模板及支撐系統(tǒng)的施工荷載計算

模板及支撐系統(tǒng)的施工荷載計算摘要：本文是以木模板、鋼管腳手排架的模板支撐系統(tǒng)為研究對象，在泵送、預拌商品混凝土、機械振搗的施工工藝條件下，對施工荷載進行了計算，并應用了統(tǒng)計學原理，獲得不同截面梁、板的施工荷載值，不僅減化了計算工作量，并能方便查找應用。關鍵詞：模板鋼管支撐混凝土施工荷載分項系數(shù)側(cè)壓力荷載組合1施工荷載計算的計算依據(jù)施工荷載的計算方法應符合《建筑結構荷載規(guī)范》GB50009-2001的規(guī)定。本文僅適用于木模板、鋼管腳手排架、鋼管頂撐、支撐托的模板支撐系統(tǒng)；采用泵送、預拌商品混凝土，機械振搗的施工工藝，并依據(jù)原《混凝土結構工程施工驗收規(guī)范》GB50204-92，附錄中有關“普通模板及其支架荷載標準值及分項系數(shù)”的取值標準。2模板支撐系統(tǒng)及其新澆鋼筋混凝土自重的計算參數(shù)：模板及其支架的自重標準值應根據(jù)模板設計圖確定，新澆混凝土自重標準值可根據(jù)實際重力密度確定，鋼筋自重標準值可根據(jù)設計圖紙確定，也可以按下表采用：鋼筋混凝土和模板及其支架自重標準值和設計值統(tǒng)計表材料名稱單位標準值分項系數(shù)設計值備注平板的模板KM/m20.31.20.36包括小楞梁的模板KN/m20.51.20.6展開面積普通混凝土KN/m3241.228.8樓板的鋼筋KN1.11.21.32每立方米混凝土的含量梁的鋼筋KN1.51.21.8模板及支架KN/m20.751.20.9層高≤4m3施工人員及設備荷載的取值標準：施工活荷載的取值標準應根據(jù)不同的驗算對象，對照下表選取，對于大型設備如上料平臺、混凝土輸送泵、配料機、集料斗等的施工荷載，應根據(jù)實際情況計算，并在大型設備的布置點，采取有針對性的加固措施。施工活荷載標準值和設計值統(tǒng)計表序號計算構件名稱荷載類型單位標準值分項系數(shù)設計值備注1模板及直接支撐模板的小楞均布荷載KN/m22.51.43.5比較兩者,取較大彎矩值2集中荷載KN2.51.43.53支撐小楞構件均布荷載KN/m21.51.42.1指大橫桿4支架立桿均布荷載KN/m21.01.41.4及支承構件5水平模板振搗荷載KN/m22.01.42.8澆筑混凝土6垂直模板振搗荷載KN/m24.01.45.6振搗側(cè)壓力7柱、墻支架水平荷載KN/m22.01.42.8泵送混凝土4混凝土樓板的施工荷載計算：現(xiàn)澆混凝土樓面板的施工荷載主要有新澆混凝土、鋼筋、模板和支撐系統(tǒng)的自重，以及施工活荷載組成，針對驗算的具體對象，采用相應的荷載組合方式，現(xiàn)以100mm厚的混凝土樓面板舉例，進行施工荷載組合設計值的計算，依此類推得到不同厚度樓板的施工荷載組合設計值，以便查表應用。100mm樓板施工階段恒荷載的計算與統(tǒng)計材料名稱計算式恒載標準值分項系數(shù)恒載設計值備注樓板的鋼筋混凝土0.1×(24+1.1)2.51KN/m21.23.01KN/m2100mm樓板平板的模板及小楞0.30.3KN/m21.20.36KN/m2木模板樓板的模板及支架0.750.75KN/m21.20.90KN/m2層高不大于4m樓板施工活荷載的計算與統(tǒng)計序號驗算對象人員及設備分項系數(shù)活荷載設計值備注1模板及小楞2.5KN/m21.4取集中荷載3.5KN驗算平模板和小楞時，以集中荷載進行組合，其彎矩最不利。