模板工程主要包括模板和支架两部分。模板面板、支承面板的次楞和主楞以及对拉螺栓等组件统称为模板,模板背侧的支承(撑)架和连接件等统称为支架或模板支架。 模板及支架是施工过程中的临时结构,应编制施工方案,根据结构形式、荷载大小等结合施工过程的安装、使用和拆除等主要工况进行设计,保证其安全可靠,具有足够的承载力和刚度,并保证其整体稳固性。 模板及支架设计应包括下列内容: (1)模板及支架的选型及构造设计;
模板工程主要包括模板和支架两部分。模板面板、支承面板的次楞和主楞以及对拉螺栓等组件统称为模板,模板背侧的支承(撑)架和连接件等统称为支架或模板支架。
模板及支架是施工过程中的临时结构,应编制施工方案,根据结构形式、荷载大小等结合施工过程的安装、使用和拆除等主要工况进行设计,保证其安全可靠,具有足够的承载力和刚度,并保证其整体稳固性。
模板及支架设计应包括下列内容:
(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。
1.选型及构造设计
混凝土结构施工用的模板材料,包括钢材、铝材、胶合板、塑料、木材等。目前,现在施工的模板多使用木材作主、次楞、竹(木)胶合板作面板。为符合“四节一环保”的要求,应提倡“以钢代木”,即提倡采用轻质、高强、耐用的模板材料,如铝合金和增强塑料等;支架材料宜选用钢材或铝合金等轻质高强的可再生材料;连接件宜采用标准定型连接件,有利于操作安全、连接可靠和重复使用。
模板及支架的安装应与其施工图一致。混凝土竖向构件主要有柱、墙和筒壁等,水平构件主要有梁、楼板等。
模板安装应保证混凝土结构构件各部分形状、尺寸和相对位置准确,并应防止漏浆。扣件钢管支架因其灵活性好,通用性强,是目前我国的主要模板支架形式。采用扣件式钢管作模板支架时,支架搭设应符合下列规定:
1)模板支架搭设所采用的钢管、扣件规格,应符合设计要求;立杆纵距、立杆横距、支架步距以及构造要求,应符合专项施工方案的要求。
2)立杆纵距、立杆横距不应大于1.5m,支架步距不应大于2.0m;立杆纵向和横向宜设置扫地杆,纵向扫地杆距立杆底部不宜大于200mm,横向扫地杆宜设置在纵向扫地杆的下方;立杆底部宜设置底座或垫板。
3)立杆接长除顶层步距可采用搭接外,其余各层步距接头应采用对接扣件连接,两个相邻立杆的接头不应设置在同一步距内。
4)立杆步距的上下两端应设置双向水平杆,水平杆与立杆的交错点应采用扣件连接,双向水平杆与立杆的连接扣件之间的距离不应大于150mm。
5)支架周边应连续设置竖向剪刀撑。支架长度或宽度大于6m时,应设置中部纵向或横向的竖向剪刀撑,剪刀撑的间距和单幅剪刀撑的宽度均不宜大于8m,剪刀撑与水平杆的夹角宜为45°~60°;支架高度大于3倍步距时,支架顶部宜设置一道水平剪刀撑,剪刀撑应延伸至周边。
6)立杆、水平杆、剪刀撑的搭接长度,不应小于0.8m,且不应小于2个扣件连接,扣件盖板边缘至杆端应不小于100mm。
7)扣件螺栓的拧紧力矩不应小于40N?m,且不应大于65N?m。
8)支架立杆搭设的垂直偏差不宜大于1/200。
2.荷载计算
作用在模板系统上的荷载分为永久荷载和可变荷载。永久荷载有:模板及支架的自重、新浇筑混凝土自重、钢筋自重、以及新浇筑混凝土对模板侧面的压力。可变荷载有:施工人员及施工设备荷载、混凝土下料产生的荷载、泵送混凝土或不均匀堆载等因素产生的附加水平荷载及风荷载等。各项荷载标准值按规定进行计算。
模板及支架设计时,根据实际情况计算不同工况下的各项荷载及其组合,应根据施工过程中各种受力工况进行结构分析,并确定其最不利的作用效应组合。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(荷载标准值乘以荷载分项系数);计算正常使用极限状态的变形时,应采用荷载标准值。
3.计算内容
当验算模板及其支架的刚度时,其最大变形值不得超过下列容许值:
支架的高宽比不宜大于3;当高宽比大于3时,应加强整体稳固性措施。
模板结构构件的长细比应符合下列规定:
对现浇混凝土模板计算,面板可按简支跨计算,应验算跨中和悬臂端的最不利抗弯强度和挠度。支承楞梁计算时,次楞一般为两跨以上连续楞梁,当跨度不等时,应按不等跨连续楞梁或悬臂楞梁设计;主楞可根据实际情况按连续梁、简支梁或悬臂梁设计;同时次、主楞梁均应进行最不利抗弯强度与挠度计算。对拉螺栓应确保内、外侧模能满足设计要求的强度、刚度和整体性。
柱箍应采用扁钢、角钢、槽钢和木楞制成,其受力状态应为拉弯杆件,进行柱箍间距和强度计算。
立柱承受模板结构的垂直荷载,应进行强度、稳定性和地基承载力计算。用对接扣件连接的扣件式钢管立柱应按单杆轴心受压构件计算,其计算应符合相应规范要求,计算长度采用纵横向水平拉杆的最大步距。
采用钢管和扣件搭设的支架设计时,应符合下列规定:
1)钢管和扣件搭设的支架宜采用中心传力方式;
2)单根立杆的轴力标准值不宜大于12kN,高大模板支架单根立杆的轴力标准值不宜大于10kN。
3)立杆顶部承受水平杆扣件传递的竖向荷载时,立杆应按不小于50mm的偏心距进行承载力验算,高大模板支架的立杆应按不小于100mm的偏心距进行承载力验算;
4)支承模板的顶部水平杆可按受弯构件进行承载力验算;
5)扣件抗滑移承载力验算按现行标准的有关规定执行。
每项计算列出计算简图和截面构造大样图,注明材料尺寸、规格、纵横支撑间距。
4.施工图
模板与支架施工图应包括支模区域立杆、纵横水平杆平面布置图,支撑系统立面图、剖面图,水平剪刀撑布置平面图及竖向剪刀撑布置投影图,节点大样图等。
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