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1、 混凝土结构施工 内容提要 模板设计 34 模板设计 学习情境3 混凝土结构模 板分项工程 1 设计原则 （1）保证构件的形状尺寸及相互位置的正确 ； （2）有足够的强度刚度和稳定性； （3）力求构造简单，装拆方便； （4）模板的长向批拼接接头应错开以增加模 板刚度； （5）内楞应垂直模板方向。直接承受模板传 来的荷载；外楞与内楞垂直，用来承受内楞 传来的荷载。 一、概述 2 模板的基本构造及传力路线 模板和支架的设计：包括选型、选材、 荷载计算、结构计算、拟定制作安装和拆除 方案、绘制模板图。 一般模板都由面板、次肋、主肋、对销 螺栓、支撑系统等几部分组成， 作用于模板的荷载传递路线一般为面
2、板 次肋主肋对销螺栓（支撑系统）。 设计时可根据荷载作用状况及各部分构 件的结构特点进行计算。 对于矩形截面的混凝土柱，一般采用胶合板面板做模板，50100木 枋做竖内楞，双钢管和钢筋拉杆做柱箍。 用双钢管和钢 筋拉杆做柱箍 用扣件钢管做梁板模板的支模架是目前国内主流的支模方式， 其优点为搭设灵活，通用性强，缺点为扣件的传力不直接，受人为 因素影响大。 混凝土梁底模 混凝土楼板底模 竖向结构施工墙模板 墙模板的特点为混凝土的浇筑速度快，模板侧压力大，应充分注 意模板竖内楞、钢管横外楞以及对拉螺栓的间距，防止胀模和炸模。 木枋内楞 C型钢内楞 模板设计计算中，根据模板面板厚度，以内竖楞为模 板面
3、板的支点，取面板一定宽度为计算单元宽度，可按三 跨连续梁计算，以此可确定内竖楞的间距。 依面板厚度， 确定内竖楞间距 单元宽度 计算外双钢管 横楞间距 计算单元宽度 计算外双钢管横肋间距时，以一根内竖楞为等效梁单元，以外横钢管 为内竖楞梁的支点，也可按三跨连续梁计算，以此确定外横楞的间距。 计算单元宽度 计算对拉 螺栓间距 确定内外模对拉螺栓间距时，以双钢管外横肋为等效梁， 计算单元宽度为两横肋间间距，以对拉螺栓为该梁的支点。 3 设计步骤 （1）在调查研究的基础上或根据经验确定模 板的构造(方案)； （2）根据构造确定计算简图，计算荷载； （3）计算内力； （4）验算刚度和强度。 二 模板的
4、荷载 作用在模板系统上的荷载分为永久荷载和 可变荷载。 永久荷载：模板与支架的自重、新浇筑混凝 土自重、钢筋自重， 可变荷载：施工人员及施工设备荷载、振捣 混凝土时产生的荷载，以及倾倒混凝土时产生的 荷载等。 1 恒载分项系数为 1.2 1）模板及其支撑自重标准值 模板构件名称 木模板 （kN/m2） 定型组合钢 模板（ kN/m2） 平板的模板及小楞的自重0.30.5 楼板模板的自重（包括梁）0.50.75 楼板模板及其支架自重0.751.1 2） 混凝土自重标准值 24kN/m3 3） 钢筋自重标准值 板 ： 1.1kN/m3 梁 ： 1.5kN/m3 2 活荷载 分项系数 1.4 4）施
5、工人员及设备荷载 a）计算模板及直接支撑的小楞时,均布荷载为 2.5kN/m2,再以集中荷载2.5kN验算,比较两者弯距 值取大者 b）计算直接支撑小楞结构构件时，均布荷载取 1.5kN/m2 c）计算支架立柱及其它支撑结构构件时，均布荷载 为1.0kN/m2 5) 振捣混凝土时产生的荷载 对水平模板 2kN/m2 对垂直模板 4kN/m2 6）新浇混凝土对模板的侧压力 (分项系数 1.2) 取小值 式中 F 新浇筑混凝土对模板的最大侧压力(kNm2)； rc 混凝土的密度(kNm3)； to 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t0=200(T+15) 计算
6、(T为混 凝土的温度)； 1 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； 2 混凝土坍落度影响修正系数，当坍落度小于 30mm时，取0.85；5090mm时，取1.0；110150mm时 ，取1.15； V 混凝土的浇筑速度(mh)； 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)； 7） 倾倒混凝土时产生的荷载 倾倒混凝土时产生的水平荷载 向模板中供料方法水平荷载载（kN/m2) 用溜槽，串筒或导导管输输出2 用容量小于等于0.2m3的运输输器具倾倾倒2 用容量大于等于0.2m3的运输输器具倾倾倒4 用容量大于0.8m3的运输输器具倾倾倒6
