1、 1省医院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 柱截面 10001100，柱高 5.1m（不包括板厚 250）。板厚 250。 根据工地实际情况，决定采用槽钢和对拉螺栓做柱箍。 柱模板材料：18 厚胶合板，方木 5080，对拉螺栓16， 10 槽钢 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（G4K）,可按下列公式计算，并取其中的较小值： 我们采用（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2 无数据可查。此外，当用混凝土泵车浇筑柱时，混凝土上升的速度大
2、于 6m/h。以本例柱计算，柱混凝土体积为 1.1*1*5.1=5.61m3 。一台 10m3 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 G4K=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：Q3K=2KN/m2 由规范 4.3， 有 结构重要性系数 0.9 荷
3、载组合值系数 0.7 本例，显然恒载起控制作用。因为 G4K Q3K 。于是 底部荷载设计值 0.9*122.4*1.35=148.72KN/m2 顶部荷载设计值 0.9*2*0.7*1.4=1.76KN/m2 )11.1.4(22.0 21210 VtF c )21.1.4( HF C2侧压力分布图： 计算过程见下面的电子表格 Excel。 单位：KN/m2侧压力设计值5100148.721.7660柱宽 柱长 柱高1 1.1 5.1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/m20.9 141.2802 1.6758 0.25 0.25 136.03 0.2 0.40
4、272 0.7314 6.1724 20.40460.95 0.35 0.6 126.33 0.2 0.37402 0.3149 6.6878 22.10860.648 0.35 0.95 116.64 0.2 0.34531 0.2916 6.6156 21.869824.5KN 0.4 1.35 105.56 0.2 0.31251 0.3441 6.7854 22.43110.45 1.8 93.092 0.2 0.2756 0.4013 6.6881 22.1094方木宽 方木高 0.5 2.3 79.241 0.2 0.2346 0.4401 6.5919 21.791450 80
5、0.6 2.9 62.62 0.2 0.18539 0.5403 6.1563 20.35160.693333333 0.7 3.6 43.229 0.2 0.12798 0.5625 5.0672 16.751210的WX 39.7 0.85 4.45 19.682 0.2 0.05827 0.5058 2.2327 7.380798.5355 0.65 5.1 1.6758 0.2 0.00496 0.4074省医院地下室柱模板设计（1m宽侧面）柱箍间距 h m柱箍离地高度xmx处侧压力KN/m2方木间距dm方木弯矩KNm槽钢弯矩KNm对拉螺栓受的拉力 KN1m宽18厚胶合板抗弯16对拉螺
6、栓抗拉能力槽钢抗弯能力 KNm方木抗弯能力KNm1m宽胶合板弯矩KNm荷载折减系数柱宽 柱长 柱高1 1.1 5.1重要性系 柱底部侧 柱顶部侧0.9 141.2802 1.6758 0.2 0.2 137.416 0.2 0.40682 0.4481 5.716 20.78410.95 0.35 0.55 127.72 0.2 0.37812 0.3182 6.761 24.58610.35 0.9 118.024 0.2 0.34941 0.2949 6.694 24.34250.648 0.4 1.3 106.943 0.2 0.31661 0.3668 6.874 24.99824.5
7、KN 0.45 1.75 94.4775 0.2 0.2797 0.4283 6.788 24.6822方木宽 方木高 0.5 2.25 80.6265 0.2 0.2387 0.4707 6.707 24.389550 80 0.6 2.85 64.0053 0.2 0.18949 0.5799 6.293 22.88190.693333 0.7 3.55 44.6139 0.2 0.13208 0.6076 5.23 19.016710的WX 39.7 0.85 4.4 21.0672 0.2 0.06237 0.5559 2.469 8.979898.5355 0.7 5.1 1.675
8、8 0.2 0.00496 0.547方木弯矩KNm槽钢弯矩KNm对拉螺栓受的拉力 KN1m宽18厚胶合板抗弯方木抗弯能力KNm1m宽胶合板弯矩KNm16对拉螺栓抗拉能力省医院地下室柱模板设计 1.1m宽侧面柱箍间距h m柱箍离地高度x mx处侧压力KN/m2方木间距dm槽钢抗弯能力 KNm荷载折减系数3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： 对槽钢及对拉螺栓，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
9、。对于本例的柱箍，槽钢的计算仅考虑弯矩。不考虑拉力。这是因为本例的柱箍，对拉螺栓的侧向刚度很小，不能承受侧向压力，也就不会对槽钢产生拉力，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 fjm=12N/mm2 计算的: M=1000*182*12*10-6/6=0.648KNm fjm=12N/mm2 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 fm=13N/mm2计算的： M=50*802*13*10-6/6=0.693KNm 对拉螺栓侧向刚度小，不能承受侧向压力 槽钢侧向刚度大，侧向压力由槽钢承受 对拉螺栓不可能对槽钢端部产生拉力 4fm=13N
10、/mm2 取值见规范 80 面。 槽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=Wf=39.7*0.215=8.54KNm f=215N/mm2 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、槽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、槽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、槽钢弯矩
11、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：“=($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*141.2802+1.6789 注意，公式中 C3、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。 其他四列单元格：胶合板弯矩、方木弯矩、槽钢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601.6758141.28025100侧压力计算图x
12、x高度处的侧压力5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。槽钢及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矩的。 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“剪力墙小模板设
13、计”一文中，也是使用和这里同样的方法。“剪力墙小模板设计”已上传到 QQ 群的共享空间及“爱问”，大家可以下载。 从计算过程看，柱模板设计主要受对拉螺栓抗拉能力控制。但在10槽钢上增大对拉螺栓直径不合适。因为，10 槽钢翼缘只有 48 宽： 在翼缘不能开更大的洞。这时可以采用双槽钢： 10048对拉螺栓 双槽钢 6在两根槽钢间放对拉螺栓。对拉螺栓直径可以加大，例如，用直径25 的对拉螺栓。这样，柱箍的数量可以减少。 设计结果见下面的施工图： 二一二年四月四日星期三 35035040045050060070085070020016对拉螺栓510010槽钢505080方木1100 10005080方木5010槽钢510016对拉螺栓250650850700600500450400350350200481100100016对拉螺栓10槽钢5080方木18厚胶合板10080505018厚胶合板5080方木10槽钢16对拉螺栓100011002012.04.04200
