國家級精品公開課 | 建築施工技術 P10 - 混凝土結構工程4

好 前面我們是講了模板的構造 下面我們看模板的拆除 那麼混凝土成形並且養護一定時間以後 強度達到了一定的要求 就可以拆除模板了 那麼模板拆除的日期 跟混凝土硬化的快慢 而我如果硬化的快 可以早一點拆 慢也就要遲一些了 模板的用途 結構的性質 以及混凝土硬化時的氣溫有關係 那麼及時地拆除掉模板 可以提高模板的周轉率 加快工程的進度 如果過早地拆除 那麼可能就產生了 混凝土的一些質量缺陷 也有可能混凝土會變形斷裂 甚至造成了重大的質量事故 因此呢 應該制定合理的拆模方案 那麼這裡面就要分幾種情況 一種呢 測模 測模什麼時候可以拆除 應在混凝土強度能保證表面跟棱角 不會因為拆模而受損 那麼這個時候呢 就可以拆除了 對於後張法運營力混凝土結構構建 那麼它的測模呢 宜在運營力張拉前拆除 應該在張拉之前拆除 為什麼呢 你想一下 我如果運營力混凝土 那麼張拉 混凝土張拉 張拉的話呢 混凝土就會怎麼樣 會有軸向的收縮 會有收縮 當然了其他情況也有一些變形 那麼你如果測模沒有拆除掉 那這個測模對混凝土呢 就會有一個約束的作用 從而呢 會產生混凝土的裂痕 因此呢 對於後張法運營力混凝土結構 測模宜在運營力張拉前拆除 那麼底模呢 肯定在張拉後拆除了 好 對於底模 一般情況下的底模 應該根據立方體四塊的抗壓強度 也就是說跟混凝土的強度有關係 那麼這個立方體四塊呢 我們說立方體四塊它的養護 有同條件的養護 還有什麼呢 標準養護 那麼我們應該採用同條件養護 同條件養護 也就是說跟你的構建條件相同 所以它能夠反映出你那個構建的混凝土強度 那麼底模拆除呢 跟這個構建的類型有關 跟構建的垮度也有關係 我們看一下 對於板 那麼垮度呢 小於等於兩米的時候 那你混凝土的強度 要大於等於百分之五十的 設計混凝土強度等值 設計的混凝土強度等級 要達到大於等於百分之五十 那麼垮度大於二 小於等於八米的時候呢 應該大於等於百分之七十五 大於八米 大於等於百分之百 所以我們可以看到 垮度越大 對強度的要求呢 就越高 對於兩拱峭 小於等於八米的時候呢 要大於等於百分之七十五 設計的混凝土強度等級 大於八米 強度要達到大於等於百分之百 那麼對於懸壁結構 比較危險 因此呢 直接大於等於百分之百 這個是底模拆除 混凝土強度的要求 模板拆除 應該遵循一定的原則 一般情況呢 先知後拆 後知先拆 先拆除非沉重部位 後拆除沉重部位 以及呢 自上而下的原則 我們看一下 這一個鑄模板 它採用了組合鋼模板的 那麼拆除的時候呢 從上到下 逐步拆除 自上而下的原則 那麼這一個是強的模板 強模板的拆除呢 也是自上而下 但是呢 它這個強一整片過去 因此呢 自上而下 逐步水平拆除 那麼對於重大複雜的模板 應該事先制定拆除方案 這個是兩模板的拆除 那麼拆除的時候呢 應該先側模 後底模 那麼側模呢 只要什麼呢 你拆除 不會使得你混凝土的 棱角受損 對吧 就可以拆除了 那麼底模呢 強度要達到一定要求 可以採用這種 同條件下養護的 混凝土立方體四塊 然後通過它的什麼呢 拿去壓 看看它的抗壓強度 有沒有達到要求 那麼模板拆除的時候 應該注意哪些問題 首先你這個操作人員 應該在安全的地方 以免發生這個安全的事故 拆模的時候呢 避免用力過猛過急 嚴禁用大錘和撬棍 硬敲硬砸 這樣很容易損壞 