早拆模板规程宣贯讲座资料.docx
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早拆模板规程宣贯讲座资料
早拆模板宣贯讲义提纲:
宗旨:
规程编制的背景资料和施工注意事项。
序言
第1页:
规程从06立项研究,到09年批准历时3年,杨嗣信、林寿等很多老领导给予了很大的支持和具体指导。
中建、中铁、新兴等中央单位、清华大学、中国建科院、北京、天津、河北等施工企业有20多位专家,在规程编制期间提出了宝贵的修改意见。
规程的编制,限于我们的水平和条件的限制,还很不尽人意。
大家还是满腔热情的希望尽早出台,其目的正如我国较早进行模板早拆研究的中国建筑科学研究院施炳华先生所说:
早拆模板施工是建设部1994年以来一直坚持推广的一项新技术,但是进展不大。
我认为是与缺少这方面的技术标准有关,北京市建委组织建工系统的技术人员在总结过去的工程技术经验基础上,编制模板早拆体系施工技术规程是很有必要的,是有意义的。
待批准颁布后肯定能够促进早拆模板施工技术的发展。
作为参加编制的人员,我们希望规程能起到抛砖引玉的作用,为模板施工的技术进步和绿色施工做出贡献。
第7页:
模板对水平构件的作用和时效性:
新浇筑混凝土(可塑性阶段)——依赖模板成型;初凝(失去可塑性)——侧压力减小(还不能说失去侧压力,新生成形态尚不能承受自身所受重力,次是拆除侧模,会发生“堆”的现象);终凝——失去侧压力(结构具有承受自身重力的抗压强度);抗压强度继续增长(抗拉强度、弹性模量与其同步)达到能够承受次楞之间抗拉强度(模板面板失去支撑和成型作用,理论上可以拆除模板面板);抗压强度继续增长(抗拉强度、弹性模量与其同步)达到能够承受主楞之间抗拉强度(次楞失去支撑和成型作用,理论上可以拆除模板面板);由于结构是整体连续的,此时楼板应当具备双向板结构能力,因而可以采用立杆点支撑形式对其支顶。
实现早拆。
第12页:
a、只配一层,随损耗随补充。
减少现场场地占用。
c、以9个楼层,配3层模板为例:
垂直运输量3×2×3=18层次
同样,9个楼层,配1层模板
垂直运输量1×8=8层次
减少垂直运输量50%以上。
第13页:
•1.2模板早拆施工简要历史
国外:
80年代,赴英考察基础上,北图——参照英国经验。
1984—1986年,塑料模壳用作北京图书新馆l0万平方米工程现浇密肋楼板的工具式模板。
以改性聚丙烯为原料,注塑成60×60×33厘米1/4模壳,由四块l/4模壳用螺栓联成1.2×I.2米整体模壳,用于浇筑柱网为6.0×6.0、6.0×7.2和6.0×9.0米的密肋楼板,板厚5厘米,肋高35厘米。
模壳由带角钢的空腹钢龙骨,(或木龙骨)和活动钢支柱支撑,混凝土强度达到100号时可先拆除模壳,留下钢支柱,待强度继续增长后再拆。
•。
我市模板早拆技术的应用历史
历史渊源:
(查建筑技术,图片)
第18页:
图:
箱型梁(主龙骨)与钢框竹胶合板(无次龙骨)(北京第二代早拆配套模板);行标《钢框胶合板模板技术规程》
独立钢立柱计算;有对应模板早拆的描述;
早拆头:
下降空间应满足拆模需要
第19页:
亦可用碗扣式立杆。
缺点:
定长。
配套产品。
通用性不好。
第20页:
模板面板、主次龙骨使用通用材料。
限制:
板条夹缝,定宽1320。
4英尺宽。
第23页:
早拆规程规定的三个核心问题(三个限定条件)
1)关于10兆帕问题。
此条规定与GB—50204规定的拆模要求是有矛盾的。
当初制定规程时,混凝土楼板强度较低,一般是200#左右,相当于现在的C20。
按规程规定,支撑间距≤2米,拆模式的混凝土强度不小于设计强度的50%。
也就是10兆帕。
现在有些混凝土楼板强度较高,甚至达到C40。
10兆帕只是其25%,
这个问题我们想,一个是在支撑间距≤2米情况下,结构到底需要达到多大的抗拉强度(由于有对应增长关系,通过抗压强度推算);再一个是,结构的成熟度达到50%和达到25%,对其后期强度的增长是否有不利影响。
根据竖向构件,4兆帕甚至更低就承受自身所受重力,并承受上部施工荷载的施工时间,推断应当没有问题。
