模板安全技术规范(JGJ162)详细讲解.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,*,*,中国建筑科学研究院,建筑工程软件研究所,建筑施工模板安全技术规范,（,JGJ 162-2008,）,1,一、新规范出台的目的及背景二、材料的选择三、,荷载及变形值的规定,四、设计计算五、构造措施六、规范的不足,2,新规范出台目的、背景,在重大建筑施工安全事故发生的引起原因中，施工安全管理方面的因素很多、带有普遍性，且常为主要原因，但是，造成事故的技术安全原因却相当明显和突出。这就提醒我们，建筑安全技术是建筑施工安全管理的基础和保障。,建筑安全技术工作的薄弱、滞后、不适应及不被认真重视的情况，成为重大事故发生的主要或重要原因。,此规范的出台，填补了模板安装工程没有规范指导的局面，为安全技术工作奠定了理论基础。,3,新规范功能及特点,(1),明确了荷载取值以及各种模板的基本设计指标；,(2),明确了面板、主次龙骨的强度挠度计算方法和公式；,(3),明确了模板计算依据；,4,材料的选用,为了保证模板结构的承载能力，新规范中钢材宜采用,Q235,钢和,Q345,钢，而原来的,组合钢模板技术规范,和,大模板技术规程,中只提到了,Q235,钢，对于,16mm,厚的钢材，其抗弯强度由,215,310,。,新规范中没有提到对拉螺栓的材料要求,大模板技术规程,中要求对拉螺栓材质应不低于,Q235,的钢材。（注意下表与组合模板一致）,5,材料的选用,新模板技术规范中增加了采用铝合金型材作为建筑模板结构或构件，并给出了铝合金型材的机械性能表。,板材中直接给出了,竹,、木胶合板、,复合纤维模板,的参数性能值，并对材料进行了细致的划分，具体可查看附录,A,提供的表。,6,荷载及变形值的规定,荷载标准值,荷载设计值,荷载组合,变形值规定,7,荷载标准值,永久荷载标准值应符合下列规定：,1,、模板及其支架自重标准值（,G,1k,）应根据模板设计图纸计算确定。肋形或无梁楼板模板自重标准值应按表,4.1.1,采用。,模板构件的名称,木模板,定型组合钢模板,平板的模板及小梁,0.30,0.50,楼板模板（其中包括梁模板）,0.50,0.75,楼板模板及其支架（楼层高度为,4m,以下）,0.75,1.10,注：除刚、木外，其它材质模板重量见本规范附录,B,中的附表,B,。,4.1.1,楼板模板自重标准值（,kN/m,2,）,8,荷载标准值,2,、新浇混凝土自重标准值（,G,2k,），对普通混凝土可采用,24kN/m,3,，其它混凝土可根据实际重力密度或按本规范附录,B,表,B,确定。,3,、钢筋自重标准值（,G,3k,）应根据工程设计图确定。对一般梁板结构每立方米钢筋混凝土的钢筋自重标准值：楼板可取,1.1kN,；梁可取,1.5kN.,9,荷载标准值,4,、当采用内部振捣器时，新浇筑的混凝土作用于模板的侧压力标准值，可按下列公式计算，并取其中的较小值：,10,c,混凝土的重力密度，取,24kN/m3,；,t0,新浇筑混凝土的初凝时间（,h,），可按实测确定。当缺乏试验资料时，可采用,t0=200/(T+15),计算（,T,为混凝土的温度）；取,2h,；,T,混凝土的入模温度，取,20,；,V,混凝土的浇筑速度，取,1.5m/h,；,H,混凝土侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面总高度，取,3.05m,；,1,外加剂影响修正系数，不掺外加剂时取,1.0,；掺具有缓凝作用的外加剂时取,1.2,；,2,混凝土坍落度影响修正系数，当坍落度小于,30mm,时，取,0.85,；,50-90mm,时，取,1.0,；,110-150mm,时，取,1.15,。；,11,荷载标准值,(,永久荷载,),新浇混凝土模板侧压力计算公式是以流体静压力原理为基础，并结合浇筑速度与侧压力的国内试验结果而建立的，考虑了不同密度混凝土的凝固时间、坍落度和掺缓凝剂的影响等因素。它适用于浇筑速度在,6m/h,以下的普通混凝土及轻骨料混凝土。