空腹夹层板剪力键装配式模板设计与施工方法技术

本发明专利技术涉及建筑模板设计与施工交叉领域，具体涉及一种空腹夹层板剪力键装配式模板设计与施工方法，采取以下步骤：一、确定模板系统计算模型；二、确定模板系统受力构件材质；三、面板承载力验算；四、次楞承载力验算；五、主楞承载力验算；六、模板制作；七、外框主楞制作；八、模板支撑体系搭设；九、下肋与剪力键模板安装；十、下肋与剪力键混凝土浇筑；十一、上肋与现浇板模板安装；十二、上肋与现浇板混凝土浇筑。本发明专利技术不仅解决了剪力键施工难度大、施工周期长的关键性技术难题，而且采用装配式模板，施工质量明显提高，材料用量明显减少，符合绿色施工。

【技术实现步骤摘要】
空腹夹层板剪力键装配式模板设计与施工方法
本专利技术提供一种大跨度空腹夹层板剪力键装配式模板设计与施工方法，属于建筑模板设计与施工交叉
，适用于大跨度空腹夹层板等十字型剪力键模板设计与施工。
技术介绍
随着我国建筑技术的快速发展，为适应体育馆等大空间需求，大跨度空腹夹层板等混凝土结构越来越多。但目前尚缺乏剪力键模板科学的设计与施工方法，通常采用施工现场原位制作、安装，不仅施工难度大、施工周期长，而且施工质量差，导致剪力键侧面模板变形值超限，大幅度增加施工综合费用，成为一项亟待解决的全国性模板设计与施工技术难题。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术的目的在于：提供一种空腹夹层板剪力键装配式模板设计与施工方法，采用剪力键装配式模板，不仅可以解决施工难度大、施工周期长的关键性技术难题，而且可提高施工质量，实现高效施工的目的；模板系统工厂化加工，现场装配式施工，操作简单，施工效率高，质量稳定可靠，符合优势互补、节能降耗与绿色施工要求，具备广阔的推广应用前景和显著的社会与经济效益。本专利技术为解决其技术问题所采用的技术方案为：所述空腹夹层板剪力键装配式模板设计与施工方法，采取以下步骤：一、确定模板系统计算模型1.1、确定次楞和主楞布置方向与间距次楞竖向布置，间距为150㎜～250㎜；主楞水平布置，间距为400mm～600㎜；1.2、确定面板计算模型面板以次楞为支座，按照三跨等跨连续梁确定计算模型；1.3、确定次楞计算模型次楞以主楞为支座，按照外伸梁确定计算模型；1.4、确定主楞计算模型主楞以相邻的与其垂直的方钢管外框主楞为支座，按照简支梁确定计算模型；1.5、确定混凝土一次浇筑厚度混凝土一次浇筑厚度为剪力键和下肋高度之和。二、确定模板系统受力构件材质采用木胶合板面板、方木次楞、方钢管主楞、螺栓和螺母。三、面板承载力验算1)面板侧压力标准值计算：Gk＝γcH；式中：Gk—面板侧压力标准值，单位kN/m2；γc—混凝土容重，取24kN/m3；H—混凝土一次浇筑厚度，单位m；2)面板均布荷载设计值计算：qm＝(γGGk+γQQk)B；式中：qm—面板均布荷载设计值，单位kN/m；γG—面板侧压力分项系数，取1.2；Gk—面板侧压力标准值，单位kN/m2；γQ—倾倒混凝土产生的水平荷载分项系数，取1.4；Qk—倾倒混凝土产生的水平荷载标准值，单位kN/m2；B—面板计算单元，取1000㎜；3)面板抗弯强度验算面板最大弯矩计算：面板抗弯强度验算：σ1＝M1max/W1≤[σ1]；式中：M1max—面板最大弯矩值，单位kN·m；KM3—三跨等跨连续梁弯矩系数，取0.1；qm—面板均布荷载设计值，单位kN/m；lm—面板跨度，单位m；σ1—面板抗弯强度计算值，单位N/mm2；W1—面板截面抵抗矩，单位mm3；[σ1]—面板抗弯强度设计值，单位N/mm2；4)面板挠度验算：ω1max＝(Kw3qmlm4)/(100E1I1)≤[ω1]；式中：ω1max—面板最大挠度计算值，单位mm；Kw3—三跨等跨连续梁挠度系数，取0.677；qm—面板均布荷载设计值，单位kN/m；lm—面板跨度，单位mm；E1-面板弹性模量，单位N/mm2；I