模板設(shè)計(jì)(工程實(shí)例)
一. 工程概況
本工程建筑面積約25000平方米,由二個(gè)幢號(hào)組成商住樓,現(xiàn)澆鋼筋砼
十三層框剪結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)按8度抗震設(shè)防。建筑總高約為45米,層高為3米,最大跨為6米。
二. 施工方法
(一) 施工準(zhǔn)備
1、模板安裝前基本工作:
(1)放線:首先引測(cè)建筑的邊柱、墻軸線,并以該軸線為起點(diǎn),引出各條軸線。模板放線時(shí),根據(jù)施工圖用墨線彈出模板的中心線和邊線,墻模板要彈出模板的邊線和外側(cè)控制線,以便于模板安裝和校正。
(2)用水準(zhǔn)儀把建筑水平標(biāo)高根據(jù)實(shí)際標(biāo)高的要求,直接引測(cè)到模板安裝位置。
(3)模板墊底部位應(yīng)預(yù)先找平,雜物清理干凈,以保證模板位置正確,防止模板底部漏漿或砼成形后爛根。
(4)需用的模板及配件對(duì)其規(guī)格、數(shù)量逐項(xiàng)清點(diǎn)檢查,未經(jīng)修復(fù)的部件不得使用。
(5)工長(zhǎng)事先確定模板的組裝設(shè)計(jì)方案,向施工班組進(jìn)行技術(shù)、質(zhì)量、安全交底。
(6)經(jīng)檢查合格的模板應(yīng)按安裝程序進(jìn)行堆放或運(yùn)輸。堆放整齊,底部模板應(yīng)墊離地面不少10cm.
(7)支承支柱的土壤地面,應(yīng)事先夯實(shí)整平,加鋪50厚墊板,并做好防水、排水設(shè)置。
(8)模板應(yīng)涂刷脫模劑。結(jié)構(gòu)表面需作處理的工程,嚴(yán)禁在模板上涂刷廢機(jī)油。膠模劑要經(jīng)濟(jì)適用,不粘污鋼筋為主。
(9)做好施工機(jī)具和輔助材料的準(zhǔn)備工作。
(二) 模板安裝
1、 技術(shù)要求:
(1)按配板設(shè)計(jì)循序拼裝,以保證模板系統(tǒng)的整體穩(wěn)定。
(2)配件必須安裝牢固,支持和斜撐的支承面應(yīng)平整堅(jiān)實(shí),要有足夠的受壓面積。
(3)預(yù)埋件、預(yù)留孔洞必須位置準(zhǔn)確,安設(shè)牢固。
(4)基礎(chǔ)模板必須支撐牢固,防止變形,側(cè)模斜撐的底部應(yīng)加設(shè)墊木。
(5)墻、柱模板底面應(yīng)找平,下端應(yīng)事先做好基準(zhǔn)靠緊墊平,模板應(yīng)有可靠的支承點(diǎn),其平直度應(yīng)進(jìn)行校正,兩側(cè)模板均應(yīng)利用斜撐調(diào)整固定其垂直度。
(6)支柱所設(shè)的水平撐與剪刀撐,應(yīng)按構(gòu)造與整體穩(wěn)定性布置。
(7)同一條拼縫上的U形卡,不宜向同一方向卡緊。
(8)墻模板的對(duì)拉螺栓孔應(yīng)平直相對(duì),穿插螺栓不得斜拉硬頂。嚴(yán)禁在鋼模板上采用電、氣焊灼孔。
(9)鋼楞宜采用整根桿件,接頭應(yīng)錯(cuò)開設(shè)置,搭接長(zhǎng)度不應(yīng)少于300mm.
