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文档简介

《混凝土结构工程施工规范》

宣贯培训11序言

1.1混凝土结构工程施工规范编制背景

2001年至2002年,以《建筑工程施工质量验收统一标准》GB50300为核心的系列《施工质量验收规范》出台为标志,我国施工规范体系作了重大的改革。在此之前,我国施工规范有《施工及验收规范》和《工程质量评定标准》并行,由于两类规范修订不同步,常常出现有不一致的地方,导致验收和评定有时出现矛盾。2001的系列规范将两类规范进行了统一,取消了评定的内容和工艺方面的做法规定,只保留了验收的内容,形成了现行的质量验收系列规范。《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2002就是其中的规范之一。2当时规范改革的目的:

一是与国际接轨,国家和政府只管验收,过程控制交由施工企业自行控制。因此要求施工企业编制施工技术标准或施工工艺标准。二是提高了合格验收标准,01系列规范之前的规范,验收分为合格、优良两个档次,主要体现在允许偏差项目的合格点率70%及以上为合格,90%及以上为优良。规范改革以后,取消了优良,将允许偏差项目合并为一般项目,一般项目中以抽样检验的内容必须符合要求(即100%合格),以计数检验的合格点率必须达到80%及以上(有的要求达到90%以上,如钢筋保护层)才能达到合格验收。因此说01规范的合格标准水平比之前的规范提高了许多。01系列规范执行10年中存在的问题:

一是大量的中小型施工企业,施工过程控制出现了无标准状态。虽然01系列规范实施以后,大型施工企业如中建各局、北京、上海等施工企业集团纷纷编制了企业技术标准,但还有大量的中小施工企业没有能力编制企业标准,施工过程控制仅依靠质量验收规范还是远远不够的。二是作为承担施工过程控制“旁站”监理的监理人员,也没有了过程控制(工序控制)的依据。三是作为我国施工规模每年均有大量的增加,从业人员每年也在相应大量增加,急需作为保证施工质量特别是过程控制的技术规范作为施工的依据。1.2我国混凝土结构工程施工规范的沿革

1965年我国在引进消化吸收当时苏联规范的基础上,编制了《钢筋混凝土工程施工及验收规范》GBJ10-65;

1973年在总结我国施工经验的基础上,对GB10-65进行了修订,颁布了《钢筋混凝土工程施工及验收规范》GBJ10-65(修订本);自1979年5月至1983年11月又对GB10-65(修订本)进行了全面修订,形成了《钢筋混凝土工程施工及验收规范》GBJ204-83;

1992年对GBJ204-83规范进行了修订,形成了《混凝土结构工程施工及验收规范》GB50204-92;

2002年配合施工规范体系的改革,颁布了现行规范《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2002。1.3混凝土结构工程《施工技术规范》与《质量验收规范》的关系

从规范的沿革可以看出,在2002年颁布《质量验收规范》之前,新规范颁布实施后,老的规范将宣布作废,是一种替代关系。2011年颁布的《混凝土结构工程施工规范》GB50666-2011与《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2002并不是替代关系,应该说是相辅相成的互补关系。在2012年7月23日的宣贯会上,将《混凝土结构工程施工规范》GB50666-2011定性为通用规范。我国的规范分为基础规范、通用规范和专业规范三个层次,通用规范对专业规范来讲,比专业规范层次高,是起到指导作用的,二者出现不一致时,应以通用规范为准。以后的混凝土结构工程施工将有两个规范并行。《质量验收规范》正在修订两个规范应协调一致。

1.4

《施工技术规范》与《质量验收规范》

章节划分比较

《混凝土结构工程施工规范》GB50666-2011(以下简称《施工技术规范》)的章节划分,不同于《混凝土结构工程施工及验收规范》GB50204-92,与《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2002(以下简称《质量验收规范》)亦有所不同。《施工技术规范》共分为11章:总则、术语、基本规定、模板工程、钢筋工程、预应力工程、混凝土制备与运输、现浇结构工程、装配式结构工程、高温冬期和雨期施工、环境保护。《质量验收规范》共10章:总则、术语、基本规定、模板工程、钢筋工程、预应力工程、混凝土分项工程、现浇结构分项工程、装配式结构分项工程、混凝土结构子分部工程。7下面(从第三章开始)按章节讲其主要内容:

(由于时间关系不逐条讲)第三章基本规定本章共分为3节、21条,无强制性条文。本章需要提请大家注意的有以下几点:

