模板设计
第一节 模板设计荷载计算及有关规定
一、模板及支架的荷载标准值 (一)永久荷载标准值
1、模板及其支架自重标准值(G1K)应根据模板设计图确定。对肋形楼盖及无梁楼板的
自重标准值可按表(表1-1)
模板构件的名称 平板的模板及小梁 楼板的模板(包括梁的模板) 楼板模板及其下支架 (楼层高度4m以下) 表1-1 木模板(KN/m2) 0.3 0.5 钢模板(KN/m2) 0.5 0.75 0.75 1.10 2、新浇筑砼自重标准值(G2K),对普通砼可采用24 KN/m3,其他砼可根据实际重力密度确定。
3、钢筋自重标准值(G3K)应根据工程设计图确定。对一般梁板结构每立方米钢筋砼的钢筋自重标准值:楼板可取1.1 KN;梁可取1.5 KN。
4、当采用内部振捣器时,新浇砼作用于模板的侧压力标准值(G4K)可按下式计算,并取两式中取最小值:
F?0.22?ct0?1?2v12 (1)
F??cH(2)
式中 F-----------新浇砼作用与模板的侧压力计算值KN/m2
?c----------砼的容重KN/m3
?1----------外加剂影响系数;不加外加剂?1=1.0 加有缓凝的外加剂?1=1.2
?2---------坍落度(s)影响系数;当坍落度小于30mm时,取0.85;坍落度为
50~90mm时,取1.0;坍落度为110~150mm时,取1.15;
t0---------新浇砼的初凝时间(h),按试验确定;当缺乏试验资料时,可采用
t0?200
T?15T------------砼浇注时砼的温度(取气温+20℃) v-----------砼浇筑速度(m/h)
;砼侧压力的计算H----------砼侧压力计算位置处至新浇砼顶面的总高度(m)
分布图如下图
(二)可变荷载标准值
1、施工人员及设备自重荷载标准值(Q1K)当计算模板和直接支撑模板小梁时,均布荷载取2.5 KN/m2,再用集中力P=2.5KN进行验算,比较两者所获得的弯矩值取较大值; 当计算直接支撑小梁的主肋时,均布荷载取1.5 KN/m2;当计算支架立柱及其他支撑结构构件时,均布荷载可取1.0 KN/m2。
注:①对大型浇筑设备,如上料平台、砼输送泵等按实际情况计算;采用布料机上料进行
浇筑时,活荷载取4 KN/m2
②砼堆积高度超过100mm以上者按实际高度计算。
③模板单块宽度小于150mm时,集中荷载可分布于相邻的两块板面上。
2、振捣砼产生的荷载标准值(Q2K),对水平模板可采用2 KN/m2 对垂直面模板可采用4 KN/m2,且作用范围在新浇筑砼侧压力有效压头高度之内。
3、倾倒砼时,对垂直面模板产生的水平荷载标准值(Q3K)可按表1-2采用
倾倒砼产生的水平荷载标准值(KN/m2)表1-2 向内部模板供料的方法 用串桶、溜槽、导管 容量小于0.2 m3的运输器具 水平荷载 2 2 容量为0.2~0.8 m3的运输器具 4 容量大于0.8 m3的运输器具 注:作业范围在有效压头高度以内
6 二、荷载设计值
(一)计算模板及支架结构或构件的强度、稳定性和连接强度时,应采用荷载设计值(荷载标准值×荷载分项系数)
(二)计算正常使用极限状态的变形时,采用荷载标准值 (三)载设分项系数应按表1-3
表1-3 项目 模板及其支架自重标准值(G1K) 现浇素砼自重标准值(G2K) 钢筋自重标准值(G3K) 新浇砼对模板的侧压力标准值(G4K) 施工人员及设备自重荷载标准值(Q1K) 振捣砼产生的荷载标准值(Q2K) 倾倒砼时产生的水平荷载标准值(Q3K) 风荷载(wK) 其荷载设计值不应折减
1.4 (四)钢面板及支架作用荷载设计值可乘以系数0.95进行折减。当采用冷弯薄壁型钢时,
