土木工程外文翻译 模板设计.docx

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土木工程外文翻译模板设计

模板设计

12-1引言

模板是容纳并支撑新鲜混凝土直到它凝固的临时结构体。

模板通常必须是设计的结构体，因为它用来支撑由新鲜混凝土建筑材料组成的荷载。

模板需要支持负载组成的混凝土，建筑材料，设备，人员，影响各类，风。

模板必须能支撑施加的所有荷载，不崩塌或引起过度变形。

此外，模板必须能把混凝土塑成理想的尺寸，形状和表面光洁度。

模板工程的花费很大，通常达到一个混凝土结构的40%到60%。

模板设计的花费部分取决于模板设计者的巧妙和经验，以及承包商和业主对一个模板系统的发展的决策是否能加快工程进度并减少开支。

虽然模板可能是作业内部建的（本章后面会举些设计例子），但可以得到许多私人拥有的塑模系统。

专业公司将使用专利系统设计和制造模板。

在多种再利用情形中，虽然木材因其易购和易造仍然大量使用，但铁制模板已替换了木质模板。

12-4模板上的载荷和压力

混凝土模板是一个结构体。

像所有的结构体一样，它的设计和制造必须考虑施加荷载的结果。

一个设计良好的模板必须有足够的强度来抵制缺陷，而且有足够的刚度使变形不会过度。

有效率又经济地利用制造模版的材料也是设计过程的一部分。

设计混凝土模板首先要考虑的是它要支撑的荷载。

荷载可以分为两类即竖向荷载和横向荷载。

横向荷载可再分为外在荷载（如风）和由于新鲜混凝土导致的内在荷载。

这些荷载必须由模板系统传到地面或者由强度足够的就地构造抵制。

ACI委员会报告347R-94，混凝土[1]模板指南规定竖向荷载包括恒载和活载。

模板重量和新拌灌注混凝土重量是恒载。

活载包括工人，设备，材料储备，跑道的重量，和冲击力。

根据提交的施工资料表，用于多层建筑支柱设计的竖向荷载必须包括所有从上层传下的荷载。

竖向支撑和水平框架应设计得适应示准面最小50psf的荷载。

当使用机动式椅轿时，最小活载应为75psf。

如果使用机动式椅轿，恒载活载相结合的最小设计荷载应为100psf.or125psf这些竖向荷载适用于设计地面和屋顶板的模板（除了地面板）。

横向压力施加在所有的容含新拌混凝土的非水平面上。

压力施加在墙和柱模板上，基本是水利荷载。

横向荷载梁受混凝土重量，混凝体温度，竖移率，模板高度，和加固方法（手工加固或机器振动）的影响。

混合物的变化，模版的大小和形状，以及加强的量和位置也影响横向压力，但因其影响小而常被忽略。

ACI347r-94规定，由1号水泥制的新拌混凝产生的横向压力重150pcf，不包含火山灰和杂质，有正常的深达最高4英尺的内部振动，如下

P=横向压力（psf）

T=模板内混凝土温度（F）

H=液体或塑料混凝土在参照点的高度（ft）

W=新板混凝土的但中（pcf）

1.对于对柱子

最大3000psf,最小600psf,但是任何情况下不超过150h。

2.对墙，位移率小于7fg/hr

最大2000psf,最小600psf.但任何情况下不小于150h。

3.对墙，位移率在7到10ft/hr.