1—面板截面惯性矩，单位mm4；[ω1]—面板容许挠度值取lm/400，单位mm；四、次楞承载力验算1)次楞均布荷载设计值计算：qc＝(γGGk+γQQk)a；式中：qc—次楞均布荷载设计值，单位kN/m；γG—面板侧压力分项系数，取1.2；Gk—面板侧压力标准值，单位kN/m2；γQ—倾倒混凝土产生的水平荷载分项系数取1.4；Qk—倾倒混凝土产生的水平荷载标准值，单位kN/m2；a—次楞间距，单位m；2)次楞抗弯强度验算次楞最大弯矩计算：次楞抗弯强度验算：σ2＝M2max/W2≤[σ2]；式中：M2max—次楞最大弯矩值，单位kN·m；KM3—外伸梁弯矩系数，取0.125；qc—次楞均布荷载设计值，单位kN/m；lc—次楞跨度，单位m；a—悬挑长度，单位m；σ2—次楞抗弯强度计算值，单位N/mm2；W2—次楞截面抵抗矩，单位mm3；[σ2]—次楞抗弯强度设计值，单位N/mm2；3)次楞抗剪强度验算：次楞最大剪力设计值：V＝KV3右qclc+KV3左qca次楞抗剪强度按下式验算：τ＝(3V/2bh)≤fV；式中：V—次楞最大剪力设计值，单位kN；KV3左—外伸梁支座左侧剪力系数，取1；KV3右—外伸梁支座右侧剪力系数，取1/2；qc—次楞均布荷载设计值，单位kN/m；lc—简支长度，单位m；a—次楞一端外伸长度，单位mm；τ—次楞剪切应力设计值，单位N/mm2；b-次楞截面宽度，单位mm；h—次楞截面高度，单位mm；fV—次楞抗剪强度设计值，单位N/mm2；4)次楞挠度验算：式中：ω2max—次楞最大挠度计算值，单位mm；Kw3—外伸梁梁挠度系数，取1/384；qc—次楞均布荷载设计值，单位kN/m；lc—简支长度，单位mm；a—次楞一端外伸长度，单位mm；E2-次楞弹性模量，单位N/mm2；I2—次楞截面惯性矩，单位mm4；[ω2]—次楞容许挠度值取lc/400，单位mm；五、主楞承载力验算1)次楞支座反力设计值计算：F＝KV3左右qclc；式中：F—次楞最大支座反力设计值，单位kN；KV3左右—外伸梁支座左右剪力系数，取1；qc—次楞均布荷载设计值，单位kN/m；lc—次楞跨度，单位m；2)主楞等效均布荷载设计值计算：qz＝nF/lz式中：qz—主楞等效均布荷载设计值，单位kN/m；n—次楞根数；F—次楞最大支座反力设计值，单位kN；lz—主楞跨度，单位m；3)主楞抗弯强度验算主楞最大弯矩计算：主楞抗弯强度验算：σ3＝M3max/W3≤[σ3]；式中：M3max—主楞最大弯矩值,单位kN·m；qz—主楞等效均布荷载设计值，单位kN/m；lz—主楞跨度，单位m；σ3—主楞抗弯强度计算值，单位N/mm2；W3—主楞截面抵抗矩，单位mm3；[σ3]—主楞抗弯强度设计值，单位N/mm2；4)主楞挠度验算：式中：ω3max—主楞最大挠度计算值，单位mm；qz—主楞等效均布荷载本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种空腹夹层板剪力键装配式模板设计与施工方法，其特征在于，采取以下步骤：/n一、确定模板系统计算模型；/n二、确定模板系统受力构件材质；/n三、面板承载力验算；/n四、次楞承载力验算；/n五、主楞承载力验算；/n六、模板制作；/n七、外框主楞制作；/n八、模板支撑体系搭设；/n九、下肋与剪力键模板安装；/n十、下肋与剪力键混凝土浇筑；/n十一、上肋与现浇板模板安装；/n十二、上肋与现浇板混凝土浇筑；/n

【技术特征摘要】
1.一种空腹夹层板剪力键装配式模板设计与施工方法，其特征在于，采取以下步骤：
一、确定模板系统计算模型；
二、确定模板系统受力构件材质；
三、面板承载力验算；
四、次楞承载力验算；
五、主楞承载力验算；
六、模板制作；
七、外框主楞制作；
八、模板支撑体系搭设；
九、下肋与剪力键模板安装；
十、下肋与剪力键混凝土浇筑；
十一、上肋与现浇板模板安装；
十二、上肋与现浇板混凝土浇筑；


