设计模板首先要确定模板应承受的荷载,荷载分为:
1.荷载标准值
(1)恒荷载标准值。包括模板及其支架自重标准值、新浇筑混凝土自重标准值、钢筋自重标准值当采用内部振捣器时,新浇筑的混凝土作用于模板的最大侧压力标准值的确定方法及计算公式。
(2)活荷载标准值。包括施工人员及设备荷载标准值。
(3)风荷载标准值。
2.荷载设计值
计算模板及支架结构或构件的强度、稳定性和连接的强度时,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。
荷载分项系数:永久荷载为1.2,活荷载为1.4。
钢模板及其支架的荷载设计值可乘以系数0.95予以折减。采用冷弯薄壁型钢,其荷载设计值不应折减。
3.荷载组合
按极限状态设计时,其荷载组合应按两种情况分别选派:
(1)对于承载能力极限状态,应按荷载效应的基本组合采用。
(2)对于正常使用极限状态应采用标准组合。
模板及其支架荷载效应组合的各项荷载分别按平板和薄壳的模板及支架、梁和拱模板的底板及支架、梁、拱、柱、墙的侧模等分别选取。
变形值的规定。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:
对结构表面外露的模板,为模板构件计算跨度的1/400;
对结构表面隐蔽的模板,为模板构件计算跨度的1/250;
支架的压缩变形或弹性挠度,为相应的结构计算跨度的l/1000。
(四)设计计算
1.一般规定
模板及其支架的设计应根据工程结构形式、荷载大小、地基土类别、施工设备和材料供应等条件进行。
(1)模板及其支架的设计应符合下列要求:
①应具有足够的承载能力、刚度和稳定性,应能可靠地承受新浇混凝土的自重、侧压力和施工过程中所产生的荷载及风荷载。
②构造应简单,装拆方便,便于钢筋的绑扎、安装和混凝土的浇筑、养护等要求。
(2)模板设计应包括下列内容:
①根据混凝土的施工工艺和季节性施工措施,确定其构造和所承受的荷载;
②绘制配板设计图、支撑设计布置图、细部构造和异型模板大样图;
③按模板承受荷载的最不利组合对模板进行验算;
④制定模板安装及拆除的程序和方法;
⑤编制模板及配件的规格、数量汇总表和周转使用计划;
⑥编制模板施工安全、防火技术措施及设计、施工说明书。
2.钢模板及其支撑的设计
钢模板及其支撑的设计应符合现行国家标准《钢结构设计规范》(GBJl7—1988)的规定,其截面塑性发展系数取1.0。组合钢模板、大模板、滑升模板等的设计尚应符合国家现行标准《组合钢模板技术规范》、《大模板多层住宅结构设计与施工规程》和《液压滑动模板施工技术规范》的相应规定。
3.木模板及其支架的设计
应符合现行国家标准《木结构设计规范》(GBJ5—1988)的规定,其中受压立杆除满足计算需要外,且其梢径不得小于60mm。
4.模板结构构件的长细比规定
模板结构构件的长细比应符合下列规定:
(1)受压构件长细比:支架立柱及桁架不应大于150;拉条、缀条、斜撑等联系构件不应大于200;
(2)受拉构件长细比:钢杆件不应大于350,木杆件不应大于250。
5.用扣件式钢管脚手架等作支架立柱规定
用扣件式钢管脚手架作支架柱时应符合下列规定:
(1)连接扣件和钢管立杆底座应符合现行国家标准《钢管脚手架扣件》(GBl5831-1995)的规定;
(2)采用四柱形,并于四面两横杆间设有斜缀条时,可按格构式柱计算,否则应按单立杆计算,其荷载应直接作用于四角立杆的轴线上;
(3)支架立柱为群柱架时,高宽比不应大于5,否则应架设抛撑或缆风绳,保证该方向的稳定。
6.用门式钢管脚手架作支架立柱规定
用门式钢管脚手架作支架立柱时应符合下列规定:
(1)几种门架混合使用时,必须取支承力最小的门架作为设计依据;
(2)荷载宜直接作用在门架两边立杆的轴线上,必要时可设横梁将荷载传于两立杆顶端,且应按单榀门架进行承力计算。
7.支承楞梁计算
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;同时主次楞梁均应进行最不利抗弯强度与挠度验算。
8.柱箍
柱箍用于直接支承和夹紧柱模板,应用扁钢、角钢、槽钢和木楞制成,其受力状态为拉弯杆件,按拉弯杆件计算。
9.钢、木支柱应承受模板结构的垂直荷载
当支柱上下端之间不设纵横向水平拉条或设有构造拉条时,按两端铰接的轴心受压杆件计算,其计算长度L0=L(支柱长度);当支柱上下端之间设有多层不小于40mm×50mm的方木或脚手架钢管的纵横向水平拉条时,仍按两端铰接轴心受压杆件计算,其计算长度L0应取支柱上多层纵横向水平拉条之间最大的长度。当多层纵横向水平拉条之间的间距相等时,应取底层。
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