=π×

222

(24-21.25)=391mm，

443

截面抵抗弯矩W=π/32×（48-42.5）/48=4490mm,

4444

惯性矩I=π/64×（48-42.5）=10.04×10 mm，

2

弹性模量E=206KN/ mm。

2、框架柱支撑受力计算 2.1柱支撑：柱箍采用钢管搭成，柱截面尺寸为600×600，柱最大高度4.35米，柱支模如下图；箍间距：从上往下：第1道距梁底150-200，第2-4道间距450，以下为350，最后一道距地面150-200

2.2柱箍受力计算

取本工程截面尺寸为600×600mm的柱子进行计算（柱子大于500的都增设了对拉螺杆，螺杆间距不大于500mm），且只验算层高为4.35m的柱子，其它高度的柱模均可以此为依据根据现场的需要作适当调整。 2.3.1荷载计算

2

振捣砼产生的荷载标准值F1，取F1=4.0kN/m。 新浇砼对模板侧压力标准值F2按下式计算：

1/2

F2=min（0.22γct0β1β2V，γcH）

3

式中：γc——砼的重力密度，γc=24kN/m t0——新浇砼的初凝时间，取t0=5.71

V——砼的浇筑速度，取V=2.5m/h

H——砼侧压力计算位置处新至浇砼顶面总高度H=4.35m β1——外加剂修正系数，取β1=1.0

β2——砼坍落度影响修正系数，本工程砼入模度控制在150左右，取β2=1.15

1/2

则：F2=min[0.22×24×5.71×1.0×1.15×(2.5)]

2

=54.82N/m

2 倾倒砼时产生的荷载标准值取F3=4.0kN/m。（对泵送砼按容3

积为0.2-0.8m的运输器具取值） qNN 2.3.2柱箍钢管受力计算

计算简图如右图，将它看成一简支梁承受均RR 柱箍受力图布荷载作用。

AABB

q=F×l1×0.85

式中q——柱箍AB所承受的均布荷载设计值 F——砼侧压力及倾斜荷载

2

F=1.2F2+1.4F3=1.2×54.82+1.4×4=71.38kN/m l1——柱箍间距l1=0. 5m

q=71.38×0. 5×0.85=21.24kN/m=30.34N/mm

验算强度按下式:N/An+Mx/(γxWnx)≤f

N——柱箍承受轴向拉力设计值，N=1/2ql=1/2×(30.34×600)=9102N

2

A——柱箍杆件净截面面积A=391mm

M——杆件最大弯矩设计值，

2

Mx=1/8ql=1/8×(30.34×600/722)

25

× (600+122)=16.43×10N·mm

γx——弯矩作用平面内，截面塑性发展系数，因受振动荷载，取γx=1.2

3

W——截面抵抗矩，W=4490mm

2

f——抗拉强度设计值，f=350N/mm

5

则: N/A+M/(γxW)= 9102/391+16.43×10/(1.2×4.49×3210)=328.22<350N/mm 满足要求。

2.3.3柱箍钢管挠度计算

4

挠度验算按下式：ω=5q’l/(384EI)≤[ω] 式中[ω]——柱箍杆件允许挠度，取[ω]=5mm。

2

E——杆件弹性模量，E=206kN/mm

44

I——杆件的惯性矩，I= 10.04*10mm

q—砼侧压力F2产生的均布荷载值q=1.2F2l1*0.85=1.2*54.82*0.35*0.85=19.57N/mm

454

故: ω=(5*19.57*720)/(384*2.06*10*10.04*10)=3.31mm

因ω<[ω]，所以挠度满足要求。 3、框架梁板支撑受力计算 3.1梁板模支法

3.1.1梁板模支法大样图如图4-3-2。

3.1.2板支撑立杆间距1000，横杆步距1500左右； 3.1.3框架主梁（与柱联成整体的梁）及高度大于800的梁，采用三根立杆：梁正中间设一根，两边700各设一根； 3.1.4梁高较小的梁采用两根立杆，立杆间距800； 3.1.5所有梁立杆步距均为1100。

3.16当梁高大于800时，必须设一排螺杆支撑梁侧模，螺杆位于梁中。

3.2梁模板支撑计算

框架大梁拼缝处木枋模板横杆立杆650650立杆间距1000钢管横楞@150板面标高次梁或小梁800图4-3-2：梁板模支撑立面示意图1500-1800 取550×1000大梁进行验算，其它尺寸梁根据此计算结果进行调整。取梁的1m区段进行计算。 3.2.1荷载计算

