陕西天利成建筑科技有限公司铝模板早拆体系开启----建筑低碳环保新时代陕西天利成建筑科技有限公司2016年10月陕西天利成建筑科技有限公司铝合金模板早拆体系受力计算书1.1.1 早拆体系包含楼面、梁底早拆体系,由早拆头、快拆锁条、单支顶、销钉、销片组成(如图1.1.1);本规程早拆支撑间距不应大于1300mm×1300mm。
(a)梁底早拆 (b) 楼面早拆图1.1.1早拆体系组成示意图1.2.1条文说明:目前各种铝合金模板系统的早拆体系组成部分基本相同,仅细部尺寸有所差异;部分企业的可调钢支顶采用单根钢管,下部安装可调螺杆;大部分企业的可调钢支顶采用两根直径不同的钢管上下套装,以满足支撑长度的可调性。
当具体工程与本规范给出的构造有差异时,应根据具体情况进行调整。
1.2.2本规程早拆体系适用于楼板厚不小于100mm,混凝土等级不低于C20的混凝土现浇楼面梁板结构,对预应力混凝土结构应经过专项研究后,方可使用。
1.2.2条文说明:建筑工程楼板施工采用模板早拆经济且安全可靠。
本规程模板早拆的适用范围为楼板和梁的早拆的施工。
混凝土楼板厚度增大,自重荷载随之增大,楼板抗弯刚度也随之增大;但抗弯刚度增加远大于荷载的增加。
在相同跨度的情况下,楼板越厚,楼板抗弯能力越强。
根据多年早拆施工实践,对板厚为100mm以上的楼板实施早拆是安全可靠的。
对板厚小于100mm的楼板应进行专门的分析和论证方可采用。
1.2.3冬期施工采用模板早拆技术所浇筑的混凝土,宜采用综合蓄热法,确保混凝土结构不受冻,强度不受影响。
(核查冬季施工规范)1.2.3条文说明:1.2.2-1.2.5 北京市地方标准《模板早拆施工技术规程》DB11/694-2009。
1.2.4早拆体系设计必须保证足够的强度、刚度和稳定性,满足施工过程中承受浇筑混凝土的自重荷载和施工荷载,确保安全。
早拆装置及连接、支撑的承载力可参考工程经验或通过试验确定。
标准模板的早拆体系承载力见附录F。
1.2.5对层高不大于3.3m,板厚不大于200mm,间距不大于1300mm×1300mm的板底早拆体系,可按附录B规格选用。
1.1.5条文说明:为充分发挥铝合金模板在住宅楼施工中的优势,根据工程实践,给出了标准模板体系,可直接应用于常见的住宅楼施工。
1.2.6 拆除板底模时,应按式1.2.6对混凝土楼板进行抗冲切、抗剪切、抗弯承载力验算和挠度验算,验算时按素混凝土板计算,不考虑钢筋的贡献。
满足本规程第1.2.2、1.2.5、1.2.10条及楼面施工荷载不大于2.5KN/M 2可不进行上述的计算。
1 混凝土楼板抗弯:1.25t Mf w σ=≤ (7.2.6-1) 26ah w = (7.2.6-2) 2 抗剪切:1.151008000.7 h t m h V f u h h ββ⎛⎫≤= ⎪⎝⎭(7.2.6-3)3 抗冲切:101.150.7l h t m F f u h βη≤ (7.2.6-4)式中系数η,应按下列两个公式计算,并取其中的较小值:102 1.20.40.54ss mh u ηβαη=+=+4 挠度验算4030.163[]ql f f Eh=≤ (7.2.6-5)式中:M 、V 、F l ——拆除底模时, 混凝土楼板计算宽度的弯矩设计值、沿早拆头周边的混凝土板的剪力、局部荷载设计值或集中反力设计值(板柱节点,取柱所承受的轴向压力设计值的层间差值减去柱顶冲切破坏锥体范围内板所承受的荷载设计值);宜通过有限元计算,也可按无梁楼盖经验系数法近似估算;w ——混凝土楼板计算宽度的面积矩;a ——弯矩M 的作用宽度;h ——楼板厚度;f t 、E ——混凝土在各龄期下的抗拉强度、混凝土弹性模量;h β——截面高度影响系数:当0h 小于800mm 时,取 800mm ;当0h 大于2000 mm 时,取2000mm 。
