高层建筑转换层模板设计及验算.docx

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高层建筑转换层模板设计及验算

转换层模板设计及验算

（集中线荷载大于15KN/m）

1、施工部位简况

本工程的设计的转换层层高6.0m，楼板厚180mm，其中裙房天面花园约1628㎡，结构标高21.70m，层高5.7m，板厚180mm。

本层H=800mm以上梁总长约530m，梁截面尺寸共9种，按梁高分5种，按梁宽分6种；其中bh=1050×2000梁4根，KZL22梁2根、KZL87、KZL88梁2根约62m；bh=1000×1800梁3根，KZL19在14轴的A～C轴间，KZL19在8轴上，KZL25在12轴的A～C轴间，约62m；bh=900×1800梁1根，KZL79梁1根，约8m；其余为H=1800或b=800以下梁，600×1800约16m，800×1600约16m，600×1600约94m，600×1400约51m，400×1400约51m，300×1000约180m。

根据本层工程结构特点，施工方案如下：

2、模板工程施工工艺

2.1、施工准备

①技术准备

本层结构标高，梁截面种类较多，因此，支模前施工管理人员及作业班组，必须认真阅读，熟悉图纸，同时针对有关施工技术和图纸存在的疑点做好记录，通过与设计、建设、监理洽商解决，取得一致意见后，办好签证记录，作为施工图的变更和施工操作依据。

熟悉各部位截面尺寸、标高、制定模板设计方案。

②材料准备

顶板、墙、柱、梁模板材料选用18mm厚胶合板，主次龙骨选用50×100mm松木枋，对拉杆选用M12螺栓，支撑采用φ48×3.5钢管，所需材料应保证质量。

2.2、施工工艺

●质量要求

⑴依据《混凝土工程施工质量验收规范》（GB50204-2002）同时满足以下要求：

2模板及其支架应具有足够的强度、刚度、稳定性、严密性使混凝土达到清水效果。

3允许偏差项目见表

允许偏差表

允许偏差（mm

轴线位移

基础

柱、墙、梁

标高

±5

截面尺寸

基础

±10

柱、墙、梁

+2~-5

每层垂直度

相邻两板表面高低差

表面平整度

预埋钢板中心线位移

预埋管、预留孔中心线位移

预埋螺栓

中心线位移

外露长度

±10~-0

预留洞

中心线位移

截面内部尺寸

10~-0

阴阳角

垂直

方正

●方案选择

墙、柱、梁模板和楼板模板采用18mm厚胶合板模板，主龙骨分别采用φ48×3.5钢管，50×100mm松木枋，次龙骨均采用50×100mm松木枋，支撑系统均采用φ48×3.5钢管。

●模板设计

根据施工的不同部位，做好模板设计，根据图纸和工程实际优先选择模板体系做出细致可靠的节点设计，由于本工程梁、柱截面较大，种类较多，所以施工时必须按施工方案进行。

●控制要点

1）、创优策划

（1）严密性

拼缝：

角模、侧拼、模板上拼、层间水平拼缝。

层间接槎：

外墙、楼梯间、电梯井、窗口。

（2）几何尺寸：

长、宽、高、对角线、方正、角度、厚度、标高、形状尺寸、位置。

（3）支撑要求

稳定性：

立柱下垫板（或槽钢）、三层连续支撑、板的边缘距最边的支撑的距离不宜过大，以150mm左右为宜。

单侧模板支撑要抗浮且既拉又顶，边柱、边梁支撑要下地锚，其余大截面梁、柱如无可靠措施保证时，也应下地锚。

2）、过程控制

⑴工艺流程

模板设计→模板加工模板安装模板验收浇筑混凝土拆模。

柱模板工艺流程：

弹柱位置线→安装柱模→安装柱箍→安拉杆斜撑进行校正加固→验收。

墙模板工艺流程：

弹线→安装门窗洞口→安一侧模板→插入对拉杆及套管→安另一侧模板、校正加固→验收。

楼板模板工艺流程：

弹线→搭支撑系统→调整标高→安装梁底模（与墙或柱接触面的处理）→安装侧模→安装主、次龙骨→铺板（与墙接触面处理）校正标高→加立杆的水平拉杆→验收。

⑵模板的配置及加工

A、一般要求

模板在裁切时，应顺直，尺寸准确，误差控制在1～2mm，裁切后的模板小侧边用漆封边。

作业队根据方案编制好配模图后，按图编号逐块制作模板，每块模板严格按加工图尺寸下料。

木枋与模板接触面应平直，如不平直，应用压刨刨平直。

模板下料时先用尺量好尺寸，弹好墨线后下料，模板四条侧边全部刨平直。

B、墙体模板

所有阴角必须做预制阴角模，每边长度视具体部位确定

内墙模板尽量配制整数相交板。

余下的模数加到阴角模板里，采用915mm×1830mm的胶合板，厚度为18mm，模板背面龙骨采用50×100mm的木枋，接缝处采用100×100mm（2×50×100）的木枋。

