挡土墙模板检算书

重力式挡土墙模板检算书
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中铁一局集团有限公司赤峰至喀左客运专线
CFSG-4标项目经理部
二零一七年三月
目录
1、参数信息 (3)
1.1 基本参数 (3)
1.2 主楞信息 (3)
1.3 次楞信息 (3)
1.4 面板参数 (3)
1.5 木方和钢楞 (4)
2、墙模板荷载标准值计算 (4)
3、墙模板面板的计算 (6)
3.1 抗弯强度验算跨中弯矩计算公式如下: (6)
3.2 抗剪强度验算计算公式如下: (7)
3.3 挠度验算计算公式如下: (8)
4、墙模板内外楞的计算 (9)
4.1 内楞计算 (9)
4.1.1 内楞的抗弯强度验算内楞跨中最大弯矩按下式计算： (9)
4.1.2 内楞的抗剪强度验算 (10)
4.1.3 内楞的挠度验算 (11)
4.2 外楞计算 (12)
4.2.1 外楞的抗弯强度验算： (12)
4.2.2 外楞的抗剪强度验算: (13)
4.2.3 外楞的挠度验算 (14)
5、穿墙螺栓的计算计算公式如下: (15)
重力式挡土墙模板检算书
根据标段内各段落挡土墙设计参数,选择DK82+269.13～DK82+279.13、DK82+574.88～DK82+680.88 挡土墙为例进行模板及支撑系统计算。

1、参数信息
1.1 基本参数
次楞(内龙骨)间距(mm):300；穿墙螺栓水平间距(mm):600；
主楞(外龙骨)间距(mm):600；穿墙螺栓竖向间距(mm):600；
对拉螺栓直径(mm):M18；
1.2 主楞信息
龙骨材料:钢楞；截面类型:圆钢管Φ48×3.5
钢楞截面惯性矩I(cm4):12.2
钢楞截面抵抗矩W(cm3):5.08
主楞肢数:2
间距:60cm
1.3 次楞信息
龙骨材料:东北落叶松木楞；次楞肢数:1；宽度(mm):100.00；高度(mm):100.00，间距30cm。

1.4 面板参数
面板类型:Q235钢模板,面板弹性模量E(N/mm2):2.06×105；面板抗剪强度设计值f v(N/mm2):125；面板抗弯强度设计值f(N/mm2):215；面板
长度取板长1200mm ，板宽度b=1500mm ，面板为6mm 厚冷轧钢板。

1.5 木方和钢楞
方木弹性模量E(N/mm 2):11×103；方木抗剪强度设计值
f v (N/mm 2):1.50；方木抗弯强度设计值f(N/mm 2):14.5。

钢楞弹性模量E(N/mm 2):2.06×105；钢楞抗剪强度设计值
f v (N/mm 2):120；钢楞抗弯强度设计值f(N/mm 2):205。

次楞
主楞拉杆面板
墙模板设计简图
2、墙模板荷载标准值计算
V t F 2122.0ββγ=
式中 F------新浇筑混凝土对模板的最大侧压力（kN/m2）；
γ------混凝土的重力密度（kN/m3），此处取24kN/m3
t------新浇混凝土的初凝时间（h ），可按实测确定。

当缺乏实
验资料时，可采用t=200/(T+15)计算；假设混凝土入模温度为15℃，即
T=15℃，t=6.67；
V------混凝土的浇灌速度（m/h）；
H------混凝土侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面的总高度（m），取5m；
β1------外加剂影响修正系数，不掺外加剂时取1；掺具有缓凝作用的外加剂时取1.2。

β2------混凝土塌落度影响系数，当塌落度小于30mm时，取0.85；50—90mm时，取1.0；110—150mm时，取1.15。

汽车泵送，混凝土的浇筑速度假设V=2m/h；混凝土坍落度110～150mm，取施工温度T=15℃；掺具缓凝剂β1=1.2；坍落度系数β2=1.15；
（1）最大新浇混凝土侧压力计算（作用在模板下部）
F=0.22×24×6.67×1.2×1.15×21/2
=68.72kN/m2
F=24×5=120kN/m2
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；分别计算得 68.72 kN/m2、120 kN/m2，取较小值68.72 kN/m2作为本工程计算荷载。

h=F/γ=68.72/24=2.86 m，即最大侧压力在距混凝土上表面2.86m 以下处。

（2）与倾倒混凝时产生的荷载（作用在有效压头）
振捣混凝土模板采用4kN/m2，倾倒混凝土模板采用2kN/m2。

3、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。

q
面板计算简图
3.1 抗弯强度验算跨中弯矩计算公式如下:
M=0.1ql2
其中， M--面板计算最大弯距(N·mm)；
l--计算跨度(内楞间距): l =300mm；
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: 68.72×1.2×0.9×1.5=
111.33kN/m2；
倾倒混凝土侧压力设计值q2: 1.4×6×0.9×1.5=11.34kN/m2；
q =q1+q2 =111.33+11.34=122.67kN/m2；
综上，大模板混凝土侧压力标准值为68.72kN/m2，设计值为122.67kN/m2。

