钢筋溷凝土工程.ppt

模块五 钢筋混凝土工程,主要内容： 在模板工程中，模板的种类、构造、安装和发展方向；在钢筋工程中，钢筋的验收与存放、钢筋的冷拉、钢筋的连接技术以及钢筋的配料、代换和加工安装；在混凝土工程中，混凝土所需的原材料以及浇捣、养护和质量检查，特别强调对工程质量事故的防治。,学习要求：,了解钢筋混凝土工程的特点及其发展方向； 了解模板的种类、构造和安装； 了解钢筋的种类、性能及验收要求； 熟悉钢筋混凝土工程的施工过程、施工工艺； 掌握钢筋的冷拉及钢筋的配料、代换的计算方法； 掌握钢筋混凝土工程质量的检查和评定及质量事故的处理。,学习重点、难点：,模板的设计；钢筋的配料及加工；钢筋混凝土工程的施工工艺；预制钢筋混凝土构件施工。 学习方法： 采用文字与图片、动画、视频相结合的方式，使学习变得生动有趣，从而便于学习者快速掌握钢筋混凝土的有关知识。 建议学时数：22学时,第一节 模板工程,模板工程占钢筋混凝土工程总价的20%30%，占劳动量的30%40%，占工期的50%左右，决定着施工方法和施工机械的选择，直接影响工期和造价。 模板是使新拌混凝土在浇筑过程中保持设计要求的位置尺寸和几何形状，使之硬化成为钢筋混凝土结构或构件的模型。 模板工程的施工包括模板的选材、选型、设计、制作、安装、拆除和周转等过程。,一、模板的作用、要求和种类 二、木模板 三、定型组合钢模板 四、钢框胶合板模板 五、模板的拆除 六、现浇混凝土结构模板的设计,一、模板的作用、要求和种类,1模板系统包括模板、支架和紧固件三个部分。模板又称模型板，是新浇混凝土成型用的模型。 2支承模板及承受作用在模板上的荷载的结构(如支柱、桁架等)均称为支架。 3模板及其支架应根据工程结构形式、荷载大小、地基土类别、施工设备和材料供应等条件进行设计。 4模板及其支架的要求： (1)有足够的承载力、刚度和稳定性，能可靠地承受浇筑混凝土的重力、侧压力以及施工荷载； (2)保证工程结构和构件各部位形状尺寸和相互位置的正确； (3)构造简单，装拆方便，便于钢筋的绑扎与安装、混凝土的浇筑与养护等工艺要求； (4)接缝严密，不得漏浆。,5模板及其支架的分类： (1)按其所用的材料不同分为木模板、钢模板、钢木模板、钢竹模板、胶合板模板、塑料模板、铝合金模板等； (2)按其结构构件的类型不同分为基础模板、柱模板、楼板模板、墙模板、壳模板和烟囱模板等； (3)按其形式不同分为整体式模板、定型模板、工具式模板、滑升模板、胎模等。,图51所示为施工现场不同构件的模板制作实例。,二、木模板,木模板及其支架系统一般在加工厂或现场木工棚制成元件，然后再在现场拼装。图52所示为基本元件之一拼板的构造。,图5-2 拼板的构造 (a)一般拼板；(b)梁侧板的拼板 1-拼板；2-拼条,二、木模板,1基础模板 2柱子模板 3梁模板 4楼板模板 5楼梯模板,1基础模板,(1)基础的特点是高度不大而体积较大，基础模板一般利用地基或基槽(坑)进行支撑。 (2)安装时，要保证上下模板不发生相对位移，如为杯形基础，则还要在其中放入杯口模板。,图53所示为阶梯形基础模板。图5-4所示为基础施工图。,图5-3 阶梯形基础模板 1-拼板；2-斜撑；3-木桩；4-铁丝,图5-4 基础施工图,2柱子模板,（1)柱子的特点是断面尺寸不大但比较高。 (2)如图55所示，柱模板由内拼板夹在两块外拼板之内组成，亦可用短横板代替外拼板钉在内拼板上,图5-5 柱模板 (a)拼板柱模板；(b)短横板柱模板 1-内拼板；2-外拼板；3-柱箍；4-梁缺口；5-清理孔；6-木框； 7-盖板；8-拉紧螺栓；9-拼条；10-三角木条；11-浇筑孔；12-短横板,3)安装过程及要求：梁模板安装时，沿梁模板下方地面上铺垫板，在柱模板缺口处钉衬口档，把底板搁置在衬口档上；接着，立起靠近柱或墙的顶撑，再将梁长度等分，立中间部分顶撑，顶撑底下打入木楔，并检查调整标高；然后，把侧模板放上，两头钉于衬口档上，在侧板底外侧铺钉夹木，再钉上斜撑和水平拉条。有主次梁模板时，要待主梁模板安装并校正后才能进行次梁模板安装。梁模板安装后再拉中线检查、复核各梁模板中心线位置是否正确。,图5-6所示为柱模的固定图。,图5-6 柱模的固定,3梁模板,(1)梁的特点是跨度大而宽度不大，梁底一般是架空的。 (2)梁模板主要由底模、侧模、夹木及支架系统组成。 (3)底模用长条模板加拼条拼成，或用整块板条。 (4)梁模板安装： 1)沿梁模板下方地面上铺垫板，在柱模板缺口处钉衬口档，把底板搁置在衬口档上； 2)立起靠近柱或墙的顶撑，再将梁长度等分，立中间部分顶撑，顶撑底下打入木楔，并检查调整标高； 3)把侧模板放上，两头钉于衬口档上，在侧板底外侧铺钉夹木，再钉上斜撑和水平拉条。,(5)若梁的跨度等于或大于4m，应使梁底模板中部略起拱，防止由于混凝土的重力使跨中下垂。如设计无规定时，起拱高度宜为全跨长度的1/10003/1000。,图5-7所示为梁模板图。,图5-7 梁模板,4楼板模板,(1)楼板的特点是面积大而厚度比较薄，侧向压力小。 (2)楼板模板及其支架系统，主要承受钢筋、混凝土的自重及其施工荷载，保证模板不变形，如图58所示。,图5-8 梁及楼板模板 1-楼板模板；2-梁侧模板；3-楞木；4-托木； 5-杠木；6-夹木；7-短撑；8-杠木撑；9-琵琶撑,5楼梯模板,1)楼梯模板的构造与楼板相似，不同点是楼梯模板要倾斜支设，且要能形成踏步。 (2)踏步模板分为底板及梯步两部分。,(3)平台、平台梁的模板同前，如图59所示。,图5-9 楼梯模板 1-支柱（顶撑）；2-木楔；3-垫板；4-平台梁底板；5-侧板；6-夹木；7-托木；8-杠木； 9-楞木；10-平台底板；11-梯基侧板；12-斜楞木；13-楼梯底板；14-斜向顶撑； 15-外帮板；16-横档木；17-反三角板；18-踏步侧板；19-拉杆；20-木桩,三、定型组合钢模板,定型组合钢模板是一种工具式定型模板，由钢模板和配件组成，配件包括连接件和支承件。 钢模板通过各种连接件和支承件可组合成多种尺寸、结构和几何形状的模板，以适应各种类型建筑物的梁、柱、板、墙、基础和设备等施工的需要，也可用其拼装成大模板、滑模、隧道模和台模等。 施工时可在现场直接组装，亦可预拼装成大块模板或构件模板用起重机吊运安装。,定型组合钢模板组装灵活，通用性强，拆装方便；每套钢模可重复使用50100次；加工精度高，浇筑混凝土的质量好，成型后的混凝土尺寸准确，棱角整齐，表面光滑，可以节省装修用工,1钢模板 2连接件 3支承件 4定型组合钢模板的配板设计,1钢模板,钢模板包括平面模板、阴角模板、阳角模板和连接角模。 