柱模板的背部支撑由两层组成，第一层为直接支撑模板的竖楞，用以支撑混凝土对模板的侧压力；第二层为支撑竖楞的柱箍，用以支撑竖楞所受的压力；柱箍之间用对拉螺栓相互拉接，形成一个完整的柱模板支撑体系。
柱模板设计示意图
柱截面宽度B(mm):500.00；柱截面高度H(mm):500.00；柱模板的总计算高度:H = 7.83m；
计算简图
一、参数信息
1.基本参数
柱截面宽度B方向对拉螺栓数目:0；柱截面宽度B方向竖楞数目:4；
柱截面高度H方向对拉螺栓数目:0；柱截面高度H方向竖楞数目:4；
2.柱箍信息
柱箍材料:圆钢管；
直径(mm):48.00；壁厚(mm):3.00；
柱箍的间距(mm):450；柱箍合并根数:2；
3.竖楞信息
竖楞材料:木方；竖楞合并根数:1；
宽度(mm):50.00；高度(mm):100.00；
4.面板参数
面板类型:胶合面板；面板厚度(mm):18.00；
面板弹性模量(N/mm2):9500.00；面板抗弯强度设计值fc(N/mm2):13.00；
面板抗剪强度设计值(N/mm2):1.50；
5.木方和钢楞
方木抗弯强度设计值fc(N/mm2):13.00；方木弹性模量E(N/mm2):9000.00；
方木抗剪强度设计值ft(N/mm2):1.50；
钢楞弹性模量E(N/mm2):210000.00；钢楞抗弯强度设计值fc(N/mm2):205.00；
二、柱模板荷载标准值计算
按《施工手册》，新浇混凝土作用于模板的最大侧压力，按下列公式计算，并取其中的较小值:
F=0.22γtβ1β2V1/2
F=γH
其中 γ -- 混凝土的重力密度，取24.000kN/m3；
t -- 新浇混凝土的初凝时间，取3.000h；
T -- 混凝土的入模温度，取20.000℃；
V -- 混凝土的浇筑速度，取2.500m/h；
H -- 模板计算高度，取7.825m；
β1-- 外加剂影响修正系数，取1.200；
β2-- 混凝土坍落度影响修正系数，取1.150。
分别计算得 34.562 kN/m2、187.800 kN/m2，取较小值34.562 kN/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 q1=34.562kN/m2；
倾倒混凝土时产生的荷载标准值 q2= 2 kN/m2。
三、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= 150 mm，且竖楞数为 4，因此对柱截面宽度B方向面板按均布荷载作用下的三跨连续梁进行计算。
面板计算简图
1.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三跨连续梁用下式计算最大跨中弯距：
M=0.1ql2
其中， M--面板计算最大弯矩(N·mm)；
l--计算跨度(竖楞间距): l =150.0mm；
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: 1.2×34.56×0.45=18.663kN/m；
倾倒混凝土侧压力设计值q2: 1.4×2.00×0.45=1.260kN/m；
q = q1 + q2 =18.663+1.260=19.923 kN/m；
面板的最大弯矩：M =0.1×19.923×150×150= 4.48×104N.mm；
面板最大应力按下式计算：
σ =M/W M --面板计算最大弯矩(N·mm)； W --面板的截面抵抗矩 : W=bh2/6 b:面板截面宽度，h:面板截面厚度； W= 450×18.0×18.0/6=2.43×104 mm3； f --面板的抗弯强度设计值(N/mm2)； f=13.000N/mm2； 面板的最大应力计算值： σ = M/W = 4.48×104 / 2.43×104 = 1.845N/mm2； 面板的最大应力计算值 σ =1.845N/mm2 小于 面板的抗弯强度设计值 [σ]=13N/mm2，满足要求！ 2.