高層建筑墻體大鋼模施工方法及計(jì)算

劉 晶 張貴斌 李雪飛

[摘要]針對某剪力墻結(jié)構(gòu)工程,說明高層建筑墻體大鋼模施工中支設(shè)和拆除的方法,并附模板計(jì)算。

[關(guān)鍵詞]剪力墻大鋼模施工

中圖分類號:TU7文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1671-7597(2009)1120082-01

一、引言

本文結(jié)合了某剪力墻結(jié)構(gòu)住宅工程實(shí)際,簡述了墻體大鋼模的施工做法和計(jì)算方法。

二、模板構(gòu)造

(一)模板。內(nèi)墻模板編號為N,板高:2700mm,共設(shè)三道拉桿:外墻模板標(biāo)號為Y,板高:2850mm,共設(shè)三道拉桿。

(二)陰陽角模。陰角編號為J,角模采用搭接式角模,其鎖口尺寸為30mm,陰角模與模板之間只留少許縫隙,一般為2mm,便于拆模。為防止陰角模向墻內(nèi)傾斜,特設(shè)計(jì)陰角模拉接器進(jìn)行45°拉結(jié)。

陽角編號為YJ,陽角處設(shè)計(jì)成陽角模,按層高2800mm設(shè)計(jì),把兩塊模板焊接成整體使之成為一個剛性角,角的邊長一般以墻厚加上陰角模邊長,能保證結(jié)構(gòu)棱角分明,不漏漿。

(三)穿墻螺栓。穿墻螺栓采用T30錐型螺栓,大頭T30,小頭T26,設(shè)鋼楔孔,每套穿墻螺栓由螺栓、1個螺母、兩塊墊片和1個銷子組成,操作簡單方便。

三、施工方法

(一)模板的安裝。墻模板:先吊入角模(將角模吊鉤與墻立筋用12#鉛絲連接,靠在鋼筋上)→吊入一側(cè)墻模、就位、調(diào)垂直→穿拉桿、放PVC套管→就位另一側(cè)墻模→穿對拉螺栓,調(diào)整垂直度→處理節(jié)點(diǎn)(安裝連接器等、圍擋梁位等)。

(二)模板拆除。模板拆除時,應(yīng)先拆模板連接器、拉結(jié)風(fēng)纜(卡件可以連在模板上,避免重復(fù)操作)→拆模板→拆陽角→拆陰角。正常溫度下,混凝土澆注后8小時,可松動穿墻螺栓,一般10小時后,可吊走大模板。

四、模板計(jì)算

(一)已知條件

模板面板為6mm后鋼板,肋為[8#,水平間距為300mm,背楞為雙根[10#,最大間距為1200mm,穿墻螺栓最大間距為1200mm,吊鉤為Φ20圓鋼。

(二)面板計(jì)算

1.強(qiáng)度計(jì)算:

新澆注混凝土側(cè)壓力值取F=60KN/㎡,面板按單向受力計(jì)算,按三跨連續(xù)梁計(jì)算,取10mm寬板帶為計(jì)算單元,故q=0.6N/mm。

按靜荷載最大查得彎矩系數(shù):Km=-0.100

Mmax=Kmql2=0.100×0.6×3002=5400N·mm

Wx=bh2/6=10×62=60mm2

故面板最大內(nèi)力值為:

σ=Mmax/(rxwx)=5400/(1×60)=90N/mm2

2.撓度驗(yàn)算:

查表得撓度系數(shù)Kt=0.677

fmax=Kfql4/(100EI)

其中鋼材彈性模量E=2.06×105N/mm2,I=bh3/12=10×63/12=180mm4

故fmax=0.667×0.6×3004/(100×2.06×105×180)=0.874mm

(三)肋計(jì)算

肋的支承點(diǎn)為槽鋼背楞,近似按兩跨連續(xù)梁計(jì)算:

q=0.6×300=18N/mm

1.強(qiáng)度計(jì)算:

查表得彎矩系數(shù)Km=-0.125

故Mmax=Kmql2=0.125×18×12002=3.24×106N·mm

查表得[8#槽鋼截面特征系數(shù)為:W=25.4×103mm3

I=101×104mm4

故肋最大力值σmax=Mmax/W=3.24×106/(25.4×103)=128N/mm2

2.撓度驗(yàn)算:

查表得撓度系數(shù)Kt=0.912

max=Ktql4/(100EI)

Max=0.912×18×12004/(100×2.06×105×101×104)=1.636mm

(四)背楞計(jì)算

1.強(qiáng)度計(jì)算:

背楞的支承點(diǎn)為穿墻螺栓,按承受均布荷載q=0.06×1200=72N/mm。

(1)背楞下端為懸臂結(jié)構(gòu),驗(yàn)算下端支座A處強(qiáng)度:

MA=qL12/2=72×2002/2=1.44×106N·mm

兩根[10#槽鋼截面特征:W=79.4×103mm3,I=396×103mm4

σA=MA/W=1.44×106/(79.4×103)=18.14N/mm2

(2)驗(yàn)算支座B處強(qiáng)度:

MB按不等跨連續(xù)梁在均布荷載作用下的最大內(nèi)力系數(shù)查表得:

MB=-0.245qL22=0.245×72×9002=1.43×107N·mm

B=MB/W=1.43×107(79.4×103)=180.1N/mm2

2.撓度驗(yàn)算:

等效為不等跨連續(xù)梁,BC=1200mm,跨度最大,故主要驗(yàn)算BC跨度的撓度,根據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)靜力計(jì)算手冊》,梁在均布荷載作用下的最大撓度fmax=系數(shù)×qL4/24EI,而系數(shù)與K1=4Mc/qL32及K2=4MB/qL32有關(guān)。

Mc=qL12/2=72×2002/2=1.44×106N·mm

MB=由以上計(jì)算所得結(jié)果,即MB=1.43×107N·mm

故K1=4Mc/qL32=4×1.44×106/(72×12002)=0.06

K2=4MB/qL32=4×1.43×106/(72×12002)=0.55

根據(jù)K1、K2查表得系數(shù)為:0.115

故fmax=0.115×qL4/24EI=0.115×72×12004/(24×2.06×105×396×104)=0.88mm

(五)穿墻螺栓計(jì)算

穿墻螺栓水平間距1200mm,垂直間距:以中間一個穿墻螺栓為例,距上端螺栓1200mm,距下端螺栓900mm,此螺栓承受的拉力為:N=PA=0.06×1200×(1200+900)/2=75600N。

穿墻螺栓為帶錐度螺栓,大頭?30、小頭?26,小頭面積Aσ=615.44mm2

Σ=N/Aσ=75600/615.44=122.84N/mm2

五、結(jié)論

本文結(jié)合某剪力墻住宅工程,說明高層建筑墻體大鋼模施工中支設(shè)和拆除的方法,并通過實(shí)際算例對墻體大鋼模整個模板系統(tǒng)進(jìn)行了針對性的計(jì)算,供相關(guān)工程人員參考。

參考文獻(xiàn):

[1]王利文主編,土木工程施工,建材工業(yè)出版社,2007.

[2]建筑施工模板安全技術(shù)規(guī)范(JGJ162-2008),中華人民共和國建設(shè)部,2008.