2、 模板安裝注意事項(xiàng)
(1)柱模板
保證柱模板長(zhǎng)度符合模數(shù),不符合模數(shù)的放到節(jié)點(diǎn)部位處理。柱模根部要用水泥砂漿堵嚴(yán),防止跑漿,柱模的澆筑口和清掃在配模時(shí)一并考慮留出。若梁、柱模板分兩次支設(shè)時(shí),在柱子砼達(dá)到拆模強(qiáng)度時(shí),最上一段柱模先保留不拆,以便于與梁模板連接。
按照現(xiàn)行《砼結(jié)構(gòu)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》(GB50204-94),澆筑砼的自由傾落高度不得超過2 的規(guī)定。因此在柱模超過2以上時(shí)可以采取設(shè)門子板車的辦法。
(2)梁模板
梁口與柱頭模板的連接要緊密牢固。
梁模支柱一般情況下采用雙支柱時(shí),間距以60~100 為宜,特殊情況應(yīng)設(shè)計(jì)計(jì)算。
模板支柱縱橫向和水平拉桿、剪刀撐等均應(yīng)按設(shè)計(jì)要求布置,當(dāng)設(shè)計(jì)無規(guī)定時(shí),支柱間距一般不宜大于1,縱橫方向水平拉桿的上下間距不宜大于1.5 ,縱橫方向的剪刀撐間距不大于6米,扣件鋼管支架要檢查扣件是否擰緊。
(3)墻模板
按位置線安裝門洞口模板、預(yù)埋件或木磚。模板安裝按設(shè)計(jì)要求,邊就位邊校正,并隨即安裝各種連接件,支撐件或加設(shè)臨時(shí)支撐。相鄰模板邊肋用U形卡連接的間距不得大于300;對(duì)拉螺栓應(yīng)根據(jù)不同的對(duì)拉形式采用不同的做法。
墻高超過2米以上時(shí),一般應(yīng)留設(shè)門子板。設(shè)置方法同柱模板,門子板水平距一般為2.5米。
(4)樓板模板
采用Φ48×3.5鋼管做立柱,從邊跨一側(cè)開始逐排安裝立柱,并同時(shí)安裝外楞。立柱和鋼楞(大龍骨)間距,根據(jù)模板設(shè)計(jì)計(jì)算決定,一般情況下立柱與外楞間距為600~1200 小龍骨間距400~600 調(diào)平后即可鋪設(shè)模板。在模板鋪設(shè)完,標(biāo)高校正后,立桿之間應(yīng)加設(shè)水平拉桿,其道數(shù)要根據(jù)立桿高度決定,一般情況下離地面200~300 處設(shè)一道,往上縱橫方向每1。2 左右設(shè)一道。
底層地面應(yīng)夯實(shí),底層和樓層立柱均應(yīng)墊通長(zhǎng)腳手板。采用多層支架時(shí),上下層支柱應(yīng)在同一堅(jiān)向中心線上。
(5)基礎(chǔ)模板
為保證基礎(chǔ)尺寸,防止兩側(cè)模板位移,宜在兩側(cè)模板間相隔一段距離加設(shè)臨時(shí)支撐,澆筑砼時(shí)拆除。
箱基底板模板應(yīng)按設(shè)計(jì)要求留置后澆帶,剪力墻壁位置準(zhǔn)確,隨時(shí)找正,及時(shí)擰緊對(duì)拉螺栓。
(6)樓梯模板
施工前應(yīng)根據(jù)實(shí)際層高放樣,先安裝休息平臺(tái)梁模板,再安裝樓梯模板斜楞,然后鋪設(shè)梯底模,安裝外側(cè)模和步模板。
安裝模板蛙要特別注意斜向支柱(斜撐)的固定。防止?jié)仓艜r(shí)模板移動(dòng)。
后澆帶內(nèi)側(cè)模板安裝時(shí),底板處采用以層鋼絲網(wǎng)片支模,墻壁、頂板采用3 厚木板支模。
三、保證安全生產(chǎn)和要求
1、模板上架設(shè)的電線和使用的照明燈具。應(yīng)采用36V的低壓電源或其它有效的安全措施。
2、 作業(yè)時(shí),各種配件應(yīng)放在工具箱或工具袋中,嚴(yán)禁放在模板或腳手
架上,不得掉落。
