现浇混凝土结构模板的设计

小于L/250=600/250=2.4mm，满足要求。 C．300 mm×1050 mm梁：
小于L/250=600/250=2.4mm，满足要求。
(4)钢管立柱验算

按两端铰接受压构件计算，以连接方式为扣件搭接验算钢 管立柱稳定性。水平杆步距为1500mm，钢管 (Φ 48mm×3.5mm)立柱连接方式为扣件搭接时，立柱允许 荷载［N］=12.4kN；单个扣件抗滑力NV=8kN。取截面为 550mm×1600mm梁进行计算，由钢管大楞传给每根立柱的 力N=2808×2=5616N=5.616kN＜［N］=12.4kN，满足要求。 考虑扣件抗滑力NV=8kN＞N=5.616kN，满足要求。 立杆稳定性计算： 水平杆步距为1500mm，则计算长度为l0=1500mm，钢 管的回转半径为i= 15.8mm,则λ =l0/ i=1500/15.8=94.9， 经查表得Ψ =0.676，按轴心受压简化计算，则 б =N/Ψ A=5.616×103/(0.676×489)=16.99N/ mm2＜ 205N/mm2,满足。
小于L/250＝225/250＝0.9mm，满足要求。 (2).内楞方木验算(按四跨等跨连续梁计算) 1）抗弯强度验算：

小于15MPa，满足要求。 2）挠度验算：
小于L/250＝450/250＝1.8mm，满足要求。 (3)外楞钢管验算(按四等跨连续梁计算) 1）抗弯强度验算： 作用在钢管上的集中荷载为 F/=0.225×0.45×F=0.225×0.45×51.93=5.26kN
小于L/250＝350/250＝1.4mm，满足要求。 B．550 mm×1600 mm梁：
小于L/250＝300/250＝1.2mm，满足要求。 C．300 mm×1050 mm梁：
小于L/250＝300/250＝1.2mm，满足要求。 (2)小楞验算(按简支梁计算) 1)荷载
2)抗弯强度验算 A．240 mm×900 mm梁：

5)振捣混凝土时产生的荷载标准值──对水平面模板可采 用2.0kN/m2；对垂直面模板可采用4.0kN/m2(作用范围在 新浇筑混凝土侧压力的有效压头高度以内)。 6)模板侧面的压力标准值──采用内部振捣器时，可按以 下两式计算，并以较小值：
图5-18 侧压力 计算分布图 其中：h为有效压头高度
现浇混凝土结构模板的设计


(一)模板设计的内容和原则 (二)模板结构设计的基本内容 (三)模板结构设计示例
(一)模板设计的内容和原则




1.设计的内容 模板设计的内容，主要包括选型、选材、配板、荷载 计算、结构设计和绘制模板施工图等。各项设计的内容和 详尽程度，可根据工程的具体情况和施工条件确定。 2.设计的主要原则 (1)实用性 主要应保证混凝土结构的质量，具体要求是: 1)接缝严密，不漏浆； 2)保证构件的形状尺寸和相互位置的正确； 3)模板的构造简单，支拆方便。

1.荷载 计算模板及其支架的荷载，分为荷载标准值和荷载设 计值，后者以荷载标准值乘以相应的荷载分项系数。 (1)荷载标准值 (2)荷载设计值 (3)荷载折减(调整)系数 2.荷载组合
(1)荷载标准值

1)模板及支架自重标准值──应根据设计图纸确定。对肋 形楼板及无梁楼板模板的自重标准值，见表5－3。


──混凝土坍落度影响修正系数，当坍落度小于30mm时， 计算分布图取0.85；50～90mm时，取1.0；110～150mm时， 取1.15。 混凝土侧压力的计算分布图形，见图5-18。 7)倾倒混凝土时产生的荷载标准值──倾倒混凝土时对垂 直面模板产生的水平荷载标准值，可按表5－4采用。
表5－4 倾倒混凝土时产生的水平荷载 (kN/m2)
2.荷载组合