1、【3.1.3】…由施工单位完成的深化设计文件应经原设计单位确认。

2、【3.1.4】…施工项目技术负责人应组织施工全过程的资料编制、收集、整理和审核,并就及时存档、备案。

3、【3.2.3】…施工中采用的新技术、新工艺、新材料、新设备,应按有关规定进行评审、备案。施工前应对新的或首次采用的施工工艺进行评价,制定专门的施工方案,并经监理单位核准。4、【3.2.4】提出采用专利技术,不违反本规范的要求。5、【3.3.3】强调了“隐蔽验收”,要求对重要工序和关键部

位,加强质量检查、测试、作详细记录,宜留存图像资

料。第四章模板工程本章共分为6节、52条,强制性条文1条。4.1一般规定4.2材料4.3设计4.4制作与安装4.5拆除与维护4.6质量检查一、专项施工方方案4.1.1模板工程应编制制专项施工方案案。滑模、爬模模等工具式模板板工程及高大模板支架架工程的专项施工方方案,应进行行技术论证。。(1)国家《建筑工程安全全生产管理条条例》第二十六条规规定了达到一一定规模的危危险性较大的的分部分项工工程应编制专专项施工方案案,模板工程程包含在内。。(2)住房和城乡乡建设部关于于印发《危险性较大的的分部分项工工程安全管理理办法》的通知(建质质[2009]87号)中,规定定了施工单位位应当在危险险性较大的分分部分项工程程施工前编制制专项方案;;对于超过一一定规模的危危险性较大的的分部分项工工程,施工单单位应当组织织专家对专项项方案进行论论证。模板工程主要要讲以下内容容(3)按照建质[2009]87号文件,对于于模板工程,,超过一定规规模的危险性性较大的工程程范围内容::1)工具式模板板工程:包括括滑模、爬模模、飞模工程程;2)混凝土模板板支撑工程::搭设高度8m及以上;搭设设跨度18m及以上,施工工总荷载15kN/m2及以上;集中中线荷载20kN/m及以上。面荷载线荷载二、模板工程程基本性能要要求4.1.2模板及支架应应根据施工过过程中的各种种工况进行设设计,应具有有足够的承载载力和刚度,,并应保证其其整体稳固性性。(强条)

与以往混凝土结构施工规范相比,施工规范第4.1.2条新增加了对模板及支架整体稳固性的要求,提出该要求是基于两点:其一为对应于国家标准《工程结构可靠性设计统一规范》GB50153中所述的结构整体稳固性,其二为吸取国内多起模板支架整体坍塌事故多为构造不合理或水平支撑杆缺失的教训。足够的斜杆能保证支架的整体稳固性模板及支架整整体稳固性的的理解

整体稳固性系指在遭遇不利施工荷载工况时,不因构造不合理或局部支撑杆件缺失造成整体性坍塌。

高架桥支模架用贝雷架组拼的支撑柱间缺乏足够的连系撑而大波浪鼓曲失稳破坏另方向无水平杆另方向无水平杆另方向有水平杆水平杆严重缺失缺水平杆缺水平杆

无扫地杆,水平连系杆一个方向设置,另一个方向每隔两根立杆设置许多模板支架架整体坍塌恶恶性事故,都都是由于架体体水平杆严重重缺失,由局局部失稳造成成整体失稳破破坏。三、模板及支架材料4.2.2条规定:模板及支架宜选用轻质、高强、耐用的材料。连接件宜选用标准定型产品。

近十年,模板及支架的材料变化不大,在国内多数工地,模板面板以木或竹胶合板为主、龙骨以木方为主。这是由于其锯截方便,现场能实施快速散拼,得到施工现场项目部认可和大量应用。但也导致了周转使用次数少,木材浪费大,并产生大量建筑垃圾,不利于绿色施工。