2.根据权利要求1所述的空腹夹层板剪力键装配式模板设计与施工方法，其特征在于：步骤一中确定模板系统计算模型为
1)确定次楞和主楞布置方向与间距
次楞竖向布置，间距为150㎜～250㎜；主楞水平布置，间距为400mm～600㎜；
2)确定面板计算模型
面板以次楞为支座，按照三跨等跨连续梁确定计算模型；
3)确定次楞计算模型
次楞以主楞为支座，按照外伸梁确定计算模型；
4)确定主楞计算模型
主楞以相邻的与其垂直的方钢管外框主楞为支座，按照简支梁确定计算模型；
5)确定混凝土一次浇筑厚度
混凝土一次浇筑厚度为剪力键和下肋高度之和。


3.根据权利要求1所述的空腹夹层板剪力键装配式模板设计与施工方法，其特征在于：
步骤二中确定模板系统受力构件材质采用木胶合板面板、方木次楞、方钢管主楞、螺栓和螺母。


4.根据权利要求1所述的空腹夹层板剪力键装配式模板设计与施工方法，其特征在于：
步骤三中面板承载力验算为
1)面板侧压力标准值计算：Gk＝γcH；
式中：Gk—面板侧压力标准值，单位kN/m2；
γc—混凝土容重，取24kN/m3；
H—混凝土一次浇筑厚度，单位m；
2)面板均布荷载设计值计算：qm＝(γGGk+γQQk)B；
式中：qm—面板均布荷载设计值，单位kN/m；
γG—面板侧压力分项系数，取1.2；
Gk—面板侧压力标准值，单位kN/m2；
γQ—倾倒混凝土产生的水平荷载分项系数，取1.4；
Qk—倾倒混凝土产生的水平荷载标准值，单位kN/m2；
B—面板计算单元，取1000㎜；
3)面板抗弯强度验算
面板最大弯矩计算：
面板抗弯强度验算：σ1＝M1max/W1≤[σ1]；
式中：M1max—面板最大弯矩值，单位kN·m；
KM3—三跨等跨连续梁弯矩系数，取0.1；
qm—面板均布荷载设计值，单位kN/m；
lm—面板跨度，单位m；
σ1—面板抗弯强度计算值，单位N/mm2；
W1—面板截面抵抗矩，单位mm3；
[σ1]—面板抗弯强度设计值，单位N/mm2；
4)面板挠度验算：ω1max＝(Kw3qmlm4)/(100E1I1)≤[ω1]；
式中：ω1max—面板最大挠度计算值，单位mm；
Kw3—三跨等跨连续梁挠度系数，取0.677；
qm—面板均布荷载设计值，单位kN/m；
lm—面板跨度，单位mm；
E1-面板弹性模量，单位N/mm2；
I1—面板截面惯性矩，单位mm4；
[ω1]—面板容许挠度值取lm/400，单位mm。


5.根据权利要求1所述的空腹夹层板剪力键装配式模板设计与施工方法，其特征在于：
步骤四中次楞承载力验算为
1)次楞均布荷载设计值计算：qc＝(γGGk+γQQk)a；
式中：qc—次楞均布荷载设计值，单位kN/m；
γG—面板侧压力分项系数，取1.2；
Gk—面板侧压力标准值，单位kN/m2；
γQ—倾倒混凝土产生的水平荷载分项系数取1.4；
Qk—倾倒混凝土产生的水平荷载标准值，单位kN/m2；
a—次楞间距，单位m；
2)次楞抗弯强度验算
次楞最大弯矩计算：
次楞抗弯强度验算：σ2＝M2max/W2≤[σ2]；
式中：M2max—次楞最大弯矩值，单位kN·m；
KM3—外伸梁弯矩系数，取0.125；
qc—次楞均布荷载设计值，单位kN/m；
lc—次楞跨度，单位m；
a—悬挑长度，单位m；
σ2—次楞抗弯强度计算值，单位N/mm2；
W2—次楞截面抵抗矩，单位mm3；
[σ2]—次楞抗弯强度设计值，单位N/mm2；
3)次楞抗剪强度验算：
次楞最大剪力设计值：V＝KV3右qclc+KV3左qca
次楞抗剪强度按下式验算：τ＝(3V/2bh)≤fV；
式中：V—次楞最大剪力设计值，单位kN；
KV3左—外伸梁支座左侧剪力系数，取1；
KV3右—外伸梁支座右侧剪力系数，取1/2；
qc—次楞均布荷载设计值，单位kN/m；
lc—简支长度，单位m；
a—次楞一端外伸长...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾华远，李刚，张东健，左亭亭，王志国，
申请(专利权)人：山东金驰建设有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37