3、 要避開雷雨天施工。
4、 裝、拆模板時(shí),必須采用穩(wěn)固的登高工具,高度超過3。5 時(shí),必須
搭設(shè)腳手架。裝、拆時(shí)下面不得站人。高處作業(yè)時(shí)操作人員應(yīng)掛上安全帶。裝、拆模板應(yīng)隨拆隨運(yùn)轉(zhuǎn),扣件和鋼管嚴(yán)禁堆放在腳手板上和拋擲。
5、 安裝墻、柱模板
四、模板設(shè)計(jì)
本工程墻、柱模板采用組合鋼模板組拼,支撐、楞采用Φ48×3.5鋼管。
1、墻模板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì):
取6米跨計(jì)算(其余跨度參照),扣除柱位置,凈跨為6-0.24=5.76米。采用 Φ12對(duì)拉螺栓(兩頭采用鉆孔鋼片),縱向間距600mm ,豎向間距300mm 。組合鋼模拼裝詳附圖所示。
鋼材抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值:Q 235鋼為215N/ mm 2。鋼模的允許撓度:面板為1.5mm ,鋼楞為3mm 。
驗(yàn)算:鋼模板、鋼楞和對(duì)拉Φ12鋼筋是否滿足設(shè)計(jì)要求。
(1)、荷載設(shè)計(jì)值
砼自重rc =24KN/mm 3,強(qiáng)度等級(jí)C30,坍落度12cm
a 、砼側(cè)壓力
砼初凝時(shí)間: t0 =200/T+15=200/20+15=5.71h
F1=0.22×rc×t0×1×1.15 ×1.81/2 =46.52KN/ 2
F2=rc×H=24×0.8=67.2KN/m 2
取兩者中小值,即F1=46.52KN/m 2,
實(shí)際值F=F1×1×1.15=53.5KN/m 2
b. 傾倒砼時(shí)產(chǎn)生的水平荷截
采用導(dǎo)管為2KN/m 2
荷載實(shí)際值為2×1.4×0.85=2.38KN/ m 2
荷載組合實(shí)際值:F=53.5=2.38=55.88K / m 2
(2)、驗(yàn)算
a.鋼模板驗(yàn)算
采用P3015鋼模板(δ=2.5)
I=26.97×104mm4 Wxj=5.9×103mm3
計(jì)算簡(jiǎn)圖: (略)
化為線均布荷載:
q1=F×o.33/1000=55.88×0.33/1000=18.44KN/mm
(用于計(jì)算承載力)
q2=F×0.3/1000=53.5×0.33/1000=17.66Kn/mm
(用于驗(yàn)算撓度)
撓度驗(yàn)算:
p=0.273×q P4/100E1
=0.273×17.66×6004/100×2.06×26.97×104
=1.13mm<[p]=1.5mm(可)
b.內(nèi)鋼楞驗(yàn)算
1根Φ48×3.5 I=12.19×104 mm4 W=5.08×103 mm3
計(jì)算簡(jiǎn)圖: (略)
線荷截 q1=F×0.75/1000=55.88×0.6/1000=33.53/mm
(用于計(jì)算承載力)
q2=F×0.75/1000=53.5×0.6/1000=32.1/mm
(用于驗(yàn)算撓度)
抗彎強(qiáng)度驗(yàn)算:
330/800=0.41≈0.4
近似按多跨連續(xù)梁計(jì)算
M=0.078×ql2=0.078×33.53×8002=167.38×104N.mm
抗彎承載能力:
σ=M/W=167.38×104/5.08×103=329N/mm2
329.5N/mm2>215N/mm2 (不可)
方案一、改用兩根 Φ48×3.5作內(nèi)鋼楞。則抗彎承載能力:
=167.38×104/2×5.08×103=164N/mm2<215n/mm2 (可)
方案二、每根內(nèi)楞間距改為600mm.
