剪力墙小模板设计讲稿(共有3个附件此为其二)

剪力墙小模板 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 讲稿(共有3个附件此为其二)剪力墙小模板的设计讲稿习惯上，将由钢管、方木及胶合板做成的剪力墙模板叫小模板。将由钢板、槽钢等焊成的整体模板叫大模板小模板用于地下室及非标准值层的剪力墙；大模板用于高层建筑的标准层剪力墙。剪力墙小模板的做法有：一、一种常用的习惯做法是，只设横向背楞，第一行对拉螺栓离地225mm，上面各行的垂直距离都是450mm，而各列的水平距离都是450mm。二、设置垂直背楞及水平背楞。水平背楞直接受力，但只有一根钢管。这种做法不合理。对拉螺栓排列间距与第一种做法相同。三、任意设置，没有规律。也是设置纵向及横向背楞。除了水平背楞直接受力只布置单根钢管不合理外，对拉螺栓的垂直间距也完全不合理。模板下部受的侧向压力大，对拉螺栓垂直间距稀；上部受的侧压力小，对拉螺栓垂直间距密。这种做法完全错误。四、个别工地剪力墙模板是经过设计后，按设计图施工的：浇筑混凝土后，剪力墙模板照片如下：照片中对拉螺栓的垂直距离，不是均匀分布的。而是下部对拉螺栓间距密，上部间距稀。模板设计图如下：这是笔者在西安凤城四路长庆油田科研楼地下车库施工时，设计的剪力墙模板及施工的实例。这里，对拉螺栓在垂直方向不是等距离排列的，而是按侧压力大小布置，下面密，上面稀。对拉螺栓的数量比习惯做法少18.9%。图中方木的截面45×65是不合适的。但工地只有这种库存材料。只好用它。以这个模板设计为例，笔者写了一篇文章：“剪力墙小模板的设计”上传到网上。是rar格式的。在“爱问”上可以下载。施工中，由于对拉螺栓及背楞布置不合理，往往发生“跑模”：照片中“跑模”的原因就是由于直接受力的水平背楞是单根钢管，抗弯能力低；对拉螺栓直径小，只有12mm，在侧压力（模板下部侧压力大）作用下，螺帽被打飞了。下面是另一个“跑模”的实例：剪力墙4.2m高，混凝土浇到4.2m高时，下面三行对拉螺栓螺帽全部被打飞了这里剪力墙模板的水平背楞是双钢管，但对拉螺栓直径小，只有12mm；对拉螺栓间距太大。实测的对拉螺栓的布置如下图：值得一提的是，第二次支模时，没有接受教训，仍旧使用12mm的对拉螺栓；又嫌重新钻孔会破坏胶合板，仍按原对拉螺栓孔穿对拉螺栓，结果第二次浇筑混凝土时又“跑模”了。施工实践说明，剪力墙模板必须设计，不能凭经验干。“混凝土结构 工程 路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理 施工质量验收规范”GB50204-2002 4.1.1也规定模板必须设计。这是一条强制性条文，必须严格执行。下面通过一个例 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 ，说明剪力墙模板的设计。剪力墙高6.5m，包括0.3m板厚。采用小模板，设计该剪力墙模板。设计依据：“建筑施工模板安全技术规范”JGJ162-2008。下面简称规范。（这本规范有某些错误。笔者写了一篇文章：“JGJ162-2008的错误（五稿）”。此文可在“爱问”上下载。）首先确定小模板的材料。1.对拉螺栓：用直径16mm，或14mm。墙较高时，例如本例，应采用16mm；墙较低时，例如3m高的剪力墙，可以采用14mm。但12mm直径的对拉螺栓是不合适的。本例采用16mm直径的对拉螺栓。2.方木截面：可以采用40×80,50×90或50×100.方木截面45×65，或45×70都不合适。这是因为方木截面的抵抗矩（抗弯能力） W=bh2/6即截面抵抗矩与截面高度的平方成正比。