模板及支撑系统的施工荷载计算

模板及支撑系统的施工荷载计算
以木模板、钢管脚手排架的模板支撑系统为研究对象，在泵送、预拌商品混凝土、机械振捣的施工工艺条件下，对施工荷载进行了计算，并应用了统计学原理，获得不同截面梁、板的施工荷载值，不仅减化了计算工作量，并能方便查找应用。

1施工荷载计算的计算依据
施工荷载的计算方法应符合《建筑结构荷载规范》GB50009-2001的规定。

本文仅适用于木模板、钢管脚手排架、钢管顶撑、支撑托的模板支撑系统；采用泵送、预拌商品混凝土，机械振捣的施工工艺，并依据原《混凝土结构工程施工验收规范》GB50204-92，附录中有关“普通模板及其支架荷载标准值及分项系数”的取值标准。

2模板支撑系统及其新浇钢筋混凝土自重的计算参数：
模板及其支架的自重标准值应根据模板设计图确定，新浇混凝土自重标准值可根据实际重力密度确定，钢筋自重标准值可根据设计图纸确定，也可以按下表采用：
钢筋混凝土和模板及其支架自重标准值和设计值统计表
3施工人员及设备荷载的取值标准：
施工活荷载的取值标准应根据不同的验算对象，对照下表选取，对于大型设备如上料平台、混凝土输送泵、配料机、集料斗等的施工荷载，应根据实际情况计算，并在大型设备的布置点，采取有针对性的加固措施。

施工活荷载标准值和设计值统计表
4混凝土楼板的施工荷载计算：
现浇混凝土楼面板的施工荷载主要有新浇混凝土、钢筋、模板和支撑系统的自重，以及施工活荷载组成，针对验算的具体对象，采用相应的荷载组合方式，现以100mm厚的混凝土楼面板举例，进行施工荷载组合设计值的计算，依此类推得到不同厚度楼板的施工荷载组合设计值，以便查表应用。

100mm楼板施工阶段恒荷载的计算与统计
楼板施工活荷载的计算与统计
100mm楼板的施工荷载组合计算与统计
不同厚度楼板施工荷载组合设计值的统计表
5混凝土梁的施工荷载计算：
现浇混凝土梁的施工荷载主要有新浇混凝土、钢筋、模板和支撑系统的自重，以及振捣混凝土时产生的施工活荷载组成，通过荷载组合，作为梁底板木模板及支架的验算依据，现以300mm×700 mm的混凝土梁举例，进行施工荷载组合设计值的计算，依此类推得到不同截面的混凝土梁施工荷载的组合设计值，以便查表应用。

300×700 mm混凝土梁沿长方向施工荷载的计算和组合
不同载面梁的施工荷载的组合统计表
6模板侧压力的计算
依据原《混凝土结构工程施工验收规范》GB50204-92，附录中有关“普通模板及其支架荷载标准值及分项系数”的取值规定，按照新浇混凝土对模板侧压力的两个计算公式进行复核，并取二式中的较小值。

F=0.22γCｔOβ1β2
F=γC H
针对推广应用了预拌混凝土，施工现场普遍采用泵送和机械振捣施工工艺的特点，公式中一些原来不确定的参数逐步可以在混凝土配合比设计时预先得到界定。

式中：F－新浇混凝土对模板的最大侧压力（KN/m2）；
γC－混凝土的重力密度，对于普通混凝土可取24KN/m3；
ｔO－新浇混凝土的初凝时间（h），商品混凝土厂在做配合试验时，一般都能应施工现场的工艺要求，基本上先设定初凝时间为8～10小时，经过运输到达施工现场后，加之受环境因素的影响，浇筑前所剩余的初凝时间也只有5～8小时，验算时可偏于安全地取ｔO＝8 h；
V－混凝土的浇筑速度（m/h），主要与构件的复杂程度、施工现场的机械设备条件有关，一般在1～5 m/h之间；
β1－外加剂影响修正系数，预拌、泵送混凝土的工艺条件决定了，在混凝土配合比中，必须掺具有缓凝作用的高效减水剂，取1.2；
β2－混凝土坍落度影响修正系数，预抖、泵送混凝土的工艺要求，坍落度一般为100～150mm，取1.15；
H－混凝土侧压力计算位置至新浇混凝土顶面的总高度（m）。

代入求得的可变参数，得到如下两个与浇筑速度和浇筑高度有关的简化计算公式，并可计算出在不同浇筑速度和浇筑高度条件下的模板面侧压力：
F=0.22γCｔOβ1β2 ＝0.22×24×8×1.2×1.15×＝58.29×
F=γC H=24 H
按照施工现场实际的混凝土的浇筑速度计算公式，F=58.29×可得下表：
新浇混凝土对模板面的侧压力（KN/m2）
按照侧压力计算位置至新浇混凝土顶面实际浇筑高度的计算公式，F==24 H可得下表：
新浇混凝土对模板面的侧压力（KN/m2）
根据上述两个表格，就可绘出混凝土的浇筑速度或浇筑高度，与侧压力设计值的关系曲线，通过对图表的分析，不难看出当混凝土侧压力计算位置至新浇混凝土顶面的总高度不大于6m时，可直接查高度计算公式，反之当高度大6m时应用速度公式，这样可以大大地减化计算过程。