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模板設(shè)計第一節(jié)模板設(shè)計荷載計算及有關(guān)規(guī)定一、模板及支架的荷載標準值〔一〕永久荷載標準值1、模板及其支架自重標準值〔G1K〕應(yīng)根據(jù)模板設(shè)計圖確定。對肋形樓蓋及無梁樓板的自重標準值可按表〔表1-1〕表1-1模板構(gòu)件的名稱木模板〔KN/m2〕鋼模板〔KN/m2〕平板的模板及小梁樓板的模板〔包括梁的模板〕樓板模板及其下支架〔樓層高度4m以下〕2、新澆筑砼自重標準值〔〕,對普通砼可采用24KN/m3,其他砼可根據(jù)實際重力密度確定。3、鋼筋自重標準值〔〕應(yīng)根據(jù)工程設(shè)計圖確定。對一般梁板結(jié)構(gòu)每立方米鋼筋砼的鋼筋自重標準值:樓板可取1.1KN;梁可取1.5KN。4、當采用內(nèi)部振搗器時,新澆砼作用于模板的側(cè)壓力標準值〔〕可按下式計算,并取兩式中取最小值:〔1〕〔2〕式中-----------新澆砼作用與模板的側(cè)壓力計算值KN/m2----------砼的容重KN/m3----------外加劑影響系數(shù);不加外加劑=1.0加有緩凝的外加劑---------坍落度〔s〕影響系數(shù);當坍落度小于30mm時,取0.85;坍落度為50~90mm時,取1.0;坍落度為110~150mm時,取1.15;t0---------新澆砼的初凝時間〔h〕,按試驗確定;當缺乏試驗資料時,可采用T------------砼澆注時砼的溫度〔取氣溫+20℃-----------砼澆筑速度〔m/h〕----------砼側(cè)壓力計算位置處至新澆砼頂面的總高度〔m〕;砼側(cè)壓力的計算分布圖如以下圖〔二〕可變荷載標準值1、施工人員及設(shè)備自重荷載標準值〔〕當計算模板和直接支撐模板小梁時,均布荷載取2.5KN/m2,再用集中力P=2.5KN進行驗算,比擬兩者所獲得的彎矩值取較大值;當計算直接支撐小梁的主肋時,均布荷載取1.5KN/m2;當計算支架立柱及其他支撐結(jié)構(gòu)構(gòu)件時,均布荷載可取1.0KN/m2。注:①對大型澆筑設(shè)備,如上料平臺、砼輸送泵等按實際情況計算;采用布料機上料進行澆筑時,活荷載取4KN/m2②砼堆積高度超過100mm以上者按實際高度計算。③模板單塊寬度小于150mm時,集中荷載可分布于相鄰的兩塊板面上。2、振搗砼產(chǎn)生的荷載標準值〔〕,對水平模板可采用2KN/m2對垂直面模板可采用4KN/m2,且作用范圍在新澆筑砼側(cè)壓力有效壓頭高度之內(nèi)。3、傾倒砼時,對垂直面模板產(chǎn)生的水平荷載標準值〔〕可按表1-2采用傾倒砼產(chǎn)生的水平荷載標準值〔KN/m2〕表1-2向內(nèi)部模板供料的方法水平荷載用串桶、溜槽、導管2容量小于0.2m32容量為0.2~0.8m34容量大于0.8m36注:作業(yè)范圍在有效壓頭高度以內(nèi)二、荷載設(shè)計值〔一〕計算模板及支架結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的強度、穩(wěn)定性和連接強度時,應(yīng)采用荷載設(shè)計值〔荷載標準值×荷載分項系數(shù)〕〔二〕計算正常使用極限狀態(tài)的變形時,采用荷載標準值〔三〕載設(shè)分項系數(shù)應(yīng)按表1-3表1-3工程計算承載力模板及其支架自重標準值〔〕永久荷載分項系數(shù)當其效應(yīng)對結(jié)構(gòu)不利時:對由可變荷載效應(yīng)控制的組合應(yīng)取1.2;對由永久荷載效應(yīng)控制的組合應(yīng)取1.35;現(xiàn)澆素砼自重標準值〔〕鋼筋自重標準值〔〕新澆砼對模板的側(cè)壓力標準值〔〕施工人員及設(shè)備自重荷載標準值〔〕永久荷載分項系數(shù)對于標準值大于4KN/m2的活荷載應(yīng)取1.3。