建筑工程施工方案验算技能培训 模板工程

建筑工程施工方案验算技能培训之模板工程,第四章 模板工程,概述 模板是新浇注混凝土成型用的模型，它包括模板和支撑系统两部分。模板的种类较多，构造各异，就其所用的材料不同分为木模板、竹模板、钢模板、塑料模板和铝合金模板等等。模板虽然是辅助性结构，但在混凝土施工中至关重要。模板工程的造价占钢筋混凝土结构物造价的1530,占少筋混凝土造价的515，制作与安装模板的劳动力用量约占混凝土工程总用量的2845。对结构复杂的工程，立模与绑扎钢筋所占的时间，比混凝土浇筑的时间长得多，因此模板的设计与组装工艺是混凝土施工中不容忽视的一个重要环节。,模板,模板计算的内容按结构的施工部位来分主要包括:基础模板的计算、柱模板的计算、梁模板计算、墙模板计算和板模板计算；按计算内容分可分为：,计算内容,面板,对销 螺栓,主楞,次楞,支撑,模板系统,1.模板的基本构造,模板的荷载传递路线一般为面板次肋主肋对销螺栓（支撑系统） 模板工程中，新浇注的湿混凝土呈流动的液态，对模板形成垂直压力或侧压力；模板把这种压力穿给支撑它的水平楞或竖楞；水平楞或竖楞又把这种压力和模板及构件的重量传给支撑立杆或支撑斜杆。,2.模板的传力路线,恒载,楼板模板自重标准值,钢筋自重：一般梁板结构每立方米混凝土结构的钢筋自重标 准值：楼板1.1kN；梁1.5kN。混凝土自重：24-25KN/m3；参考同济大学教材，或一般的施工资料。,摘自建筑施工模板安全技术规范（JGJ162-2008）,3.模板设计荷载,活载,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 ：均布活荷载2.5kN/m2 集中荷载2.5KN计算直接支承小楞的构件时 ： 均布活荷载1.5kN/m2 计算支架立柱及其他支承结构构件时: 均布活荷载1.0kN/m2,新浇筑混凝土对模板侧面的压力标准值,振捣混凝土时产生的荷载标准值 水平面模板2.0kN/m2 垂直面模板4.0kN/m2,取两者中较大的弯矩值,倾倒混凝土时产生的荷载标准值,向模板中倾倒混凝土时产生的水平荷载标准值,荷载分项系数,4.荷载组合,参与模板及其支架荷载效应组合的各项荷载,模板工程中，基础、柱、梁、板等的模板面板、主楞、次楞、横楞、竖楞等一般可视为连续多跨梁或悬臂梁，可根据相关静力计算手册的连续梁计算公式查得其最大弯矩之后即可对构配件的抗弯强度进行计算。支撑压杆可视为有偏心的欧拉压杆，在考虑偏心的基础上采用欧拉实际应用公式计算压杆的轴力和校验压杆的稳定性。,5.计算概述,基础模板,单阶基础支模布置 单阶基础支模计算简图1钢模板；2竖楞；3横楞；4U形钩 （a）钢模板；（b）竖楞；（c）横楞,混凝土对基础模板形成侧压力；模板把这种侧压力传给支撑它的竖楞；竖楞又把这种压力和模板及构件的重量传给支撑立杆或支撑斜杆。如上图3-1，是单阶基础的受力示意图及其力学模型。,图3-1,图3-2 台阶柱基支模布置 1钢模板；2竖楞；3横楞；4抬杠；5杯芯模板；,混凝土对基础模板形成侧压力；模板把这种侧压力传给支撑它的竖楞；竖楞又把这种压力和模板及构件的重量传给横楞、支撑立杆或支撑斜杆。如下图，这是独立基础的横楞的力学模型。,同理，混凝土对墙模板形成侧压力；模板把这种压力传给支撑它的水平楞；水平楞又把这种压力传给支撑它的竖楞。如下图，这是墙模板的力学模型。墙模受力图及其力学模型见图3-4。,（a）下阶模板横楞； （b）上阶模板横楞 图3-3 横楞计算简图,墙模板,单侧模板组合布置,内楞计算模型图,图3-4,图3-5 柱模板构造及计算简图（a）柱模板构造及计算简图；（b）柱箍长、短边计算简图1柱模板；2柱短边方木或钢楞；3柱箍长边方木或钢楞；4拉杆螺栓或钢筋箍；5对拉螺栓,柱模板,如上图3-5，模板可以简化成两跨连续梁，二柱箍可以简化成单跨悬臂梁。