胶合板模板的表面有不作处理和覆膜处理两种方式,经覆膜处理的胶合板板面能有效提高模板表面的耐磨性和硬度,增加周转使用次数,值得提倡应用。4.2.3接触混凝土的模板表面应平整,并应具有良好的耐磨性和硬度;清水混凝土模板的面板材料应能保证脱模后所需的饰面效果。新型高分子建筑模模板这是杭博工地使用用的照片,是无锡锡天马塑料制品有有限公司的产品。。其他厂家还有带带龙骨的高分子塑塑料模板。希望各各公司积极推广使使用。带龙骨的塑钢模板板塑钢模板介绍模板和龙骨塑钢模板墙体支模模塑钢模板柱支模高分子建筑模板是是一种以聚丙烯树树脂为基材,添加加增强、耐候、防防老化、阻燃等助助剂,熔炼挤出成成形的一种新型的的建筑模板,能完完全取代现有传统统的木方、木模板板。使用高分子建建筑模板是“以塑塑代木”、“以塑塑代钢”、节约资资源的重要措施。。本产品已经由国国家建筑材料中心心出具了关于产品品各种性能的检验验报告。本产品安安装拆卸方便、快快捷、安全,有利利于组织施工,可可有效提高施工进进度。高分子建筑筑模板应该是模板板行业今后发展的的主要方向,符合合国家倡导的建筑筑业绿色施工理念念,必将是建筑模模板发展史的一个个重要里程碑,是是施工行业的一次次革命。高分子建筑模板的的整体性好,节能能环保,且性价比比高,表面硬度高高,耐摩擦,易清清洗,施工温度适适应范围大,耐热热耐寒,抗老化,,能承受各种施工工负荷。新型高分子建筑模模板重量轻、使用寿命命长:施工轻便,,省工、省时,广广泛适用于高层建建筑及桥梁施工::周转率高,周转转次数可达40次次以上。可重复回收再利用用:可进行回收再再加工,通过多次次回收利用以后能能节约建筑物模板板摊销成本50%以上,充分利用用废旧原料,与木木模板、竹胶板相相比损耗成本低,,可以大大降低混混凝土浇注成本,,降低工程造价,,使用过的废旧模模板,厂家负责终身回收,最最终达到零处理。。绿色环保:无烟、、无任何有毒有害害气体排放。常用规格:1830×915×15;4000××800×40;;其他规格可根据据需要定制。目前,还有带龙龙骨的高分子建建塑料模板,彻彻底改变了大量量使用木料的状状况。各工程应应积极推广使用用。新型高分子建筑筑模板

盘扣式钢管支架立杆和水平杆间设置斜杆方便,有利于架体的整体稳定,是一种优秀的高大支模架新型式,安全性高,值得推广使用。滑模、爬模、钢钢大模板及支架架

采用起重机械辅助装拆的模板及支架属重型模板体系,代表性的型式有全钢和钢木混合的大模板、爬升模板、滑升模板。对于柱、墙及楼板等重型体系模板,一般由生产厂家做专门的模板产品设计,施工项目部根据产品使用说明应用。四、模板设计内内容4.3.2模板及支架设计计应包括下列内内容:1模板及支架的选选型及构造设计计;2模板及支架上的的荷载及其效应应计算;3模板及支架的承承载力、刚度验验算;4模板及支架的抗抗倾覆验算;5绘制模板及支架架施工图。模板及支架设计计的内容应根据据工程结构的特特点确定,一般般应包括必要的的计算书,模板板和支架的施工工图。对于复杂杂的特殊模板与与支架如高大模模板支架,设计计的内容应全面面和详尽,绘制制的施工图应有有模板及支架的的平面布置图、、立面布置图和和局部节点的构构造详图。五、设计原则及及内容设计基本方法规范第4.3.3条规定:(1)建筑工程模板板及支架的设计计宜采用以分项项系数表达的极极限状态设计方方法。(2)对模板及支架架的结构分析中中所采用的计算算假定和分析模模型、施工期间间各种受力工况的结构分析提出出了明确的要求求。(3)承载力计算应采用荷载基本组合;变形验算可仅按永久荷载标标准值计算。计算模型(1)一般可采用等效为均布荷载及假定为等代梁单元的简化分析方法。(2)对于用军用梁、贝雷架以及其他型钢结构加工的复杂支架系统的结构计算分析,也可采用sap2000、ansys、midas等结构计算软件协助进行计算分析。六、荷载计算荷载分类【4.3.7】条永久荷载项模板及支架自重重(G1)、钢筋自重((G2)、新浇筑混凝凝土自重(G3)、新浇筑混凝土对对模板侧面的压压力(G4)可变荷载项施工人员及施工工设备荷载(Q1)、混凝土下料产产生的水平荷载载(Q2)、泵送混凝土或不不均匀堆载等因因素产生的附加加荷载(Q3)及风荷载(Q4)。(1)修正了新浇筑筑混凝土对模板板侧面的压力((G4)的计算公式。。荷载值对于新浇浇混凝土土的侧压压力计算算,GB50204-92规范的公公式是以以流体静静压力理理论为基基础,考考虑了不不同混凝凝土重度度、凝结结时间、、坍落度度的影响响和掺缓缓凝剂的的影响等等因素,,基于坍落度为为60~90mm的混凝土土,将以以往的测测试数据据规格化化为混凝凝土浇筑筑温度为为20℃下按最最小二乘乘法进行行回归分分析推导导得到的的,并且且浇筑速度度限定在在6m/h以下,坍坍落度15cm以下。原规范新新浇混凝凝土侧压压力计算算公式::(式中中的F即即本规范范中的G4)β1-外加剂剂影响修修正系数数,不掺掺外加剂剂时取1.0,,掺具有有缓凝作作用的外外加剂时时取1.2。β2-混凝土土塌落度度影响修修正系数数,当塌塌落度小小于30mm时取取0.85;50~90mm时取1.0;;110~~150mm取取1.15。