面板抗剪验算 最大剪力按均布荷载作用下的三跨连续梁计算，公式如下: V=0.6ql 其中， V--面板计算最大剪力(N)； l--计算跨度(竖楞间距): l =150.0mm； 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: 1.2×34.56×0.45=18.663kN/m； 倾倒混凝土侧压力设计值q2: 1.4×2.00×0.45=1.260kN/m； q = q1 + q2 =18.663+1.260=19.923 kN/m； 面板的最大剪力：V = 0.6×19.923×150.0 = 1793.113N； 截面抗剪强度必须满足下式： τ = 3V/(2bhn)≤fv 其中， τ --面板承受的剪应力(N/mm2)； V--面板计算最大剪力(N)：V = 1793.113N； b--构件的截面宽度(mm)：b = 450mm ； hn--面板厚度(mm)：hn = 18.0mm ； fv---面板抗剪强度设计值(N/mm2)：fv = 13.000 N/mm2； 面板截面受剪应力计算值: τ =3×1793.113/(2×450×18.0)=0.332N/mm2； 面板截面抗剪强度设计值: [fv]=1.500N/mm2； 面板截面的受剪应力 τ =0.332N/mm2 小于 面板截面抗剪强度设计值 [fv]=1.5N/mm2，满足要求！ 3.面板挠度验算 最大挠度按均布荷载作用下的三跨连续梁计算，挠度计算公式如下: ν=0.677ql4/(100EI) 其中，q--作用在模板上的侧压力线荷载(kN/m)： q = 34.56×0.45＝15.55 kN/m； ν--面板最大挠度(mm)； l--计算跨度(竖楞间距): l =150.0mm ； E--面板弹性模量(N/mm2)：E = 9500.00 N/mm2 ； I--面板截面的惯性矩(mm4)； I=bh3/12 I= 450×18.0×18.0×18.0/12 = 2.19×105 mm4； 面板最大容许挠度: [ν] = 150 / 250 = 0.6 mm； 面板的最大挠度计算值: ν= 0.677×15.55×150.04/(100×9500.0×2.19×105) = 0.026 mm； 面板的最大挠度计算值 ν =0.026mm 小于 面板最大容许挠度设计值 [ν]= 0.6mm,满足要求！ 四、竖楞计算 模板结构构件中的竖楞(小楞)属于受弯构件，按连续梁计算。 本工程柱高度为7.825m,柱箍间距为450mm，因此按均布荷载作用下的三跨连续梁计算。 本工程中，竖楞采用木方，宽度50mm，高度100mm，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: W = 50×100×100/6×1 = 83.33cm3； I = 50×100×100×100/12×1 = 416.67cm4； 竖楞计算简图 1.抗弯强度验算 支座最大弯矩计算公式： M=0.1ql2 其中， M--竖楞计算最大弯矩(N·mm)； l--计算跨度(柱箍间距): l =450.0mm； 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: 1.2×34.562×0.150=6.221kN/m； 倾倒混凝土侧压力设计值q2：1.4×2.000×0.150=1.000kN/m； q = 6.221+0.420=6.1 kN/m； 竖楞的最大弯距：M =0.1×6.1×450.0×450.0= 1.34×105N·mm； σ =M/W M --竖楞计算最大弯矩(N·mm)； W --竖楞的截面抵抗矩(mm3)，W=8.33×104； f --竖楞的抗弯强度设计值(N/mm2)； f=13.000N/mm2； 竖楞的最大应力计算值: σ = M/W = 1.34×105/8.33×104 = 1.614N/mm2； 竖楞的最大应力计算值 σ =1.614N/mm2 小于 竖楞的抗弯强度设计值 [σ]=13N/mm2，满足要求！ 2.抗剪验算 最大剪力按均布荷载作用下的三跨连续梁计算，公式如下: V=0.6ql 其中， V--竖楞计算最大剪力(N)； l--计算跨度(柱箍间距): l =450.0mm； 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: 1.2×34.562×0.150=6.221kN/m； 倾倒混凝土侧压力设计值q2：1.4×2.000×0.150=1.000kN/m； q = 6.221+0.420=6.1 kN/m； 竖楞的最大剪力：V = 0.6×6.1×450.0 = 1793.113N； 截面抗剪强度必须满足下式： τ = 3V/(2bhn)≤fv 其中， τ --竖楞截面最大受剪应力(N/mm2)； V --竖楞计算最大剪力(N)：V=0.6ql= 0.6×6.1×450=1793.113N； b --竖楞的截面宽度(mm)：b = 50.0mm ； hn--竖楞的截面高度(mm)：hn = 100.0mm ； fv--竖楞的抗剪强度设计值(N/mm2)：fv = 1.500 N/mm2； 竖楞截面最大受剪应力计算值: τ =3×1793.113/(2×50.0×100.0×1)=0.538N/mm2； 竖楞截面抗剪强度设计值: [fv]=1.500N/mm2； 竖楞截面最大受剪应力计算值 τ =0.538N/mm2 小于 竖楞截面抗剪强度设计值 [fv]=1.5N/mm2，满足要求！ 