钢模板采用模数制设计，宽度模数以50mm进级(共有100mm、150mm、200mm、250mm、300mm、350mm、400mm、450mm、500mm、550mm、600mm十一种规格)，长度为150mm进级(共有450mm、600mm、750mm、900mm、1200mm、1500mm、1800mm七种规格)，可以适应横竖拼装成以50mm进级的任何尺寸的模板。,(1)平面模板 平面模板用于基础、墙体、梁、板、柱等各种结构的平面部位，它由面板和肋组成，肋上设有U形卡孔和插销孔，利用U形卡和L形插销等拼装成大块板，如图510(a)所示。 (2)阳角模板 阳角模板主要用于混凝土构件阳角，如图510(b)所示。,图5-10 钢模板类型 (a)平面模板；(b)阳角模板； 1-中纵肋；2-中横肋；3-面板；4-横肋；5-插销孔； 6-纵肋；7-凸棱；8-凸彀；9-U形卡孔；10-钉子孔,(3)阴角模板 阴角模板用于混凝土构件阴角，如内墙角、水池内角及梁板交接处阴角等，如图510(c)所示。 (4)连接角模 角模用于平模板作垂直连接构成阳角，如图510(d)所示。,图5-10 钢模板类型 (c)阴角模板；(d)连接角模 1-中纵肋；2-中横肋；3-面板；4-横肋；5-插销孔； 6-纵肋；7-凸棱；8-凸彀；9-U形卡孔；10-钉子孔,2连接件,定型组合钢模板的连接件包括U形卡、L形插销、钩头螺栓、对拉螺栓、紧固螺栓和扣件等，如图511所示。 (1)U形卡：模板的主要连接件，用于相邻模板的拼装。 (2)L形插销：用于插入两块模板纵向连接处的插销孔内，以增强模板纵向接头处的刚度。 (3)钩头螺栓：连接模板与支撑系统的连接件。 (4)紧固螺栓：用于内、外钢楞之间的连接件。 (5)对拉螺栓：又称穿墙螺栓，用于连接墙壁两侧模板，保持墙壁厚度，承受混凝土侧压力及水平荷载，使模板不致变形。,(6)扣件：扣件用于钢楞之间或钢楞与模板之间的扣紧，按钢楞的不同形状，分别采用蝶形扣件和“3”形扣件。,图5-11 钢模板连接件 (a)U形卡连接；(b)L形插销连接；(c)钩头螺栓连接；(d)紧固螺栓连接；(d)对拉螺栓连接 1-圆钢管钢楞；2-“3”形扣件；3-钩头螺栓；4-内卷边槽钢钢楞； 5-蝶形扣件；6-紧固螺栓；7-对拉螺栓；8-塑料套管；9-螺母,3支承件,定型组合钢模板的支承件包括柱箍、钢楞、支架、斜撑及钢桁架等。 (1)钢楞 (2)柱箍 (3)钢支架 (4)斜撑 (5)钢桁架 (6)梁卡具,(1)钢楞,1)钢楞即模板的横档和竖档，分内钢楞与外钢楞。2)内钢楞配置方向一般应与钢模板垂直，直接承受钢模板传来的荷载，其间距一般为700900mm。3)钢楞一般用圆钢管、矩形钢管、槽钢或内卷边槽钢，而以钢管用得较多。,(2)柱箍,柱模板四角设角钢柱箍。角钢柱箍由两根互相焊成直角的角钢组成，用弯角螺栓及螺母拉紧。如图512所示。,图5-12 柱箍 1-圆钢管；2-直角扣件；3-“3”形扣件；4-对拉螺栓,(3)钢支架,1)常用钢管支架如图5-13(a)所示。它由内外两节钢管制成，其高低调节距模数为100mm；支架底部除垫板外，均用木楔调整标高，以利于拆卸。 2)另一种钢管支架本身装有调节螺杆，能调节一个孔距的高度，使用方便，但成本略高，如图5-13(b)所示。,图5-13 钢支架 (a)钢管支架；(b)调节螺杆钢管支架； 1-顶板；2-插管；3-套管；4-转盘；5-螺杆；6-底板；7-插销；8-转动手柄,3)当荷载较大、单根支架承载力不足时，可用组合钢支架或钢管井架，如图5-13(c)所示。还可用扣件式钢管脚手架、门型脚手架作支架，如图5-13(d)所示。