采用内部振捣器,当浇筑速度小于10m/h时,新浇筑的混凝土作用于模板的侧压力标准值G4(F)可按下列公式式计算,并取其中的较小值:式中F——新浇筑混凝土对模板的最大侧压力(kN/m2),不超过H;

——混凝土的重力密度(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,C);

V——混凝土浇筑高度(厚度)与浇筑时间的比值,即浇筑速度(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);混凝土侧压力的计算分布图形如图4.3.3所示;图中,h为有效压头高度。——混凝土坍落度影响修正系数:当坍落度在大于50mm且不大于90mm

时,取0.85;坍落度大于90mm且不大于130mm时,

取0.9;坍落度

大于130mm且不大于180mm时,

取1.0。本规范给给出的计计算公式式以原92规范的计计算公式式按坍落落度150mm左右作为为基础,,并将东东南大学学补充的的新浇混混凝土侧侧压力测测试数据据和上海海电建公公司的测测试数据据重新进进行规格格化,推推导浇筑筑速度限限定在10m/h下的计算算新公式式。施工中,,当浇筑筑小截面面柱子等等,青岛岛建设集集团和中中建八局局等单位位抽样统统计,浇浇筑速度度通常在在10~20m/h;混凝土土墙浇筑筑速度常常在3~10m/h左右。对于分层层浇筑次次数少的的柱子模模板或浇浇筑流动动度特别别大的自自密实混混凝土模模板,建建议直接接采用H计算新浇浇混凝土土侧压力力。模板侧压压力调整整公式与与国外计计算值对对比(kN/m2)(温度20℃)浇筑速度(m/h)本规范调整公式德国DIN18218英国CIRIA-Report108美国ACI347R法国CIB-FIB-CEB0.527.121.331.328.71.038.427.238.028.735.03.066.551.054.657.1110.06.094.186.796.194.0150.010.0121.4134.3100.094.0150.0施工规范范修正的的混凝土土侧压力力公式与与原规范范公式对对比

施工活载的计算《混凝土结构施工及验收规范》GB50204-92)

施工人员及设备荷载标准值():●当计算模板和直接支承模板的小梁时,均布活荷载可取2.5kN/m2,再用集中荷载2.5kN进行验算,比较两者所得的弯矩值取其大值;●当计算直接支承小梁的主梁时,均布活荷载标准值可取1.5kN/m2;●当计算支架立柱及其它支承结构构件时,均布活荷载标准值可取1.0kN/m2。(2)对模板设计中的施工荷载项,提出了“作用在模板及支撑上的施工人员及施工设备荷载标准值Q1可按实际情况计算,一般情况下可取不小于2.5kN/m2。”附录【A.0.5】

