模板设计.ppt
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1、模板结构设计,吉林建筑工程学院 夏瀛,一、模板的组成与分类,1.模板的组成模板结构包括模板和支架两部分。模板:包括直接接触新浇混凝土的面板、支承面板的次楞和主楞以及对拉螺栓等组件。支架:包括模板背侧的支承(撑)架和连接件。支承(撑)架为立柱、斜撑、剪刀撑和水平拉杆等构件的总称。连接件包括卡销、螺栓、扣件、卡具、拉杆等。,1.模板的组成,螺杆,立柱,面板,扣件,主楞,水平拉杆,次楞,斜撑,一、模板的组成与分类,2.模板的分类(1)按材料不同分类:按制作材料的不同可分为木模板、钢模板、胶合板模板、塑料模板、玻璃钢模板等;模板设计时,可根据工程情况及构件特点点选用。梁、板模板一般采用胶合板模板;墙、
2、柱模板一般采用组合钢模板。也可梁、板、柱、墙均采用胶合板模板。,2.模板的分类,(2)按施工方法分类拆移式模板:现场组装,拆模后经整理及修理可周转使用,如木模、钢模、大模板等。现浇钢筋混凝土框架结构一般采用拆移式模板。工具式模板:组装后随工程进展而进行垂直或水平移动,直至工程结束才拆除,如滑模、爬模等。工具式模板一般用于纯剪力墙结构、筒体结构、构筑物等。,二、模板的形式与构造,1.模板的形式(1)散拼木(胶合板)模板这类模板一般为散装散拆式模板,也有的加工成基本元件(拼板),在现场进行拼装,拆除后亦可周转使用。木拼板由木板用木拼条钉拼而成,板厚一般为2540 mm。胶合板模板则用胶合板加工成所
3、需的形状。胶合板模板的规格有:9001800,10002000,12002400。厚度为:15、18、21、24mm。,图1-1拼板的构造(a)一般拼板;(b)梁侧板的拼板 1-拼板;2-拼条,图1-2木胶合板模板,(1)散拼木(胶合板)模板,1.模板的形式,(2)组合模板组合模板是一种工具式模板,它是工程施工中使用最多的一种模板形式之一。它可以拼出多种尺寸和几何形状,以适应多种类型建筑物的梁、柱、板、墙、基础和设备基础等施工的需要。组合模板的板块由全钢材制成,亦有用钢框与木(竹)胶合板面板复合制成。,1.模板的形式,(2)组合模板,1)组合钢模板组合模板由具有一定模数的若干类型的平面模板、角
4、模、支承件和连接件组成。平面模板、阴角模板、阳角模板和连接角模的规格如表1所示。,表1,1)组合钢模板,图1-3 组合钢模板,图1-4 组合钢模板的平面模板、角模,钢模板的代号:,1)组合钢模板,组合钢模板的支承件:包括梁托架、柱箍、桁架、支柱、斜撑等。,图1-5 组合钢模板的支承件,1)组合钢模板,组合钢模板的连接件:包括U形卡、L形插销、钩头螺栓、对拉螺栓、紧固螺栓和扣件等。,图1-6 组合钢模板的连接件,1)组合钢模板,定型组合钢模板:,钢模板,对拉螺栓,次楞,主楞,采用定型组合模板时需进行配板设计。由于同一面积的模板可以用不同规格的板块和角模组成各种配板方案,配板设计就是从中找出最佳组
5、配方案。配板设计时,板块的选择应根据配模板板面的形状和几何尺寸,以及支撑形式决定。配板设计的原则:(1)宜选用大规格的模板为主板,其他小规格的模板作补充。应使模板的块数最少,尽量采用规格最大的模板;,1)组合钢模板,配板设计的原则:(2)应使支承件布置简单,受力合理。一般应以钢模板的长度沿着墙及板的长度方向、柱子的高度方向和梁的长度方向排列。(3)钢模板应尽量采用横排或竖排,尽量不用横竖兼排的方式。应采取措施减少和避免在钢模板上钻孔如需设置对拉螺栓或其他拉筋,需要在钢模板上钻孔时,应尽可能使用已钻孔的模板。,1)组合钢模板,(2)组合模板,2)钢框胶合板模板钢框胶合板模板是指钢框与木胶合板或竹
