現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)模板的設(shè)計

1、現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)模板的設(shè)計一、模板設(shè)計的內(nèi)容和原則一、模板設(shè)計的內(nèi)容和原則 1、模板設(shè)計的內(nèi)容：主要包括選型、選材、配板、荷載計算，結(jié)構(gòu)驗算。 2、設(shè)計原則 1）實用性：模板不能漏漿，不能變形，要保證混凝土的質(zhì)量及外觀尺寸符合設(shè)計要求 2）安全性：模板工程包括支架必須保證其安全性南京河西中央公園地下室施工模板支架整體坍塌（南京河西中央公園地下室施工模板支架整體坍塌（2005年年5月）月） 模板工程的安全性十分重要模板工程的安全性十分重要 2006年年10月月8日南京江寧翠屏國際城會所模板支日南京江寧翠屏國際城會所模板支架整體坍塌，架整體坍塌，300m2，死，死1人人支架失穩(wěn)支架失穩(wěn)塌陷的區(qū)域塌陷

2、的區(qū)域3）經(jīng)濟性：模板工程為臨時性結(jié)構(gòu)，最多保持半年，所以模板構(gòu)造要簡單，支拆要方便，盡量就地取材，降低造價。二、模板設(shè)計的荷載取值：二、模板設(shè)計的荷載取值：（一）荷載：模板及支架的荷載分為荷載標準值和荷載設(shè)計值，后者應(yīng)以荷載標準值乘以相應(yīng)的荷載分項系數(shù)。1、荷載標準值1）模板及支架自重標準值 一般應(yīng)根據(jù)予先選定的模板支架形式，選用的材料等情況為依據(jù)計算自重標準值。 模板構(gòu)件的名稱 木模板組合鋼模板鋼框膠合板模板平板的模板及小楞0.30 0.500.40樓板模板（其中包括梁的模板）0.50 0.750.60樓板模板及其支架（樓層高度為4m以下）0.75 1.100.95 對形式復雜、計算困難，

3、也可根據(jù)下表的經(jīng)驗數(shù)據(jù)計算。2）新澆混凝土自重標準值 一般應(yīng)以實際重力密度確定，但對普通混凝土也可采用24kN/m33）鋼筋自重標準值： 一般是按圖紙計算確定，但也可采用以下近似值 框架梁：1.5kN/m3 樓板：1.1kN/m34）施工人員及設(shè)備荷載標準值 計算模板及直接支承模板的小楞時，對均布荷載取2.5 kN/，另應(yīng)以集中荷載2.5 kN再行驗算 計算直接支承小楞結(jié)構(gòu)構(gòu)件（如托梁等） 均布活荷載取1.5 kN/ 計算支架立柱及其他支承結(jié)構(gòu)時 均布活荷載取1.0 kN/m25）振搗混凝土時產(chǎn)生的荷載標準值 對水平模板可采用2.0 kN/m2 對垂直模板可采用4.0 kN/m26）新澆混凝土

4、對模板側(cè)面的壓力標準值 采用內(nèi)部振搗器時，按以下兩公式計算并取小值2/1210c0.22FVtHcF式中 F新澆筑混凝土對模板的最大側(cè)壓力（kN/m2）； 混凝土的重力密度（kN/m3） 新澆筑混凝土的初凝時間（h）,可按實測確定。當缺乏試 驗資料時，可采用 計算（T為混凝土的溫 度） 混凝土的澆筑速度（m/h） 混凝土側(cè)壓力計算位置處至新澆筑混凝土頂面的總高度（m） 外加劑影響修正系數(shù)，不摻外加劑時取1.0；摻具有緩凝作 用的外加劑時取1.2； 混凝土坍落度影響修正系數(shù)，當坍落度小于30mm時，取 0.85；50-90mm時，取1.0；110-150mm時，取1.15 c0tVH1215/2