基于水平模板施工荷载的传递及扩散影响度测试由于施工工现场中中的材料料堆放和和施工人人员荷载载具有随随意性,,且往往往材料堆堆积越多多的地方方人员越越密集,,产生的的局部荷荷载不可可忽视,,通过现现场模拟拟平板浇浇筑时的的施工活活荷载的的测试试试验,可可以看出在局局部荷载载作用的的区域内内的立杆杆承受了了约90%的荷载,,相邻的的立杆承承担相当当少的荷荷载,而且由由于水平平杆的作作用,某某些杆件件呈现出出受拉状状态,在在距离两两个柱距距的杆件件几乎不不受影响响,所以以92规范中过过多考虑虑了局部部荷载作作用下的的扩散作作用,从从2.5kN/m2、1.5kN/m2扩散到1.0kN/m2来计算立立杆有失失妥当,,本规范规规定:在在计算模模板,小小楞,支支承小楞楞构件和和立杆时时应采用用相同的的荷载取取值不小小于2.5kN/m2。(A.0.5)(3)对模板板支架,,提出了了应验算算水平荷荷载:““考虑施施工中的的泵送混混凝土、、倾倒混混凝土等等未预见见因素产产生的水水平荷载载标准值值Q2k,可取垂垂直永久久荷载的的2%作为标标准值,,并以每每延米的的形式作作用在模模板支撑撑顶端边边缘的水水平方向向上。””(A.0.7)未预见因因素产生生的水平平荷载是是新增荷荷载项,是考虑虑施工中中的风、、泵送混混凝土、、倾倒混混凝土以以及浇筑筑斜面混混凝土等等未预见见因素产产生的水水平荷载载。上海海市工程程建设规规范《钢管扣件件水平模模板的支支撑系统统安全技技术规程程》(DG/TJ08-016-2004,J10374-2004)中规定了该该项荷载(诱诱发荷载)一一般取2.5%的垂直永久久荷载标准值值,并作用在在支撑上端水水平方向。美美国ACI347-2004规定了风、泵泵送混凝土、、倾倒混凝土土以及浇筑斜斜面混凝土等等产生的水平平荷载取垂直直永久荷载的的2%,并以线荷荷载形式作用用在模板支撑撑的上边缘水水平方向上;;或直接以不不小于1.5kN/m的线荷载作用用在模板支撑撑上边缘的水水平方向上进进行计算。日日本也规定有有相应的该荷荷载项。增加该荷载项项主要是用于于对独立高大大模板支架进进行抗倾覆计计算复核。(4)对风荷载的的取值在GB50204-92规范中,出现现与风荷载相相关的条文之之处为验算类类似于大模板板等迎风面积积大的模板块块在风荷载作作用下的抗倾倾覆稳定性,,但风荷载如如何取值未作作详细规定。。本规范规定风风荷载(Q4)的标准值可可按现行国家家标准《建筑结构荷载载规范》GB50009的有关规定确确定,其基本本风压可按10年一遇的风压压采用,但基基本风压不应应小于0.20kN/m2。七、承载力计算及变形验算承载力计算(1)规范第4.3.5条规定了模板及支架的承载力验算基本要求及公式,引入结构重要性系数

,对重要的模板及支架宜取

≥1.0,对于一般的模板及支架应取

≥0.9。(2)4.3.5条还引入承载力设计值调整系数

,对周转使用的工具式模板及支架,承载力设计值调整系数可取大于1.0;对非工具式模板与支架,可取1.0。(3)规范第4.3.6条规定:模板及支架的荷载基本组合的效应设计值可按下式计算:——模板及支架的类型系数:对侧面模板,取0.9;对底面模板及支架,取1.0;计算内容参与荷载项模板底面模板的承载力G1+G2+G3+Q1侧面模板的承载力G4+Q2支架支架水平杆及节点的承载力G1+G2+G3+Q1立杆的承载力G1+G2+G3+Q1+Q4支架结构的整体稳定G1+G2+G3+Q1+Q3G1+G2+G3+Q1+Q4参与模板及支支架承载力计计算的各项荷荷载组合注:表中的““+”仅表示示各项荷载参参与组合,而而不表示代数数相加。G1、G2、G3、G4分别是模板、、混凝土、钢钢筋自重及砼砼侧压力;Q1施工人员、设设备重2.5kN/m2;Q2砼下料产生的的水平荷载,,取2或4kN/m2Q3泵送或不均均匀堆载产产生的水平平荷载取竖竖向永久荷荷载2%;;Q4风荷载。变形验算(1)变形验算基本要求

规范第4.3.9条规定了对结构表面外露的模板,挠度限值取为模板构件计算跨度的1/400;对结构表面隐蔽的模板,挠度限值取为模板构件计算跨度的1/250。必须注意:该规定未区分模板的面板、支撑面板的次梁以及支撑次梁的主梁的变形相互影响。(2)变形验算荷载组合

施工规范规定模板及支架的变形验算可仅按永久荷载标准值计算。对于梁板结构底模板,永久荷载项组合的主要是模板、钢筋和混凝土的自重;但对于墙、柱和梁侧模板,参与变形验算组合的永久荷载项为混凝土侧压力。八、支架稳固性及抗倾覆验算

规范第4.3.10规定了模板支架的高宽比不宜大于3;当高宽比大于3时,应加强稳固性措施。

加强稳固性措施,主要是加强与已浇混凝土构件的拉结和设置足够的纵横向竖向剪刀撑和水平剪刀撑等。施工规范第第4.3.11条规定支架架的抗倾覆覆验算应考考虑混凝土土浇筑前和和浇筑时的的两个工况况,要求支支架的抗倾倾覆力矩设设计值应大大于支架的的倾覆力矩矩设计值。。混凝土浇筑筑前工况下下的抗倾覆覆验算,主主要是针对对支架顶部部大面积模模板在风荷荷载水平荷荷载作用下下的抗倾覆覆验算。混混凝土浇筑筑时工况下下的抗倾覆覆验算,主主要是针对对在不对称称荷载以及及泵送混凝凝土管抖动动等引发的的水平荷载载作用下的的抗倾覆验验算。

