模板設(shè)計(jì)算例

模板設(shè)計(jì)第一節(jié)模板設(shè)計(jì)荷載計(jì)算及有關(guān)規(guī)定一、模板及支架的荷載標(biāo)準(zhǔn)值〔一〕永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值1、模板及其支架自重標(biāo)準(zhǔn)值〔G1K〕應(yīng)根據(jù)模板設(shè)計(jì)圖確定。對(duì)肋形樓蓋及無(wú)梁樓板的自重標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)值〔〕，對(duì)普通砼可采用24KN/m3，其他砼可根據(jù)實(shí)際重力密度確定。3、鋼筋自重標(biāo)準(zhǔn)值〔〕應(yīng)根據(jù)工程設(shè)計(jì)圖確定。對(duì)一般梁板結(jié)構(gòu)每立方米鋼筋砼的鋼筋自重標(biāo)準(zhǔn)值：樓板可取1.1KN；梁可取1.5KN。4、當(dāng)采用內(nèi)部振搗器時(shí)，新澆砼作用于模板的側(cè)壓力標(biāo)準(zhǔn)值〔〕可按下式計(jì)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(jì)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(dāng)坍落度小于30mm時(shí)，取0.85；坍落度為50~90mm時(shí)，取1.0；坍落度為110~150mm時(shí)，取1.15；t0---------新澆砼的初凝時(shí)間〔h〕，按試驗(yàn)確定；當(dāng)缺乏試驗(yàn)資料時(shí)，可采用T------------砼澆注時(shí)砼的溫度〔取氣溫+20℃-----------砼澆筑速度〔m/h〕----------砼側(cè)壓力計(jì)算位置處至新澆砼頂面的總高度〔m〕；砼側(cè)壓力的計(jì)算分布圖如以下圖〔二〕可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值1、施工人員及設(shè)備自重荷載標(biāo)準(zhǔn)值〔〕當(dāng)計(jì)算模板和直接支撐模板小梁時(shí)，均布荷載取2.5KN/m2，再用集中力P=2.5KN進(jìn)行驗(yàn)算，比擬兩者所獲得的彎矩值取較大值;當(dāng)計(jì)算直接支撐小梁的主肋時(shí)，均布荷載取1.5KN/m2；當(dāng)計(jì)算支架立柱及其他支撐結(jié)構(gòu)構(gòu)件時(shí)，均布荷載可取1.0KN/m2。注：①對(duì)大型澆筑設(shè)備，如上料平臺(tái)、砼輸送泵等按實(shí)際情況計(jì)算；采用布料機(jī)上料進(jìn)行澆筑時(shí)，活荷載取4KN/m2②砼堆積高度超過(guò)100mm以上者按實(shí)際高度計(jì)算。③模板單塊寬度小于150mm時(shí)，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(biāo)準(zhǔn)值〔〕，對(duì)水平模板可采用2KN/m2對(duì)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(shí)，對(duì)垂直面模板產(chǎn)生的水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值〔〕可按表1-2采用傾倒砼產(chǎn)生的水平荷載標(biāo)準(zhǔn)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(dǎo)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(jì)值〔一〕計(jì)算模板及支架結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的強(qiáng)度、穩(wěn)定性和連接強(qiáng)度時(shí)，應(yīng)采用荷載設(shè)計(jì)值〔荷載標(biāo)準(zhǔn)值×荷載分項(xiàng)系數(shù)〕〔二〕計(jì)算正常使用極限狀態(tài)的變形時(shí)，采用荷載標(biāo)準(zhǔn)值〔三〕載設(shè)分項(xiàng)系數(shù)應(yīng)按表1-3表1-3工程計(jì)算承載力模板及其支架自重標(biāo)準(zhǔn)值〔〕永久荷載分項(xiàng)系數(shù)當(dāng)其效應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)不利時(shí)：對(duì)由可變荷載效應(yīng)控制的組合應(yīng)取1.2；對(duì)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(biāo)準(zhǔn)值〔〕鋼筋自重標(biāo)準(zhǔn)值〔〕新澆砼對(duì)模板的側(cè)壓力標(biāo)準(zhǔn)值〔〕施工人員及設(shè)備自重荷載標(biāo)準(zhǔn)值〔〕永久荷載分項(xiàng)系數(shù)對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)值大于4KN/m2的活荷載應(yīng)取1.3。振搗砼產(chǎn)生的荷載標(biāo)準(zhǔn)值〔〕傾倒砼時(shí)產(chǎn)生的水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值〔〕風(fēng)荷載〔〕〔四〕鋼面板及支架作用荷載設(shè)計(jì)值可乘以系數(shù)0.95進(jìn)行折減。當(dāng)采用冷彎薄壁型鋼時(shí)，其荷載設(shè)計(jì)值不應(yīng)折減三、荷載組合參與計(jì)算模板及其支架荷載效應(yīng)組合的各項(xiàng)荷載標(biāo)準(zhǔn)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(jì)算承載力計(jì)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(zhǎng)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(zhǎng)不大于300mm〕、墻〔厚度不大于100mm〕的側(cè)面模板+注：計(jì)算撓度荷載取標(biāo)準(zhǔn)值；計(jì)算承載力應(yīng)采用荷載設(shè)計(jì)值。