(1)荷载类别及编号见表5－6。
表5－6 荷载类别及编号
(2)荷载组合见表5－7。
表5－7 荷载组合
Ⅱ. 模板结构的挠度要求





模板结构除必须保证足够的承载能力外，还应保证有足够 的刚度。因此，应验算模板及其支架的挠度，其最大变形 值不得超过下列允许值: 1.构表面外露(不做装修)的模板，为模板构件计算跨度的 1/400。 2.构表面隐蔽(做装修)的模板，为模板构件计算跨度的 1/250。 3.支架的压缩变形值或弹性挠度，为相应的结构计算跨度 的1/1000。 当梁板跨度≥4m时，模板应按设计要求起拱；如无设 计要求，起拱高度宜为全长跨度的1/1000～3/1000，钢模 板取小值(1/1000～2/1000)。

2)安全性 保证在施工过程中，不变形，不破坏，不倒塌。 (3)经济性 针对工程结构的具体情况，因地制宜，就地取材，在 确保工期、质量的前提下，减少一次性投入，增加模板周 转，减少支拆用工，实现文明施工。
(二)模板结构设计的基本内容

Ⅰ.荷载及荷载组合
Ⅱ. 模板结构的挠度要求

Ⅰ.荷载及荷载组合
小于215MPa，满足要求。
B．550 mm×1600 mm梁：
小于215MPa，满足要求。 C．300 mm×1050 mm梁：
小于215MPa，满足要求。 3)挠度验算 A．240 mm×900 mm梁：
小于L/250=600/250=2.4mm，满足要求。
B．550 mm×1600 mm梁：
表5－3 模板及支架自重标准值(kN/m3)



2)新浇混凝土自重标准值──对普通混凝土，可采用 24kN/m3；对其他混凝土，根据实际重力密度确定。 3)钢筋自重标准值──按设计图纸计算确定。一般可按每 立方米混凝土含量计算： 框架梁 1.5kN/m3 楼板 1.1kN/m3 4)施工人员及设备荷载标准值: ①计算模板及直接支承模板的小楞时，对均布荷载取 2.5kN/m2，另应以集中荷载2.5kN再进行验算，比较两者 所得的弯矩值，按其中较大者采用； ②计算直接支承小楞结构构件时，均布活荷载取1.5kN/m2； ③计算支架立柱及其他支承结构构件时，均布活荷载取 1.0kN/m2。 说明： ──对大型浇筑设备如上料平台、混凝土输送泵等，按实 际情况计算。 ──混凝土堆集料高度超过300mm以上者，按实际高度计 算。 ──模板单块宽度小于150mm时，集中荷载可分布在相邻 的两块板上。
模板工程属临时性工程。由于我国目前还没有临时性工程 的设计规范，所以只能按正式结构设计规范执行。由于新 的设计规范以概率理论为基础的极限状态设计法代替了容 许应力设计法，又考虑到原规范对容许应力值作了提高， 因此原《混凝土结构工程施工及验收规范》(GB50204-92) 进行了套改。 1)对钢模板及其支架的设计，其荷载设计值可乘以0.85系 数予以折减，但其截面塑性发展系数取1.0。 2)采用冷弯薄壁型钢材，由于原规范对钢材容许应力值不 予提高，因此荷载设计值也不予折减，系数为1.0。 3)对木模板及其支架的设计，当木材含水率小于25%时， 其荷载设计值可乘以0.9系数予以折减。 4)在风荷载作用下，验算模板及其支架的稳定性时，其基 本风压值可乘以0.8系数予以折减。
解题过程

1.墙体模板计算
本工程剪力墙墙高有4.68m、3.85m、5m、4.5m、3m五种。
墙体支模见图5-19。
图5-19 剪力墙模板施工示意图


(1)模板面板验算(按五等跨连续梁计算) 取1000mm宽的板带作为验算对象，则线性荷载q＝60.57 kN/m。
1）抗弯强度验算：
小于9.68MPa，满足要求。 2）挠度验算：
注：作用范围在有效压头高度以内。 除上述7项荷载外，当水平模板支撑结构的上部继续浇筑混凝土时，还应考虑由 上部传递下来的荷载。
(2)荷载设计值