(a)无侧移

(b)有侧移

扣件钢管式独立高支模架整体抗倾覆二维计算简图

假定支架变形表现为刚体位移,分别计算无侧移模型(图a)和有侧移模型(图b)绕O点的抗倾覆性能。架体顶部竖向荷载为Fz,风荷载或混凝土浇筑过程中产生的水平荷载定义为广义水平力Fh,支架和模板自重定义为Gs,水平侧移为Δ。规范第4.3.11条规定支架应按混混凝土浇筑筑前和混凝凝土浇筑时时两种工况况进行抗倾倾覆验算。。(1)混凝土浇浇筑前。支支架顶部混混凝土结构构模板搭设设完成后,,由于侧模模的迎风面面较大,易易导致风荷荷载在支架架顶部产生生较大的水水平力,当当架体和顶顶部模板自自重产生的的抗倾覆力力矩不足以以抵抗水平平力产生的的倾覆力矩矩时,在混混凝土未浇浇筑情况下下易发生独独立高支模模架的整体体倾覆。(2)混凝土浇浇筑时。混混凝土浇筑筑过程中,,由于泵送送混凝土过过程中的泵泵管抖动、、倾倒混凝凝土时的冲冲击荷载以以及不均匀匀堆载等因因素影响,,易使得架架体丧失整整体稳定性性。规范综综合考虑了了国内外广广义水平力力的取值方方法和国内内的实际情情况,取垂垂直永久荷荷载标准值值的2%作为广义义水平力作作用于架体体顶部,用用以综合考考虑混凝土土浇筑过程程中上述不不利因素的的影响。当当钢筋、混混凝土、模模板及支架架自重等永永久荷载产产生的抗倾倾覆力矩不不足以抵抗抗由广义水水平力产生生的倾覆力力矩时,在在混凝土浇浇筑过程中中独立高支支模架同样样会发生整整体倾覆。。以规范为依依据,分析析讨论上述述两种荷载载工况下的的钢管扣件件式高支模模架抗倾覆覆性能计算算方法。无侧移支架模型的抗倾覆计算方法

当钢管扣件式高支模架采取了布置水平或竖向剪刀撑等加强措施时,在水平荷载作用下其顶部水平侧移Δ可忽略不计,这类高支模架可定义为无侧移支架模型。

混凝土浇筑前:无侧移支架架模型的抗抗倾覆计算算方法混凝土浇筑筑时:混凝土浇筑筑前:有侧移支架架模型的抗抗倾覆计算算方法混凝土浇筑筑时:有侧移支架架模型的抗抗倾覆计算算方法顶部支架水水平位移取取值验算扣件钢钢管式独立立高支模架架的整体抗抗倾覆性能能时,其支支模架的顶顶部水平位位移由两部部分构成Δ=Δ1+Δ2,Δ1为支架垂直直搭设偏差差,Δ2为水平荷载载作用下的的水平位移移。(1)支架垂直直搭设偏差差规范规定高高支模架立立杆搭设的的垂直偏差差不宜大于于1/200,且不宜大大于100mm。在实际工工程验算高高支模架整整体抗倾覆覆性能时,,取支架垂垂直搭设偏偏差Δ1与水平位移移Δ2同方向作为为最不利工工况。(2)支架顶部部水平荷载载作用下的的水平位移移扣件式钢管管模板支撑撑结构中的的立杆相当当于框架结结构中的柱柱,而纵、、横向水平平杆相当于于框架结构构中的梁,,研究成果果均表明,,扣件连接接节点属于于典型的半半刚性连接接,节点抗抗扭刚度Rk与扣件螺栓栓的拧紧力力矩大小有有直接关系系。东南大大学和西安安建筑科技技大学的实实验研究和和反演计算算结果均表表明,在支支架搭设基基本尺寸和和节点抗扭扭刚度Rk确定条件下下,顶部水水平荷载与与支架顶部部位移基本本成线性对对应关系,,即未发生生整体失稳稳或局部杆杆件失稳的的支模架整整体抗侧刚刚度K可取为常量。顶部支架水平位位移取值根据规范扣件式式钢管支模架的的扣件螺栓拧紧紧力矩不应小于于40Nm,且不应大于65Nm,实际工程验算算高支模架整体体抗倾覆性能时时,可取40Nm对应的节点抗扭扭刚度(建议取取Rk=80kNm/rad),计算出水平平荷载作用下支支模架的抗侧刚刚度K,进而可分别计计算风荷载或广广义水平力作用用下的支架顶部部水平位移Δ2,或直接结合有有限元计算软件件(ANSYS、MIDAS等)直接计算水水平力作用下的的顶部水平位移移。