7、8）风荷载标准值 风荷载标准值按建筑结构荷载规范（GB50009 2001）的规定采用，其中基本风压除按不同地形调 整外，可乘以0.8的临时结构调整系数，即风荷载的 标准值wk为： 模板工程设计中，计算模板及支架的荷载设 计值时，应根据下进行荷载效应组合，并对永久 荷载的分项系数取1.2，可变荷载的分项系数取 1.4。另外，因模板工程属临时性工程，设计钢模 板及支架时，其截面塑性发展系数取1.0，设计荷 载值可乘以0.85予以折减；设计木模板及支架时 ，设计荷载值乘以0.9予以折减；采用冷弯薄壁型 钢时，其设计荷载值不予折减。 三 荷载组合 参与模板及其支架荷载效应组合的各项荷载 项目 荷载类
8、别 计算承载能力验算刚度 平板和薄壳的模板及支架1+2 +3 +41 +2 +3 梁和拱模板的底板及支架1 +2 +3 +51 +2 +3 梁,拱,柱(边长300),墙(厚100)的 侧模板 5 +66 梁,拱,柱(边长300),墙(厚 100)的侧 模板 6 +76 1）模板及其支撑自重标准值 2） 混凝土自重标准值 3） 钢筋自重标准值 4）施工人员及设备荷载 5) 振捣 混凝土时产生的荷载 6）新浇混凝土对模板的侧压力 7） 倾倒混凝土时产生的荷载 四 模板工程计算要点 1）计算简图 模板计算简图取为简支梁或连续梁 面板取单元宽度进行计算、内楞和外楞、小 楞和大楞或桁架（除对拉螺栓及竖向
9、支撑外）均 可视为梁，支承跨度等于或多于两跨的可以视为 连续梁。 2）设计荷载取值 当按承载力极限状态计算模板及支撑承载力 或稳定性时取荷载的设计值； 当按正常使用极限状态验算受弯部件的变形 时，取荷载的标准值。 3）计算内容与规定 计算内容主要有： 模板构件的承载能力和刚度计算；模板构件 中竖向支撑或斜撑的稳定性验算。 验算模板及支撑的刚度时，规范允许的变形值 为： 结构表面外露的模板：L400（L为模板构件的 计算跨度）； 结构表面隐蔽的模板：L250； 模板支撑的压缩变形值或弹性挠度：相应结构 自由跨度L1000。 当验算模板及支架在自重和风荷载作用下的抗倾 覆稳定性时，抗倾覆系数1.1
10、5。 施 工 手 册 P154 施 工 手 册 P71 施工手册P63 施工手册P152 施 工 手 册 P79 施 工 手 册 P72 例题:课本P243 例题 1 求某楼面外露单梁(300 600)的底模(木模板 厚5cm)支撑间距。（木材fw=1.1 104kN/m2，E 9106KN/m2， 木材自重为 0.5kN/m2）。求L LL L 注：模板设计中，一般可按三跨连续梁计算 解: 1、计算简图 2 、求荷载 （1）模板自重： 0.5kN/m2 0.3m = 0.15kN/m （2）砼自重： 24 0.6 0.3 = 4.32kN/m （3）钢筋重量： 1.5 0.6 0.3 = 0
11、.27kN/m （5）振捣砼荷载：2.0kN/m2 0.3m = 0.6kN/m 3 、荷载组合 LL L 300 600 计算承载力： （1） + （2） + （3） +（5） q1= （0.15 +4.32 +0.27)*1.2 +0.6*1.4*0.9 = 5.875 kN/m 计算刚度： （1）+（2）+（3） q2 = 0.15 + 4.32 + 0.27 = 4.74 kN/m 承载力验算 计算弯矩： M = q1 L2/10 = 0.5875L2 （kN.m） 令： M = MT 0.5875L2 = 1.375 得 L = 1.53m 5、 刚度验算 u = 0.0067 q2
12、 L4 / EI 且 u L/400 抵抗弯矩： MT = fwW = 1.1* 104 *0.3 *0.052 /6 = 1.375（kN.m） 取 u = L/400 得 L =1.30m 综合4，5两步取支撑间距为 1.3m 由 u = 0.0067 q2 L4 / EI u L/400 代 入 数 据 例题2某高层建筑墙板采用大模板施工，其摸板形式如图所示 ，墙板厚180mm，高3.0m，宽3.3m，采用P3015模板，已知 混凝上的重力密度为24KN /m2，浇筑温度为20C，不加外加 剂，混凝土的坍落度为7cm，混凝上浇筑速度为1.8m/h，采用 插入式振捣器。验算对销螺栓M18的
13、内力（螺栓M18的容许拉 力为38.20 kN）。 振捣混凝上产生的荷载为 4KN/m2 解： 1、荷载设计值 (1)混凝土侧压力 1)混凝土侧压力标 准值 坍落度（cm）3591115 修正系数20.851.01.15 其中： 取两者中小值，即F1=40.4kN/m2。 2）混凝土侧压力设计值: F1= F1分项系数折减系数 =40.41.20.8541.21kN/m2 (2)倾倒混凝土时产生的水平荷载 为4kN/m2 设计值为 F2=41.40.85=4.76kN/m2。 (3)荷载组合 F= F1+ F2=41.21+4.76=45.97kN/m2 2、对拉螺栓验算 对拉螺栓的拉力 N=F内楞间距外楞间距45.970.750.9 31.03kN容许拉力38.20 kN 满足