3.挠度验算 最大挠度按三跨连续梁计算，公式如下: νmax=0.677ql4/(100EI)≤[ν]=l/250 其中，q--作用在竖楞上的线荷载(kN/m)： q =34.56×0.15 = 6. kN/m； νmax--竖楞最大挠度(mm)； l--计算跨度(柱箍间距): l =450.0mm ； E--竖楞弹性模量(N/mm2)，E = 9000.00 N/mm2 ； I--竖楞截面的惯性矩(mm4)，I=4.17×106； 竖楞最大容许挠度: [ν] = 450/250 = 1.8mm； 竖楞的最大挠度计算值: ν= 0.677×6.×450.04/(100×9000.0×4.17×106) = 0.049 mm； 竖楞的最大挠度计算值 ν=0.049mm 小于 竖楞最大容许挠度 [ν]=1.8mm ，满足要求！ 五、B方向柱箍的计算 本工程中，柱箍采用圆钢管，直径48mm，壁厚3mm，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: W = 4.493×2=8.99cm3； I = 10.783×2=21.57cm4； 按集中荷载计算(附计算简图)： B方向柱箍计算简图 其中 P - -竖楞传递到柱箍的集中荷载(kN)； P = (1.2 ×34.56 + 1.4 ×2)×0.15 × 0.45 = 2.99 kN； B方向柱箍剪力图(kN) 最大支座力: N = 4.483 kN； B方向柱箍弯矩图(kN·m) 最大弯矩: M = 1.143 kN·m； B方向柱箍变形图(mm) 最大变形: ν = 1.485 mm； 1. 柱箍抗弯强度验算 柱箍截面抗弯强度验算公式 σ =M/(γxW) 弯矩作用平面内柱箍截面抵抗矩: W = 86 mm3； B边柱箍的最大应力计算值: σ = 121.15 N/mm2； 柱箍的抗弯强度设计值: [f] = 205 N/mm2； B边柱箍的最大应力计算值 σ =1.14×109/(1.05×8.99×106)=121.15N/mm2 小于 柱箍的抗弯强度设计值 [f]=205N/mm2，满足要求! 2. 柱箍挠度验算 经过计算得到: ν= 1.485 mm； 柱箍最大容许挠度:[ν] = 500 / 250 = 2 mm； 柱箍的最大挠度 ν=1.485mm 小于 柱箍最大容许挠度 [ν]=2mm，满足要求! 六、B方向对拉螺栓的计算 B方向没有设置对拉螺栓！ 七、H方向柱箍的计算 本工程中，柱箍采用圆钢管，直径48mm，壁厚3mm，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: W = 4.493×2=8.99cm3； I = 10.783×2=21.57cm4； 按计算(附计算简图)： H方向柱箍计算简图 其中 P -- 竖楞传递到柱箍的集中荷载(kN)； P = (1.2×34.56+1.4×2)×0.15 ×0.45 = 2.99 kN； H方向柱箍剪力图(kN) 最大支座力: N = 4.483 kN； H方向柱箍弯矩图(kN·m) 最大弯矩: M = 1.143 kN·m； H方向柱箍变形图(mm) 最大变形: ν = 1.485 mm； 1.柱箍抗弯强度验算 柱箍截面抗弯强度验算公式: σ =M/(γxW) 弯矩作用平面内柱箍截面抵抗矩: W = 86 mm3； H边柱箍的最大应力计算值: σ = 121.152 N/mm2； 柱箍的抗弯强度设计值: [f] = 205 N/mm2； H边柱箍的最大应力计算值 σ =1.14×109/(1.05×8.99×106)=121.152N/mm2 小于 柱箍的抗弯强度设计值 [f]=205N/mm2，满足要求! 2. 柱箍挠度验算 经过计算得到: ν = 1.485 mm； 柱箍最大容许挠度: [ν] = 500 / 250 = 2 mm； 柱箍的最大挠度 ν =1.485mm 小于 柱箍最大容许挠度 [ν]=2mm，满足要求! 八、H方向对拉螺栓的计算 H方向没有设置对拉螺栓！下载本文