振搗砼產(chǎn)生的荷載標準值〔〕傾倒砼時產(chǎn)生的水平荷載標準值〔〕風荷載〔〕〔四〕鋼面板及支架作用荷載設(shè)計值可乘以系數(shù)0.95進行折減。當采用冷彎薄壁型鋼時,其荷載設(shè)計值不應(yīng)折減三、荷載組合參與計算模板及其支架荷載效應(yīng)組合的各項荷載標準值組合應(yīng)符合下表1-4的規(guī)定。表1-4工程參與組合的荷載類別計算承載力計算撓度1平板和薄殼的模板及支架+++++2梁和拱的底模板及支架+++++3梁、拱、柱〔邊長不大于300mm〕、墻〔厚度不大于100mm〕的側(cè)面模板+4大體積結(jié)構(gòu)、柱〔邊長不大于300mm〕、墻〔厚度不大于100mm〕的側(cè)面模板+注:計算撓度荷載取標準值;計算承載力應(yīng)采用荷載設(shè)計值。四、變形值規(guī)定〔一〕于驗算模板及支架的剛度時,其最大變形值不得超過以下允許值:1、對于結(jié)構(gòu)外表外露的模板,為模板計算跨度的L/4002、對于結(jié)構(gòu)外表隱蔽的模板,為模板計算跨度的L/2503、支架的壓縮變形或單性撓度,為相應(yīng)的結(jié)構(gòu)計算跨度的L/1000〔二〕組合鋼模板結(jié)構(gòu)或其構(gòu)配件的最大變形值不得超過1-5的規(guī)定。組合鋼模板結(jié)構(gòu)或其構(gòu)配件的容許變形值〔mm〕表1-5部件名稱容許變形值鋼模板的面板≤單塊鋼模板≤鋼楞L/500或≤柱箍B/500或≤桁架、鋼模板結(jié)構(gòu)體系L/1000支撐系統(tǒng)累計≤第二節(jié)設(shè)計例如算例一:現(xiàn)澆樓板模板計算某現(xiàn)澆梁板結(jié)構(gòu),樓板160mm厚,采用12mm膠合板作底模,膠合板尺寸為1000mm*2000mm;用50*100mm方木作小肋〔次肋〕,方木長度4m,間距250mm;主肋用兩根外徑48mm壁厚3mm鋼管,間距1200mm;支柱用外徑48mm壁厚3mm鋼管,支柱上放承托,支柱橫桿間距為1200mm,試對模板和支撐系統(tǒng)進行驗算。一、計算荷載:1、模板自重:2、砼自重:3、鋼筋自重:4、施工荷載:二、計算:膠合板模板因方木長向沿膠合板長向布置,且在膠合板長向接縫處有方木,故膠合板單向受力。因膠合板寬度1000mm,而方木間距為250mm,故膠合板應(yīng)簡化為:實際按三跨連續(xù)單向板計算,取1000mm寬為計算單元。1、計算強度:故:膠合板允許應(yīng)力〔可行〕2、擾度計算:荷載取標準值,且。取1m寬為計算單元:模板撓度膠合板:;,可行。三、計算支承膠合板模板的小肋〔50×100mm的方木〕此時,小肋承受的荷載應(yīng)為,其中為方木的間距。方木長度一般為4m,主肋間距為,那么又按三跨連續(xù)梁進行計算。1、強度計算方木允許應(yīng)力,可行。2、撓度計算,可行。四、計算支承小肋的主肋1、強度計算主肋采用鋼管,支柱間距為1200mm,那么鋼管受到小肋傳來的集中力,鋼管長度為6米,那么受力圖應(yīng)為:為計算方便,一方面計算跨數(shù)取3跨,另一方面計算荷載取等量的均布荷載,從而得到計算簡圖為:從而得到:外徑48mm壁厚鋼管,w=3鋼管的允許拉應(yīng)力,可行。2、撓度計算,,,可行。五、計算支承主肋的支柱鋼管每根鋼管承當?shù)牧Γ喝M桿步距為12mm,那么主桿長細比為:查表,,可行。算例二:膠合板墻模商業(yè)樓地下室墻厚450mm,高,每節(jié)模板高,采取分節(jié)澆筑混凝土,每節(jié)澆筑高度為,澆筑速度,混凝土重力密度,澆筑時溫度,采用膠合板模板,散裝散拆。