,梁模板,图3-6 梁模板构造和计算简图（a）梁模底板计算简图；（b）梁模侧模板计算简图1大梁；2底模板；3楞木；4侧模板；5立档；6木顶撑,梁侧支承在竖向立档上，其支承跨度由立档的间距所确定。一般按三或四跨连续梁计算，求出其最大弯矩，剪力和挠度值，然后再用底板计算同样的方法进行强度和刚度的验算。,【例4-1】高层建筑底层钢筋混凝土梁，截面尺寸为0.52.0 m，采用组合钢模板支模，用普通C25混凝土浇筑，坍落度为7cm，混凝土浇筑速度V = 3m/h，混凝土入模温度T = 30oC，钢模板配板设计如图3-7，梁底模板用P2515（W=5.78103mm），用2根 支撑，梁侧模采用P3015支撑高4m，间距0.75m。试对梁模板、钢楞、螺栓拉力支撑的稳定性进行验算。,【解】 1梁底模板验算梁底模板计算简图如图3-7所示。 n = 0.375 /0.75 = 0.5 （1）梁底模板标准荷载（荷载计算）梁模板自重力 0.75 kN /m2梁混凝土自重力 252.01.0 = 50.0 kN /m2梁钢筋自重力 1.52.01 = 3.0 kN /m2振捣混凝土产生荷载 2.0 kN /m2,6.例题,钢模板配板设计,图3-7 梁底模板与侧模板计算简图,单跨带悬臂梁内力及位移公式,（2）梁底模板强度验算梁底模板强度验算的设计荷载（以单块模板为计算对象）： q1设 = (0.75 + 50.0 + 3.0 )1.2 + 2.01.4 0.25 = 16.825kN /m支座弯矩 1.183kN.m跨中弯矩： MB = 0底模应力： 故抗弯强度满足要求。,（3）梁底模刚度验算梁底模刚度验算的标准荷载q1标 = (0.75 + 50.0 + 3.0 )0.25 = 13.438kN /m端部挠度 ： 跨中挠度,故刚度满足要求。2梁侧模板验算 梁侧模板采用P3015。 （1）梁侧模板的标准荷载 新浇筑混凝土对模板产生的侧压力： = 42.3kN /m2F = cH = 252 = 50 kN /m242.3 kN /m2取二者较小值 F = 42.3kN /m2混凝土侧压力的有效高度,振捣混凝土产生的水平荷载取4 kN /m2。梁侧模板的侧压力图形如右图所示。应验算承受最大侧压力的一块模板，由于模板宽度不大，按均匀分布考虑，其计算简图可参见32页图。（2）梁侧模板的强度验算梁侧模板强度验算的设计荷载：q2设 = (42.31.2 + 41.4) 0.3 = 16.91 kN /m 支座弯矩 ：,图3-8 大梁侧模板的侧压力图形,跨中弯矩 ME = 0 故强度满足要求。（3）侧模板的刚度验算 梁侧模板刚度验算的标准荷载： q2标 = 42.30.3 = 12.69 kN /m端部挠度：,跨中挠度： 故刚度满足要求。3梁侧模板钢楞的验算 梁侧模板用2根483.5mm钢管（W = 5.08103mm3）组成的竖楞夹牢，钢楞外用三道对拉螺栓拉紧。取竖向钢楞间距为0.75m，上端距混凝土顶面0.3m，其计算简图如图3-9所示。钢楞设计荷载为： q上设 = (250.31.2 + 41.4) 0.75 = 10.95kN /m q中设 = (42.31.2 + 41.4) 0.75 = 42.27kN /m q下设 = 42.31.20.75 = 38.07kN /m,图3-9 梁侧模板竖向钢楞计算简图,竖向钢楞按连续梁计算，经过计算，以0点的弯矩值最大，其值为：故满足要求。4对拉螺栓计算 对拉螺栓取横向间距为0.75m，竖向为0.6m，按最大侧压力计算，每根螺栓承受的拉力为： N =（42.31.2 + 41.4）0.750.6 = 25.36kN 采用直接16mm对拉螺栓，净截面积A = 144.1mm2，每根螺栓可承受拉力为： S = 144.1215 = 30982N = 30.98 kN25.36 kN 故满足要求。,5、钢管立柱 的计算 钢管立柱多用 钢管，其连接由对接和搭接两种。立柱一般由稳定性控制，按下式计算：式中