支模架基本搭设尺寸:H=24m,B=6m,Lh=1200mm,La=600mm,Lb=500mm,扫地杆距地面200mm。取单位长度的支架进行验算,即L=1m。选取混凝土浇筑前作为抗倾覆验算的荷载工况。顶部拟浇筑混凝土板厚度为2m。风荷载按10年一遇基本风压计算,则ωk=1.83×1.3×1.0×0.25=0.6kN/m2。支模架钢管截面取为Φ48×3.0,上述搭设尺寸下模板和支架自重标准值为gk=7.5kN/m2。(1)支架顶部无侧移模型算例:基于刚体位移理理论和脚手架抗抗倾覆的分析方方法,研究了钢钢管扣件式独立立高支模架的抗抗倾覆性能计算算方法,主要结结论如下:(1)钢管扣件式独独立高支模架H/B≤3时,支模架发生生整体倾覆的可可能性较小。(4.3.10规定:支架的的高宽比不宜大大于3)。(2)规范提出了模模板支架两类计计算工况,若实实际工程所在地地的风荷载较大大(ωk≥1.2kN/m2),混凝土浇筑筑前模板搭设完完成后的工况应应为最不利工况况。(3)结合有限元软软件,估算风荷荷载或广义水平平力作用下的支支架顶部水平侧侧移Δ2,可判定支模架架考虑水平侧移移时的整体抗倾倾覆性能。(4)在计算支架抗抗倾覆性能时,,将支架立杆作作为理想弹性材材料考虑,而实实际工程中,钢钢管扣件式独立立高支模架在竖竖向荷载和水平平荷载共同作用用下,支架整体体失稳与倾覆或或支架局部失稳稳与整体倾覆可可能同时发生,,因此,建议钢钢管扣件式独立立高支模架H/B>3且荷载较大时,,应采用有限元元软件建立高支支模架的弹塑性性分析模型,分分析其整体稳固固性。整体稳定性和稳稳固性计算分析析结论九、连续支模计计算施工规范第4.3.13条规定“多层楼楼板连续支模时时,应考虑多层层楼板间荷载传传递对支架和楼楼板结构的影响响。”楼层板施工周期期为7天,3层模板,顶层混混凝土浇筑后的的第5天拆除底层支撑撑情况下,列出出楼层和支架分分担的荷载系数数,楼层和支架架分担的荷载等等于该荷载系数数乘以单位面积积荷载值(D)必须设置足够层层数支架,以避避免相应各层楼楼板产生过大的的应力和挠度,,由已浇筑好的的一层或多层楼楼板与设置的多多层模板支架共共同组成施工过过程临时承载结结构承担各类施施工荷载。十、模板钢管支支架设计钢管和扣件搭设设的支架施工规范第4.3.15条规定了对扣件件钢管搭设的模模板支架设计时时应遵循的原则则,其中,优先先采用立杆顶部部插入可调托座座的中心传力方方式。本规范规定对于于不能实现立杆杆中心传力的工工况,顶层立杆杆应按不小于50mm的偏心距进行偏偏心受压杆件验验算承载力,且且应考虑搭设的的垂直偏差影响响,还应验算水水平杆与立杆的的直角扣件抗滑滑移承载力。规范第4.3.15条第2款中,限定扣件式钢管管支架立杆的单单根承载力不应应大于12kN,高大模板支架架单根立杆的轴轴力标准值不宜宜大于10kN,是基于目前工地地使用的钢管壁壁厚大部分在3.0mm左右,扣件的质质量也不容乐观观,又根据扣件件钢管架传力不不直接的特点,,限定不大于12kN(10kN)有有利于安全,也也与《建筑施工扣件式式钢管脚手架安安全技术规范》JGJ130-2011的满堂支撑架的的立杆稳定性计计算规定基本一一致。

