钢管扣件式模板支架的设计计算

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• 水平剪刀撑对加强模板支架系统的整体性 意义非常重大,所以除了按规范的要求设 置之外,还应根据工程的具体情况,在必 要的位置设置。这一点在搭设高度超过8m 的模板支架系统的时候是应该重点考虑的。
• 3.6.7布置固结点 • 固结点是模板支架系统与结构的拉结点。 • 尽管在模板支架的设计受力分析中,我们还没有一致的计算模 型来考虑模板支架所受的水平荷载,但是这种荷载确实是存在 的。例如设置在模板面上的混凝土输送泵的泵管在混凝土输送 过程中就会对模板支架产生水平推力,而且这一推力还具有周 期性的特点。这种推力的往复作用,有时就是模板支架倾斜和 坍塌的原因之一。 • 固结点的设置可以为模板支架系统提供抗侧力能力。因此,固 结点的设置对于保证模板支撑系统的安全非常重要。 • 固结点应该在横杆与竖向结构构件相交的位置设置,一般建议 每步横杆均与结构进行固结,以确保安全。在剪力墙面等位置, 可以采用和墙面顶紧等做法来抵抗水平荷载。
• 荷载组合是荷载效应组合的简称。结构在使用期内有可能承受两种或 两种以上的可变荷载,如活荷载、风荷载、雪荷载等,这种可变荷载 在设计基准期内同时以最大值相遇的概率很小;因此,在分析结构或 结构的可靠度时,需要采用适当的组合规则进行荷载组合。 • 计算模板和支架时,应进行荷载组合,规范规定的荷载组合见表。
风荷载Wk
• 4.2.1.1恒载 • 1.模板及支架自重标准值:G1k • 模板及支架自重的科学确定方式是根据模板设计图纸确定。肋 形楼板及无梁楼板模板自重标准值取值可按下述标准:
– 平板的模板及小楞:
• 定型组合钢模板 • 木模板
• 定型组合钢模板 • 木模板 • 定型组合钢模板 • 木模板
0.5KN/㎡ 0.3KN/㎡
• 4.新浇混凝土对模板的侧压力G4k(这个荷载不是因为振捣而产生的, 而是经过振捣后,密实的新浇筑混凝土对模板的侧面产生的压力,所 以它是恒载而不是活载) • 采用内部振捣器时,可按下二式计算取较小值
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4.2.1.2活载 1.施工人员及设备荷载Q1k 计算模板及直接支撑模板的小楞时: 均布活荷载2.5KN/㎡ 集中荷载2.5KN 取二者弯矩较大值 2.振捣混凝土时产生的荷载(作用在新浇混凝土的侧压力的有效压头高度之内)Q2k 水平面模板2.0KN/㎡ 垂直面模板4.0KN/㎡ 3.倾倒混凝土时,对垂直面模板产生的水平荷载Q3k
• 布置柱箍:柱箍应采用扁钢、角钢、槽钢 和木楞制成,其受力状态应为拉弯杆件, 柱箍计算应符合下列规定:
课堂练习
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1、绘制模板展开图 2、计算模板用量 3、布置50*100木方次楞 4、布置柱箍 5、验算模板、次楞、柱箍承载力(暂时不 做) • 6、计算木方用量 • 7、计算柱箍用量
复习题
• 按步骤计算电梯间剪力墙模板 • ①墙厚200,居中 • ②层高4800,门洞高2100
定荷载
• 1、荷载的分析与计算 • 模板和支架计算时的荷载
模板及支架自重G1k
新浇筑混凝土的自 重G2k 恒载 钢筋自重G3k
新浇混凝土对模板 的侧压力G4k
施工人员及设备荷 载Q1k
活载
振捣混凝土时产生 的荷载Q2k 倾倒混凝土时,对 垂直面模板产生的 水平荷载,Q3k
课堂练习
• 1、布置上题的竖向剪刀撑、绘制布置图 • 2、布置上题的水平剪刀撑、绘制布置图 • 3、布置上题的固结点,绘制做法详图
模板设计——竖直方向的模板
• 3.6.8布置侧模板次楞间距 • 侧模板主要是承受新浇筑混凝土的侧压力,它的次楞间 距一般按200~300mm布置。 • 3.6.9布置侧模板主楞间距 • 侧模板的主楞间距一般要考虑和对拉螺栓的间距相协调, 一般而言,主楞的间距不宜大于600mm,并且要采用双 钢管。。 • 3.6.10布置梁的对拉螺栓的间距 • 对拉螺栓的间距主要有竖向间距和水平间距。竖向和水 平间距常用的由400×400、500×500、600×600等。也 可以采用竖向与水平间距不一致的做法。这些要根据具 体情况确定。此外,对拉螺栓的的直径和设置间距有直 接关系,直径大的,间距可以大些,直径小的,间距就 要小。
• 剪刀撑杆件的底端应与地面顶紧,夹角宜 为45°~60°。当建筑层高在8~20m 时, 除应满足上述规定外,还应在纵横向相邻 的两竖向连续式剪刀撑之间增加之字斜撑, 在有水平剪刀撑的部位,应在每个剪刀撑 中间处增加一道水平剪刀撑(见图6.2.4— 2)。