面板的最大弯距：M =0.1×122.67×300×300= 11.04×105N.mm ；
按以下公式进行面板抗弯强度验算：
f <=W
M σ 其中，σ--面板承受的应力(N/mm 2 )；
M--面板计算最大弯距(N ·mm)；
W--面板的截面抵抗矩 : W=bh 2 /6
b:面板截面宽度1500mm ，h:面板截面厚度6mm ；
W= 1500×6×6/6=9×103mm 3；
σ = M/W = 11.04×105 / 9×103 = 122.7N/mm 2；
面板截面的最大应力计算值：σ =122.7N/mm 2小于面板截面的抗
弯强度设计值 [f]=215N/mm 2，满足要求。

f-钢材抗弯强度设计值，取215 N/mm 2,E-弹性模量，钢材取2.06×
105 N/mm 2 面板截面的最大应力计算值。

3.2 抗剪强度验算 计算公式如下:
ql 6.0=V
其中，V--面板计算最大剪力(N)；
l--计算跨度(竖楞间距): l =300mm ；
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q 1: 68.72×1.2×0.9×1.5=
111.33kN/m 2；
倾倒混凝土侧压力设计值q 2: 1.4×6×0.9×1.5=11.34kN/m 2；
q =q1+q2 =111.33+11.34=122.67kN/m2；
面板的最大剪力：V=0.6×122.67×300=22080N；
截面抗剪强度必须满足: τ=3v/2bh≤ƒv
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=22080N；
b--面板的截面宽度(mm)：b=1500mm ；
h--面板厚度(mm)：h=6mm ；
f v--面板抗剪强度设计值(N/mm2)：f v=125N/mm2；
面板截面的最大受剪应力计算值: τ=3×22080/(2×1500×
6)=3.68N/mm2小于面板截面抗剪强度设计值：[τ]=125N/mm2，满足要求。

3.3 挠度验算计算公式如下:
V=0.667ql4/100EI≦[V]=l/250
其中，q1--作用在模板上的侧压力线荷载: 68.72×1.5=
103.08kN/m2；
l--计算跨度(内楞间距): l = 300mm；
E--面板的弹性模量: E = 2.06×105 /mm2；
I--面板的截面惯性矩: I=bh3/12=1500×63/12=2.7×104mm4面板的最大允许挠度值:[ν] = 300/250=1.2mm；
面板的最大挠度计算值: v= 0.667×103.08×3004/(100×2.06×105×2.7×104) = 1mm；
面板的最大挠度计算值: ν=1mm 小于等于面板的最大允许挠度值
[ν]=1.2mm，满足要求。

4、墙模板内外楞的计算
4.1 内楞计算
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100mm，高度100mm，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W = 100×1002/6 = 166.7cm3； I = 100×1003/12 = 833.3cm4；
内楞计算简图
4.1.1 内楞的抗弯强度验算内楞跨中最大弯矩按下式计算：
M=0.1ql2
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 =600.0mm；
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: 1.2×68.72×0.3×0.90
=22.265kN/m2；
倾倒混凝土侧压力设计值q2: 1.4×6×0.3×0.90=2.268kN/m2，
其中，0.90为折减系数。

q =(22.265+2.268)/2=12.266 kN/m2；
内楞的最大弯距：M =0.1×12.266×600×600= 4.42×105N.mm；
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=1.667×105；
f--内楞的抗弯强度设计值(N/mm2)； f=14.5N/mm2；
内楞的最大应力计算值：σ = 4.42×105/1.667×105= 2.65 N/mm2；
内楞的最大应力计算值：σ = 2.65N/mm2小于内楞的抗弯强度设计值 [f]=14.5N/mm2，满足要求。

4.1.2 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 =600.0mm；
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: 1.2×68.72×0.3×0.90
=22.265kN/m2；
倾倒混凝土侧压力设计值q2: 1.4×6×0.3×0.90=2.268kN/m2，
其中，0.90为折减系数。

q =(22.265+2.268)/2=12.266 kN/m2；
内楞的最大剪力：V = 0.6×12.266×600.0 = 4415.76N；
截面抗剪强度必须满足下式:
τ=3v/2bh n≤ƒv
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 = 4415.76N；
b--内楞的截面宽度(mm)：b = 100mm ；
h n--内楞的截面高度(mm)：h n = 100mm ；
f v--内楞的抗剪强度设计值(N/mm2)：f v = 1.500 N/mm2；
内楞截面的受剪应力计算值: τ=3×4415.76/(2×100×
100)=0.662N/mm2；
内楞截面的受剪应力计算值：τ=0.662N/mm2小于内楞截面的抗剪强度设计值 f v=1.5N/mm2，满足要求。