m u ——计算截面的周长,取早拆头与混凝土接触部分 的周长;1m u ——计算截面的周长,取距离局部荷载或集中反力作用 面积周边02h 处板垂直截面的最不利周长;0h ——截面有效高度,取两个方向配筋的截面有效高度平均值,当不考虑钢筋作用时取板厚d ;1η——局部荷载或集中反力作用面积形状的影响系数;2η——计算截面周长与板截面有效高度之比的影响系 数;s β——局部荷载或及集中反力作用面积为矩形时的长边与短边尺寸的比值,s β不宜大于4;当s β小于2时取2,;对圆形冲切面,s β取2;s α——柱位置影响系数:中柱,s α取40;边柱,s α取30;角柱,s α取20。
q ——荷载的准永久组合。
0l ——板的跨度h ——楼板厚度[]f ——允许挠度值,取0[]/500f l =。
1.2.6条文说明:计算拆除底模后板的弯矩、剪力、挠度是采用无梁楼盖计算弯矩的方法的,本条文中抗弯承载力公式是根据《简明高层钢筋混凝土设计手册》(李国胜)而来的,该方法是无梁楼盖在竖向均布荷载下计算内力的经验系数法,使用该方法时,应满足:(1)每个方向至少有三个连续跨;(2)任一个区格内的长边与短边之比不大于2;(3)同一方向上的相邻跨度不相同时,大跨与小跨之比不大于1.2;(4)活载与恒载之比应不大于3。
在计算弯矩时,x 向总弯矩设计值公式为:2012()83y x Mql l c =-,y 向总弯矩设计值公式为:2012()83x y Mql l c =-,但考虑到计算配筋时是按每米来计算的,所以求的总弯矩在除以它们各方向上的等效宽度后,即得到条文中的计算公式。
在将总弯矩分配时,该手册中分配原则为:柱上板带的弯矩设计值:10c M M β=,跨中板带的弯矩设计值为:20m M M β=。
柱上板带和跨中板带弯矩系数如下表所示:注: 1 表中系数按1xy l l =确定,当 1.5x y l ≤时也可近似取用。
2 表中系数为无悬挑板时的经验值,当有较小悬挑板时仍可采用,如果悬挑板挑出较大且负弯矩大于边支座截面负弯矩时,应考虑悬臂弯矩对边支座及内跨弯矩的影响。
在本条文中,只选取弯矩最大的那一部分来验算,而弯矩最大时所分配系数为0.5,。
抗弯、抗剪、抗冲切验算公式均来自于《混凝土结构设计规范》(GB50010—2010),验算时混凝土抗压和抗拉强度,均取拆模时的混凝土抗压、抗拉强度。
式中1.15为放大系数。
上述各公式适用于验算板拆模后的承载力,其中的混凝土抗拉、抗压强度取相应龄期下的强度值。
挠度验算也是根据《简明高层钢筋混凝土设计手册》(李国胜)得来的。
对于挠度限值,则是根据《混凝土结构设计规范》GB50010-2010第3.4.3条得来的。
1.2.7 :早拆体系的上、下层竖向支撑的轴线应保持在同一垂直线上,轴线偏差不应大于30mm ,支撑立柱垂直度偏差不应大于层高的1/300。
1.2.7条文说明:条文中偏差值是来自于北京市地方标准《模板早拆施工技术规程》,对于支撑的轴线偏差可用钢尺检查,垂直度偏差可用吊线和钢尺检查。
1.2.8早拆支撑杆下端应支撑在混凝土楼板上,应采取措施防止支撑根部打滑。