,12,荷载标准值,(,可变荷载,),可变荷载标准值应符合下列规定：,1,、施工人员及设备荷载标准值（,Q,1k,），当计算模板和直接支承模板的小梁时，均布活荷载可取,2.5kN/m,2,，再用集中荷载,2.5kN,进行验算，比较两者所得的弯矩值取其大值；当计算直接支承小梁的主梁时，均布荷载标准值可取,1.5KN/m,2,；当计算支架立柱及其他支承结构构件时，均布荷载标准值可取,1.0KN/m,2,。,注：,1,、对大型浇筑设备，如上料平台、混凝土输送泵等按实际情况计算；采用布料机上料进行浇筑混凝土时，活荷载标准值取,4kN/m,2,.,2,、混凝土堆积高度超过,100mm,以上者按实际高度计算。,3,、模板单块宽度小于,150mm,时，集中荷载可分布于相邻的,2,块板面上。,13,荷载标准值,(,可变荷载,),2,、振捣混凝土时产生的荷载标准值（,Q,2k,），对水平模板可采用,2kN/m,2,，对垂直模板可采用,4kN/m,2,，且作用范围在新浇筑混凝土侧压力的有效压头高度之内。,3,、倾倒混凝土时，对垂直面模板产生的水平荷载标准值（,Q,3k,），可按表,4.1.2,采用。,表,4.1.2,倾倒混凝土时产生的水平荷载标准值（,kN/m,2,）,注：作用范围在有效压头高度以内,。,向模板内供料方法,水平荷载,溜槽、串筒或导管,2,容量小于,0.2,m,3,的运输器具,2,容量为,0.2-0.8,m,3,的运输器具,4,容量大于,0.8,m,3,的运输器具,6,原,大模板技术规程,中没有,14,荷载标准值,(,可变荷载,),活荷载标准值系根据以往模板工程的实践和经验，总结确定了共三项活荷载。一是施工人员及设备荷载，并仅为竖向作用到面板上，从上到下分别递减传于支架立柱，此外对面板及小楞还应以集中荷载,2.5kN,作用于跨中，取两者中最大的一个内力弯矩值作为设计依据才能保证安全。其次是振捣混凝土时产生对水平面和垂直面的均布活荷载，其值考虑作用于垂直面的要大于水平面的均布荷载，主要是从保证模板结构安全的角度来考虑的。第三是往模板内倾倒混凝土时，对竖直模板侧面产生的水平活荷载，并以倾倒工具容积的大小来决定其值，其作用范围在有效压头高度以内来考虑。,15,荷载标准值,风荷载标准值应按现行国家标准,建筑结构荷载规范,GB50009-2001,（,2006,年版）中的规定计算，其中基本风压值应按该规范,D.4,中,n=10,年的规定采用，并取风振系数,z,=1,。,基本风压值系按现行国家标准,建筑结构荷载规范,GB50009-2001,（,2006,年版）的规定采用的。由于模板使用时间短暂，故采用重现期,n=10,年的基本风压值已属安全。,原扣件范中风荷载规定：,W,。取,50,年基本风压值,16,荷载设计值,1,、计算模板及支架结构或构件的强度、稳定性和连接强度时，应采用荷载设计值（荷载标准值乘以荷载分项系数）；,2,、计算正常使用极限状态的变形时，应采用荷载标准值。,3,、荷载分项系数应按表,4.2.3,采用。,17,荷载设计值,表,4.2.3,荷载分项系数,荷载类别,分项系数,i,模板及支架自重标准值,（,G,1k,）,永久荷载的分项系数：,1,、当其效应对结构不利时：对由可变荷载效应控制的组合，应取,1.2,；对由永久荷载效应控制的组合，应取,1.35,；,2,、当其效应对结构有利时：一般情况应取,1,；,对结构的倾覆、滑移验算，应取,0.9.,新浇混凝土自重标准值,（,G,2k,）,钢筋自重标准值,（,G,3k,）,新浇混凝土对模板的侧压力标准值,（,G,4k,）,施工人员及施工设备荷载标准值,（,Q,1k,）,可变荷载的分项系数：,一般情况下取,1.4,；,对标准值大于,4,kN/m,2,的活荷载应取,1.3,。,振捣混凝土时产生的荷载标准值,（,Q,2k,）,倾倒混凝土时产生的荷载标准值,（,Q,3k,）,风荷载（,W,k,）,1.4,18,荷载设计值,4,、钢面板及支架作用荷载设计值可乘以系数,0.95,进行折减。当采用冷弯薄壁型钢时，其荷载设计值不应折减。