5、000Tt7）傾倒混凝土時產(chǎn)生的荷載標準值 傾倒混凝土時對垂直面的模板產(chǎn)生的水平荷載標準值，可按下表采用 傾倒混凝土時產(chǎn)生的水平荷載標準值（kN/） 向模板內(nèi)供料方法水平荷載溜槽、串筒或?qū)Ч?容積小于0.2m3的運輸器具2容積為0.2-0.8m3的運輸器具4容積為大于0.8m3的運輸器具6 對于模板來說荷載只有上述7項，對于水平模板的支撐結(jié)構(gòu)還應(yīng)考慮在拆模前，上一層繼續(xù)澆注，傳遞下來的荷載。2、荷載的設(shè)計值 為了增加模板結(jié)構(gòu)的可靠度，提高安全性，在所有工程設(shè)計時，對強度計算均采用設(shè)計值，撓度計算采用標準值 設(shè)計值是在標準值乘以相應(yīng)的荷載分項系數(shù)模板及支架荷載分項系數(shù) 項次荷載類別 1模板及支架

6、自重1.22新澆筑混凝土自重3鋼筋自重4施工人員及施工設(shè)備荷載1.45振搗混凝土時產(chǎn)生的荷載6新澆筑混凝土對模板側(cè)面的壓力1.27傾倒混凝土時產(chǎn)生的荷載1.4i 荷載的分項系數(shù)是為了考慮荷載標準值計算時的誤差，或者在實際中出現(xiàn)了我們事前沒有估計到的荷載，以保證在這種情況下模板結(jié)構(gòu)的安全。（包括制造誤差）3、荷載的組合 上述荷載在模板計算時并不是全部用到，而是根據(jù)計算部位的不用采用不同的幾種荷載進行計算 荷載的組合見下表 荷載類別及編號名稱類別編號模板結(jié)構(gòu)自重新澆筑混凝土自重鋼筋自重施工人員及施工設(shè)備荷載振搗混凝土時產(chǎn)生的荷載新澆筑混凝土對模板側(cè)面壓力傾倒混凝土時產(chǎn)生的荷載恒載恒載恒載活載活載恒

7、載活載項次項目荷載組合計算承載能力驗算剛度1平板及薄殼的模板及支架+2梁和拱模板的底板及支架+3梁、拱、柱（邊長300mm）、墻（厚100 mm）的側(cè)面模板 + 4大體積結(jié)構(gòu)、柱（邊長300 mm ）、墻（厚100 mm ）的側(cè)面模板 + 荷 載 組 合4、荷載的折減系數(shù)1）對鋼模板及其支架的設(shè)計，其荷載設(shè)計值可乘以0.85系數(shù)予以折減，但其截面塑性發(fā)展系數(shù)取1.02）采用冷彎薄壁型鋼材料，由于原規(guī)范對鋼材允許應(yīng)力不予提高，因此荷載設(shè)計值也不予折減，系數(shù)為1.03）對木模板及其支架的設(shè)計，當木材含水率小于25%時，其荷載設(shè)計值可乘以0.9系數(shù)予以折減4）在風荷載作用下，驗算模板及其支架的穩(wěn)定性

8、時，其基本風壓值可乘以0.8系數(shù)予以折減三、模板的撓度值規(guī)定三、模板的撓度值規(guī)定 模板結(jié)構(gòu)設(shè)計和其它結(jié)構(gòu)一樣，必須滿足強度和剛度的要求，強度是通過計算承載力來保證，剛度是通過計算撓度來保證。 撓度值的限制是規(guī)范規(guī)程根據(jù)大量實際數(shù)據(jù)分析后得來的。 撓度限制值如下： 1）對結(jié)構(gòu)表面外露（不做裝修）的模板，為模板構(gòu)件計算跨度的1/400 2）對結(jié)構(gòu)表面隱蔽（做裝修）的模板，為模板構(gòu)件計算跨度的1/250 3）支架的壓縮變形值或彈性撓度，為相應(yīng)的結(jié)構(gòu)計算跨度的1/1000 當梁板跨度4m時，模板就按設(shè)計要求起拱，如無設(shè)計要求，起拱高度宜為跨度的1/1000到3/1000現(xiàn)澆梁板結(jié)構(gòu)板模板計算 一、支模