至于说结构早拆与非早拆内部结构是否提前出现微细裂缝等等缺陷,没有文献报道也没有实验依据,只有国内外的工程实践。
比如国家图书馆井字梁。
在这个问题上,目前也还有争论,创新和规程总是有矛盾的。
规程是实践的总结,相信一定会与时俱进。
2)模板早拆3天限制原因:
根据文献记载,对混凝土材料早期强度的研究绝大部分是从冷凝第三天后开始研究的。
原因是:
混凝土是一种多相复合材料,同时又是一种典型的非均质材料,本身离散性较强(比如同一组试块具有较大差异),早期的强度发展更具有很大的离散性,(混凝土强度等级越高离散性越大),抗拉强度的离散性大于抗压强度的离散性。
为了避免材料离散性带来的负面的不确定性因素。
绝大多数关于混凝土材料早期强度推算公式以及发展规律,时间限定在混凝土冷凝三天以后。
从冷凝到第三天之间是混凝土抗压强度和抗拉强度增长最快的时期,考虑到有利于混凝土强度增长,即保证第一次拆模时楼板结构的安全度,同时兼顾混凝土早期较强的材料性能离散性,故混凝土楼板模板第一次拆模时间不得低于混凝土材料初凝后三天。
第24页:
3)板厚问题
施炳华在文献《早拆模板支承柱间距与板厚度的关系》,我国早拆模板的支承柱间距有三种定型尺寸,即为1.2、1.5、1.8m。
在三种支承柱间距时,板在承受自重和施工荷载作用下,需要的混凝土强度值见表1-2(下页)。
表1-2中的分子值表示了拆除模板时混凝土应达到的强度值,而分母则表示了拆除模板后,在板面上又开始支撑等施工作业,施工荷载为时混凝土应达到的强度值。
如果混凝土没有达到应有的强度值,则支承柱处的板上表面会出现裂缝。
如果表1-2中板厚0.16m,支承柱间距1.8m时,拆模模板时的混凝土强度应为C12,施工作业时混凝土强度应为C17.5。
表1-2板在自重和施工荷载下的混凝土应达到的强度值(m)
支承柱
间距m
板的厚度(m)
0.10
0.12
0.14
0.16
0.18
0.20
0.25
1.2
C6.5/14.5
C5/10.5
C5/7.5
C5/5
C5/5
C5/5
C5/5
1.5
C13.5/22
C10.5/17.5
C8/14.5
C7.5/11.5
C5/9.5
C5/7.5
C5/5
1.8
C19/29
C16/24
C13.5/20.5
C12/17.5
C10/15
C8/13
C5/5
德国配力(PERI)公司也给了支承柱间距为1.86m时,拆模所需要的混凝土强度值,见表1-3,表1-3中括号内数值为表1-2中的值,比较可知,施炳华先生的文献与德国配力(PERI)公司的经验基本一致。
表1-3拆模时混凝土需要的强度值
板厚m
混凝土强度N/mm2
20度养护时拆模时间d
0.18
10(C10)
3
0.20
8(C8)
2
0.22
6(C7)
2
0.24~0.80
5(C5.5)
1
•。
关于支撑间距与支撑形式
介绍施炳华先生研究成果。
德国资料。
1)施炳华先生:
《快速脱模的设计》
按照快速脱模的基本原理,对结构平面进行合理划分,一般在2.0m以下,划分为单向板的结构临时跨度lt可参考下式求得:
式中:
h——板厚(m);
ft——混凝土抗拉强度设计值(MPa)。
可根据《混凝土结构设计规范》(GBJ10-89)规定的混凝土抗拉强度设计值与混凝土强度等级的关系曲线给出,或用近似公式
0.35)(Cx为混凝土强度等级)计算;
k——弯矩系数。
当两端固定时取k=1/12;对一端固定一端简支时取k=9/128。
上式是基于短期荷载作用下,混凝土受拉边缘的拉应力不超过其抗拉强度设计值,与抗拉强度标准值还有1.35的材料分项系数。
这里只考虑了混凝土自重和上人荷载1.5kPa,而没有考虑堆料。
根据上式,当板厚由0.1~0.2m变化,混凝土达到C3(或50号)的ft时,lt由1.20~2.0m变化。
必须指出板上活荷载不能超过1.5kPa。
•按上式计算,混凝土强度等级C20,100厚楼板,达到50%强度时,支撑间距为1.6米。
第31页:
•多层连支问题