,图5-13 钢支架 (c)组合钢支架和钢管井架；(d)扣件式钢管和门型脚手架支架 1-顶板；2-插管；3-套管；4-转盘；5-螺杆；6-底板；7-插销；8-转动手柄,(4)斜撑,由组合钢模板拼成的整片墙模或柱模，在吊装就位后，应由斜撑调整和固定其垂直位置，如图5-14所示。,图5-14 斜撑 1-底座；2-顶撑；3-钢管斜撑；4-花篮螺丝；5-螺母；6-旋杆；7-销钉,(5)钢桁架,1)如图5-15所示，其两端可支承在钢筋托具、墙、梁侧模板的横档以及柱顶梁底横档上，以支承梁或板的模板。 2)图5-15(a)为整榀式。 3)图5-15(b)为组合式。,图5-15 钢桁架 (a)整榀式；(b)组合式,(6)梁卡具,又称梁托架，用于固定矩形梁、圈梁等模板的侧模板，可节约斜撑等材料，也可用于侧模板上口的卡固定位，如图5-16所示。,图5-16 梁卡具 1-调节杆；2-三角架； 3-底座；4-螺栓,4定型组合钢模板的配板设计,模板的配板设计内容： (1)画出各构件的模板展开图。 (2)根据模板展开图绘制模板配板图，选用最适合的各种规格的钢模板布置在模板展开图上。 (3)确定支模方案，进行支撑工具布置。根据结构类型及空间位置、荷载大小等确定支模方案，根据配板图布置支撑。,四、钢框胶合板模板,1.钢框胶合板模板是指钢框与木胶合板或竹胶合板结合使用的一种模板。 2.钢框胶合板模板由钢框和防水木、竹胶合板平铺在钢框上，用沉头螺栓与钢框连牢，构造如图5-17所示。 (1)用于面板的竹胶合板是用竹片或竹帘涂胶粘剂，纵横向铺放，组坯后热压成型。 (2)为使钢框竹胶合板板面光滑平整，便于脱模和增加周转次数，一般板面采用涂料覆面处理或浸胶纸覆面处理。,图5-17 钢框胶合板模板,五、模板的拆除,1.侧模板 侧模板拆除时的混凝土强度应能保证其表面及棱角不因拆除模板而受损坏。 2.底模板及支架 底模板及支架拆除时的混凝土强度应符合设计要求；当设计无具体要求时，混凝土强度应符合表51的规定。,表51 底模拆除时的混凝土强度要求,注： 混凝土立方体抗压强度标准值,3.拆模顺序,(1)一般是先支后拆，后支先拆，先拆除侧模板，后拆除底模板。 (2)对于肋形楼板的拆模顺序，首先拆除柱模板，然后拆除楼板底模板、梁侧模板，最后拆除梁底模板。 (3)多层楼板模板支架的拆除，应按下列要求进行： 1)层楼板正在浇筑混凝土时，下一层楼板的模板支架不得拆除，再下一层楼板模板的支架仅可拆除一部分； 2)跨度4m的梁均应保留支架，其间距不得大于3m。,4.拆模的注意事项,(1)模板拆除时，不应对楼层形成冲击荷载。 (2)拆除的模板和支架宜分散堆放并及时清运。 (3)拆模时，应尽量避免混凝土表面或模板受到损坏。 (4)拆下的模板，应及时加以清理、修理，按尺寸和种类分别堆放，以便下次使用。 (5)若定型组合钢模板背面油漆脱落，应补刷防锈漆。 (6)已拆除模板及支架的结构，应在混凝土达到设计的混凝土强度标准后，才允许承受全部使用荷载。 (7)当承受施工荷载产生的效应比使用荷载更为不利时，必须经过核算，并加设临时支撑。,现浇结构模板安装的偏差应符合表52的规定。,表52 现浇结构模板安装的允许偏差及检验方法,六、现浇混凝土结构模板的设计,(一)模板设计的内容和原则 (二)模板结构设计的基本内容 (三)模板结构设计示例,(一)模板设计的内容和原则,1.