1）模板（底模及侧模）自重F1，模板厚度0.015m，取模板

3

重力密度为5.0kN/ｍ，荷载计算：

F1=5.0×(0.5+1.8×2)×0.015=0.31kN/ｍ

2）木枋自重F2，按10根木枋进行计算,木枋重力密度为

3

5.0kN/ｍ：

F2=10*0.05*0.1*5.0=0.25kN/ｍ

3）钢管自重F3，按12根钢管进行计算钢管比重，

-2

3.84*10kN/m：

-2

F3=12×3.84×10=0.461kN/ｍ 4）梁混凝土自重F4

F4=25×0.55×1.0=13.75kN/ｍ

2

5）振捣砼产生的荷载F5，标准值4.0kN/m。 F5=4.0×0.5=2.0 kN/ｍ

2

6）施工活荷载F6，标准值4.0kN/m。 F6=4.0×0.5=2.0 kN/ｍ

3.2.2梁底木枋(落叶松)承载力验算，按四跨连续梁计算。 荷载标准值F7：F7=0.85×[1.2×(F1+F2+F3+F4)+1.4×(F5+F6)] =0.85×[1.2×(0.31+0.25+0.461+13.75)+1.4×2+2)] =19.83kN/ｍ 1）抗弯强度

22

Mmax=1/3×0.107ql=1/3×0.107×19830×1.1=856N·m

-562

σ=Mmax/w=856/(3.65×10)=23.45×10N/m

62

23.45×10N/m<[σ]=109.4MPa 2）抗剪强度

3

N=1/3×F7×l=1/3×19.83×10×1.1=7263.7N

6

τ=N/A=7263.7/(0.095×0.048)=1.59×10<[τ]=6.08 MPa(可)

3）挠度

4

1） 抗弯强度ωmax=1.764ql/(10EI)

210

=1.746×19830×1.1/(100×9×10×1/12×0.095×0.048)

39-4

=41.89×10/(3.42×10)=12.25×10m =1.2mm<[ω]=3mm(满足要求)。

3.2.3梁底支撑小楞承载力验算，按两跨连续梁计算，受力简图如图4-3-0。 300300450450 荷载标准值F8：

F8=19.83×1.0/0.5=39.66kN/ｍ

2

Mmax=0.15ql

=0.15×39660×0.3×0.55=981.59N·m 图4-3-0 梁小楞受力图3

σ=Mmax/W=981590/(4.18*10)

=234N/mm<[σ]=109.4MPa(可) 2）抗剪强度

N=1/2*F7*l=1/2×2345×0.5=5862.5N

22

τ=N/A=5862.5/391=149.94N/mm<[τ]=205 N/mm (可) 3）挠度

3

ωmax=0.911Fl/(100EI)

34

=0.911×23.45×300×700/(100×206000×10.04×10) =0.91mm<[ω]=3mm（满足要求）。 3.2.4立杆稳定性验算

按立柱的稳定性控制，两端铰接受压构件简化计算：

σ=N/（δA）≤? 221/2221/2

钢管回顾转半径i=[(D+d)/4]=[(48+42.5)/4]=32.056

3

δ=L/i=1.8*10/32.056=113.9 查表得Ψ=0.489

322

σ=N/ΨA=3.34*10/(0.489*489*2)=7N/㎜＜f=205N/㎜ (可)

3.2.5楼板支模架验算：

立杆纵横间距为1.0 ｍ，横杆步距为1.8ｍ。

2

模板自重：0.12*1.2=0.144kN/㎜

2

混凝土自重：25*0.25*1.2=7.5kN/㎜

2

振捣混凝土产生荷载：2*1.4=2.8 kN/㎜

2

总荷载：ｑ=10.444 kN/㎜ 3.2.5.1小楞验算：

1 抗弯强度验算：小楞间距取300㎜，按简支梁计算： ○

22

M=(1/8)ql=1/8*(10.444*0.3*1)=0392kN·m

2

选用48*3.5钢管：fm=205N/mm

24344

ｗ=1/6*70*50=2.92*10mm I=12.19*10mm

642

σ=M/ｗ=(0.392*10)/(2.92*10)=13.42N/mm＜

2

fm=205N/mm (可) ②挠度验算： ｗ

431264=ql/384EI=5*10.444*10*1*10/(384*2.06*10*12.19*10) =5.1＜1000/180=5.56 (可) 3.2.5.2 大楞验算：

按连系梁计算承受小楞传来的集中荷载，简化成均布荷载计算：

1 抗弯强度验算； ○

2

M=1/10ｑl=1/10*(10.444*0.5*1)=0.53N·㎜

6322

σ=M/ｗ=0.3*10/(5.08*10)=59.01N/㎜

② 挠度计算： ｗ

41264

=5ql/384EI=5*10.444*0.5*10/(384*2.06*10*12.19*10)

=2.71＜1000/250=4 (可)