1.2.8条文说明:早拆体系一般用于标准层,目前所有工程均支撑于地下室顶板或标准层第一层的楼面上,对无地下室的住宅,首层支撑于地面上,目前尚无经验,应通过设置地骨并经验算后方可使用。
立杆支撑于混凝土楼面上一般不会滑动,但当楼面不平整或倾斜时,应采取相应的抗滑措施。
1.2.9 :竖向支撑拆模时间应通过计算确定,且应保留有不少于三层的支撑。
对布置相同的标准层,各层荷载分配可根据刚度分配原则按式7.2.9-1计算,承载力验算可按式7.2.9-2计算。
第i 层分配到的荷载:tii tiE f f E =∑(1.2.9-1) 且应满足:,min28c ti f f f f <(1.2.9-2) 式中:i f ——第i 层分配到的承担的荷载f ——支撑所需承担的全部荷载ti E ——龄期t 时第i 层的弹性模量,c t f ——龄期t 时混凝土的抗压强度。
28f —龄期28天时混凝土的抗压强度min f ——龄期28天混凝土的板的抗弯、冲切、抗剪最低设计承载力。
1.2.9条文说明:各层楼板的荷载分配按各层楼板刚度进行分配,相同的标准层可简化为按相应龄期下的弹性模量进行分配。
1.2.10 :设计对拆模时间无具体要求时,同条件养护试块的抗压强度应符合表7.2.10的要求,且满足本规程第1.2.11条及第1.2.6条时,方可进行拆除底膜。
表1.2.10 底模拆除时混凝土的强度要求注:表中构件跨度指早拆支撑间距 1.2.10条文说明:根据规范GB50204,当板的结构跨度不大于2m 时,混凝土强度达到设计强度标准值的50%即可拆除模板。
通过大量C20等级混凝土楼板实施模板早拆技术的工程实践,证明混凝土强度达到50%(即10MPa )时,实施模板早拆是安全可靠的。
经试验研究得出,施工期内截面受弯承载力主要取决于当时混凝土所能达到的强度值。
在正常施工荷载情况下,不同强度等级的混凝土自重时基本相同的,因此在支撑间距为2m 的情况下,混凝土强度达到10MPa 时,强度等级大于C20的楼板实施模板早拆也是安全可靠的。
根据国内文献的试验结果表明,混凝土早龄期静力加载时间和卸载后混凝土的养护条件对混凝土后期性能的影响要比加载的荷载大小对混凝土后期性能的影响要大;不管是高强混凝土还是普通强度混凝土,混凝土早龄期受静力对其后期性能影响不大。
在浇筑8小时后,静力不超过其当时强度的70%,受静力作用不影响混凝土后期强度增长;混凝土受早期静力作用后,其后期的养护条件很重要,它将影响混凝土的自愈程度,如果卸载后混凝土能够充分水化,将使混凝土得到更好的恢复,还可能提高混凝土的强度;较之与实验室条件养护混凝土试件,养护室养护混凝土试件水泥水化更为充分。
所以要使混凝土试件得到很好的水化,或者要使受过静力损伤的混凝土试件得到较好的恢复,必须保证其养护条件。
《北京市早拆施工技术规程》规定拆模时的混凝土强度不低于10MPa ,常温施工的情况下不少于三天时可以拆模。
铝合金模板早拆技术与其它模板不同,后拆支撑的间距一般是1.2m×1.2m。
在广东省多数已建的工程中,参照国外经验36小时后拆除板底模,但拆除时的早期强度并没有实测,本规程在编制过程中积累数据不够,因而对于具体的工程当无可靠的论证和经验时,不可突破50%的下限。
1.2.11混凝土早期强度及弹性模量可按下式确定:1 早龄期强度确定:(1) 用标准养护试件的各龄期强度数据,应经回归分析拟合成下式曲线方程:bDf ae-= (1.2.11-1)式中:f ——混凝土立方体抗压强度(MPa );D ——混凝土养护龄期(d );a 、b ——参数。