设计的内容 模板设计的内容，主要包括选型、选材、配板、荷载计算、结构设计和绘制模板施工图等。各项设计的内容和详尽程度，可根据工程的具体情况和施工条件确定。 2.设计的主要原则 (1)实用性 主要应保证混凝土结构的质量，具体要求是: 1)接缝严密，不漏浆； 2)保证构件的形状尺寸和相互位置的正确； 3)模板的构造简单，支拆方便。,2)安全性 保证在施工过程中，不变形，不破坏，不倒塌。 (3)经济性 针对工程结构的具体情况，因地制宜，就地取材，在确保工期、质量的前提下，减少一次性投入，增加模板周转，减少支拆用工，实现文明施工。,(二)模板结构设计的基本内容,.荷载及荷载组合 . 模板结构的挠度要求,.荷载及荷载组合,1.荷载 计算模板及其支架的荷载，分为荷载标准值和荷载设计值，后者以荷载标准值乘以相应的荷载分项系数。,(1)荷载标准值 (2)荷载设计值 (3)荷载折减(调整)系数 2.荷载组合,(1)荷载标准值,1)模板及支架自重标准值应根据设计图纸确定。对肋形楼板及无梁楼板模板的自重标准值，见表53。,表53 模板及支架自重标准值(kN/m3),2)新浇混凝土自重标准值对普通混凝土，可采用24kN/m3；对其他混凝土，根据实际重力密度确定。 3)钢筋自重标准值按设计图纸计算确定。一般可按每立方米混凝土含量计算： 框架梁 1.5kN/m3 楼板 1.1kN/m3 4)施工人员及设备荷载标准值: 计算模板及直接支承模板的小楞时，对均布荷载取2.5kN/m2，另应以集中荷载2.5kN再进行验算，比较两者所得的弯矩值，按其中较大者采用； 计算直接支承小楞结构构件时，均布活荷载取1.5kN/m2； 计算支架立柱及其他支承结构构件时，均布活荷载取1.0kN/m2。 说明： 对大型浇筑设备如上料平台、混凝土输送泵等，按实际情况计算。 混凝土堆集料高度超过300mm以上者，按实际高度计算。 模板单块宽度小于150mm时，集中荷载可分布在相邻的两块板上。,5)振捣混凝土时产生的荷载标准值对水平面模板可采用2.0kN/m2；对垂直面模板可采用4.0kN/m2(作用范围在新浇筑混凝土侧压力的有效压头高度以内)。 6)模板侧面的压力标准值采用内部振捣器时，可按以下两式计算，并以较小值：,图5-18 侧压力 计算分布图 其中：h为有效压头高度,新浇筑混凝土对模板的最大侧压力(kN/m2)； 混凝土的重力密度(kN/m3)； 新浇筑混凝土的初凝时间(h)，可按实测确定。当缺乏试验资料时，可采用 计算( 为混凝土的温度)； 混凝土的浇筑速度(m/h)； 混凝土侧压力计算位置处至新浇筑混凝土顶面的总高度(m)； 外加剂影响修正系数，不掺外加剂时取1.0；掺具有 缓凝作用的外加剂时取1.2；,混凝土坍落度影响修正系数，当坍落度小于30mm时，计算分布图取0.85；5090mm时，取1.0；110150mm时，取1.15。 混凝土侧压力的计算分布图形，见图5-18。 7)倾倒混凝土时产生的荷载标准值倾倒混凝土时对垂直面模板产生的水平荷载标准值，可按表54采用。,表54 倾倒混凝土时产生的水平荷载 (kN/m2),注：作用范围在有效压头高度以内。,除上述7项荷载外，当水平模板支撑结构的上部继续浇筑混凝土时，还应考虑由 上部传递下来的荷载。,(2)荷载设计值,计算模板及其支架的荷载设计值，应为荷载标准值乘以相应的荷载分项系数，见表55。,表55 模板及支架荷载分项系数表,(3)荷载折减(调整)系数,模板工程属临时性工程。