承受在施结构施工荷载的现浇混凝土楼板龄期为:
施工周期×支顶层数
第31页:
建工博海实验:
1、次一层:
57.1%
2、次二层:
28.6%
3、次三层:
14.3%
第32页:
天津大学实验验证
模板早拆仿真计算
采用了有限元分析软件ANSYS分别对混凝土楼板在第3天、第4天、第5天以及第6天实施第一模板拆除时的楼板受力状态进行了详尽的计算分析
在项目组对钢筋混凝土楼板早拆进行计算分析时,首先讨论了早期混凝土单轴抗压强度、早期混凝土抗拉强度、早期混凝土弹性模量等混凝土早期计算参数的确定,然后对混凝土楼板第一次拆模时的混凝土最大压应力、混凝土最大拉应力以及楼板中钢筋最大应力进行了分析分析计算,并对混凝土楼板的最大挠度和裂缝值进行了计算,最后在以上计算分析的基础上,得出了钢筋混凝土楼板第一次拆模强度和拆模时间的限定条件,即
(1)楼板模板第一次拆模时,混凝土强度值
;
(2)楼板模板第一次拆模时,拆模时间
天或
小时,拆模时间从混凝土初凝开始计算;(3)必须在规定
(1)
(2)均满足的条件才能进行第一次模板拆除。
说明:
该规定适用范围:
(1)早拆柱头横、纵向间距均
;
(2)混凝土楼板板厚
。
为了校核以上有限元仿真计算中关于混凝土早期计算参数的确定状况,最后项目组进行了混凝土立方体抗压强度试验、棱柱体抗压强度试验、混凝土弹性模量试验和钢筋拔出试验。
通过混凝土早期试块试验实测值和经验公式选取值的对比和分析可以看出:
混凝土早期强度和弹性模量的试验实测值均较大程度的大于根据《规范》规定和经验公式所推导的混凝土早期强度和早期弹性模量值,说明我们在计算中关于混凝土早期参数的选取是偏于安全地,也就是说在钢筋混凝土楼板早拆模型计算中所得到的结果具有较大的安全储备。
基于国内20多年的实际施工,参照国外施工实践,所进行的验证性试验。
缺点:
实验组数少,配合比不合适,早期强度偏高,没有与施工现场施工成果结合,不能作为结论性依据。
只能起辅助性的证明。
7、试验情况:
天津大学丁红岩教授研究小组
天津大学实验验证
模板早拆仿真计算
采用了有限元分析软件ANSYS分别对混凝土楼板在第3天、第4天、第5天以及第6天实施第一模板拆除时的楼板受力状态进行了详尽的计算分析
在项目组对钢筋混凝土楼板早拆进行计算分析时,首先讨论了早期混凝土单轴抗压强度、早期混凝土抗拉强度、早期混凝土弹性模量等混凝土早期计算参数的确定,然后对混凝土楼板第一次拆模时的混凝土最大压应力、混凝土最大拉应力以及楼板中钢筋最大应力进行了分析分析计算,并对混凝土楼板的最大挠度和裂缝值进行了计算,最后在以上计算分析的基础上,得出了钢筋混凝土楼板第一次拆模强度和拆模时间的限定条件,即
(1)楼板模板第一次拆模时,混凝土强度值
;
(2)楼板模板第一次拆模时,拆模时间
天或
小时,拆模时间从混凝土初凝开始计算;(3)必须在规定
(1)
(2)均满足的条件才能进行第一次模板拆除。
说明:
该规定适用范围:
(1)早拆柱头横、纵向间距均
;
(2)混凝土楼板板厚
。
为了校核以上有限元仿真计算中关于混凝土早期计算参数的确定状况,最后项目组进行了混凝土立方体抗压强度试验、棱柱体抗压强度试验、混凝土弹性模量试验和钢筋拔出试验。
通过混凝土早期试块试验实测值和经验公式选取值的对比和分析可以看出:
混凝土早期强度和弹性模量的试验实测值均较大程度的大于根据《规范》规定和经验公式所推导的混凝土早期强度和早期弹性模量值,说明我们在计算中关于混凝土早期参数的选取是偏于安全地,也就是说在钢筋混凝土楼板早拆模型计算中所得到的结果具有较大的安全储备。
基于国内20多年的实际施工,参照国外施工实践,所进行的验证性试验。
缺点:
实验组数少,配合比不合适,早期强度偏高,没有与施工现场施工成果结合,不能作为结论性依据。
只能起辅助性的证明。
。
实现模板早拆的技术手段
•。
模板早拆的技术经济价值
1984—1986年,塑料模壳用作北京图书新馆l0万平方米工程现浇密肋楼板的工具式模板。