混凝土的表面 以及模板 因為我這個模板還要什麼呢 周轉使用 模板拆除的時候 不應對樓層形成衝擊而斬 那麼拆下的模板 以及配件 嚴禁拋扔 比如像我這個扣件 你不能亂扔 模板你也不能亂扔 疊放整齊 要有人堅硬傳遞 還要定點堆放 那麼還要及時的清理維護 刷好隔離劑 以便什麼呢 下次使用 好接下來一個要注意的 對於多層樓板支柱的拆除 那麼這裡面呢 就涉及到了三層的樓板 要注意看 上層樓板正在澆住混凝土的時候 那麼下一層樓板的模板支柱 不得拆除 上面一層樓板正在澆住混凝土 那麼下面一層的樓板的什麼呢 支柱不能拆除掉 那麼再下一層的 怎麼樣呢 可以你也不能全拆 僅可拆除一部分 所以這裡面就涉及到了三層了 上層下一層再下一層 那麼垮度4米以及4米以上的樑 下面呢還應該保留支柱 你不能一下子全部拆掉 這樣很危險 間距呢不得大於3米 這有一定的要求 好下面呢我們來看看模板的設計 首先模板設計它的內容 內容包含了哪幾個方面 選型選材 我採用什麼樣的模板 用什麼材料 這要定出來 配板 盒載的計算 包括了你這個面板 小楞大楞 以及呢支架 結構設計 還有擬定製作安裝和拆除方案 繪製模板的施工圖 有一些構造圖你要畫出來 那麼模板設計的時候呢 你要知道它盒載怎麼傳遞的 那麼盒載傳遞呢 那你肯定要了解模板的構造 首先呢 最裡面跟混凝土接觸的肯定是面板 然後呢 次樂 接下來是什麼呢 次樂將盒載又傳給主樂 然後呢 最後傳給支撐系統 因此呢 你在盒載計算的時候 你還要了解盒載包括了哪一些 首先一個是模板及其支撐自動標準值 那麼我們這裡面呢 全部先給出標準值 後面呢 再獲得設計值 所以第一個呢 既然是模板 第一個就是模板及其支撐 它的自動標準值用G1K 那麼G在這裡面就是表示橫載 單位呢用千牛每平方米來表示 那麼這一個盒載呢 要根據模板的設計圖來確定 如果對於樂行樓板以及無良樓板模板 它的自動標準值呢 可以根據這一個表來確定 那麼這個表當中 它根據了不同的構建 它的自動標準值是不一樣的 比如對於平板的模板及其小樑 那麼平板模板 我們可以畫一下 這一個平板 那麼平板下面呢 肯定有模板了 那麼模板下面應該是什麼了 這裡面呢叫小樑 那麼對於這種情況 木模板去0.3千牛每平方米 對於定型的組合鋼模板 它比較重 去0.5千牛每平方米 下面一個樓板模板 其中包含了樑的模板 注意這裡面的樓板模板呢 是把樑的都算進去了 那麼具體的圖形呢 你們自己可以想像出來 因為之前我們已經有樑板 看到什麼了 構造圖了 木模板去0.5千牛每平方米 定型組合鋼模板0.75千牛每平方米 再看下面一個 樓板模板及其支架 注意這裡面是什麼 整個樓層的又算進去了 所以這三項 它包含的內容是越來越大 因此呢 取值也越來越大 對吧 你看最後一項 把支架都算進去了 那麼層高高度4米以下 木模板0.75 組合鋼模板去1.1 這是第一項 第二項 新澆入混凝土的自重標準值 G2K 那麼這個呢 我們非常熟悉了 對於普通的混凝土 那麼它的自重標準值呢 應該是24千牛每立方米 對於其他類型的混凝土 可以根據實測獲得 然後第三個 鋼筋的自重標準值 用G3K表示 那麼注意這裡面 鋼筋自重標準值 它是根據這個每立方米混凝土 看看你這個混凝土體積有多少 每立方米混凝土 那麼含著鋼筋的自重 對於樓板1.1千牛 樑1.5千牛 取值不一樣 然後第四個非常重要的它是 