22.5KN1.43大橫桿1.5KN/m21.42.1KN/m2指直接支承小楞的結構構件4立桿1.0KN/m21.41.4KN/m2支架立柱和其它支承結構構件100mm樓板的施工荷載組合計算與統(tǒng)計驗算對象恒荷載設計值活荷載設計值荷載組合設計值備注平模板3.01KN/m2集中荷載3.5KN3.01KN/m2+3.5KN均布加集中荷載小楞3.01+0.36KN/m2集中荷載3.5KN3.37KN/m2+3.5KN均布加集中荷載大橫桿3.01+0.36KN/m22.1KN/m25.47KN/m2均布荷載立桿3.01+0.90KN/m21.4KN/m25.31KN/m2均布荷載不同厚度樓板施工荷載組合設計值的統(tǒng)計表驗算對象樓板不同厚度(mm)時的施工荷載組合設計值KN/m2100120140150160180200220240250260280300模板3.013.614.224.524.825.426.026.637.237.537.838.439.04在上述均布荷載的基礎上與集中荷載組合3.5KN小楞3.373.974.584.885.185.786.386.997.597.898.198.799.40在上述均布荷載的基礎上與集中荷載組合3.5KN大橫桿5.476.076.686.987.287.888.489.099.699.9910.2910.8911.50立桿5.315.916.526.827.127.728.328.939.539.8310.1310.7311.34力。按照現(xiàn)行國家行業(yè)標準《建筑工程大模板技術規(guī)程》JGJ74－2003、J270－2003的規(guī)定：參與大模板側(cè)壓力的荷載組合項為：傾倒混凝土時產(chǎn)生的荷載、振搗混凝土時產(chǎn)生的荷載和新澆混凝土對模板的側(cè)壓力組成。筆者認為：在采用預拌、泵送混凝土，機械振搗施工工藝時，在泵送混凝土的出料口，一邊傾倒、一邊振的混凝土是常見的，也是不可避免的施工過程。因此模板側(cè)壓力的荷載組合項由：傾倒混凝土時產(chǎn)生的荷載、振搗混凝土時產(chǎn)生的荷載和新澆混凝土對模板的側(cè)壓力三項組成，方比較切合實際。按照施工現(xiàn)場實際的混凝土的澆筑速度計算公式，F(xiàn)=58.29×可得下表：新澆混凝土對模板面的側(cè)壓力（KN/m2）實際澆筑速度V（m/h）１２３４５６7側(cè)壓力標準值（KN/m2）58.2982.43100.96116.58130.34142.78154.22荷載分項系數(shù)1.21.21.21.21.21.21.2振搗荷載（KN/m2）4444444傾倒荷載（KN/m2）4444444活荷載分項系數(shù)1.41.41.41.41.41.41.4側(cè)壓力設計值（KN/m2）81.15110.12132.35151.10167.61182.54196.26按照側(cè)壓力計算位置至新澆混凝土頂面實際澆筑高度的計算公式，F(xiàn)==24H可得下表：新澆混凝土對模板面的側(cè)壓力（KN/m2）頂面的實際高度H（m）１２３４５６7側(cè)壓力標準值（KN/m2）24487296120142168荷載分項系數(shù)1.21.21.21.21.21.21.2振搗荷載（KN/m2）4444444傾倒荷載（KN/m2）4444444荷載分項系數(shù)1.41.41.41.41.41.41.4側(cè)壓力設計值（KN/m2）4068.897.6126.4155.2181.6212.8根據(jù)上述兩個表格，就可繪出混凝土的澆筑速度或澆筑高度，與側(cè)壓力設計值的關系曲線，通過對圖表的分析，不難看出當混凝土側(cè)壓力計算位置至新澆混凝土頂面的總高度不大于6m時，可直接查高度計算公式，反之當高度大6m時應用速度公式，這樣可以大大地減化計算過程。7結束語：7.1施工荷載的計算、統(tǒng)計和組合，是模板支撐系統(tǒng)設計的基礎工作，是保證經(jīng)濟合理、安全可靠和技術先進的關鍵數(shù)據(jù)之一。7.2應用統(tǒng)計學原理和數(shù)據(jù)庫模式，采用Excel電子表格，輸入計算公式后，只要修改梁、板結構的截面參數(shù)，就能準確無誤的自動生成施工荷載值；移動鼠標打開插入的批注，就可了解該數(shù)據(jù)庫的使用方法，這樣可以很方便地提高了施工荷載計算的工作效率，方便大家推廣運用。7.3