主要受力构件的计算步骤如下:
(1)假定主要受力构件的截面尺寸。
(2)分析各主要受力构件的结构模式,并绘出计算简图。
(3)根据相应的荷载及荷载组合,对各主要受力构件进行荷载计算。
计算模板及其支架的荷载,分为荷载标准值和荷载设计值,后者以荷载标准值乘以相应的荷载分项系数。
1)模板及支架自重标准值,应根据设计图纸确定。
2)新浇混凝土自重标准值,对普通混凝土,可采用24kN/m 3 ;对其他混凝土,根据实际重力密度确定。
3)钢筋自重标准值,按设计图纸计算确定。一般可按每立方米混凝土含量计算:框架梁1.5kN/m 3 ,楼板1.1kN/m 3 。
4)施工人员及设备荷载标准值。
计算模板及直接支承模板的小楞时,对均布荷载取2.5kN/m 2 ,另应以集中荷载2.5kN再进行验算,比较两者所得的弯矩值,按其中较大者采用。
计算直接支承小楞结构构件时,均布活荷载取1.5kN/m 2 。
计算支架立柱及其他支承结构构件时,均布活荷载取1.0kN/m 2 。
5)振捣混凝土时产生的荷载标准值,对水平面模板可采用2.0kN/m 2 ;对垂直面模板可采用4.0kN/m 2 (作用范围在新浇筑混凝土侧压力的有效压头高度以内)。
6)模板侧面的压力标准值,采用内部振捣器时,可按以下两式计算,并取两者较小值:
新浇混凝土对模板侧面的压力标准值:
F 1 =0.22* r c * t 0 * β 1 * β 2 * V ~0.5
F 2 = r c * H
式中: F —新浇混凝土对模板的最大侧压力(kN/m 2 );
r c —混凝土的密度,取24kN/m 3 ;
t 0 —混凝土的初凝时间,取200/( T +15),其中 T 为混凝土的温度;
β 1 —混凝土外加剂的影响系数,不掺外加剂时取1.0,加具有缓凝作用的外加剂取1.2,掺外加剂取1.2;
β 2 —混凝土坍落度的影响系数,坍落度小于30mm时取0.85,50~90mm之间取1.0,110~150mm之间取1.15,采用泵送取1.15,其间采用内部插值法取值;
V —混凝土每小时的浇筑速度(m/h),按3m/h计算;
H —混凝土侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面的总高度。
图3-1 混凝土侧压力计算分布图
h——有效压头高度, h = F / γ c (m)
7)倾倒混凝土时产生的荷载标准值,取倾倒混凝土时对垂直面模板产生的水平荷载标准值。
8)除上述7项荷载外,当水平模板支撑结构的上部继续浇筑混凝土时,还应考虑由上部传递下来的荷载。
9)模板工程属临时性工程。我国目前还没有临时性工程的设计规范,所以只能按正式结构设计规范执行。由于新的设计规范以概率理论为基础的极限状态设计法代替了容许应力设计法,又考虑到原规范对容许应力值作了提高,因此原《混凝土结构工程施工及验收规范》(GB 50204—92)进行了套改,形成《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB 50204—2015)
①对钢模板及其支架的设计,其荷载设计值可乘以0.85系数予以折减,但其截面塑性发展系数取1.0。
②采用冷弯薄壁型钢材,由于原规范对钢材容许应力值不予提高,因此荷载设计值也不予折减,系数为1.0。
③对木模板及其支架的设计,当木材含水率小于25%时,其荷载设计值可乘以0.9系数予以折减。
④在风荷载作用下,验算模板及其支架的稳定性时,其基本风压值可乘以0.8系数予以折减。
(4)根据相应的计算简图及荷载,对各主要受力构件进行内力计算。
(5)对各主要受力构件进行强度、刚度及稳定性验算。
(6)重复以上(1),(2)步骤,直至取得良好的模板结构体系及合理的主要受力构件的截面尺寸。
(7)整理计算书。