最大2000psf,最小600psf.但任何情况下不小于150h。

4.除非1、2和3的条件达到，应为最新拌的混凝土设计模板

对于在混凝土变硬前任何可以很快填充的柱子和其它结构，当不止拌一次混凝土时，h应被看作是模版的整个高度或施工缝间的距离。

5.如果从模板基座注入混凝土，模板应设计得适用完全的混凝土净水头和最低25%的泵击压力。

压力可能与水泵柱塞的压力一样高。

6.在使用外在振动或由补偿收缩或扩张水泥制成的混凝土时应加以注意。

可能产生超过等同于净水压力的压力。

虽然ACI347R-94没有明确规定，但当模板受到外在振动时，模板设计者使用两倍于1、2、3项的准则所规定的设计荷载是常见的。

模版也应设计得能抵制所有可预见的横向荷载，如地震力，风力，索力，倾斜的支柱，混凝土倾倒，以及设备引起的冲击力。

ACI347R-94推荐，板最小水平设计荷载为每尺底板角100ib或者底板总恒载的2%。

墙模板应设计得适用于最小15psf的风荷载，墙模版的支护应设计得适用于每英尺墙至少1001b的横向荷载。

12-5设计方法

业建模板的设计可被看成是梁柱设计。

弯曲部件通常跨越几个支撑，因此是不确定的。

要进行假设和估计以简化计算，加快设计过程。

在确定了正确的设计荷载后，要按顺序分析和设计屋面望板和支撑部件。

弯曲部件（屋面望板搁栅墙骨珠纵梁或腰部外板）应均匀地承力，并由

（1）一个跨径

（2）两个跨径或（3）三个以上跨径支撑。

均匀的荷载分布是通常的做法除非尖端荷载间距超过支撑跨度的三分之一到一半，这种情况下要检测最坏的荷载条件。

应为弯矩剪力和变形分析和设计各个弯曲部件。

除了必须分析或设计竖向支撑（加固撑）和侧向支撑（若可行）以得到压缩或拉伸荷载外，还必须检测支撑处的承压应力（除了屋面望板）

在分析和设计部件中使用了传统的应力方程式这些应力表达如下：

对于弯曲应力

12-7梁模板的设计

图12-4展现了几种常见梁模板的一种。

通常的设计程序包括考虑以下要设计的部件的竖直荷载：

梁底，支撑托梁的脚手横梁，和支柱。

也应检查承压应力对深梁来说，也应考虑由新鲜混凝土产生的必须由梁侧面抵制的横向压力。

梁侧面与墙模板的屋面望板的设计方式大体相同。

图12-4中另一重要的结构是顶着梁侧面以抗混凝土压力的顶出器和把板荷载从脚手横梁传到T形头支柱的堵料。

通常把梁底部（底面）的宽度制作精确。

它们可由一个或更多2层板组成，也可由胶合板支持。

12-8墙模板设计

墙模板与板模板的设计程序相似，用托梁替代墙骨柱，用纵梁替代腰部外板，用支柱替代了系杆。

看图12—6找出这些部件的位置。

首先必须确定屋面望板的最大横向压力。

确定了屋面望板的厚度后，就可以在曲度，剪力和变节的基础上计算出屋面望板的最大允许跨度。

这将是最大墙骨柱间隔（另一种方法是先确立墙骨柱间隔，再计算出屋面望板的要求厚度），接着在墙骨柱大小和考虑到弯曲剪力和变形的荷载基础上计算最大允许插桩跨度。

这将是最大的腰部外板间隔（另一种方式使先确定腰部外板间隔，再计算要求的墙骨柱尺寸）下一步是确定腰部外板支撑的最大允许间隔（系杆间隔）。

这是在腰部外板的尺寸和荷载基础上计算的。

（另一种方式是先预选系杆间隔，再计算腰部外板尺寸）。

双腰部外板通常用来避免必须钻物来插入系杆。

必须估算各个系杆支撑的荷载，并与系杆支撑力相比较。

计算各个系杆的荷载作为设计荷载，乘以系杆间隔和腰部外板间隔。

如果荷载超过系杆强度，必须用强度更大的系杆或减小系杆间隔。

必须检查腰部外板承载墙骨柱和系杆两端的地方的承压应力。

最大的承压应力一定不能超过与纹理垂直的允许压缩应力，否则会导致崩塌。

最后，必须设计横向支撑来抵制任何可预测的横行荷载如风荷载。

根据图12-6，设计一套8英尺高的墙的模板。

混凝土以每1小时浇筑4英尺的速度进行搅拌，并且要进行内部振动。

预计，混凝土的混度将达到90摄氏度。

受弯构件的最大挠度为1/360的跨度。

防护物的厚度应为一级的，剩下的木材应该用花旗松2号。

假设，所有的受弯构件要支持3个或者3个以上的跨度。

设计的条件应该按照下面已建立的条件。

1，可以把螺旋和条痕设计在足够的横向支承基础上。

2，螺旋，条痕和支柱用在干燥耐用的条件下。

如图12-5示，设计的形式能支承12英寸乘以20英寸的重量，梁的设计形式能支承4英寸厚的钢筋混凝土板。

用花旗松2号。

受弯构件的最大挠度为1/360的跨度。

不支持的支柱高度建立在假设的10英尺的楼层高度上，这个形式梁的深度会被减掉。

所有受弯构件的设计建立在充分的条件之上。

FORMWORKREQUIREMENTS

12-1INTRODUCTION

Formsaretemporarystructureswhosepurposeistoprovidecontainmentforthefreshconcreteandtosupportituntilitcansupportitself.Formsusuallymustbeengineeredstructuressincetheyarerequiredtosupportloadscomposedofthefreshconcrete,constructionmaterials,equipment,workers,impactofvariouskinds,andsometimeswind.Theformsmustsupportalltheappliedloadswithoutcollapseorexcessivedeflection.Inaddition,theformsmustprovideforthemoldingoftheconcretetothedesireddimensions,shape,andsurfacefinish.

Thecostofformworkissignificant,generallyamountingtoanywherefrom40%to60%ofthecostofaconcretestructure,Economyinformworkdesigndependspartlyontheingenuityandexperienceoftheformdesigner,whetheracontractororanengineer.Judgmentwithrespecttothedevelopmentofaformingsystemcouldbothexpediteaprojectandreducecosts.Althoughformsmaybejob-built（designexamplesarepresentedlaterinthischapter）,manyproprietaryformingsystemsareavailable.Specialtycompanieswilldesignandconstructformsusingpatentedsystems.Inmultiplereusesituations,steelformworkhasreplacedwoodformworktosomedegree,althoughtheuseofwoodisstillsubstantialbecauseofitsavailabilityandeaseoffabrication.

Whatevertheeventualtypeofformingmaybe,economyinformworkbeginswhenthearchitect/engineer,duringthedesignofthestructure,examineseachmemberandconsiderseaseofformingandruesofforms.

12-4LOADSANDPRESSURESONFORMS

Theconcreteformisastructure,Likeallstructures,itmustbedesignedandconstructedwithdueregardtotheeffectsoftheimposedloads.Awell-designedformmusthaveadequatestrengthtoresistfailureandinaddit