三拆一楼板支模方案的荷载传递计算.docx

1、三拆一楼板支模方案的荷载传递计算 建筑技术2003年 第11期“三拆一”楼板支模方案的荷载传递计算 薛惠敏 季本智 薛洪 李贞亮 摘要：在多层现浇混凝土结构施工中，建立“三拆一”楼板模板支撑的荷载传递计算的力学模型，可分析各层楼板受到的荷载，核算楼板在施工阶段承载力是否安全。该计算方法对确定有转换层的支撑方案计算尤为实用。 关键词：支模方案；荷载传递；力学模型；承载力薛惠敏，l937年12月生，江苏无锡人，无锡建苑监理公司，总工程师，高级工程师，214001，无锡收稿日期：20030815 建筑结构荷载规范规定，住宅、办公楼、病房楼等建筑的楼面使用荷载为qk=15 kNm22 kNm2，而施工

2、活荷载为qk=25 kNm2tl、2，最近对施工活荷载统计分析得qk=25-3 kNm圳。对于上述类别的建筑，施工荷载大于使用荷载的命题早已成立，这是由建筑结构设计仅遵循荷载规范，不考虑如何施工造成的，因此楼面承载能力在施工阶段如何凑合结构设计(不能改变楼板配筋和厚度)的问题逼迫施工人员去落实。在文献中提到：“当施工荷载所产生的效应比使用荷载效应更为不利时，必须经过核算”，但未交代如何核算。另外，结构设计是以楼面混凝土强度已达设计值为前提的，而施工时楼面混凝土强度还在形成之中，因此施工计算不仅要考虑荷载的增大，而且还要顾及混凝土强度是个变量的问题。本文针对上述情况，结合“三拆一”楼板支模方案，

3、作出施工计算。1“三拆一”楼板支模方案 “三拆一”支模方案，是指楼板模板体系共有三套，支撑着三层楼面，拆下最早支的一套模板，保留二套模板，将拆下的一套往上安装，完成浇筑新一层混凝土楼面，如此周转向上，称为“三拆一”楼板支模方案(图1)。 图1“三拆一”支模方案 (a)(iX23)三套模板；函)拆下安装在4F上；(c)拆下安装在5F上2施工周期与混凝土龄期 施工周期是指完成一层楼板混凝土浇筑所需要的时间(天数)，通常以7d、10 d为一层的施工周期。按此两种施工周期确定的工序时问，分析各层楼板混凝土所达到的龄期，见表l。3荷载传递计算31计算模式 从表l的拆模工序可知，拆2F底模时，4F楼面混凝

4、土龄期仅为3 d、4d，此时4F楼面混凝土强度尚未达l5MPa，4F楼面尚需由2F、3F来承担，这就需要分析两层楼板荷载如何分担的问题，即图2的计算模式。 从表l的另外两种工序情况(即支模和绑扎钢筋、5F浇筑混凝土)，4F楼面混凝土的龄期已分别达6 d、9 d和7d、10d，可以分担部分荷载。因此，要建立有三层楼板时荷载传递的力学模型，即图3的计算模式。32 图2、图3释义 Bcl、B、曰。分别表示lF2F、3F层楼板的刚度，按(1)式计算：式中既，矗；i层楼板混凝土弹性模量和楼板厚度； I-混凝土泊桑比； gii层楼板的自重荷载(kNm2)； Z楼板的计算跨度； p需要传递的均布荷载ekNm

5、2)； 茁广一均布支撑的反力(kNm0； 卜i层楼板在均布荷载作用下产生的挠度。 图中楼板的简支座，仅表示楼板是有支承的，在计算楼板的承载能力时，板的支座按具体情况另行决定。33 图2内力分析 楼板均布荷载9i的作用下产生的挠度工可由式表达：细i紫阢 (2)式中舟一i层楼板的挠度； q广一i层楼板上作用的均布荷载(1；Nm0； 。 Ba-i层楼板的刚度； Z：i层楼板的计算跨度； d；按i层楼板支座情况而定的系数。 图2中1R2F的支座、计算跨度相同。按图2及(2)式，可分别算得1F、2F楼板的挠度为： 设支撑是均布设置的，在受荷后是不变形的(受荷后，支撑压应力很小，不会发生压曲，其辅向变形可

6、忽略不计)，因此有： 由(6)式可求得楼板在施工阶段的荷载如(7)式34图3内力分析 在均布荷载作用下，各层楼板的挠度为： 有了，、x：，就可算得各层楼板在施工阶段的荷载，如Cll)式、H 4混凝土各龄期的计算指标 在常温下，混凝土早期强度可由众所周知的(12)式计算： 丁天时混凝土轴心抗压强度标准值，。t、弹性模量E。、弯曲受压强度，可按文献7、8】计算，如(13)、(14)、 关于任何龄期t天混凝土弹性模量E，在文献【9】中表达为：一。 由(16)式算得e(0，代犬(14)式求算厂，其结果与(12)式算得，。很接近；再由(12)式算得，代入(14)式计算得E(f)c，其结果与(16)式算得

7、e(t)很相近。通过环形计算证明，用(12)、(14)式可信，而(14)式与文献8】接轨。5工程实例本例取自无锡华侨城9号地块2号住宅楼，取其中跨度最大者计算。混凝土C30，板厚100 mm，领平面尺寸及配筋如图4，板的弯矩按文献翻计算。艾模方案，建立计算模型，分析各层楼菠受到的荷载，按此荷载核算楼板在沲工阶段承载能力是否安全，实践证碉，本文提出的方法是正确的。继此，限据目前气温高，混凝土强度上升速蔓快的特点，为节省施工周转材料，采用本文的方法，对无锡市华侨城9号地块2号房按“二拆一”楼板支模方案进行施工计算，从理论上确认方案可行，然后付诸实施，经工程实践，未发现楼板承载力有问题。本文提出的计

8、算方法对确定有转换层的支模方案计算尤为实用。通过该法可将楼板支模方案建立在施工计算的理论基础上，避免按“估计”施工的状态。 参考文献1 GB 502041992混凝士结构工程施工及验 收规范2 GBJ987建筑结构荷载规范3 GB 500092001建筑结构荷载规范4苗志军，等高层建筑混凝土结构施工活荷载的统计分析建筑结构，2002(3)5建筑结构静力计算手册北京：中国建筑工业出版社，1978，106 GB,1 1089混凝土结构设计规范北京：中国建筑工业出版社，1990，47 GBJ l089混凝土结构设计规范条文说明辽宁科技出版社，l990，48 GB 500102002混凝土结构设计规范北京：中国建筑工业出版社，2002，39赵志缙高层建筑施工手册上海：同济大学出版社，l991，11式中 9按(】-1)式得表2中数值。 本工程按施工周期为7d的“三拆一”支模方案，混凝土龄期按表l，荷载计算值为： 新筑混凝土重力荷载288 kNm2； 楼板钢筋重力荷载013 kNm2； 模板及支撑重力荷载09 kNm2； 活荷载：(1)模板安装、钢筋绑扎为42 kNm2；(2)浇混凝土为21 kN群。其余计算值列于表2。