例如：40×80的截面抵抗矩为W=40×802/6=42667mm345×65的截面抵抗矩为W=45×652/6=31688mm3两者面积比为40×80/（45×65）=1.094而两者截面抵抗矩的比为42667/31668=1.347面积只增加9.4%，而截面抵抗矩增加34.7%因此在保证方木截面稳定的情况下，增加方木截面高度对截面抗弯是有利的。一般可以控制截面高度为宽度的两倍。本例方木截面采用45×903.胶合板：一般采用15mm厚的木胶合板就可以了。胶合板厚一些，抗弯能力当然会高一些。但胶合板的抗弯对模板的安全不起控制作用。采用较厚的胶合板，例如18mm厚的胶合板没有必要。竹胶合板不易钉钉子，价格贵，但耐久性及强度高，周转次数多。本例采用15mm厚的木胶合板。4.钢管（背楞。只用双钢管做的横向背楞，不必设竖向背楞）：规范规定钢管为48×3.5（新规范规定是48.3×3.6），但现场也有48×2.75或48×3.0的钢管。本例按规范规定用48×3.5的钢管。各种材料的允许承载力如下：1）方木的允许弯矩：[M]=Wf=bh2/6×f=45×902/6×12×10-6=0.729KNm式中，方木的抗弯设计强度f=12N/mm2，见规范80面。为安全起见，取值偏小。最好是方木取样做试验，实际确定方木的抗弯设计强度。2）1m宽胶合板的允许弯矩：[M]=bh2/6×f=1000×152/6×12×10-6=0.45KNm式中，胶合板的抗弯设计强度f=12N/mm2，见规范83面。为安全起见，取值偏小。最好是胶合板取样做试验，实际确定胶合板的抗弯设计强度。3）直径16对拉螺栓的抗拉设计值：24.5KN。见规范35面。4）两根钢管的允许弯矩：[M]=Wf=2×5.08×0.205=2.0828KNm式中，钢管的抗弯设计强度f=205N/mm2见规范77面。钢管的截面抵抗矩W=5.08cm3见规范30面。计算新浇筑混凝土对模板的侧压力，画出侧压力分布图：一、规范4.1.1条规定：新浇筑混凝土作用于模板的侧压力标准值（G4K），按下列公式计算，并取其中的较小值：公式中符号的意义见规范。这里不赘述。为计算侧压力，我们规定混凝土的参数如下：a)混凝土在模板内的上升速度V≤3m/h。也就是混凝土在剪力墙模板内10分钟上升≤0.5m;20分钟，1m;;30分钟，1.5m……这点施工时可以做到。计算时，取V=3m/h。b)混凝土初凝时间t0定为8小时。实际上许多工地商品混凝土的初凝时间就是8小时。这里将初凝时间定为8小时，有利于减少施工时发生“冷缝”的几率；同时初凝时间定得长，计算的侧压力也大，有利于模板的安全。c)混凝土掺具有缓凝作用的外加剂。这点施工时都是如此。故β1=1.2d)混凝土的坍落度定为110～150mm。剪力墙小模板用于地下室及非标准层，泵送高度都在50m以下，采用入泵坍落度110～150mm，符合“混凝土泵送施工技术规程”JGJ/T10-2011 3.2.3条规定。故β2=1.15。西安工地施工时，混凝土坍落度（工地并未明确是入泵坍落度还是出厂坍落度）都普遍定得很大，当心泵送不出去，动不动就是180±20，如果这是指出厂坍落度，考虑经时损失后，入泵坍落度也就是110～150mm。笔者在西安市长安区东大一工地施工时，现场实测混凝土坍落度（即入泵坍落度）为110，也很顺利得泵送了。盲目加大混凝土坍落度，并不可取。混凝土坍落度大，要多加水，而要保持混凝土强度不变，必须保持水灰比不变，这就要多用水泥；水泥用量加大，混凝土收缩变形大，产生收缩裂缝的可能性增加。