新澆入混凝土對模板側面的壓力標準值 我們用G4K表示 那麼G4K呢 這裡面給出了兩個公式 一個呢 F等於0.22γcT0β1β2 V二分之一次方 也就是根號V 那麼另外一個公式呢 F等於γcH 那麼這兩個公式取哪一個呢 去較小值 為什麼取較小值 我們看一下 對於前面的這個公式 它是一個經驗公式 通過實驗來獲得 那麼這個公式當中 就跟哪些因素有關 比如像跟混凝土的重力密度 跟你混凝土的凝固時間 還跟什麼呢 有沒有參外加劑 還有你混凝土的塌落度 以及呢 跟澆築速度都有關係 它是一個經驗的公式 那麼第二個呢 這個是通過流體淨壓力的理論 也就是流體力學裡面 它的理論 那麼這個圖形我們可以畫出來 它是這樣子的 也就是說 我把混凝土當作什麼呢 跟水一樣的 你說水下去了 那麼對旁邊就有一個水壓力 對吧 所以它就把混凝土認為是液化了 跟水一樣的 但是呢 混凝土還會怎麼樣 會凝結 在凝結過程當中 這個水壓力肯定會變小 對吧 你如果完全凝結了 強度達到了 那你還要磨板幹嘛呢 可以拆磨了 是不是 因此磨板的作用這裡面 承受車壓力 其中一個作用承受車壓力 所以呢 實際的應該是 比這個值要來得小 對吧 小於等於嘛 是不是 而這個值當中呢 它跟這些因素有關 那麼我如果這個v 或者其他的一些參數 取得比較大 這個數值算出來呢 有可能的大於這一個 那這根本就是不可能的 因為你最大的話呢 頂多也就只能這一個了 是不是 頂多混凝土完全液化嘛 那如果考慮了凝結 還應該比這個還小 因此呢 這兩個應該取小值 應該取小值 那麼它呢 有一定的適用範圍 採用內部振動器 膠著速度呢 在6米每小時以下的 普通混凝土 以及呢 輕穀料混凝土 那麼新膠著的混凝土 作用於模板的最大測壓力 那麼我們簡單的叫什麼呢 新膠混凝土的測壓力 那麼下面我們具體的看一下 這個公式 這個是要掌握的內容 F就是新膠著混凝土 對模板的最大測壓力標準值 新膠混凝土測壓力 那麼單位千牛每平方米 γc混凝土的重力密度 千牛每平方米 T0是新膠混凝土的粗凝時間 來用小時 那麼可以按照實測來確定 如果缺乏試驗資料 可以採用這個式子 T0等於200除以T加15 那這裡面的大T是混凝土的溫度 所以跟氣溫跟這個溫度有關係 好 最後一項這個V 是混凝土的膠著速度 那麼它的單位是米每小時 米每小時 那麼注意這裡面的這個膠著速度 它指的是你模板裡面混凝土膠著的時候 它的什麼呢 上升的高度 指的是上升的高度 所以如果對於柱子來講 它的截面比較小 混凝土下去上升的就比較快了 對吧 好 式子當中這一個H H是混凝土測壓力計算位置 到新膠頂面的總高度 比如像這個H 總高度 β1 是外加劑的影響修正係數 如果不摻外加劑就是1.0了 摻了具有緩凝作用的外加劑取1.2 加了緩凝型的外加劑 比如像緩凝劑 加進去之後呢 這個時間就延長了 凝結時間延長了 所以呢 這個取1.2 β1 β2呢 混凝土塌落度影響修正係數 塌落度呢 小於30毫米的時候取0.85 如果在50到90之間 取1.0 來取1.0 110到150之間 取什麼呢 1.15 你看這個 塌落度越大 取值越大 像這個塌落度110到150 主要針對什麼呢 像奔送的混凝土 奔送混凝土 那麼 混凝土的測壓力計算分佈圖 是這樣子的 當然了這個圖呢 也是一個簡化的圖形 因為你想一下 如果混凝土完全液化呢 應該是什麼呢 像上面這一塊這樣子 對吧 但是呢 