• 当建筑层高超过20m 时,在满足以上规定 的基础上,应将所有之字斜撑全部改为连 续式剪刀撑(见图6.2.4—3)。
• 4.2.1.3风荷载 • 风荷载Wk应按现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB500092001(2006年版)中的规定计算,其中基本风压值应按该规范 D.4表中n=10年的规定采用,取风振系数βz=1。
A类——近海海面和海岛、海岸、 湖岸及沙漠地区 B类——田野、乡村、丛林、丘陵 及房屋比较稀疏的乡镇和城市郊 区 C类——有密集建筑群的城市市区 D类——有密集建筑群且房屋较高 的城市市区 W0-——基本风压
怎样取得好成绩
怎样取得好成绩
做设计
• 模板应进行设计,目的是满足尺寸准确, 强度、刚度、稳定性的要求,
• 模板及其支架应能可靠的承受浇筑混凝土 的重量,侧压力以及施工荷载。
• 模板应先设计后验算,验算不满足时,应 调整各部分的构造重新验算。 • 模板设计——施工人员提出的打算怎么搭设 这个模板支架的设想 • 验算——通过力学分析,来确定这个计算是 不是达到了安全可靠的目标的要求。
当计算强度时采用荷载设计值,当计算刚度时,采用荷载标准值。
• 刚度的允许变形值:
• 1、计算荷载
• 析内力
• 4.3楼板模板的设计计算 • 钢筋混凝土楼板的目标支承体系一般由模板和小楞组成,小楞 可以采用钢管(φ48.3×3.6)或者木方,其构造如图所示。
• 底:在立柱底距地面200mm高处,沿纵横水平方向应按 纵下横上的程序设扫地杆。 • 顶:可调支托底部的立柱顶端应沿纵横向设置一道水平 拉杆。 • 中间:扫地杆与顶部水平拉杆之间的间距,在满足模板 设计所确定的水平拉杆步距要求条件下,进行平均分配 确定步距后,在每一步距处纵横向应各设一道水平拉杆。 • 高大模板: • 当层高在8~20m时.在最顶步距两水平拉杆中间应 加设一道水平拉杆; • 当层高大于20m时,在最顶两步距水平拉杆中间应分 别增加一道水平拉杆。 • 所有水平拉杆的端部均应与四周建筑物顶紧顶牢。 • 无处可顶时,应在水平拉杆端部和中部沿竖向设置连 续式剪刀撑。
0.75KN/㎡ 0.5KN/㎡ 1.1KN/㎡ 0.75KN/㎡
–Leabharlann Baidu楼板模板(包括梁模板)
– 楼板模板及支架(层高≤4m)
• 2.新浇混凝土的自重标准值G2k • 对普通混凝土取24KN/㎡,其他混凝土(重混 凝土、轻骨料混凝土)根据实际重量确定。 • 3.钢筋自重标准值G3k • 钢筋自重标准值应该根据工程图纸确定。但对 一般梁板结构也可按下列数值确定。(注意: 单位是千牛每立方米,不是平方米) • 楼板1.1KN/m3 • 梁1.5N/m3
课堂练习
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1、确定材料性能 2、计算梁底、板底模板用量 3、用50×80木方立放,布置木方 4、计算木方用量 5、布置梁底主龙骨、计算主龙骨用量
• 3.6.3布置立杆 • 立杆一般与主楞直接连接,立杆的间距一般与主楞 的间距相同, • 根据规范规定,立杆和主楞的连接方式应采用U型 托。 • 一般梁下立杆在垂直于梁的长度方向与梁侧模板的 间距不宜大于300mm,立杆之间的距离不宜大于 600mm,梁下一定要设置立杆;沿梁的长度方向立 杆的间距一般与主楞的间距相同(立杆支承主楞)。 • 板下立杆间距与梁下立杆间距不同时,板下立杆纵 横方向间距应为沿梁纵向立杆排距的整数倍。
钢管扣件式模板支架的设计计 算
山东城市建设职业学院 刘广文
• 模板工程要做的事情:
做设计 定荷载 析内力
功夫在诗外
验截面
现在的模板规范太多: 《混凝土结构工程施工规范》GB50666-2011 《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011 《建筑施工模板安全技术规范》JGJ162-2008
模板设计
• 1、了解工程概况及周边环境情况
• 结合结构平面图、立面图及剖面图,详细 了解模板工程的情况,如梁、板、柱、墙 支模高度、构件的截面尺寸、模板支架下 部的基础是天然地基、回填土还是结构楼 板等,明确哪些部分属危险性较大的分项。
模板设计
• 2、确定高大模板支撑体系的材料选择
材料名称 材质 垫板 底座 钢管 扣件 U型托 主楞 次楞 模板 对拉螺栓 规格型号 力学性能
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布置上题的立杆、布置横杆,绘制平面图 绘制剖面图(梁支模大样图) 计算U型托数量 设计横杆步距 计算左右向横杆数量 计算上下向横杆数量 计算十字扣件用量 如果层高12米,需要修改什么?如果层高22米 呢?