由上面定的混凝土施工参数，计算新浇筑混凝土对模板的侧压力：新浇筑混凝土对模板的侧压力取101及156中的较小值：G4K=101KN/m2有效压头高度：h=F/γc=101/24=4.208m二、倾倒混凝土时产生的水平荷载标准值：Q3K=2KN/m2。按规范4.3规定进行荷载组合：结构重要性系数取0.9由于恒载标准值G4K=101KN/m2比活载标准值Q3K=2KN/m2大得多，故永久荷载效应起控制作用。按规范4.2.3条规定，恒载分项系数为1.35；活载分项系数为1.4。又按规范4.3规定，由永久荷载效应控制的组合，活载组合系数为0.7，于是:底部荷载设计值为0.9×1.35×101=122.715KN/m2顶部荷载设计值为0.9×1.4×0.7×2=1.764KN/m2侧压力设计值分布图如下：作图过程：先按有效压头高度画出恒载作用下的设计值分布图ABCD,然后在顶部画出CE, 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 示活载设计值1.764，过E点作EF平行BC,与AB的延长线交于F点。作图完成。由于活载的作用，使得下部侧压力的矩形高度由2292增加60，变为2352。完全按比例画图时，高度60可以在CAD图上量出。高度60也可以计算：4208/122.715×1.764=60侧压力分布图中，为了清楚地表示作图过程，有意将1.764及60放大了。我们的任务是要定出对拉螺栓的竖向间距h、水平间距L和方木的间距J。背楞的布置：只用双钢管组成的水平背楞，不用竖向背楞。下面开始用电子表格Excel计算：先按经验定出h、L和J三个尺寸。用电子表格Excel计算对拉螺栓受的拉力、方木受的弯矩、胶合板受的弯矩及钢管受的弯矩四个内力。调整h、L和J，使得上述四个内力值的一个或几个接近内力的允许值，计算便完成了。电子表格Excel的计算功能十分强大，因此上述内力的计算及调整非常简便。这就是我们用电子表格Excel的理由。计算结果见下面的电子表格：从上面的电子表格看，对拉螺栓受的拉力都接近φ16对拉螺栓的抗拉能力：24.5KN。对拉螺栓充分发挥了作用。胶合板受的弯矩也都接近允许值：0.45KNm。但胶合板的允许弯矩0.45KNm,并不是真实的允许弯矩，因为我们是假定胶合板的抗弯设计强度为12N/mm2。另外方木受的弯矩也基本接近允许值：0.729KNm。但钢管受的弯矩都比允许弯矩（2.083KNm）小。从表中还可看到，下面7行对拉螺栓的纵横间距与工人实际施工的习惯做法间距是相同的。但表中上面对拉螺栓垂直间距比工人实际施工的间距稀。因此，对于本例6.5m高的剪力墙，我们可以得到结论：在采用对拉螺栓直径为16mm、并且直接接触方木的横向背楞用双钢管是情况下，只要混凝土浇筑速度不是特别快（10分钟内上升不超过0.5m；20分钟，1m；30分钟，1.5m……）工人的习惯做法是安全的，并且在模板上部对拉螺栓的垂直间距，工人的习惯做法还偏于保守。双击上面的电子表格，可以回到Excel。在x处侧压力、φ16对拉螺栓受力、方木受的弯矩、高度方向每米宽胶合板受的弯矩及钢管受的弯矩5列中，点击任一单元格，在编辑栏中便可看到该单元格数据的计算公式。也可以通过超链接，回到Excel。下面对Excel加以说明。G列离地X高度处侧压力的计算，由侧压力图有：在Excel表G列（x高度处的侧压力）的单元格G3中输入公式：=IF(F3<=2.352,$C$3,($A$3-F3)/4.208*$C$3+$D$3)便立即得到离地0.225m的侧压力。然后将单元格G3的填充柄往下一拖，便立即得到各高度处的侧压力。计算十分简便。当你改变离地高度x时，相应的侧压力也跟着改变。可能有的读者看不懂上面Excel的公式。