比如像一個牆或者柱子 我澆住混凝土 那麼上面部分混凝土 肯定是什麼 可以認為是液態的 像這樣子 但是呢下面的混凝土 就逐漸地凝結 逐漸凝結 那麼凝結過程中呢 下面這邊應該是什麼 變小了 應該是變小了 但是我們為了計算的方便 直接用這個直線來代替 這個圖裡面 h 上面這個h 叫做有效壓頭高度 有效壓頭高度 h呢就等於f 等於這個測壓力除以γc 好 第五項 第五項呢是施工人員 進施工設備核載標準值 那注意了 我們前面的一一二三四 模板及其支架的製重標準值 混凝土的製重 鋼筋的製重 以及呢 測壓力 都是輸於橫載 下面我們講的 都是輸於活核載的 那麼施工人員以及施工設備的 我們用Q1K 第一個活核載 這裡面呢也分成了幾種情況 首先 計算模板 以及呢 直接製成模板的小刃 模板 以及呢 製成模板的小刃 那麼軍部活核載 取2.5千牛每平方米 這什麼意思呢 比如說 我人 站到這個板上 人站上去 那麼就應該取活核載 2.5千牛每平方米了 再用集中核載2.5千牛進行驗算 比如像以前用的這種 獨輪小推車 那麼獨輪小推車呢 它肯定裝滿了混凝土 對吧 然後這樣過去 就產生了一個集中核載 因此呢 要再以集中核載進行驗算 然後呢 比較這兩個數值 看看這個彎曲值哪一個大 就取哪一個 這裡面呢要取大值 接下來一個 計算直接製成小梁的阻梁 小梁把力傳給了阻梁 那麼計算這個阻梁的時候 也就直接製成小梁的阻梁了 均步活核載取1.5千牛每平方米 第三種情況 計算支架力柱 以及呢其他支撐結構構建 也就是說我這個阻梁 又把力傳給了支撐系統 比如像支架 那麼均步活核載取1.0千牛每平方米 那麼我們可以看到 這個核載呢 從上到下 應該是分別遞減 傳於支架力柱 也就是說我這核載 算到下面越來越小 實際上呢就是核載 傳下來已經什麼了 分攤掉了 所以取值越來越小 那麼對於其他的一些情況 大型的交通設備 比如上料平臺 混凝土的輸送泵等等 按照實際情況來確定 如果採用了布料機上料 進行澆築混凝土的時候 那麼活核載標準值 取4千牛每平方米 混凝土堆積高度超過了100以上的 那麼應該按實際高度來計算 模板單塊的寬度小於150的時候 集中核載可以分佈在相鄰的兩塊板上 其他一些情況了 好我們看一下這個圖 那麼這個圖呢 上面這邊就混凝土了 混凝土下面這個 面板 對吧 那麼計算面板 下面這個呢 就是小楞 小楞 或者說小梁嘛 那麼計算這個面板以及小梁的時候呢 活核載2.5千牛每平方米 另外呢 以集中核載2.5千牛 來進行驗算取彎矩的較大值 好 這個小梁下面的主樑 或者叫大楞 計算支撐小楞的大楞 那麼活核載應該取 1.5千牛每平方米 也就計算這個的時候 好 再下面一個 計算支撐大楞的支架 你看 這個就支架了 下面這些都屬於支架了 那麼計算這個支架的時候取活核載 1.0千牛每平方米 好 下面一個 振導混凝土產生的核載標準值 振導混凝土肯定是活核載了 是不是 用Q2K表示 那麼振導的時候 對你水平的模板 還有塑像的模板 都有影響 水平面的模板 取2.0千牛每平方米 垂直面的模板 影響大一點 取4.0千牛每平方米 那這裡面要注意 振導混凝土的核載 是作用在 新交混凝土測壓力的 有效壓頭高度之內 也就前面我們說的 h小h範圍以內 這是第六項 第七項 振導混凝土時產生的 核載標準值Q3K 那麼振導混凝土 傾倒下去 它作用的模板呢 主要是對於垂直面模板 