第4章模板工程

第4章模板工程
•支架
•承受竖向荷载的支架（包括立杆和横杆）应验算 强度和稳定性；
•对扣件式钢管脚手架，须验算顶层扣件的抗滑承
载力。（单扣件抗滑0.8T，双扣件为1.2T）
•对于斜杆主要验算稳定性；
•对于横拉杆基本上是按构造确定，一般是1.82.0 米一挡；
•对于较重要的支架，其底部应设横拉杆，俗称 “扫地杆”
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•4）新浇筑混凝土对模板侧面压力的标准值 G4k • a 新浇混凝土的影响因素：
• 混凝土的密度、初凝时间t、浇筑速度V、坍落度、入 模温度T、浇筑高度等。
• b 新浇混凝土侧压力的计算（F1和F2中取小值）
•（《施工规范》新规定）
• to——新浇混凝土的初凝时间（h），可按实测确定。当缺乏试验资
混凝土的供料有关（新规范）
•
下料方式
水平荷载Q2k
溜槽、串筒、导管或泵管下料
2 kN/m2
吊车配备斗容器下料或小车直接 倾倒
4 kN/m2
• 注意：a) Q2k作用在新浇混凝土的有效压头高度h之内；
•
b) 仅仅计算侧面模板时用到。
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•7）泵送混凝土或不均匀堆载等因素产生的附加水 平荷载标准值Q3k （新规范） • 可取计算工况下竖向永久荷载标准值的2%，并 应作用在模板支架上端水平方向。 • 注：仅在计算支架结构整体稳定性时候用到。
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求解 •（1）计算荷载 •1）计算新浇混凝土的侧压力标准值G4k
• 新浇混凝土侧压力标准值取较小值：F=53.24kN/m2 •2）混凝土下料产生荷载标准值：F2k=4kN/m2 •3）承载力验算取荷载设计值 • Fs=53.24×1.35×0.9=57.50kN/m2 • Fs′=4×1.4×=5.6kN/m2
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• (3)计算内容和规定 • a 因无临时性工程的设计规范，因此模板 计算应按相应正式结构设计规范执行； • b 验算方法 已知模板材料（即材料的容许应力）和构造 尺寸，验算模板构件的承载能力和刚度； 已知模板材料（即材料的容许应力）和荷载， 确定模板的尺寸，即确定模板构件截面，跨度 等； • c 模板，支架的容许变形值 • 模板:结构表面外露（清水）： L/400； • 结构表面不外露（混水）： L/250； • 支架:压缩变形和弹性挠度： L/1000；
•
→斜撑。 •核心内容应掌握
• 4.3 模板工程设计
• 模板系统设计
•包括：模板和支撑；选形选材；荷载计算；结构验
算；安装与拆除方案等，并不单纯仅仅是计算问题。 • 1）荷载 • 包括永久荷载（即恒载）和可变荷载（活载）。 • （1）模板及支架自重标准值 G1k
• 一般按设计图纸按实计算，常用的肋形楼盖和无
• 其特征为： 高、宽度不大，长度大、浇筑速度快
•
组成：模板，内肋，外肋和对拉螺栓等
• 模板可用：木模板，钢模板，胶合板模板等
• 2）梁板模板
• 其特征为：宽度不大、长度大、混凝土浇筑速度
快，侧压力相对也大，而且侧压力往
ห้องสมุดไป่ตู้
• （1）木模板
• （2）钢模板
• （3）梁、板模板的支撑系统
• 支撑系统包括：竖向支撑，横向支撑，斜向支
•问：模板计算时将模板视为梁，梁高可否取任意值？•×
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•2）计算简图——多跨连续梁 • 一般按实计算，超过三跨则计算取三跨。 •3）按抗弯能力计算 • ——查结构计算手册得： •由于： •所以：
•
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• 可调钢支柱支撑的梁、板模板
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•扣件式钢管支 架
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• 南京军区总院门诊楼工程采用门式支架支模
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• 无锡周家浜车站工程采用盘扣承插式支架支
模
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• b 力的传递
• 梁：底板→大、小横杆→通过扣件到竖杆；
• 墙：模板→竖杆（内楞）→横杆（外楞）
•8）风荷载的标准值Q4k • 对于风压较大的地区或较高处的模板，应考虑 模板在风荷载作用下的抗倾覆的问题---即模板的稳 定问题。
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2. 模板支架的荷载基本组合的效应设计值 3. （新规范）
•1）模板支架结构构件应按短暂设计状况进行承载力设计 计算：
•γ0——结构重要性系数，对重要模板支架宜取大于
• 楼板模板自重标准值（kN/m2 )
序号 1 2 3
模板构件名称 平板的模板及小楞 楼板模板（其中包括梁的模板） 楼板模板及之间支架