9、條件及選用材料一、支模條件及選用材料 1、板模板采用18厚竹膠板，支撐木方采用紅松木，寬5，高80，木方間隔距離0.4m，托梁采用75100木方,立桿采用483鋼管，采用可調(diào)托支座 2、立桿橫向間距1.2m，縱向間距1.2m，步距1.2m 立桿上端伸出至模板支撐點長度為0.2m，模板支架搭設(shè)高度6.0米 3、材料系數(shù) 面板彈性模量E=5000N/mm2,面板抗彎強度設(shè)計值13N/mm2 紅松木方彈性模量E=9000N/mm2,木方抗彎強度設(shè)計值13N/mm2 木方抗剪強度設(shè)計值1.4N/mm2 4、模板參數(shù) 鋼筋混凝土板厚130二、樓板模板計算二、樓板模板計算1、荷載：恒載 模板自重：0.01

10、85=0.09kN/ 混凝土自重：240.13=3.12kN/ 鋼筋自重：1.10.13=0.143kN/恒載：活荷載：施工人員及設(shè)備荷載（板模計算取2.5kN/）荷載系數(shù)：恒載1.2+活荷載1.4kN/m35. 31143. 012. 309. 01qkN/m5 . 215 . 22qkN/m52. 75 . 302. 44 . 15 . 22 . 135. 3q2、強度計算按三跨連續(xù)梁計算，跨度模板厚18，抵抗矩3、撓度計算查手冊，三跨連續(xù)梁撓度計算公式為荷載取值，撓度計算采用荷載標準值規(guī)程規(guī)定，結(jié)構(gòu)表面裝修撓度滿足要求m4 . 0lkN.m 0.124 . 052. 710110122q

11、l3322mm 10541810006161bhW 2236mm/13/mm2.2210541012. 0fWxql100677. 04kN/m 35. 3q mm6 . 12504002501l33310864181000121121bhx 1.600.23810486500010040035. 3677. 034322c3 . 35856161mbhWx433c3 .21385121121mbhxkN/m42. 112. 030. 14 . 03 . 013. 04 . 01.1241q三、模板支撐方木計算三、模板支撐方木計算 方木按三跨連續(xù)梁計算 1、截面特征2、荷載計算恒載：鋼筋混凝土

12、板和模板自重活荷載:kN/m0 . 14 . 05 . 22qkN/m10. 34 . 170. 10 . 14 . 142. 12 . 1q3、強度計算1）抗彎強度計算抗彎強度滿足要求2）抗剪強度計算查手冊 剪力抗剪強度滿足要求kN.m 446. 02 . 11 . 310110122ql 2236mm/13/mm37. 8103 .5310446. 0fWbhV23qlV6 . 0kNqlv23. 22 . 11 . 36 . 06 . 0 223/4 . 1/836. 0805021023. 2323mmmmbhv4、撓度計算查手冊撓度計算公式1）荷載取值撓度計算為恒載標準值2）撓度計算

13、撓度滿足要求xql100677. 04kN/m42. 1qmmxql60. 004.2384.1380591053.1180501219000100100042. 1677. 0100677. 036344 mmlmm42506 . 0四、托梁計算四、托梁計算 托梁按三跨度連續(xù)梁計算 1、托梁材料及截面特征值 托梁選用75100木方 彈性模量： 抗彎強度： 抗剪強度：322c125105 . 76161mbhWx433625105 . 7121121cmbhx2mm/90002mm/13wf 2mm/41. 1cf2、強度計算1）荷載取值恒載集中力:活載：按規(guī)范規(guī)定不直接支撐模板的托梁活荷載取

14、值為1.5kN/k704. 12 . 142. 11k72. 02 . 14 . 05 . 12k05. 372. 04 . 1704. 12 . 12）抗彎強度計算抗彎強度滿足要求3）抗剪強度計算抗剪強度滿足要求kN.m 977. 02 . 105. 3267. 0267. 0pl2236mm/13/mm82. 71012510977. 0wfWkN86. 305. 3267. 1267. 1V23/mm77. 01007521086. 3323bhV 22/mm41. 1/mm77. 0cf3、撓度計算1）荷載取值，撓度驗算取恒載標準值2）查手冊撓度滿足要求k704. 1mm9 . 010

15、6259000100101200704. 1883. 1100883. 14333l4.8mm25012002509 . 0l五、模板支架立桿計算五、模板支架立桿計算 立桿采用483鋼管，縱橫間距1.2m，步距1.2m 1、鋼管截面特征值 根據(jù)建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范立桿計算長度取以下兩種計算結(jié)果的大值 查表： 所以 3434382. 74 . 21 . 24 . 2414. 34cmRrRWx224. 4cm43373.103 . 023 . 01 . 214. 32cmrxahkl2101155. 1k869. 11mh2 . 1ma2 . 0492. 22ml45. 32 .