这不要紧。你可以在Excel中查看“有关该函数的帮助”；或者在网上搜索栏内输入“函数IF”，立即就会得到详细的讲解。对拉螺栓受力计算对拉螺栓计算简图如下：最下面对拉螺栓（图中红色的对拉螺栓）的负荷范围（红色矩形）是(E3+0.5*E4)H3。这里E3、E4及H3都是Excel中单元格代号，例如，E3表示E列与3行相交的单元格。负荷范围(E3+0.5*E4)H3与压强G3相乘(E3+0.5*E4)H3*G3便是红色对拉螺栓受的拉力。于是在Excel表对拉螺栓受的拉力这列（I列）中，在单元格I3中输入表达式=(E3+0.5*E4)H3*G3，就立即得到最下面一排对拉螺栓受的拉力。第二行对拉螺栓（绿色螺栓）的负荷范围(黑色矩形)是(E5+E4)/2*H4，与压强G4相乘(E5+E4)/2*H4*G4，便是绿色螺栓受的拉力。于是在单元格I4中输入计算式 =(E5+E4)/2*H4*G4便得到第二排对拉螺栓受的拉力。以下各排对拉螺栓受的拉力的计算公式的形式都与I4单元格相同，只要将I4单元格的填充柄往下一拖，便立即得到下面各排对拉螺栓受的拉力。但最后一排对拉螺栓受的拉力的计算公式稍稍有点不同，什么道理，留给读者思考。方木弯矩计算图如下：方木弯矩按悬臂或简支梁计算模板最下面，方木按悬臂梁计算弯矩。方木的线荷载q=方木的负荷宽度×面荷载(侧压力)=K3×G3 于是悬臂段方木的弯矩：M=0.5ql2=0.5*K3*G3*E32在Excel表J列方木受的弯矩中，在单元格J3中输入计算式=0.5*K3*G3*POWER(E3,2)便得到最下面悬臂方木受的弯矩。式中，POWER是Excel的乘幂函数。POWER(E3,2)即E32。关于这个函数，可以像函数IF一样，寻找解答。第二行方木弯矩按简支梁计算：方木的线荷载q=方木的负荷宽度×面荷载(侧压力)=K4×（G3+G4）/2 于是方木的弯矩：M=0.125ql2=0.125*K4*(G3+G4)/2*E42在单元格J4中输入计算式=0.125*K4*(G3+G4)/2*POWER(E4,2)便立即得到第二行方木受的弯矩。只要将单元格J4的填充柄往下一拖，便可得到下面各行方木的弯矩。但最后一行方木弯矩的计算式稍稍有点不同，道理留给读者思考。胶合板弯矩计算胶合板弯矩按三跨连梁计算：M=0.1ql2.沿胶合板宽度方向（即方木长度方向）取一米，计算胶合板的线荷载。线荷载 q=面荷载（侧压力）*1=面荷载最下面的胶合板的线荷载为q=G3*1=G3最下面的胶合板的弯矩为M=0.1ql2=0.1*G3*K32于是在Excel表中，高度方向每米胶合板受的弯矩这一列（L列）中，在单元格L3输入表达式：=0.1*G3*POWER(K3,2)便可得到最下面胶合板的弯矩。同样，式中POWER是Excel的乘幂函数，POWER(K3,2)即K32第二行胶合板的线荷载为q=(G3+G4)/2*1=(G3+G4)/2在单元格L4中输入表达式为：=0.1*(G3+G4)/2*POWER(K4,2)便可得到第二行胶合板的弯矩。将单元格L4的填充柄往下一拖，就立即得到上面各行胶合板的弯矩。钢管弯矩的计算：钢管弯矩计算简图如下。钢管受的荷载是方木传来的集中荷载。计算钢管弯矩时，按均布荷载作用下的单跨简支梁计算: M=0.125ql2最下面钢管的线荷载q=负荷范围×面荷载（侧压力）=（E3+0.5E4）G3最下面钢管受的弯矩M=0.125ql2=0.125*（E3+0.5*E4）*H32在“钢管受的弯矩”这列（M列）的单元格M3中输入：=0.125*G3*(E3+0.5*E4)*POWER(H3,2)，便立即得到最下排钢管受的弯矩。