木模板 0.3 0.5 0.75
定型组合钢模板（新）
0.5 0.75 1.10
• 2）新浇筑混凝土自重标准值 G2k
•
普通混凝土为24kN/m3
• 3）钢筋自重标准值G3k • 楼板：1.1 kN/m3 ；梁：1.5 kN/m3
•
等于1.0，对一般模板及支架应取0.9。
•2）基本效应组合：
•α——模板及支架的类型系数：对侧面模板，取
•
0.9；对底面模板，取1.0。
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•3. 模板及支架荷载效应组合的各项荷载(新规范）
模板 支架
计算内容 地面模板的承载力 侧面模板的承载力 支架水平杆及节点的承载力
立杆的承载力 支架结构的整体稳定性
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➢4.4 墙模板设计例题
已知条件 •1）墙模板计算高度为2.65m
•计算高度=结构层高-水平构件(楼板或梁）高度-50mm •2）混凝土墙不粉刷（确定允许变形），厚度为200mm，采 用内部振捣器振捣，料斗斗容量为0.6m3（确定活载）。 •3）浇筑速度V=1.2m/h，混凝土温度T=15C（确定混凝土初 凝时间t0）。 •5）掺外加剂（确定β1），塌落度为140mm（确定β2）。 •6）模板面板为厚度18mm的木胶合板，内竖楞采用 50mm100mm木楞，外楞采用双脚手钢管(2483.5)。 •7）木材强度： • 抗弯强度：fw=20MPa，抗剪强度 ：fv=1.7MPa，弹性 模量：E=10000MPa。
G1 + G2 + G3 + Q1 + Q4
G1 + G2 + G3 + Q1 + Q4
G1k + G2k + G3k G1k + G2k + G3k
G1k + G2k + G3k
G1 + G2 + G3 + Q1 + Q3
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• 4） 模板工程计算要点 • (1) 计算要适当简化 • -----要有一定的准确度，计算要简单 • a 所有都可简化为均布荷载，即集中荷载 也可当作均布荷载； • b 各种单元件,模板，内外楞，大小楞及桁 架均可当作“梁”; • c 计算跨度按实确定，但多于三跨时按三跨 计算。 • (2) 设计荷载取值 • a 验算模板的承载能力和稳定性时：取荷载 设计值； • b 验算刚度（变形）时，取荷载的标准值。
•
料时，可采用to=计算（T为混凝土的温度，℃）t0=200/(T+15)
•V——混凝土的浇筑速度（m/h）；
•H——混凝土侧压力计算位置所至新浇筑混凝土顶面的总高度（m）；
•——混凝土坍落度影响修正系数，当坍落度50~90mm时，取0.85；
•
90~130mm时，取0.9； 130~180mm时，取1.0；
•支架失 稳
• 2006年10月8日南京江宁翠屏国际城会所模
板支架整体坍塌，300m2，死1人
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•塌陷的区域
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• 4.1 模板材料
• 1）木模板——常用松木或杉木
• 2）钢模板——组合钢模板
• 3）胶合板模板
• 4）塑料和玻璃钢模板
• 4.2 基本构件的模板构造
• 1）柱、墙模板
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• d 支架 承受竖向荷载的支架（包括立杆和横杆）应 验算承载能力和稳定性； 对于斜杆主要验算稳定性； 对于横拉杆基本上是按构造确定，一般是 1.82.0m一挡； 对于较重要的支架，其底部应设横拉杆，俗 称“扫地杆” 支架的高宽比不宜大于3；当高宽比大于3时， 应加强整体稳固性措施。（新规定）
•发明专利、实用新型专利
•省级、国家级工法
•嵌入式钢框塑料模板
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•钢模板-柱
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➢塑料和玻璃钢模板 特点 • 重量轻，强度较高，但价格贵，常用于现浇“密 肋楼盖”中做“模壳”
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•塑料模 壳
• 南京玄武区政府的密肋楼板采用塑料模
壳
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• （2）墙模板
•
柱、墙为竖向结构
•（1）柱模板
• 其特征为：面积不大，但长度较大。
•
混凝土浇筑速度快，侧压力
•
大。
•
组成：模板、柱箍等组成。
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•定型组合钢模板 •外 楞
•内 楞
•支 撑
•钢 模
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•对拉 螺栓
•用过的胶合板、 木枋堆积如山
• 清水混凝土质量
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•施工技术创 新