以改性聚丙烯为原料,注塑成60×60×33厘米1/4模壳,由四块l/4模壳用螺栓联成1.2×I.2米整体模壳,用于浇筑柱网为6.0×6.0、6.0×7.2和6.0×9.0米的密肋楼板,板厚5厘米,肋高35厘米。
模壳由带角钢的空腹钢龙骨,(或木龙骨)和活动钢支柱支撑,混凝土强度达到100号时可先拆除模壳,留下钢支柱,待强度继续增长后再拆。
——是我市最早应用模板早拆的工程实例。
长城饭店:
飞模;
隧道模:
六建公司阳光广场工程,70系列钢框胶合板面板,箱型梁,碗扣支架,早拆柱头
北京市建筑工程研究院模架技术研究所于96年完成门架式早拆模板国家级工法(工法编号:
YJGF18-96)。
北京市第三建筑工程有限公司早在98年应用在高层住宅工程的施工中,取得了较好的经济效益。
于2000年与北京泰利城建筑技术有限公司联合完成插卡型早拆模板体系国家级工法(YJGF44-2000)。
目前,北京建工集团、城建集团、住总集团等各大型施工企业均在不同程度上应用在各类建筑工程施工中,形成了较为完整的早拆模板施工技术,为早拆模板施工技术提供了可靠的技术保障,获得了显著的技术、经济效果,为早拆模板体系的实施与推广积累了宝贵的经验。
但是,由于国内长期没有相关的施工标准,早拆模板施工技术应用尚未规范,在一定程度上影响了施工的安全性和工程质量,制约了其推广和广泛应用。
•。
其他省、市模板早拆技术的应用历史
•1.3模板早拆技术研究
有限元计算的不足(天津大学丁红岩小组:
模板早拆分析计算模型):
课题组关于楼板模板早拆的有限元计算分析中,混凝土早期抗压强度、早期抗拉强度以及早期弹性模量的计算数值都是按照混凝土这些参数早期增长的普遍规律进行的,结果表明,混凝土冷凝三天后开始第一次拆模时,混凝土楼板的挠度、裂缝条件均能满足工程需要。
故混凝土楼板模板第一次拆模时间不得低于混凝土材料冷凝后三天。
•。
部分工程混凝土强度统计
•。
。
早拆的混凝土强度影响
•。
混凝土实体强度判定
7、试验情况:
天津大学丁红岩教授研究小组
•1.4模板早拆的主要施工经验
2、规程内容简介
•2.1模板早拆技术演示
•2.2规程的重要条文介绍
3、设计和施工注意事项
•3.1流水施工与早拆支撑设计
•3.2模架的第一次拆除
•3.3混凝土实体强度判定
•参考文献
4、施工安全与结构质量
主要是依据国内外工程实践以及其他构件情况。
利用尚未达到设计100%强度的先例。
竖向构件、混凝土与水泥楼地面;
可供参考:
PKPM软件楼板强度计算:
开裂弯矩:
5、几个问题
1)、立杆支撑点的负弯矩问题;
2)、楼板支座负弯矩问题;
3)、先于结构设计强度受荷问题;
4)、适用条件:
三个限定条件:
混凝土抗压强度(实际是抗拉强度——线性对应关系);
时间要求(自然养护条件下——(变形控制)弹性模量问题);
楼板厚度问题(构件的实际应力);
5)养护条件变化的影响:
楼板下表面模板,无疑对混凝土保湿养护防止表面开裂起一定作用。
推迟拆模对楼板养护和防止结构收缩有利。
但楼板一般较薄散热快内部与表面温差差异不大。
楼板下表面不受阳光直射,流动空气略小于上表面。
施工经验表明,未观察到影响。
1)混凝土早期抗拉强度
2)混凝土早期弹性模量
3)混凝土早期与钢筋的握裹能力
4)应用有限元对混凝土结构早期应力进行的分析
。
历史沿革,国外国内施工实践
。
理论依据与经济价值,绿色施工
问题1、
关于钢筋和混凝土的粘结问题,如果过早的进行第一拆模,那么有可能导致钢筋和混凝土界面上产生过大的滑移,从而导致钢筋和混凝土粘结面的破坏。
这样以来会给混凝土楼板服役期的安全带来负面影响。
如果严重的话,可能会造成施工期的混凝土楼板结构破坏,故应当对钢筋和混凝土粘结问题予以重视。
3、双建花园回弹値高的问题
因素:
仪器的检校问题;
混凝土同条件试块与实体的差异(表面系数与环境影响)
离散性和差异问题
经验问题:
钉子划印。
、建立
ε=3.24×10-4(1—e-0.01t)M1M2。
。
。
。
Mn
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