由于我国目前还没有临时性工程的设计规范，所以只能按正式结构设计规范执行。由于新的设计规范以概率理论为基础的极限状态设计法代替了容许应力设计法，又考虑到原规范对容许应力值作了提高，因此原混凝土结构工程施工及验收规范(GB50204-92)进行了套改。 1)对钢模板及其支架的设计，其荷载设计值可乘以0.85系数予以折减，但其截面塑性发展系数取1.0。 2)采用冷弯薄壁型钢材，由于原规范对钢材容许应力值不予提高，因此荷载设计值也不予折减，系数为1.0。 3)对木模板及其支架的设计，当木材含水率小于25%时，其荷载设计值可乘以0.9系数予以折减。 4)在风荷载作用下，验算模板及其支架的稳定性时，其基本风压值可乘以0.8系数予以折减。,2.荷载组合,(1)荷载类别及编号见表56。,表56 荷载类别及编号,(2)荷载组合见表57。,表57 荷载组合,. 模板结构的挠度要求,模板结构除必须保证足够的承载能力外，还应保证有足够的刚度。因此，应验算模板及其支架的挠度，其最大变形值不得超过下列允许值: 1.构表面外露(不做装修)的模板，为模板构件计算跨度的1/400。 2.构表面隐蔽(做装修)的模板，为模板构件计算跨度的1/250。 3.支架的压缩变形值或弹性挠度，为相应的结构计算跨度的1/1000。 当梁板跨度4m时，模板应按设计要求起拱；如无设计要求，起拱高度宜为全长跨度的1/10003/1000，钢模板取小值(1/10002/1000)。,4.组合钢模板技术规范(GB50214-2001)规定: (1)结构允许挠度按表58执行。,表58 模板结构允许挠度,注：L为计算跨度，B为柱宽。 (2)算模板及支架在自重和风荷载作用下的抗倾覆稳定性时，其抗倾倒系数不小于1.15。 5.钢框胶合板模板技术规程(JGJ96-95)规定: (1)面板各跨的挠度计算值不宜大于面板相应跨度的1/300，且不宜大于1mm。 (2)的挠度计算值，不宜大于钢楞相应跨度的1/1000，且不宜大于1mm。,（三）模板结构设计示例,【例5.1】 根据人、机、物等客观条件及施工组织要求，确定模板体系如下：梁、楼板、柱、墙采用1830mm915mm20mm的木胶合板制作而成，其容许应力f=9.68MPa，弹性模量E=4680MPa。内楞采用60mm90mm2000mm枋木，其容许应力f=15MPa，弹性模量E=10000MPa。外楞、支撑体系、柱箍选用48mm3.5mm钢管及配套扣件,钢管的容许应力f=215MPa，弹性模量E=2.1105MPa，惯性矩I=1.22*105mm4，截面积A=489mm2，截面抵抗矩W=5078mm3。穿墙螺杆用12圆钢做成，其容许拉力N12.9kN配套3形扣件型号为12，其容许荷载12kN。试设计该工程的的模板。,解题过程,1.墙体模板计算,本工程剪力墙墙高有4.68m、3.85m、5m、4.5m、3m五种。,墙体支模见图5-19。,图5-19 剪力墙模板施工示意图,(1)模板面板验算(按五等跨连续梁计算) 取1000mm宽的板带作为验算对象，则线性荷载q60.57 kN/m。 1）抗弯强度验算：,小于9.68MPa，满足要求。 2）挠度验算：,小于L/250225/2500.9mm，满足要求。 (2).内楞方木验算(按四跨等跨连续梁计算) 1）抗弯强度验算：,小于15MPa，满足要求。 2）挠度验算：,小于L/2