4.1.3 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。

V=0.667ql4/100EI≦[V]=l/250
其中，ν--内楞的最大挠度(mm)；
q--作用在内楞上的线荷载(kN/m)： q = 68.72×
0.3/2=10.308kN/m；
l--计算跨度(外楞间距): l =600mm ；
E--内楞弹性模量（N/mm2）：E = 11000.00 N/mm2；
I--内楞截面惯性矩(mm4)：I=8.33×106；
内楞的最大挠度计算值:ν= 0.667×10.308×6004/(100×11000×8.33×106) = 0.1 mm；
内楞的最大容许挠度值:[ν] = 2.4mm；内楞的最大挠度计算值ν=0.1mm小于内楞的最大容许挠度值 [ν]=2.4mm，满足要求。

4.2 外楞计算
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48×3.5；
外钢楞截面抵抗矩 W = 5.08cm3；
外钢楞截面惯性矩 I = 12.2cm4；
外楞计算简图
4.2.1 外楞的抗弯强度验算：
M=0.175ql2
其中，作用在外楞的荷载: q = (1.2×68.72+1.4×6)×0.3×
0.6/2=8.178kN ；
外楞计算跨度(对拉螺栓水平间距): l = 600mm ；
外楞最大弯矩:M = 0.175×8.178×6002= 5.15×105 N ·mm ；
强度验算公式： f <=W
M σ 其中，σ--外楞的最大应力计算值(N/mm 2)
M--外楞的最大弯距(N ·mm)；M = 5.15×105 N ·mm W--外楞的净截面抵抗矩； W = 5.08×103 mm 3； f--外楞的强度设计值(N/mm 2)；f =205.000N/mm 2；
外楞的最大应力计算值: σ = 5.15×105/5.08×103 = 101 N/mm 2； 外楞的最大应力计算值：σ =101N/mm 2 小于外楞的抗弯强度设计值 f=205N/mm 2,满足要求。

4.2.2 外楞的抗剪强度验算:
p 65.0=V
其中，P--作用在外楞的荷载: P = (1.2×68.72+1.4×6)×0.3×0.6/2=8.178kN ；
V--外楞计算最大剪力(N),外楞的最大剪力：V = 0.65×8178 = 5.3×103N ；
外楞截面抗剪强度必须满足: v A
V f 2≤=τ 其中，τ--外楞截面的受剪应力计算值(N/mm 2)；
V--外楞计算最大剪力(N)：V = 5.3×103N；
A--钢管的截面面积(mm2)：A = 500mm2；
f v--外楞的抗剪强度设计值(N/mm2)：f v = 205N/mm2；
外楞截面的受剪应力计算值: τ =2×5.3×103/500
=21.2N/mm2；
外楞截面的受剪应力计算值：τ =21.2N/mm2小于外楞截面的抗剪强度设计值 [f v]=120N/mm2，满足要求。

4.2.3 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：
V=0.667ql4/100EI≦[V]=l/250
其中，q--内楞作用在支座上的荷载(kN/m)：q = 68.72×0.3×0.60/2＝6.18kN/m；
ν--外楞最大挠度(mm)；
l--计算跨度(水平螺栓间距): l =600mm ；
E--外楞弹性模量（N/mm2）：E = 2.06×105；
I--外楞截面惯性矩(mm4)：I=1.22×105；
外楞的最大挠度计算值: ν= 0.667×6.18×6004/(100×2.06×105×1.22×105) = 0.212mm；外楞的最大容许挠度值: [ν] = 2.4mm,外楞的最大挠度计算值ν=0.212mm 小于外楞的最大容许挠度值[ν]=1.5mm，满足要求。

5、穿墙螺栓的计算计算公式如下:
[]A
=
<f
N⨯
N
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170 N/mm2；
查表得：穿墙螺栓的型号: M18 ；穿墙螺栓有效直径: 14.93 mm；穿墙螺栓有效面积: A = 174 mm2；
穿墙螺栓最大容许拉力值: [N] = 1.70×105×1.74×10-4 = 29.58 kN；
穿墙螺栓所受的最大拉力: N =68.72×0.6×0.6 = 24.74 kN。

穿墙螺栓所受的最大拉力：N=24.74kN 小于穿墙螺栓最大容许拉力值 [N]=29.58kN，满足要求。