施工规范4.3.16条规定了采用门式、碗扣式、盘扣式或盘销式等钢管架搭设模板支架的设计应结合立柱杆端插入可调托座的中心传力方式,进行其承载力及刚度的验算。门式钢管脚手架碗扣式钢管脚手架盘扣式钢管支架工具式模数化钢管支架体系扣件钢管模板支架设计算例(1)工程概况:某地下车库建筑面积9700m2,地下1层,±0=4.0m,筏板基础顶-4.8m,结构层高4.8m,板厚300mm,梁截面500×900mm。(2)模板及支架搭设:楼板模板支撑架采用扣件式钢管脚手架,立杆间距700mm,除首步架步距1500mm外,以上水平杆步距1200mm。立杆所用材料为φ48×3.5钢管,立杆顶部设可调顶托顶住楼板模板主楞;楼板模板主楞为φ48×3.5钢管@700mm,次楞为50×80mm方木@150mm,铺在主楞之上;模板面板采用12mm厚多层木胶合板。图4.3-15模板支架布置图(3)荷载取值支撑荷载标准值(即计算每平方米荷载,楼板厚300mm)模板及支架自重标准值G1k:0.50kN/m2新浇筑混凝土自重标准值G2k:G2k=0.3×24=7.2kN/m2钢筋自重自重标准G3k:G3k=0.3×1.1=0.33kN/m2施工人员及设备荷载标准值Q1k:3.0kN/m2

(规范规定不小于2.5kN/m2)(4)荷载组合本例属一般性模板支架,结构重要性系数取0.9;计算模板支架承载能力:0.9〔1.35×(G1k+G2k+G3k)+1.4×Q1k〕=0.9〔1.35×(0.5+7.2+0.33)+1.4×3〕=13.54kN/m2

验算刚度:G1k+G2k+G3k=0.5+7.2+0.33=8.03kN/m2(5)各杆件验算次楞和主龙骨的抗弯承载力、抗剪承载力和挠度验算略(6)立杆的稳定性按照三跨连续梁来计算最大支座反力:q=13.54×0.7=9.48kN/mVmax=1.1ql=1.1×9.48×0.7=7.30kN,即每根立杆所承受最大荷载为7.3kN。按JGJ130-2011公式5.4.6-1和附录C表C-2,立杆间距按0.75×0.75m,顶部立杆段的计算长度:

立杆计算长度的长细比为:λ=l0/i=3185/15.8=202(讨论:按JGJ130-2011第5.1.9条规定,满堂支撑架的受压构件容许长细比为210,满足要求;按施工规范第4.3.12条规定,受压构件的容许长细比为180,此时,顶部水平杆步距应减少为1000mm,方可满足要求),得稳定性系数=0.177

<f=205N/mm2(可)(7)单立杆标准轴力复核

按施工规范第4.3.15条,普通扣件钢管支模架的单根立杆的轴力标准值不宜大于12kN,本算例的板厚300mm,钢筋混凝土板及模板自重的恒载标准值为0.3×25.1+0.3=7.83kN/m2,单位面积的活载标准值取为0.3kN/m2,立杆轴力标准值为1.1×7.83×0.7×0.7+3.0=7.22kN<12kN。十一、模板起拱拱对于模板起拱值值的规定最早见见于国家标准《钢筋混凝土工程程施工及验收规规范》GBJ10-65的第二章第16条,规定为跨度度超过4米及4米以上时,如设设计无规定时,,起拱高度宜为为全跨长度的0.2~0.3%。在GBJ204-83规范中起拱高度度规定宜为全跨跨长度的1/1000~3/1000,GB50204-92规范中对模板起起拱值依然同GBJ204-83规范。施工规范第4.4.6的延续了GB50204-92的规定,即跨度度不小于4m的梁、板,其模模板起拱高度宜宜为梁、板跨度度的1/1000~3/1000。对于模板起拱值值的规定有一定定争议,主要的的分歧点在有些些是不需起拱的的。对于支承在在混凝土底面,,梁板的跨度不不大和支架的高高度不大且刚度度较好,在经验验的条件下,可可以不起拱。一一般施工单位,,对梁板构件的的模板安装,其其起拱量取为1/1000。十二、支架安装的一般要求(1)施工规范第4.4.11条强调了构成支架稳定性的纵横向垂直剪刀撑和水平剪刀撑应与支架同步搭设。(2)施工规范第4.4.7条增加了对扣件式钢管模板支架的具体安装规定,其中关键点有:

立杆步距的上下两端应设置双向水平杆,水平杆与立杆的交错点应采用扣件连接;双向水平杆与立杆的连接扣件之间的距离不应大于150mm。扣件钢管支架的立杆每步应有双向水平杆扣结(3)明确细化化了剪刀撑的搭搭设要求,即支支架周边应连续续设置竖向剪刀刀撑。支架长度度或宽度大于6m时,应设置中部部纵向或横向的的竖向剪刀撑,,剪刀撑的间距距和单幅剪刀撑撑的宽度均不宜宜大于8m,剪刀撑与水平平杆的夹角宜控控制在45°~60°之间;支架

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