,对钢的面板及其支架的设计规定了应符合现行国家标准,钢结构设计规范,GB50017,的规定，该规范中对临时性的结构强度设计值没有做出提高的规定，而我国,混凝土结构工程施工及验收规范,GB50204-92,第,2.2.2,条明确做出了提高,17.6%,的规定，且在使用中也未发现有什么问题，因此，我们也将荷载设计值乘以,0.95,折减系数和,0.9,的结构重要性系数予以折减，这就等于把钢的强度设计值提高了,16%,。但当采用冷弯薄壁型钢时，为确保模板结构的安全却不予提高。,19,荷载组合,按极限状态设计时，其荷载组合应符合下列规定：,1,、对于承载能力极限状态，应该按照荷载效应基本组合，采用下式进行模板设计：,其中,0,结构重要性系数，取,0.9,；,S,荷载效应组合设计值；,R,结构构件抗力设计值，应按各有关建筑结构设计规范的规定确定。,20,荷载组合,对于基本组合，荷载效应组合的设计值,S,应从下列组合中取最不利值确定：,1),由可变荷载效应控制的组合：,21,式中：,G,永久荷载分项系数，应按本规范表,4.2.3,采用；,Qi,第,i,个可变荷载的分项系数，其中,Q1,为可变荷载,Q,1,的分项系数，应按规范,4.2.3,采用；,G,iK,按各永久荷载标准值,G,K,计算的荷载效应值；,Q,iK,按可变荷载标准值计算的荷载效应值，其中为诸可变荷载效应中起控制作用者；,n,参与组合的可变荷载数。,2),由永久荷载效应控制的组合：,22,式中：,ci,可变荷载,Q,i,的组合值系数，当按本规范中的规定的各可变荷载采用时，其组合值系数为,0.7,。,注：,1,、基本组合中的设计值近适用于荷载与荷载效应为线性的情况；,2,、当对,Q,1K,无明显判断时，轮次以各可变荷载效应为,Q,1K,，选其中最不利的荷载效应组合。,3,、当考虑以竖向的永久荷载效应控制的组合时，参与组合的可变荷载仅限于竖向荷载。,23,荷载组合,2,、对于正常使用极限状态应采用标准组合，并按下列设计表达式进行设计：,SC,式中,C,结构或结构构件达到正常使用要求的规定限值，应符合本规范有关变形值的规定。,对于标准组合，荷载效应组合设计值,S,应按下式采用：,24,荷载组合,参与计算模板及其支架荷载效应组合的各项荷载的标准值组合符合表,4.3.2,的规定,。,表,4.3.2,模板及其支架荷载效应组合的各项荷载标准值组合,项目,参与组合的荷载类别,计算承载能力,验算挠度,1,平板和薄壳的模板和支架,G,1k,+G,2k,+G,3k,+Q,1k,G,1k,+G,2k,+G,3k,2,梁和拱模板的底板及支架,G,1k,+G,2k,+G,3k,+Q,2k,G,1k,+G,2k,+G,3k,3,梁、拱、柱（边长不大于,300mm,）、墙（厚度不大于,100mm,）的侧面模板,G,4k,+Q,2k,G,4k,4,大体积结构、柱（边长大于,300mm,）、墙（厚度大于,100mm,）的侧面模板,G,4k,+Q,3k,G,4k,注：验算挠度应采用荷载标准值；计算承载能力应采用荷载设计值。,说明：本条参与模板及其支架荷载效应组合的各项荷载规定是按,混凝土结构工程施工及验收规范,GB5020492,的规定采用的。,25,变形值规定,当验算模板及其支架的刚度时，其最大变形值不得超过下列允许值：,1,、对结构表面外露的模板，为模板构件计算跨度的,1/400,；,2,、对结构表面隐蔽的模板，为模板构件计算跨度的,1/250,；,3,、支架的压缩变形或弹性挠度，为相应的结构计算跨度的,1/1000,。,说明：此变形值是按照国家标准,混凝土结构工程施工及验收规范,GB5020492,的规定采用的。,26,立杆计算长度的改变,27,立杆稳定性计算组合风荷载,28,立杆稳定性计算（新规范）,不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式为：,永久荷载标准值,NG=NG1+NG2+NG3=12.122kN,。,活荷载标准值,NQ=1 1.21.5=1.8kN,。