第二排钢管的线荷载q=负荷范围×面荷载（侧压力）=（E3+E4）/2*G4第二排钢管受的弯矩M=0.125ql2=0.125*G4*（E4+E5）/2*H32在单元格M4中输入：=0.125*G4*(E4+E5)/2*POWER(H4,2)便立即得到第二排钢管受的弯矩。将单元格M4的填充柄往下一拖，便立即得到上面各排钢管受的弯矩。但最上面钢管弯矩的计算式略有不同。道理请读者 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 。还要指出的是。对拉螺栓离地高度x这一列（F列）是由对拉螺栓垂直间距这列（E列）计算得来的。点击F列的单元格，在编辑栏内可以看到计算公式。变形验算。这里只验算钢管的变形。按规范4.3.2条规定，验算变形只考虑恒载标准值 G4K=101KN/m2验算最下面的钢管：恒载侧压力分布图：最下面钢管的恒载线荷载：qk=负荷宽度×面荷载（侧压力标准值）=(0.225+0.5*0.45)*101=45.45KN/m=45.45N/mm按单跨简支计算，相对挠度：式中，钢材弹性模量E=2.06×105N/mm2,见规范77面，钢管的截面惯性矩 I=12.19cm4见规范30面表5.2.2条。A.1.3条。1/400是允许相对挠度，见规范22面，4.4.1条。剪力墙模板图：混凝土浇筑时应遵守计算侧压力时设定的混凝土的参数：a)混凝土在模板内的上升速度V≤3m/h。b)混凝土初凝时间t0定为8小时。c)混凝土掺具有缓凝作用的外加剂。d)混凝土的坍落度定为110～150mm。混凝土在模板内上升的速度V并不需要在整个墙身高度6.5m内都遵守。只需要在“界限高度”以上遵守。定义“界限高度” hj=F/γc=101/24=4.208m这个数值与有效压头高度相同。但意义不一样。有效压头高度是从剪力墙顶面算起，而界限高度是从剪力墙底面算起。混凝土侧压力是按双控制（即按混凝土上升速度等计算一个值和按浇筑高度计算另一个值）并取较小值计算的。在界限高度以下，因为受界限高度的限制，即使混凝土上升速度很大，侧压力标准值也不可能超过101KN/m2(对本例而言。对其他情况不都是101KN/m2)。所以，在界限高度以下不必控制混凝土上升速度。而在界限高度以上，只要混凝土上升速度V≤3m/h,即使混凝土浇筑高度大于界限高度（本例4.208m）,侧压力标准值也不可能超过101KN/m2。对于由混凝土上升速度控制侧压力的情况，要考虑界限高度。而对于由混凝土浇筑高度控制侧压力的情况，就不必考虑界限高度了。例如，对本例，假定剪力墙高度为4m,这时，按F=γcH=24*4=96KN/m2<101KN/m2。这时取混凝土侧压力标准值为96KN/m2，按标准值96KN/m2设计模板。这时就不必计算界限高度，也不必遵守混凝土上升速度、初凝时间、坍落度等的限制。通过上面的例题，可以总结出剪力墙小模板设计的步骤：一、选定模板的材料：对拉螺栓直径；方木截面；胶合板厚度；背楞材料。确定各种材料的承载能力。二、确定混凝土浇筑的参数：混凝土的上升速度；混凝土的坍落度；初凝时间；是否掺有缓凝作用的外加剂。三、计算新浇筑混凝土对模板的侧压力，画出侧压力分布图。四、确定对拉螺栓水平间距L；对拉螺栓垂直间距h；方木间距J五、用电子表格Excel计算各项内力：对拉螺栓受的拉力、方木受的弯矩及钢管受的弯矩。六、调整对拉螺栓水平间距L；垂直间距h；方木间距J，使内力接近允许值。七、当某项或某几项内力接近允许值时的L、h及J便是计算结果。八、根据计算结果画出模板施工图九、根据计算侧压力限定的参数，提出对混凝土浇筑的要求二〇一二年六月十二日星期二