注意這裡面是對垂直面模板 產生的水平核載 那麼傾倒混凝土時 產生的這個核載呢 跟供料的方法有關 我如何採用 串筒溜槽或者導管 水平核載呢 可以取2千牛每立方米 容量比較小的 小於0.2立方米的運輸器具 取2 容量0.2到0.8的 取4 容量比較大的 大於0.8 這種人應該取6 容量越大 影響就越大 混凝土下去 產生的水平核載 肯定更大了 這裡面也要注意 傾倒混凝土產生的核載 也是作用在什麼呢 有效壓頭高度以內 所以這兩個都是作用在 有效壓頭高度以內 第八項 分核載 那麼分核載呢 主要就是針對 分壓比較大的地區 或者呢 模板比較高 那麼受風影響比較大的情況 計算的時候呢 根據規範來計算 規範裡面 基本分壓值按負表 裡面這個N取的是10年 那麼因為模板它的使用時間 比較短暫 所以呢 你取這個重現期 10年 已經是安全了 分震係數呢 βg取1 那麼這八項呢 就是我們模板計算當中 所有的核載 那並不是說 一個模板 全部都有這些核載 因此呢 後面呢 我們還要進行核載的組合 那針對你 計算承載力 還是 撓度或者說乾度 不同 它還呢 應該採用不同的值 比如像 計算承載力 計算承載力的時候 應該取設計值 取設計值 計算變形的時候 應該取標準值 那麼設計值 跟標準值之間呢 就有一個分項係數 分項係數 我們看一下 對於前面的四項 這個是橫載 橫載分項係數呢 一般情況是取 1.2 你看 有可變核載相應控制的 應取1.2 其他的一些情況 1.3 或者 有的取1 有的0.9 那麼總體而言呢 最常用的 也就最一般的情況呢 是1.2 後面的幾項 活核載 一般情況 取1.4 那麼混核載 取1.4 好 接下來就要進行 核載的組合 那麼核載組合呢 也分成了好幾種情況 好 首先我們看一下 平板和薄鞘的模板進支架 那麼你要注意 平板 它是屬於什麼呢 水平的模板 平板就是水平的 那麼水平的模板你想一下 如果計算承載力 它會受到什麼核載 自重 肯定是有的 那活核載呢 活核載呢 你想想吧 平板 平板我人可能就站上去了 是不是 機械可能就堆在那裡 因此呢 考慮自重 自重就是豎著方向的 那麼自重呢 這裡面有三個 一個呢 模板 機體支撐 自重 G2K 新加坡領土的自重 G3K呢 乾淨的自重 那麼活核載呢 考慮施工人員以及設備 這個是計算承載力的 對於平板的 以及支架 下面一個 樑和拱模板的底模及支架 注意這裡是 底模 比如像樑的底模 那麼你想一下樑的底模 也是屬於什麼呢 水平面的 水平方向的模板 那麼水平的模板呢 肯定也受到了 這三個自重 那對於底模而言呢 還有什麼核載 錯了 不是機械 是震導的核載 震導核載 為什麼震導核載呢 因為我比如像整棟辦 撐進去 那麼整棟辦呢 對你這一個底模 就有一定的影響 那麼我們前面已經有了什麼了 比如像震導產生的核載 震導產生的核載 水平面的取多少 垂直的取多少 那麼這裡面呢 就是水平的 樑的底板就是水平的 因此呢考慮震導產生的核載 第三種 第三種情況 樑拱柱 注意哦 這裡面的柱呢 邊長不大於300 也就是什麼呢 小於等於300 牆厚度不大於100 小於等於100 牆的厚度 的側面模板 注意啊 這個是側面模板 那麼你想一下 樑 它的側模 比如像樑的側模 樑的側模呢 應該是屬於什麼呢 垂直的 是不是 垂直的 那麼垂直的模板呢 有沒有那些自重啊 沒有那些自重 是不是 它根本就沒有作用到 