永久荷载分项系数 一般情况下应取1.4 对于标准值大于4KN/m2的活荷载应取1.3。 永久荷载分项系数 (1) 当其效应对结构不利时:对由可变荷载效应控制的组合应取1.2;对由永久荷载效应控制的组合应取1.35; (2) 当其效应对结构有利时:一般取1.0 对结构的倾覆、滑移验算应取0.9 计算承载力 三、荷载组合
参与计算模板及其支架荷载效应组合的各项荷载标准值组合应符合下表1-4的规定。
表1-4
项目 1 2 平板和薄壳的模板及支架 梁和拱的底模板及支架 梁、拱、柱(边长不大于300mm)、墙(厚度不大于100mm)的侧面模板 大体积结构、柱(边长不大于300mm)、墙(厚度不大于100mm)的侧面模板 参与组合的荷载类别 计算承载力 计算挠度 G1K+G2K+G3K+Q1K G1K+G2K+G3K G1K+G2K+G3K+Q2K G1K+G2K+G3K G4K+Q2K G4K G4K 3 4 G4K+Q3K 注:计算挠度荷载取标准值;计算承载力应采用荷载设计值。
四、变形值规定
(一)于验算模板及支架的刚度时,其最大变形值不得超过下列允许值: 1、对于结构表面外露的模板,为模板计算跨度的L/400 2、对于结构表面隐蔽的模板,为模板计算跨度的L/250
3、支架的压缩变形或单性挠度,为相应的结构计算跨度的L/1000 (二)组合钢模板结构或其构配件的最大变形值不得超过1-5的规定。
组合钢模板结构或其构配件的容许变形值(mm)表1-5
部件名称 钢模板的面板 单块钢模板 钢楞 柱箍 桁架、钢模板结构体系 支撑系统累计 容许变形值 ≤1.5 ≤1.5 L/500或≤3.0 B/500或≤3.0 L/1000 ≤4.0
第二节 设计示例
算例一:现浇楼板模板计算
某现浇梁板结构,楼板160mm厚,采用12mm胶合板作底模,胶合板尺寸为1000mm*2000mm;用50*100mm方木作小肋(次肋),方木长度4m,间距250mm;主肋用两根外径48mm壁厚3mm钢管,间距1200mm;支柱用外径48mm壁厚3mm钢管,支柱上放承托,支柱横杆间
距为1200mm,试对模板和支撑系统进行验算。
一、计算荷载:
1、模板自重:G1K?0.5KN/m
2、砼 自 重:G2K?24KN/m?0.16?3.84KN/m
3223、钢筋自重:G3K?1.1KN/m?0.16?0.176KN/m 4、施工荷载:Q1K?2.5KN/m
232q?(G1K?G2K?G3K)?1.2?Q1K?1.4?(0.5?3.84?0.176)?1.2?2.5?1.4?8.92KN/m2
二、计算:胶合板模板
因方木长向沿胶合板长向布置,且在胶合板长向接缝处有方木,故胶合板单向受力。因胶合板宽度1000mm,而方木间距为250mm,故胶合板应简化为:
250250250250 实际按三跨连续单向板计算,取1000mm宽为计算单元。
q1q1?8.92KN/m2?1m?8.92KN/m
1、计算强度: 故:M?121q1l??8.92?0.252?0.05575KN?m 101011W?bh2??1000?122?2.4?104mm3
66M0.05575?106????2.33N/mm2 4W2.4?10胶合板允许应力????11N/mm?2.33N/mm(可行)
222、扰度计算:
荷载取标准值,且q2?G1K?G2K?G3K?4.52KN/m。 取1m宽为计算单元:q2?4.52KN/m
2q2L4模板挠度w?5
384EI胶合板:E?9.5?10N/mm;I?32131bh??1000?123?1.44?105mm4 1212
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