计算模板及其支架的荷载设计值，应为荷载标准值乘以相 应的荷载分项系数，见表5－5。
表5－5 模板及支架荷载分项系数表
(3)荷载折减(调整)系数





2．梁模板计算

根据主要梁的截面尺寸，分两种类型：一、(梁宽≤300 mm)×(梁高≤1050mm)的，选择±0.000以下300 mm×1050 mm截面作为计算对象，梁底距地面2.8m；选择±0.000以 上240 mm×900 mm截面作为计算对象，梁底距地面2.1m。 二、(300 mm≤梁宽≤600 mm)×(梁高≥1050 mm)的。选 择±0.000以上550 mm×1600 mm截面作为计算对象。梁截 面为550 mm×1600 mm，取梁底模小楞、侧模竖楞间距为 200mm；300 mm×1050 mm,取梁底模小楞、侧模竖楞间距 为300mm；梁截面为240 mm×900 mm，取梁底模小楞、侧 模竖楞间距为350mm。支承梁模架采用双排钢管脚手架， 立杆间距梁高≤700 mm为1000mm，梁高>700 mm为600mm。 纵横水平杆步距为1500mm。
小于15MPa，满足要求。
B．550 mm×1600 mm梁：
小于15MPa，满足要求。 C．300 mm×1050 mm梁：
小于15MPa，满足要求。 3)挠度验算 A．240 mm×900 mm梁：
小于L/250=600/250=2.4mm，满足要求。 B．550 mm×1600 mm梁：
小于L/250=600/250=2.4mm，满足要求。 C．300 mm×1050 mm梁：
(1)底模计算(按四跨等跨连续计算)
1)荷载计算
2)抗弯强度验算：A．240 mm×900 mm梁：
小于9.68MPa，满足要求。 B．550 mm×1600 mm梁：
小于9.68MPa，满足要求。 C．300 mm×1050 mm梁：

小于9.68MPa，满足要求。 3)挠度验算: A．240 mm×900 mm梁：

小于215MPa，满足要求。 2）挠度验算： 作用在钢管上的集中荷载为 F/=0.225×0.45×F=0.225×0.45×49.4=5.00kN
小于L/250=450/250=1.8mm，满足要求。 (4)穿墙螺杆及3形扣件验算 N=FL2=51.93×0.45×0.45=10.52kN 小于螺杆［N］=12.9kN，小于3形扣件容许荷载12kN，满足要求。

──新浇筑混凝土对模板的最大侧压力(kN/m2)； ──混凝土的重力密度(kN/m3)； ──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 计算( 为混凝土的温 度℃)； ──混凝土的浇筑速度(m/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)； ──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；
（三）模板结构设计示例

【例5.1】 根据人、机、物等客观条件及施工组织要求， 确定模板体系如下：梁、楼板、柱、墙采用 1830mm×915mm×20mm的木胶合板制作而成，其容许应力 ［f］=9.68MPa，弹性模量E=4680MPa。内楞采用 60mm×90mm×2000mm枋木，其容许应力［f］=15MPa，弹 性模量E=10000MPa。外楞、支撑体系、柱箍选用 Φ 48mm×3.5mm钢管及配套扣件,钢管的容许应力［f］ =215MPa，弹性模量E=2.1×105MPa，惯性矩 I=1.22*105mm4，截面积A=489mm2，截面抵抗矩W=5078mm3。 穿墙螺杆用Φ 12圆钢做成，其容许拉力［N］＝12.9kN配 套3形扣件型号为12，其容许荷载12kN。试设计该工程的 的模板。

4.《组合钢模板技术规范》(GB50214-2001)规定: (1)结构允许挠度按表5－8执行。
表5－8 模板结构允许挠度


注：L为计算跨度，B为柱宽。 (2)算模板及支架在自重和风荷载作用下的抗倾覆 稳定性时，其抗倾倒系数不小于1.15。 5.《钢框胶合板模板技术规程》(JGJ96-95)规定: (1)面板各跨的挠度计算值不宜大于面板相应跨度 的1/300，且不宜大于1mm。 (2)的挠度计算值，不宜大于钢楞相应跨度的 1/1000，且不宜大于1mm。
小于L/250=600/250=2.4mm，满足要求. (3)钢管大楞验算(按四等跨连续梁计算) 钢管大楞跨度取600mm计(梁高小于700mm方为1000mm)，方木小楞间距分别 为350mm、300mm、200mm，作用在钢管上的集中荷载间距均按330mm作近 似简化计算。
1)荷载
2)抗弯强度验算 A．240 mm×900 mm梁：