你這個模板上面 所以呢 它考慮的應該是什麼呢 產生的 水平向的 水平向的有什麼呢 新澆混凝土進去 會產生了車壓力 車壓力就是水平方向的 另外呢 震導 震導下去 有什麼 也有影響 是不是 我們說震導 它對水平的 對垂直的都有影響 那為什麼是考慮震導 而不考慮傾導呢 我們不是還有一項傾導嗎 為什麼呢 你注意看這邊 對於樑而言 它的截面的寬度 比較小 截面寬度比較小 而且呢 對柱 你看它規定了 邊長小於等於300 邊長比較小 牆 也是厚度不大的 因此呢 你震導放下去 對它的影響 就比較大了 是不是 因此呢 這裡是考慮震導和凝土 所產生的 那麼對於柱 那肯定只有什麼呢 側面的模板了 柱就沒有底模板 對吧 好 我們看一下第四項 第四項呢 大體積結構 柱 邊長 大於300 邊長比較大的 牆 厚度大於100的 側面模板 注意啊 這裡面也是側面模板 那麼應該考慮 既然是側模 那麼肯定有一個什麼呢 側壓力 然後呢 因為你截面比較大 截面大的話 我如果震導放下去 那麼對它這個模板 側模啊 因為距離比較遠 是不是 震導放下去 距離比較遠 所以呢 影響不大 因此這裡面 我們是考慮 傾倒混凝土 產生的合載 所以你這個合載組合 一定要搞清楚 好 這個是計算承載力的時候 那麼驗算牢度的時候 也就是說我要驗算 它的變形 或者說幹度 那麼 只有包含了什麼呢 橫載的 這裡面就只包含了橫載的 沒有活合載這一項 所以呢 你只要把這個活合載的 全部去掉 就得到了 這個驗算牢度 它所考慮的合載 那麼計算承載力的時候呢 應該採用 合載的 設計值 計算承載力 用設計值 驗算牢度 用什麼 標準值 驗算牢度用標準值 所以 這一個合載的組合表 是要求掌握的內容 好 下面我們看一下 模板結構計算的時候 拿一些規定 對於 鋼面板支架的作用 合載設計值 可乘以係數 0.95進行折減 為什麼可以進行折減呢 而且它是對於什麼呢 鋼面板支架 也就是說對於鋼 你採用鋼模板 可以這樣子 為什麼呢 因為我們這個模板呢 是屬於臨時性的結構 臨時性的結構 所以我用這個 鋼模板 以及支架 就可以把它的 允許硬力 適當的調高一點 它不像 永久的建築 永久建築肯定就不行了 是不是 它這個臨時性的 將這個允許硬力 適當調高一點 那麼對應過來呢 也就相當於 把合載的設計值呢 降一點 降一點下來 所以可以乘以 0.95進行折減 採用冷汪薄壁形鋼的時候 不應折減 驗算模板及其支架 在自重和風合載作用下的 抗傾覆穩定性的時候 應該符合 相應材質 結構設計規範的規定 這個是自重和風合載的 好 下面我們看一下 這邊的一些規定 驗算模板及其支架的剛度 注意哦 驗算剛度 剛度呢 我們這裡面是規定了 它的最大變形值 也就是說 我這個撓度 或者呢 壓縮量 不能超過 一定的範圍 對 結構表面外露的模板 比如什麼呢 清水混凝土 也就是說 我這個 混凝土澆注完以後 最後拆模 沒有再進行粉刷了 因此呢 對你這個模板的要求呢 就更高了 所以規定 最大變形值 不得超過 模板構建計算跨度的 4% 對結構表面隱蔽的模板 結構表面隱蔽的模板 比如混水混凝土 混水混凝土結構 那麼混水混凝土呢 它最後啊 拆模完以後 還要什麼呢 有一個粉刷 因此呢 最大變形值 不得超過 計算跨度的 1% 那麼對支架的壓縮變形 以及呢 彈性撓度 最大變形值 不得超過 計算跨度的 1千分之一 好這節課就上到這裡