高层建筑墙体大钢模施工方法及计算

刘 晶 张贵斌 李雪飞

[摘要]针对某剪力墙结构工程,说明高层建筑墙体大钢模施工中支设和拆除的方法,并附模板计算。

[关键词]剪力墙大钢模施工

中图分类号:TU7文献标识码:A文章编号:1671-7597(2009)1120082-01

一、引言

本文结合了某剪力墙结构住宅工程实际,简述了墙体大钢模的施工做法和计算方法。

二、模板构造

(一)模板。内墙模板编号为N,板高:2700mm,共设三道拉杆:外墙模板标号为Y,板高:2850mm,共设三道拉杆。

(二)阴阳角模。阴角编号为J,角模采用搭接式角模,其锁口尺寸为30mm,阴角模与模板之间只留少许缝隙,一般为2mm,便于拆模。为防止阴角模向墙内倾斜,特设计阴角模拉接器进行45°拉结。

阳角编号为YJ,阳角处设计成阳角模,按层高2800mm设计,把两块模板焊接成整体使之成为一个刚性角,角的边长一般以墙厚加上阴角模边长,能保证结构棱角分明,不漏浆。

(三)穿墙螺栓。穿墙螺栓采用T30锥型螺栓,大头T30,小头T26,设钢楔孔,每套穿墙螺栓由螺栓、1个螺母、两块垫片和1个销子组成,操作简单方便。

三、施工方法

(一)模板的安装。墙模板:先吊入角模(将角模吊钩与墙立筋用12#铅丝连接,靠在钢筋上)→吊入一侧墙模、就位、调垂直→穿拉杆、放PVC套管→就位另一侧墙模→穿对拉螺栓,调整垂直度→处理节点(安装连接器等、围挡梁位等)。

(二)模板拆除。模板拆除时,应先拆模板连接器、拉结风缆(卡件可以连在模板上,避免重复操作)→拆模板→拆阳角→拆阴角。正常温度下,混凝土浇注后8小时,可松动穿墙螺栓,一般10小时后,可吊走大模板。

四、模板计算

(一)已知条件

模板面板为6mm后钢板,肋为[8#,水平间距为300mm,背楞为双根[10#,最大间距为1200mm,穿墙螺栓最大间距为1200mm,吊钩为Φ20圆钢。

(二)面板计算

1.强度计算:

新浇注混凝土侧压力值取F=60KN/㎡,面板按单向受力计算,按三跨连续梁计算,取10mm宽板带为计算单元,故q=0.6N/mm。

按静荷载最大查得弯矩系数:Km=-0.100

Mmax=Kmql²=0.100×0.6×300²=5400N·mm

Wx=bh²/6=10×6²=60mm2

故面板最大内力值为:

σ=Mmax/(rxwx)=5400/(1×60)=90N/mm2

2.挠度验算:

查表得挠度系数Kt=0.677

fmax=Kfql4/(100EI)

其中钢材弹性模量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)肋计算

肋的支承点为槽钢背楞,近似按两跨连续梁计算:

q=0.6×300=18N/mm

1.强度计算:

查表得弯矩系数Km=-0.125

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

查表得[8#槽钢截面特征系数为: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.挠度验算:

查表得挠度系数Kt=0.912

max=Ktql4/(100EI)

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

(四)背楞计算

1.强度计算:

背楞的支承点为穿墙螺栓,按承受均布荷载q=0.06×1200=72N/mm。

(1)背楞下端为悬臂结构,验算下端支座A处强度:

MA=qL1²/2=72×200²/2=1.44×106N·mm

两根[10#槽钢截面特征:W=79.4×103mm3,I=396×103mm4

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

(2)验算支座B处强度:

MB按不等跨连续梁在均布荷载作用下的最大内力系数查表得:

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

B=MB/W=1.43×107(79.4×103)=180.1N/mm2

2.挠度验算:

等效为不等跨连续梁,BC=1200mm,跨度最大,故主要验算BC跨度的挠度,根据《建筑结构静力计算手册》,梁在均布荷载作用下的最大挠度fmax=系数×qL4/24EI,而系数与K1=4Mc/qL32及K2=4MB/qL32有关。

Mc=qL12/2=72×2002/2=1.44×106N·mm

MB=由以上计算所得结果,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

根据K1、K2查表得系数为:0.115

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

(五)穿墙螺栓计算

穿墙螺栓水平间距1200mm,垂直间距:以中间一个穿墙螺栓为例,距上端螺栓1200mm,距下端螺栓900mm,此螺栓承受的拉力为:N=PA=0.06×1200×(1200+900)/2=75600N。

穿墙螺栓为带锥度螺栓,大头Ø30、小头Ø26,小头面积Aσ=615.44mm2

Σ=N/Aσ=75600/615.44=122.84N/mm2

五、结论

本文结合某剪力墙住宅工程,说明高层建筑墙体大钢模施工中支设和拆除的方法,并通过实际算例对墙体大钢模整个模板系统进行了针对性的计算,供相关工程人员参考。

参考文献:

[1]王利文主编,土木工程施工,建材工业出版社,2007.

[2]建筑施工模板安全技术规范(JGJ162-2008),中华人民共和国建设部,2008.