第四章 混凝土结构工程.ppt

第4章 混凝土结构工程,土木工程施工多媒体,4.1 模板工程,模板是钢筋混凝土按设计形状成型的模具。钢筋混凝土结构的模板由模板及支撑系统两部分组成。(录像) 模板和支撑系统必须具备足够的强度、刚度和整体稳定性，保证在上述荷载作用下不发生沉陷、变形，更不得产生破坏现象。,对模板系统的基本要求是： 1）能保证结构和构件各部分的形状、尺寸及其空间位置的准确性。 2）模板与支撑均应具有足够的强度、刚度及整体的稳定性。 3）模板系统构造要简单，装拆尽量方便，能多次周转使用。 4）模板拼缝不应漏浆。,模板的种类：,（1）按材料分： 木模、钢模、钢木模、木竹胶合板、铝合金、塑料、玻璃钢 （2）按安装方式分： 拼装式木模、小钢模、胶合板模板； 整体式大模、飞模、隧道模； 移动式筒壳模、滑模、爬升模； 永久式预应力、非预应力混凝土薄板，压延钢板。 （3）按其结构的类型不同分为： 基础模板、柱模板、楼板模板、墙模板、壳模板和烟囱模板等；,1. 木模板 木模板、胶合板模板一般为散装散拆式模板，也有的加工成基本元件（拼板），在现场进行拼装，拆除后亦可周转使用。 拼板由一些板条用拼条钉拼而成（胶合板模板则用整块胶合板），板条厚度一般为2550mm，板条宽度不宜超过200mm，以保证干缩时缝隙均匀，浇水后易于密缝。但梁底板的板条宽度不限制，以减少漏浆。拼板的拼条（小肋）的间距取决于新浇混凝土的侧压力和板条的厚度，多为400500mm。,（1）基础模板。独立基础支模方法和构造如图4-17所示。,图 4-17,条形基础模板主要模板部件是侧模和支撑系统的横杠和斜撑。条形基础支模方法和模板构造如图4-18所示。,图 4-18,（2）柱模板。图4-19为矩形柱模板。柱侧模主要承受柱混凝土的侧压力，并经过柱侧模传给柱箍，由柱箍承受侧压力。柱箍的间距取决于混凝土侧压力的大小和侧模板的厚度。柱模上部开有与梁模板连接的梁口。底部开设有清扫口。模板底部设有底框用以固定柱模的水平位置。独立柱支模时时，四周应设斜撑。如果是框架柱，则应在柱间拉设水平和斜向拉杆，将柱连为稳定整体。,图 4-19,（3）墙模板。钢筋混凝土墙的模板由相对的两片侧模和它的支撑系统组成。由于墙侧模较高，应设立楞和横杠，来抵抗墙体混凝土的侧压力。两片侧模之间设撑木和螺杆与铅丝，以保证模板的几何尺寸（图4-20）,图 4-20,（4）梁、板模板。梁模基本与单梁模板相同，而楼板模板是由底模和横楞组成，横楞下方由支柱承担上部荷载。梁与楼板模板如图4-21所示。,图 4-21,2. 组合钢模板 定型组合钢模板是灵活性和通用性很强的模板体系。定型组合式钢模板由三个系统组成：模板系统、附件系统和支撑系统。 （1）模板系统。模板系统又分为四种：平面模板（标准板块）、阳角模板、阴角模板和连接角模。平面模板的标准板块如图4-22所示。,图 4-22,配套角模板及其规格如图4-23所示。,图 4-23,（2）附件系统。钢定型模板的连接件主要有u形卡、l形插销、钩头螺栓、紧固螺栓、对拉螺栓和扣件等，如图4-24 图4-28所示。,图 4-24,图 4-25,图 4-26,图 4-27,图 4-28,（3）模板的支撑系统（图4-29）。录像,图 4-29,定型组合钢模用于柱、梁、墙和板等构件的构造方法如下： 1）柱模板，如图4-30所示。,图 4-30,3）梁板模板，采用扣件式钢管架的梁板模板如图4-32所示。