16、 022 . 1869. 1155. 101mhkl45. 32 . 1492. 2155. 1202ml45. 302、荷載取值恒載 模板結(jié)構(gòu)自重（查表）為0.3kN/ 新澆混凝土自重0.1324=3.12kN/ 鋼筋自重0.131.1=0.143kN/ 3.563kN/架桿自重:活荷載：根據(jù)規(guī)范規(guī)定取1.0kN/所以立桿荷載 P恒=3.5631.21.2+0.20531.21.2=5.42kN P活=1.01.21.2=1.44kN荷載設(shè)計值 P=1.25.42+1.41.44=8.52kN2kN/m2053. 0q3、強度及穩(wěn)定性驗算查表滿足強度及穩(wěn)定性要求4、立桿地基承載力計算1）地基

17、承載力標準值按實際情況選用。無實測值一般可考慮按100KPa120KPa確定。2）立桿墊板面積取0.3m0.4m=0.1209 .21659. 11045. 320il156. 0 22230mm/205mm/1281024. 4156. 01052. 8cf3）荷載取值： 取上部結(jié)構(gòu)傳至立桿基礎(chǔ)頂面的軸向力標準值。根據(jù)荷載規(guī)程規(guī)定，板模板支架活荷載取值為自重和施人員及施工設(shè)備荷載。均布活荷載取值為1.0KN/。 所以 P=8.52KN 地基承載力滿足要求。4）地基下如為結(jié)構(gòu)層，應(yīng)驗算結(jié)構(gòu)承載能力。如不滿足要求應(yīng)進行加固處理。 地基下如為回填土應(yīng)進行夯實并且由實驗室提供壓實系數(shù)，以確定承載力范

18、圍。KPa100KPa7112. 052. 8f梁模板的驗算：（底模板、側(cè)模板）梁模板的驗算：（底模板、側(cè)模板）一、梁模板的參數(shù) 梁截面尺寸為250600mm，跨底度為7000mm，矩形梁 底模采用紅松木板模板厚度為40mm。模板底楞木間距為0.8m。側(cè)模板厚度為25mm，側(cè)模立擋間距為0.5m。二、材料參數(shù)1、查手冊、木材：抗壓強度：fC=10N/mm2 抗剪強度：fV=1.4N/mm2 抗彎強度：fm=13N/mm2 彈性模量：E=9000 N/mm2 容 重：Q=5KN/m32、模板的力學參數(shù)：底模：抵抗矩 慣性矩側(cè)模：抵抗矩 慣性矩34221067. 6402506161mmbhWx4

19、633103 . 140250121121mmbhx34221025. 6256006161mmbhWx4533108 . 725600121121mmbhx三、底模驗算1、強度驗算1）荷載計算：荷載標準值：（根據(jù)荷載組合規(guī)定計算）底模自重：50.040.25=0.05KN/m混凝土自重：240.250.6=3.6KN/m鋼筋自重：1.50.250.6=0.225KN/m 3.875KN/m活荷載標準值：振搗混凝土荷載：20.25=0.5KN/m荷載設(shè)計值：q=1.23.875+1.40.5=4.65+0.7=5.35KN/m2）抗彎強度驗算：底模下楞木間距為0.8m，按三跨度續(xù)梁計算：底模板

20、抗彎強度滿足要求。3）抗剪強度驗算：查手冊：抗剪強度滿足要求。KN.m342. 08 . 035. 51 . 01 . 022ql246N/mm12. 51067. 610342. 0W22N/mm13N/mm12. 5mf56. 28 . 035. 56 . 06 . 0 qlV 223/mm4 . 1/mm77. 01007521086. 3323cfbhV）撓度驗算：荷載不包括振搗混凝土荷載，取荷載標準值計算所以查手冊：撓度滿足要求。四、側(cè)模驗算：1、荷載取值：1）新澆混凝土對側(cè)模的壓力KN/m875. 3qmm2 . 3250mm918. 0103 . 19000100800875. 3677. 0100677. 0644lqlVt210c10.22Fc2F3c24KN/m71. 51520200152000thmV/22 .