2

3.2.5.3 钢管立柱验算：

一般按立柱的稳定性控制，可按两端铰接受压构件简化计算：

3

λ=L/i=1.8*10/1.58*10=113.9 查表得Ψ=0.489

32

σ=N/(ΨA)=10.444*1*1*10/(0.489*489)=43.68N/㎜＜

2

f=205N/㎜(可)

4、墙模板支撑受力计算 4.1地下车库剪力墙采用九合板，墙体的对拉螺栓用Ф12的钢筋制作。墙体模板背肋间距不大于150mm 。

4.2 地下室墙体模板：因外墙为抗渗混凝土，因此采用带止水片的Ф12对拉螺栓，止水片采用50*50*3的钢板制作。模板拆除后，对拉螺栓处的混凝土剔凿2cm深后割除螺栓，再用砂浆补平，以利于防水。地下室墙体的对拉螺栓间距按纵横500*450放置。

4.3.1 荷载计算

4.3.1.1混凝土侧压力计算

1/2

F1=K1K2*min（γcH，0.22γct0β1β2V）

其中：K1——分项系数，对恒载，取K1=1.2 K2——折减系数，取K2=0.85

3

γc——钢筋混凝土重力密度，取γc=24kN/m

H——混凝土侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面的总高度H=4.35m

t0——新浇混凝土的初凝时间，取t0=5.71 β1——外加剂影响修正系数，取β1=1.0 β2——混凝土坍落度修正系数取β2=1.15 V——混凝土浇筑速度，取V=1.8m/h 将以上值代入，得：

1/2

F1=min(24*4.3，0.22*24*5.71*1.0*1.15*1.8)*1.2*0.85. =min(104.4，54.82)*1.2*0.85=55.92kN/m 4.3.1.2 倾倒混凝土产生的水平荷载F2=Q2K1K2

其中：Q2——倾倒混凝土产生的水平荷载标准值，取

2

Q1=2kN/m

2

F2=2*1.4*0.85=2.38kN/m 4.3.1.3 荷载组合

2

F=F1+F2=55.92+2.38=58.3kN/m 4.3.2 支撑背枋验算

4.3.2.1支撑背枋采用υ48*3.5钢管，材质A3钢，其弹性

2222

模量E=2.06*10kN/㎜，抗弯强度fm=2.05*10 N/㎜， 惯性矩

4433

I=12.19*10㎜，截面抵坑抗矩W=5.00*10㎜，截面积A=4892

㎜，回转半径i=15.8㎜。 4.3.2.2强度验算

支撑背楞承受均布荷载，以外钢楞作支撑点，外钢楞的间距为450-500㎜。强度验算时取单根钢管进行计算，计算板带宽q200n×200图4-3-3 剪力墙竖向钢楞(内)受力简图150-250(钢管间距)，计算简图如图4-3-3。 在进行强度验算时，同时考虑到F1和F2的影响，所以在图4-3-3中 q1=58.3*0.25=14.575kN/m=14.575kN/mm 图中弯矩值最大为M1： 224

M1=0.1ql=0.11*14.575*250=1.00*10N·mm 最大正应力σ为：

4322

σ=M1/W1=1.00*10/(5.08*10)=19.6N/mm

满足要求。

4.3.2.3挠度验算

q2=55.92*0.45=25.16kN/m=25.16N/mm

445

w=0.677q2l/(100EI)=0.677*25.16*450/(100*2.06*10*12.19*410)

=2.78㎜<[ω]=3mm 挠度满足要求。

4.3.3 对拉螺杆抗拉强度验算

2

M12螺栓净截面面积A=105mm，普通螺栓的抗拉强度设计值为

2

fm=170N/mm.

4.3.3.1 对拉螺栓的拉力：

N=F*内楞间距*外楞间距=58.3*0.25*0.5=7.3kN 4.3.3.2 对拉螺栓的应力：

322

σ=N/A=7.3*10/105=69.48N/mm<170N/mm 满足要求 5、楼梯模板：采用九合板加木肋，楼梯井侧面的模板上下要垂直，楼梯踏步考虑装修时的美观，踏步齿立面要退缩50mm。 6、模板及支撑规定

6.1保证工程结构和构件各部尺寸和相互位置的正确，由现场质量员及施工员反复检查。

6.2具有足够的承载力，刚度和稳定性，能可靠地承受新浇筑混凝土的自重和侧压力，以及施工荷载。

6.3构件简单，装拆方便，便于钢筋绑扎和混凝土的浇筑、养护。

6.4模板拼缝不得大于1mm，确保不漏浆，如拼缝大时必须贴胶带封堵。

6.5 使用前应涂刷隔离剂。对拉螺杆孔采用1:3水泥砂浆灌实处理。

万 振 逍 遥 苑 人 防 地 下 车 库 工 程

模 板 计 算 书

万振逍遥苑人防地下车库项目部 2008-5-27

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/tz33.html