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• 3） 模板及支架荷载效应组合的各项荷载
•恒+活
载
参与组合的荷载类别
•恒载
项目
计算承载能力
验算刚度
底面模板的承载力 侧面模板的承载力 支架水平杆及节点的承载力
立杆的承载力 支架结构的整体稳定性
G1 + G2 + G3 + Q1
G1k + G2k + G3k
G4 + Q2
G4k
G1 + G2 + G3 + Q1
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• * 荷载组合与荷载的 •分项系数 • * 注意： • 验算刚度（即变形）时， 取荷载的标准值。 • * 荷载分布图 •有效压头高度按下式计算：
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•5）施工人员及设备荷载标准值 Q1k （新规范） • 可按实际情况计算，且不应小于2.5kN/m2。
• 6）混凝土下料产生的水平荷载标准值Q2k ——与
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2020/11/26
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•
•
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•
• 模板工程属“临时结构工程” ——但影响
工程的质量，进度，成本，安全等。
• 模板工程的基本要求： 共3点
•安装质量（quality)：保证外形和位置，不
漏
•
浆；
•安全性能(safety)：承载力、刚度和稳定性
•经济性(economy)：装拆方便，多次使用，便
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•（2）有效压头高度计算
•h=Fs/rc=57.50/24=2.4m
•设计 值
•（3）计算内竖楞间距，即模板跨度L1 •（计算模板承载力和变形，以确定内楞布置）
• 将模板视为梁，梁高为板厚，梁宽可取1m。 •（注：计算梁宽对模板计算无任何影响，只要计 算受荷宽度与计算梁宽一致。） •1）计算等效梁上线载 •设计值：q=57.5×0.2=11.50kN/m(承载力验算） •标准值：q′=53.24×0.2=10.65kN/m(刚度验算)
•
于施工。
• 第4章模板工程
•
•模板工程基本的施工流程为： • 阅读工程施工图→编制支模施工方案 →准备模板工程材料→安装支架及模板→ •浇筑混凝土后拆模→清理堆放、周转使用
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• 南京河西中央公园地下室施工模板支架整
体坍塌（2005年5月）
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•模板工程的安全性十分重要
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撑以及各种连接件。
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对比用钢管和胶合 板组拼的大模。
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• 其中竖向支撑和连接件是主要的承重构
件，斜向支撑是必要的稳定支撑，横向支撑既 是承重支撑又是稳定支撑。对于竖向支撑，其 安全系数一般都应考虑到2或3。 • a 支撑形式有： 可调钢支柱：也称单管支架，长度一般为 34m，承载能力一般为2吨。 钢管支架：高度可随意，其承载能力随其 高度而定。同时还必须考虑扣件的抗滑能力 （一个扣件的抗滑能力一般为800kg)。 框架式支架（门式支架）
梁楼盖可查表。
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•三、 模板工程设计
•核心内容应掌握
•模板系统设计:
• 包括：1)模板和支撑；
•
2)选形选材；
•
3)荷载计算；
•
4)结构验算；
•
5)安装与拆除方案等，并不单纯仅仅是
计
•
算问题。
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•1.荷载
• 包括永久荷载（即恒载）和可变荷载（活载）。
• 1） 模板及支架自重标准值 G1k • 一般按设计图纸按实计算，常用的肋形楼盖和无梁 楼盖可查表。
参与荷载项
G1+G2+G3+Q1 G4+Q2
G1+G2+G3+Q1 G1+G2+G3+Q1+Q4 G1+G2+G3+Q1+Q3 G1+G2+G3+Q1+Q4
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•4. 模板工程计算要点 • (1) 计算要适当简化 • -----要有一定的准确度，计算要简单 • a 所有都可简化为均布荷载，即集中荷载 也可当作均布荷载； • b 各种单元件,模板，内外楞，大小楞及桁 架均可当作“梁”; • c 计算跨度按实确定，但多于三跨时按三跨 计算。 • (2) 设计荷载取值 • a 验算模板的承载能力和稳定性时：取荷载 设计值； • b 验算刚度（变形）时，取荷载的标准值。