6、胶合板结合使用的一种模板。钢框胶合板模板由钢框和防水木、竹胶合板组成,胶合板平铺在钢框上,用沉头螺栓与钢框连牢。为使钢框竹胶合板板面光滑平整,便于脱模和增加周转次数,一般板面采用涂料覆面处理或浸胶纸覆面处理。,2)钢框胶合板模板,1-7 钢框胶合板模板,图1-8 钢框胶合板模板,2)钢框胶合板模板,二、模板的形式与构造,2.现浇框架结构的模板构造(1)基础模板,基础的特点是高度不大而体积较大,基础模板一般利用地基或基槽(坑)进行支撑。安装程序:弹线立模板校正模板上口标高钉牢撑稳。,图4-31 基础模板,(1)基础模板,基础模板的斜支撑与侧模的夹角不应小于45,支于土壁的斜支撑应加设垫板,底部的
7、对角楔木应与斜支撑连牢。两侧模间应采用水平撑连成整体。,图4-32阶梯形基础模板 1-拼板;2-斜撑;3-木桩;4-铁丝,(1)基础模板,(2)柱模板柱子的特点是断面尺寸不大但比较高。安装程序:绑扎钢筋弹线固定方盘立模板临时固定校正斜撑卡牢固定。,图4-33柱模板,(b)胶合板模板,2.现浇框架结构的模板构造,(2)柱模板,柱模应采用斜撑或水平撑进行四周支撑,以确保整体稳定。斜撑与地面的夹角宜为4560,下端尚应有防滑移的措施。当高度超过4m时,宜群体或成列同时支模,并应将支撑连成一体,形成整体框架体系。,4-34 柱模板的固定,(2)柱模板,(3)梁模板梁的特点是跨度大而宽度不大,梁底一般是
8、架空的。现浇钢筋混凝土梁、板,当跨度大于4m时,模板应按设计要求起拱;当设计无具体要求时,起拱高度宜为全跨长度的1/10003/1000。,图4-35梁模板,2.现浇框架结构的模板构造,(3)梁模板,梁底模板,(3)梁模板,梁侧模板,(4)楼板模板 楼板的特点是面积大而厚度比较薄,侧向压力小。安装程序:复核板底标高搭设模板支架阴角模与墙、梁模板联接铺设模板,图4-36 梁及楼板模板,2.现浇框架结构的模板构造,1 面板,2次(小)楞,3 主(大)楞,1,2,3,(4)楼板模板,4 支架立柱,5 水平拉杆,6 剪刀撑,7 连接件,8 U型支托,7,6,5,4,8,(4)楼板模板,三、模板结构设计
9、概述,模板及支架应根据施工过程中的各种工况进行设计。应具有足够的承载力和刚度,并应保证其整体稳固性。1.模板设计内容(1)模板及支架的选型及构造设计;(2)模板及支架上的荷载及其效应计算;(3)模板及支架的承载力、刚度验算;(4)模板及支架的抗倾覆验算;(5)绘制模板及支架施工图。,2.模板设计原则(1)模板及支架的结构设计宜采用以分项系数表达的极限状态设计方法;(2)模板及支架的设计分析中所采用的计算假定和分析模型,应有理论或试验依据,或经工程验证可行;(3)模板及支架应根据施工期间各种受力状况进行结构分析,并确定其最不利的作用效应组合;(4)承载力计算采用荷载基本组合;变形验算可采用永久荷
10、载标准值。,三、模板结构设计概述,三、模板结构设计概述,3.荷载及其效应的计算作用于模板及其支架的荷载,按其随时间的变异分类,可分为永久荷载和可变荷载。永久荷载包括:模板及支架自重(G1)、新浇筑混凝土的自重(G2)、钢筋自重(G3)、新浇筑混凝土对模板的侧压力(G4)可变荷载包括:施工人员及设备荷载标准(Q1)混凝土下料产生的水平荷载(Q2)、泵送混凝土或不均匀堆载等因素产生的附加水平荷载(Q3)、风荷载(Q4)。,(1)作用在模板及支架上的荷载标准值1)模板及支架自重(G1)的标准值 模板及其支架自重(G1)的标准值,应根据模板施工图纸确定。有梁楼板或无梁楼板模板及支架自重的标准值应按表2