M=0.078×33.53×6002=94.15×104/mm
δ=M/w=94.15×104/5.08×103=185N/mm2<215N/mm2 (可)
撓度驗(yàn)算:
p=0.644×ql4/100EI
=0.644×32.1×8004/100×2.06×105×2×12.9×104
=2.49mm<3mm (可)
c. 對(duì)拉鋼筋 Φ12驗(yàn)算
結(jié)拉桿的拉力 Φ12凈面積A=88.74 mm2
按橫豎計(jì)算
N=F×0.8×0.6=55.88×0.8×0.6=26.82KN
對(duì)拉桿應(yīng)力δ= N/A=26820/88.74=302N/ mm2 >215N/ mm2 (不可)
改不豎向0.3m ,縱向0.6m
則N=F×0.3×0.6=10.66KN
δ=10060/88.74=113.36N/ mm2 <215N/ mm2 (可)
2、梁模板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
采用Φ48×3.5鋼管支設(shè).取梁斷面b×h=250×400,長(zhǎng)6000mm 的矩形梁.
(1)、底模驗(yàn)算
抗彎強(qiáng)度驗(yàn)算
a. 荷載:砼自重24×0.25×0.4×1.2=2.88Kn.m
鋼筋荷重1.05×0.25×0.4×1.2=0.18Kn /m
振搗砼荷重2× 0.25× 1.2=0.6KN/m
合計(jì) q1=3.66KN/m
折減系數(shù)0.9,則q=q1 ×0.9=3.29KN/m
b.抗彎承載力驗(yàn)算
底模楞鋼間距取0.7,為多跨連續(xù)梁,近似單跨計(jì)算。
M=q1=3.29×0.7=0.202×10N.mm
=M/W0.202×10/5.08×10=39.76N/mm2<205N/mm2 (可)
c.撓度驗(yàn)算
p=5ql4/384EI=5×3.29×700/384×2.06×105×12.9×104=0.39mm<[ p] =I/250=700/250=2.8mm (可)
小楞驗(yàn)算:
a. 抗彎強(qiáng)度驗(yàn)算
小楞間距700 mm,小楞上的荷載為集中荷載。
取p=q1=3.66KN/m
M=1/8p1(2-b/t)=1/8×3660×700×(2-300/700)=0.511×106N.mm
δ =M/W=0.511×106/5.08×103=101N/mm2<205N/mm2 (可)
若取間距900,則δ=130N/mm2<205N/mm2(可)
b. 撓度驗(yàn)算
P=Pl/48EI=3660×103×700/48×2.06×105
×12.9×104=0.2mm<1/250=2.8mm (可)
3、大楞驗(yàn)算
M=1/10ql2=1/10 ×3.66 ×7002=1.8× 105N.mm (可)
ó=M/W=1.8 ×105/5.08× 103=35.46M/mm2<205N/mm2
Р=3.66×7002/150EI=1.79×106/150×2.06×105
×12.9×104=0.45mm<1/250=2.8 (可)
4、鋼管立柱驗(yàn)算
橫桿步距1000mm,立桿允許荷載11.6Kn
每根立柱荷載N=19.74/16=1.23KN
立柱穩(wěn)定驗(yàn)算: ψ =N/ψA ≤ f
A=489mm2
λ=1/I=130/1.58=82 查(GBJ18-87) 附錄三:
軸心受壓穩(wěn)定系數(shù) ψ =0.71
ó=N/ψA=1230/0.7× 489=4.75N/mm2<205N/mm2 (可)
若取@1000立桿,則
N=19.74/12=1.65KN
Ψ =N/ψA=1650/0.71× 489=4.75N/mm2<205N/mm2 (可)
取立桿@900
結(jié)論:
1. 剪力墻250mm厚時(shí),選用方案二,內(nèi)外縱橫桿間距600 。拉桿選用Φ12,兩端與鋼模板的U型卡卡牢。