四、變形值規(guī)定〔一〕于驗(yàn)算模板及支架的剛度時(shí)，其最大變形值不得超過(guò)以下允許值：1、對(duì)于結(jié)構(gòu)外表外露的模板，為模板計(jì)算跨度的L/4002、對(duì)于結(jié)構(gòu)外表隱蔽的模板，為模板計(jì)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(jì)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(guò)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(jì)≤第二節(jié)設(shè)計(jì)例如算例一：現(xiàn)澆樓板模板計(jì)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(zhǎng)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(duì)模板和支撐系統(tǒng)進(jìn)行驗(yàn)算。一、計(jì)算荷載：1、模板自重：2、砼自重：3、鋼筋自重：4、施工荷載：二、計(jì)算：膠合板模板因方木長(zhǎng)向沿膠合板長(zhǎng)向布置，且在膠合板長(zhǎng)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(jiǎn)化為：實(shí)際按三跨連續(xù)單向板計(jì)算，取1000mm寬為計(jì)算單元。1、計(jì)算強(qiáng)度：故：膠合板允許應(yīng)力〔可行〕2、擾度計(jì)算：荷載取標(biāo)準(zhǔn)值，且。取1m寬為計(jì)算單元：模板撓度膠合板：；，可行。三、計(jì)算支承膠合板模板的小肋〔50×100mm的方木〕此時(shí)，小肋承受的荷載應(yīng)為，其中為方木的間距。方木長(zhǎng)度一般為4m，主肋間距為，那么又按三跨連續(xù)梁進(jìn)行計(jì)算。1、強(qiáng)度計(jì)算方木允許應(yīng)力，可行。2、撓度計(jì)算，可行。四、計(jì)算支承小肋的主肋1、強(qiáng)度計(jì)算主肋采用鋼管，支柱間距為1200mm，那么鋼管受到小肋傳來(lái)的集中力，鋼管長(zhǎng)度為6米，那么受力圖應(yīng)為：為計(jì)算方便，一方面計(jì)算跨數(shù)取3跨，另一方面計(jì)算荷載取等量的均布荷載，從而得到計(jì)算簡(jiǎn)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(jì)算，，，可行。五、計(jì)算支承主肋的支柱鋼管每根鋼管承當(dāng)?shù)牧Γ喝M桿步距為12mm，那么主桿長(zhǎng)細(xì)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(shí)溫度，采用膠合板模板，散裝散拆。試計(jì)算確定模板厚度和內(nèi)楞截面和間距。解：1、計(jì)算簡(jiǎn)圖〔1〕面板〔12mm厚膠合板〕一般為超過(guò)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(jì)算2、計(jì)算荷載〔1〕面板計(jì)算時(shí)的荷載：a、新澆混凝土?xí)r模板的側(cè)壓力〔取〕取兩者中的較小值，作為對(duì)模板側(cè)壓力的標(biāo)準(zhǔn)值，并考慮傾倒混凝土產(chǎn)生的水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值，分別取荷載分項(xiàng)系數(shù)1.2和1.4，那么作用于模板的總荷載設(shè)計(jì)值為：3、強(qiáng)度、撓度計(jì)算〔1〕面板一般按三跨連續(xù)梁計(jì)算，強(qiáng)度M=〔1/10〕ql2;ω=ql4/(150EI)取膠合板的厚度為12mm模板截面強(qiáng)度由式：?。簵钅灸z合板強(qiáng)度，故滿足強(qiáng)度要求。剛度計(jì)算：采用標(biāo)準(zhǔn)荷載，同時(shí)不考慮振動(dòng)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(jì)算〔強(qiáng)度、剛度計(jì)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(jì)算〔略〕算例三、墻模用鋼制大模板計(jì)算實(shí)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(guó)內(nèi)外大量試驗(yàn)研究，當(dāng)大模板的高度H=2.5~時(shí)，側(cè)壓力的分布圖可用以下圖表示。當(dāng)最大側(cè)壓力Fmax=50/m2時(shí)，在以上按三角形分布，以下按矩形分布。1、面板驗(yàn)算：〔按三跨連續(xù)梁計(jì)算〕超過(guò)允許值。2、內(nèi)楞計(jì)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(qiáng)度驗(yàn)算：撓度驗(yàn)算：懸臂局部撓度跨中局部撓度3、背楞計(jì)算：選用，以上、中、下三道穿墻螺栓為支承點(diǎn)。算例四、柱模板計(jì)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(shí)，，溫度，一、確定計(jì)算簡(jiǎn)圖1、模板模板計(jì)算簡(jiǎn)圖方木計(jì)算簡(jiǎn)圖2、方木3、柱箍柱箍計(jì)算簡(jiǎn)圖二、確定荷載荷載計(jì)算簡(jiǎn)圖取較小值那么計(jì)算撓度用的；計(jì)算撓度用的；計(jì)算撓度用的三、強(qiáng)度計(jì)算1、模板取一半寬為計(jì)算單元那么；2、方木3、柱箍□60×40×2.5方鋼管四、變形計(jì)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(zhǎng)，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(yàn)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(jì)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(diǎn)，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(qiáng)度、撓度計(jì)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(jì)算荷載2、強(qiáng)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