,采用扣件式钢管架的梁板模板见图4-32。,图 4-32,3. 其他模板 （1）大模板。大模板（图4-33）由面板、钢骨架、角模、斜撑、操作平台挑架、对拉螺栓等配件组成。,图 4-33,这样安装螺栓不仅可以防止浇筑混凝土时从螺栓孔漏浆，又可以方便拆卸螺栓，最终只是把塑料套管留在了墙体内。,（2）滑升模板。滑升模板（图4-34）由模板系统、操作平台系统和液压系统三部分组成。,图 4-34,（3）爬升模板。爬模分有爬架爬模和无爬架爬模两类。有爬架爬模由爬升模板、爬架和爬升设备三部分组成（图4-35）。,图 4-35,（4）台模。按台模的支撑形式分为支腿式（图4-37）和无支腿式两类。,图 4-37,压型钢板腹筋的铺设,（6）模壳(录像）。,4.3.2 模板设计 模板及其支架应具有足够的承载能力、刚度和稳定性能可靠地承受浇筑混凝土的重量、侧压力以及施工荷载。 模板设计主要任务是确定模板构造及各部分尺寸，进行模板与支撑的结构计算。一般的工程施工中，普通结构、构件的模板不要求进行计算，但特殊的结构和跨度很大时，则必须进行验算，以保证结构和施工安全。,1荷载及其组合 （1）模板及支架的自重标准值。,表4-4 楼板模板荷载表（kn/m2）,（2）新浇筑混凝土自重标准值。普通混凝土采用24kn/m2，其他种类混凝土应根据实际重力密度确定。 （3）钢筋自重标准值。原则上应根据工程图样确定。一般的梁板结构每立方米钢筋混凝土的钢筋自重标准值可按下列数值取用：楼板，1.1kn；梁，1.5kn。 （4）施工人员及设备荷载标准值。 1）计算模板及直接支承模板的小楞时，均布荷载为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取其大者采用。 2）计算直接支承小楞结构构件时，均布活荷载为1.5kn/m2。 3）计算支架立柱及其他支撑结构构件时，均布活荷载为1.0kn/m2。,对于大型浇筑设备如上料平台、混凝土输送泵等，计算取值应按实际情况考虑。在模板上混凝土堆集高度超过100mm以上时，应按实际高度计算。当模板单块宽度小于150mm时，集中荷载可分布在相邻的两块模板上。 （5）振捣混凝土时产生的荷载标准值。由于混凝土振捣而产生的荷载，对于水平面的模板为2.0kn/m2；对于垂直面的模板为4.0kn/m2。 （6）新浇混凝土对模板的侧压力标准值。新浇筑的混凝土对模板的侧压力大小，直接与混凝土容重、浇筑速度、混凝土入模总高度及振捣有关系。 当采用内部振捣器。混凝土浇筑速度在6m/h以下时，新浇筑的混凝土对模板的最大侧压力可按下列两式计算，并取两式计算结果的最小值。,式中 f 新浇筑混凝土对模板的最大侧压力 （kpa）； 混凝土的重度（kn/m3）； t0 新浇混凝土的初凝时间（h），可按实测确定。当缺乏试验资料时，可采用t0=200/（t+15）计算（t为混凝土的温度，）； v 混凝土的浇筑速度（m/h）； 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，取0.85；当为5090mm时，取1.0；为110150mm时，取1.15。,（7）倾倒混凝土时产生的荷载标准值。倾倒混凝土对模板产生的荷载，与混凝土向模板内倾卸方法和所采用的工具有关。倾倒混凝土对垂直模板产生的水平荷载标准值按表4-5采用。