11、采用。,表2 模板及支架的自重标准值(KN/m2),3.荷载及其效应的计算,(1)作用在模板及支架上的荷载标准值,2)新浇筑混凝土的自重(G2)的标准值新浇筑混凝土自重(G2)的标准值,宜根据混凝土的实际重力密度确定,普通混凝土的重力密度可取24kN/m3。3)钢筋自重标准值(G3)钢筋自重(G3)的标准值应根据施工图确定。一般梁板结构,楼板的钢筋自重可取1.1 kN/m3;梁的钢筋自重可取1.5 kN/m3。,4)新浇筑混凝土对模板侧压力(G4)的标准值采用插入式振捣器,且浇筑速度不大于10m/h,混凝土坍落度不大于180mm时,新浇筑混凝土对模板的侧压力(G4)的标准值可按下列公式分别计算
12、,并取其中较小值。,(1)作用在模板及支架上的荷载标准值,图4-37 混凝土对模板侧压力分布图,式中:新浇筑混凝土作用于模板的最大侧压力标准值(kN/m2);混凝土的重力密度(kN/m3);新浇混凝土的初凝时间(h),可按试验确定。当缺乏试验资料时,可采用(T为混凝土的温度C);,4)新浇筑混凝土对模板侧压力(G4)的标准值,式中 混凝土坍落度影响修正系数。当坍落度大于50mm且不大于90mm时,取0.85;坍落度大于90mm且不大于130mm时,取0.9;坍落度大于130mm且不大于180mm时,取1.0;混凝土的浇筑速度(m/h);混凝土侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面的总高度(m)。,4
13、)新浇筑混凝土对模板侧压力(G4)的标准值,混凝土侧压力的计算分布图形如图4.38所示,图中 为有效压头高度,4)新浇筑混凝土对模板侧压力(G4)的标准值,图4-38 混凝土计算侧压力分布图,当混凝土浇筑速度大于10m/h,或混凝土坍落度大于180mm时,侧压力(G4)可按下式计算。,5)施工人员及设备产生的荷载(Q1)的标准值施工人员及设备产生的荷载(Q1)的标准值,可按实际情况计算,且不应小于2.5 kN/m2。6)混凝土下料产生的水平荷载(Q2)的标准值当从模板底部开始浇筑竖向混凝土构件时,其混凝土侧压力在原有的基础上,还会因倾倒混凝土加大,因而应考虑混凝土下料产生的水平荷载(Q2)。其
14、标准值可按表3采用,其作用范围可取为新浇筑混凝土侧压力的有效压头高度h之内。,(1)作用在模板及支架上的荷载标准值,表3 混凝土下料产生的水平荷载(Q2)的标准值(kN/m2),7)泵送混凝土或不均匀堆载产生的水平荷载(Q3)的标准值泵送混凝土或不均匀堆载产生的水平荷载(Q3)的标准值,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。,6)混凝土下料产生的水平荷载(Q2)的标准值,8)风荷载(Q4)的标准值式中基本风压值应按该规范中n=10年的规定采用,并取风振系数。,表4 部分城市10年一遇基本风压值,(1)作用在模板及支架上的荷载标准值,(2)荷载基本组合的效应设计
15、值模板及支架的荷载基本组合的效应设计值,可按下式计算:,3.荷载及其效应的计算,式中:第i个永久荷载标准值产生的效应值;第j个可变荷载标准值产生的效应值;模板及支架的类型系数;对侧面模板取 0.9;对底面模板及支架取1.0;第j个可变荷载的组合值系数,宜取,三、模板结构设计概述,4.模板及支架的承载力验算模板及支架承载力计算的各项荷载,应采用最不利的荷载基本组合进行设计。参与组合的各项荷载如表5所示。,表5 参与模板及支架承载力计算的荷载,模板及支架结构构件应按短暂设计状况进行承载力计算。承载力计算应符合下式要求:,4.模板及支架的承载力验算,式中:结构重要性系数,对重要的模板及 支架取;对一
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