• 某建筑楼层的层高是H=3600mm,楼板厚度 h1=120mm,梁的截面为300mm×600mm、 400×800mm。布置这个支撑体系并计算材 料用量。
• 根据规范的这一规定,在 高大模板工程的区域界限 四周一定要布置有竖向剪 刀撑。中间每隔10m左右, 应该布置一个 4m×4m~6m×6m的由竖 向剪刀撑围起来的类似格 构柱的体系,这个格构柱 的六个表面都是有剪刀撑 的。这是规范对模板支架 的最基本的要求。下图就 是类似格构柱的体系的效 果图
• 3.6.6布置水平剪刀撑
复习题
• 3.6.5布置竖向剪刀撑 • 竖向剪刀撑的布置是保证模板支架系统有效传 递水平荷载,对于剪刀撑的布置,规范在6.2.4 条有如下表述。 • 满堂模板和共享空间模板支架立柱,在外侧周 圈应设由下至上的竖向连续式剪刀撑;中间在 纵横向应每隔10m 左右设由下至上的竖向连续 式的剪刀撑,其宽度宜为4~6m,并在剪刀撑 部位的顶部、扫地杆处设置水平剪刀撑(见图 6.2.4—1)。
• 3.6.4布置横杆步距 • 横杆的步距关系到整个支撑体系的安全性,所以必 须慎重考虑。一般情况下,作为模板支架的横杆, 步距不宜大于1500mm(1800mm的步距一般仅用于 外防护脚手架的搭设)。对于搭设高度高,或者跨 度大,或者荷载大的模板支架,采用1200mm或者 更小的步距是比较谨慎和安全的。 • 横杆的步距并不是理想化的按1500mm或者1200mm 的步距一直搭设上去,而是要根据搭设模板支架的 楼层的层高和模板支架的构造要求进行综合分析。
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4.2.2荷载(分项系数)设计值 荷载分项系数是在设计计算中,反映了荷载的不确定性并与结构可靠度概念 相关联的一个数值。考虑到荷载可能会大于其标准值,所以一般乘以一个大 于1的系数。 荷载设计值=荷载标准值×荷载分项系数 在模板结构设计计算时,恒载(永久荷载)的分项系数; 当其效应对结构不利时: 对由可变荷载效应控制的组合,取1.2 对由永久荷载效应控制的组合,取1.35 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 在模板结构设计计算时,活载(可变荷载)的分项系数: 一般情况下取1.4 对标准值大于4KN/㎡的活荷载应取1.3 风荷载1.4
模板设计
• 模板的状态一共有三种:
水平方向的——梁底、板底
竖直方向的——柱、墙、梁侧 倾斜的——楼梯、坡屋面等
模板设计——水平方向的模板
• 3、模板及支架的构造设计 • 3.6.1布置底模板下次楞间距 • 次楞是直接承受模板上的荷载的,一般12mm厚胶 合板模板的次楞间距可以选择200~300mm,板厚和 梁截面高度比较大时,可以适当减少。 • 3.6.2布置底模板主楞间距 • 主楞承受的是次楞传下的荷载,一般是集中荷载, 主楞的间距和立杆的间距有一定的约束关系,一般 情况下梁下主楞的间距选择600~900mm为宜,板下 立杆的间距800~1000mm为宜。板下和梁下应成倍 数或相等。
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