建筑工程施工方案验算技能培训 模板工程

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1、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5 15，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

2、: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：面板（抗弯强度、挠度）主次肋（抗弯强度）对拉螺栓（抗拉强度） 计算内容支承杆（压杆稳定） 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 恒载模 板 构 件 木模板 （kN/m2） 定型组合钢模板 （kN/m2） 平板模板及小楞自重 0.3 0.5

3、 楼板模板自重（包括梁模板） 0.5 0.75 楼板模板及支架自重（楼层高度4m以下） 0.75 1.1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

4、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式中 F 新浇混凝土对模板的最大侧压力（kN/m2）；c 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，）；V 混凝土的浇筑速度（m/h）；H 混凝土的侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面的总 高度（m）；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；当坍落度为5

5、090mm时，取1.0；当坍落度 为110150mm时，取1.15。倾倒混凝土时产生的荷载标准值序号向模板中供料方法水平荷载标准值（kN/m2)1用溜槽、串筒或由导管输出22用容量为小于0.2m3的运输器具倾倒23用容量为0.20.8m3的运输器具倾倒44用容量大于0.8m3的运输器具倾倒6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项 次 荷 载 类 别 i 1模板及支架自重恒载的分项系数： （1）当其效应对结构不利时：对由可变 荷载效应控制的组合，应取1.2；对由永久 荷载效应起控制的组合，应取1.35； （2）当其效应对结构有利时：一般取1 ，对结构的倾覆、滑移验算，应取0.9。

6、2新浇筑混凝土自重3钢筋自重4 施工人员及施工设备荷载 1.4 5 振捣混凝土时产生的荷载 6 新浇筑混凝土对模板侧面的压力 1.4 7 倾倒混凝土时产生的荷载 1.4 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 类 别参与组合的荷载项 计算承载能力 验算刚度 平板和薄壳的模板及支架 1，2，3，4 1，2，3 梁和拱模板的底板及支架 1，2，3，5 1，2，3 梁、拱、柱（边长300mm）、墙（厚100mm）的 侧面模板 5，6 6 大体积结构、柱(边长300mm)、墙(厚100mm)的 侧面模板 6，7 6 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

7、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

8、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；

9、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

10、，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

11、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 /m2 F = cH

12、= 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.

13、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 /mq中设 = (42.31.2 + 41.4) 0.75 = 42.27kN /mq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

14、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：式中钢管立柱的容许荷载（ ）；钢构件轴心受压稳定系数，查钢结构设计规范附录3求 得；钢管净截面面积（ ），钢管直径（mm）； 其他符号意义同前。（5）稳定性验算因为立杆支撑的间距为1m，每根立杆所受的轴力为：上式中忽略了水平横杆和对拉螺栓以及连接扣件的重量。单根立杆的回转半径为：立杆的长细比为：取钢管立柱的容许承受轴力为：满足稳定要求。