,表4-5 倾倒混凝土时产生的水平荷载标准（kn/m2）,表4-6 荷载分项系数,表4-7 参与模板及其支架荷载效应组合的各项荷载,对钢模板及其支架的设计应符合现行国家标准钢结构设计规范的规定，其截面塑性发展系数取1.0；其荷载设计值可乘以系数0.85予以折减。采用冷弯薄壁型钢应符合现行国家标准冷弯薄壁型钢结构技术规范的规定，其荷载设计值不应折减。对木模板及其支架的设计应符合现行国家标准木结构设计规范的规定；当木材含水率小于25时，其荷载设计值可乘以系数0.90予以折减。,2模板的变形值 验算模板及其支架的刚度时，其变形值不得超过下列数值： 1）结构表面外露的模板，为模板构件计算跨度的1/400。 2）结构表面隐蔽的模板，为模板构件计算跨度的l/250。 3）支架的压缩变形值或弹性挠度，为相应结构计算跨度的1/1000。 3模板系统设计的一般步骤 1）确定模板系统的结构型式。 2）计算各项荷载并进行荷载组合。 3）确定模板系统各组成构件的计算简图。 4）进行模板系统构件的设计计算。,4.3.3 模板安装及拆除 1. 模板的安装 1）大型的竖向模板和支撑系统，直接支设在基土上时，立柱支撑应有足够的支承面积（一般设脚手板，扩大支柱与基土的接触面，以减小立柱对基土面的单位压力值），基土亦应充分夯实，并应有适当的排水措施，防止在施工期间基土沉陷，导致模板系统下沉，影响钢筋混凝土结构的质量。,2）模板及其支撑系统在安装过程中，必须按规定设置必要的临时连杆和斜撑来保证模板系统的空间稳定性，以防施工中产生位移甚至倾覆。 3）现浇钢筋混凝土梁、板支模时，如跨度超过4m，其模板应按设计要求或规范规定起拱。如设计无具体要求时，起拱度应为梁跨度的1/10003/1000。,4）现浇钢筋混凝土多层结构，应采用分段分层支模的方法。在下面一层梁板混凝土浇筑后，进行上面一层的梁板支撑时，应符合下列规定： 下层楼板的混凝土应达到足够的强度，并设置足够的支撑，使能承受上一层的全部施工荷载； 如采用悬吊模板、桥架支撑时，其支撑结构必须具有足够的强度和刚度，以保证悬空支模的稳定、安全度； 上一层模板的支柱应对准下一层模板的立柱，使上层的荷载沿立柱直接传递下去，在立柱的下端应铺设垫板增大承载面积，以保障已浇混凝土楼板的安全度。,5）当楼层高度大于5m时，如用一般方法支设模板，立柱长度过大，故宜采用桁架悬空支模法或多层支架的支模方法。当采用多层支架时，应保证每层横垫板的平稳，立柱应垂直并使上下立柱在同一垂线上，使其传力合理。同时，立柱之间应设必要的拉杆和斜撑，组成稳定的力空间结构，确保模板系统的稳定性。 6）现浇混凝土梁、板上的埋件和洞口，应与模板牢固连接，位置应准确，不得移位或遗漏。,2. 模板的拆除 模板拆除的时间，受新浇混凝土达到拆模强度要求的养护期限制。在强度满足后应尽快拆模，加速模板的周转使用。一般工程结构设计对拆模时混凝土的强度有具体规定。如果未做具体规定，应遵守下列规定： 侧模：侧模拆除时的混凝土强度应能保证其表面及棱角不受损伤。 底模：应在与结构同条件养护的试块强度达到设计要求时方能拆模。当设计无具体要求时，混凝土强度应符合表4-8的规定。,表4-8 底模拆除时的混凝土强度要求,拆模时混凝土强度的确定： 1）先查混凝土强度增长曲线估计强度。 （据水泥品种、标号，养护期平均温度、时间）,2）再压同条件养护的试块核实强度。,2.拆模应注意的问题,1）顺序：符合构件受力特点；先非承重模板后