,N=,（,1.212.122+1.41.8,）,0.9=15.4kN,N=,（,1.3512.122+1.40.71.8,）,0.9=16.3kN,其中,N,立杆的轴心压力设计值，,N=16.3kN,i,计算立杆的截面回转半径，,i=1.58cm,；,A,立杆净截面面积，,A=4.890cm2,；,W,立杆净截面模量,(,抵抗矩,),W=5.080cm3,；,f,钢管立杆抗压强度设计值，,f=205.00N/mm2,；,h ,最大步距，,h=1.50m,；,l0,计算长度，取,1.500=1.5m,；,轴心受压立杆的稳定系数,由长细比,l0/i,查表得到,0.634,；,经计算得到,=16300/(,0.634,489)=,52.6,N/mm2,；,29,立杆稳定性计算（新规范）,考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式为：,风荷载设计值产生的立杆段弯矩,MW,计算公式,M,W,=0.90.91.4Wklah2/10,其中,Wk,风荷载标准值,(kN/m2),；,Wk=0.70.4501.2001.250=0.675kN/m2,h,立杆的步距，,1.50m,；,la,立杆迎风面的间距，,1.20m,；,lb,与迎风面垂直方向的立杆间距，,1.50m,；,风荷载产生的弯矩,Mw=0.90.91.40.6751.2001.5001.500/10=0.207kN.m,；,Nw,考虑风荷载时，立杆的轴心压力最大值；,Nw=0.91.212.122+0.90.91.41.800+0.90.91.40.207/1.500=15.29kN,经计算得到,=19372/(,0.634,489)+207000/5080=,90.04,N/mm2,30,构造要求,31,构造要求,32,构造要求,33,34,35,36,地基承载力计算,式中,p,立柱底垫木的底面平均压力,(kN/m2),；,N,上部立柱传至垫木顶面的轴向力设计值；,A,垫木底面面积；,f,ak,地基土承载力设计值，应按现行国家标准,建筑地基基础设计规范,GB50007,的规定或工程地质报告提供的数据采用；,m,f,立柱垫木地基承载力折减系数，应按下表采用。,立柱底地基承载力应按下列公式计算：,37,地基承载力调整系数（新规范）,38,柱箍间距、强度计算,39,柱箍间距、强度计算,40,规范的不足,1,立杆稳定计算的公式没有解决（没有引入脚手架高度及步距因素）；,2 ,模板规范,规定的轴心受压稳定系数,为,钢结构设计规范,中,b,类截面轴心受压构件的稳定系数，钢管模板支架属于冷弯薄壁型钢结构范畴，应按,冷弯薄壁型钢结构技术规范,附录,A Q235,轴心受压构件的稳定系数,取值,3,规范后面例题计算错误；,41,规范的不足,4,步距限定为,1.8,米步距，实际取,1.5m,比较合适；,5,计算长度不应取步距；,6,参与组合的荷载类别有待斟酌；,7,长细比取,150,与原脚手架规范,210,差别很大，这将导致多数情况下都 能满足要求；,8,横、纵向水平杆没有限制范围。,42,规范与,PKPM,施工安全计算软件老版的区别,(1),旧版软件：在计算次梁（或者是内楞）和主梁（或者是外楞）时，计算正常使用极限状态（即挠度）仍采用荷载设计值。,新版软件：计算次梁（或者是内楞）和主梁（或者是外楞）挠度时采用荷载标准值。,(2),旧版软件：活荷载无论大小分项系数都取,1.4,；没有考虑,0.9,的结构重要系数。,新版软件：标准值,4 KN/m2,的活荷载分项系数取,1.4,；标准值,4 KN/m2,的活荷载分项系数取,1.3,；考虑,0.9,的结构重要系数。,43,(3),旧版软件：计算面板和次龙骨（次梁）时荷载组合符合要求，即强度验算使用恒荷载和活荷载组合，挠度验算采用恒荷载标准值；但在计算主龙骨（主梁）挠度时直接使用了次梁计算时的支座力，而次梁计算时的支座力为恒荷载和活荷载组合计算得出，因此不符合规范相关的荷载组合，导致主梁挠度计算结果偏大。,新版软件：在主龙骨（主梁）挠度计算时采用次龙骨（次梁）恒荷载标准值计算得出支座力作为荷载。,44,(4),新版软件：增加门架交叉支撑线刚度计算。,(5),旧版软件：面板都是按三跨连续梁计算的。,新版软件：面板力学模型提供简支跨和三跨连续梁两种算法，让用户在实际使用时自行选择。,(6),新版软件：增加木、钢立柱应计算强度、稳定性等。,(7),新版软件：增加立杆稳定性计算增加风荷载组合工况，包括扣件架和门式架。,45,