試計算確定模板厚度和內(nèi)楞截面和間距。解:1、計算簡圖〔1〕面板〔12mm厚膠合板〕一般為超過5跨的連續(xù)梁一般為三跨以上的連續(xù)梁〔2〕肋〔內(nèi)楞〕一般為三跨以上的連續(xù)梁〔3〕脊楞〔2~3跨〕一般按均布荷載多跨連續(xù)梁計算2、計算荷載〔1〕面板計算時的荷載:a、新澆混凝土時模板的側(cè)壓力〔取〕取兩者中的較小值,作為對模板側(cè)壓力的標準值,并考慮傾倒混凝土產(chǎn)生的水平荷載標準值,分別取荷載分項系數(shù)1.2和1.4,那么作用于模板的總荷載設(shè)計值為:3、強度、撓度計算〔1〕面板一般按三跨連續(xù)梁計算,強度M=〔1/10〕ql2;ω=ql4/(150EI)取膠合板的厚度為12mm模板截面強度由式:取:楊木膠合板強度,故滿足強度要求。剛度計算:采用標準荷載,同時不考慮振動荷載作用,那么:模板撓度:故知,剛度不滿足要求,方木間距應(yīng)減少。肋——內(nèi)楞計算〔強度、剛度計算方法同面板〕設(shè)內(nèi)楞〔肋〕的截面為取背楞間距為600mm。內(nèi)楞承受的彎矩為〔3〕脊楞:按均布荷載計算〔略〕算例三、墻模用鋼制大模板計算實例大模板構(gòu)造尺寸2750×4900〔mm〕,面板用6mm鋼板,內(nèi)楞采用,間距300mm,背楞采用2,間距如下圖。一、大模板的最大側(cè)壓力大模板主要承受混凝土的側(cè)壓力,根據(jù)國內(nèi)外大量試驗研究,當大模板的高度H=2.5~時,側(cè)壓力的分布圖可用以下圖表示。當最大側(cè)壓力Fmax=50/m2時,在以上按三角形分布,以下按矩形分布。1、面板驗算:〔按三跨連續(xù)梁計算〕超過允許值。2、內(nèi)楞計算:間距的截面系數(shù)、慣性矩橫肋為兩段帶懸臂的三跨連續(xù)梁。強度驗算:撓度驗算:懸臂局部撓度跨中局部撓度3、背楞計算:選用,以上、中、下三道穿墻螺栓為支承點。算例四、柱模板計算柱截面尺寸為600mm×800mm,柱高4m,用12mm厚膠合板作模板,用50mm×100mm方木作肋,間距200mm混凝土澆筑時,,溫度,一、確定計算簡圖1、模板模板計算簡圖方木計算簡圖2、方木3、柱箍柱箍計算簡圖二、確定荷載荷載計算簡圖取較小值那么計算撓度用的;計算撓度用的;計算撓度用的三、強度計算1、模板取一半寬為計算單元那么;2、方木3、柱箍□60×40×2.5方鋼管四、變形計算1、模板撓度2、方木撓度3、柱箍解決方法:加一穿墻螺栓。算例五梁模板案例某現(xiàn)澆梁板結(jié)構(gòu),斷面圖如以下圖1,梁長,離地面4m高。模板支撐圖如圖2,木材fc=10N/mm2,fv2,混凝土重力密度為,試驗算模板、方木、鋼管、支柱。圖1圖2解:一、受力分析1、梁底模:250mm寬膠合板,三根方木支承,單向受力,應(yīng)接兩跨連續(xù)單向板計算。2、梁底方木:中間一根方木受力應(yīng)最大,受荷范圍應(yīng)為125mm寬,底部鋼管是其支承點,間距1000mm。一般方木為4根,應(yīng)按三跨連續(xù)梁。3、梁側(cè)模方木是其支承,按三跨連續(xù)單向板考慮。4、梁側(cè)模的方木:鋼管是其支承,間距1000mm,按三跨考慮。5、梁側(cè)鋼管6、梁底鋼管二、荷載、強度、撓度計算〔一〕梁底模1、荷載①底模自重②混凝土自重③鋼筋自重④振搗混凝土產(chǎn)生的荷載作用于梁底模板上的計算荷載2、強度不可行方法:加厚底板膠合板或改用50mm厚板材,假設(shè)將膠合板改用15mm厚那么可滿足。3、變形〔二〕梁底方木1、荷載①底模自重②混凝土自重③鋼筋自重
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