水平方向主龙骨采用φ48钢管（双排）板面接缝表面平整方正，接缝处用5mm×10mm的海绵条填塞严密，防止砼漏浆。

外墙大模板要将竖向龙骨下伸，用下层螺栓孔将其与墙面固定严密。

C、柱模板

柱模的高度按结构层高减去梁的高度，采用四片企口式模板拼装。

根据柱子截面尺寸背面配2～4根50mm×100mm的木枋，龙骨竖向分布，次龙骨对接用帮条木方固定（接缝用墙模一样要求）。

D、梁模板

梁底板、侧模板均采用18mm胶合板，次龙骨采用50mm×100mm木枋。

大于600mm高的梁，必须穿对拉杆，用φ48钢管加固，接缝与墙体一样做法，梁底与侧模的接触面采用企口连接。

跨度大于4m的梁底模按设计要求起拱2‰，大于2m的悬臂梁起拱2‰。

⑶、模板安装

A、安装柱模板

柱模板就位后，用铅丝与柱主筋绑扎临时固定，通排柱应拉通线安装。

安装柱箍采用钢管制或柱箍，用对拉杆拉紧，柱箍间距为400～600mm。

安装柱模的拉杆和斜撑，柱模每边设2根拉杆固定于事先预埋在楼板内的地锚上进行较正。

拉杆与地面的夹角尽量保持45～60°，地锚与柱的距离在3/4柱高处。

用吊线锤校正柱的垂直度（见下柱模板图）。

将柱模内清理干净，封闭清扫口，办理预检。

B、安装墙模板

按照图纸，弹好墙体位置线。

焊接好模板定位筋，防止下口模板移位。

按位置线安装门窗洞口模板和各种预埋件以及各专业预埋洞口及框架、框支梁梁豁口。

安装一侧模板（外墙先安外侧）并先固定防止倒下伤人，然后安装穿墙对拉杆和PVC套管（内墙用）。

清扫墙内杂物，安装另一侧模板，拧紧穿墙对拉杆控制好墙径尺寸，穿墙杆用M12，间距为460×460mm。

调节模板垂直度，并用斜撑进行加固，每道墙不少于4道斜支撑。

检查斜撑及拉杆的扣件及螺栓是否紧固，模板拼缝是否严密，封堵清扫口，办好预检手续。

C、安装梁模板

柱子模板安装固定、较正后，在模板上弹出梁轴线和边线，水平线，架好柱节点处模板，开好梁豁口。

先用木板垫平楼面，然后顺梁方向搭设钢管，间距500～900mm。

搭设设计根据梁底标高选用适当高度的φ48×3.5钢管然后加设上托，上托上安放50mm×100mm主次龙骨，主龙骨上铺设次龙骨，次龙骨最大间距不大于400mm。

支撑架搭设过程中，应按规范要求操作，由于各梁跨度不同，钢支架排列间距不一定恰好为设计模数，故在排列时可根据实际情况进行适当调整，但不得超过设计要求。

搭设钢管支架时要保证支撑的垂直、平稳、牢固，纵横拉杆要拉紧扣实，确保系统的稳定性。

按设计标高，调整支撑上托标高，安装梁底板并拉线找直，梁底板要起拱。

安装梁侧模板用φ48钢管加U型托加固较正侧旁板，当梁高超过600mm时，应加设M12对拉螺栓加固。

安装后的梁、校正梁中线、标高、断面尺寸，将梁模板内杂物清理干净，合格后办理预检。

D、楼板模板安装

楼板支柱采用φ48×3.5钢管，间距视梁、板截面大小和厚度及其重量受力情况，经计算而定。

支柱安装至设计标高用可调顶托调至适当高度，再安放次龙骨。

单间铺板从一侧开始铺，应使接缝严密、平整、无错台、防漏浆。

平板铺完后用水平仪测量模板标高，并进行较正。

标高较完后，钢管支柱间加设水平拉杆，离地面30cm设一道，往上纵横方向每隔1.5m设一道，并检查紧固件是否牢固。

将板内杂物清理干净，办预检。

E、楼板、梁模板起拱处模板安装

梁、板跨度≥4m时，在跨中按跨度起拱，设计要求按跨度的2‰，以梁、板跨度中心最高起拱点为准，依次用木楔垫起次龙骨，木楔高度逐渐递减。

F、胶合板拼缝

楼板模板采用对缝，缝隙下面设计龙骨，成对钉钉子分别将两块模板固定在同一龙骨上。

模板裁切时，要弹线采用电动工具按线裁切，侧面打磨刷漆，防止雨水膨胀。

⑷模板安装后的验收

所有梁、柱、墙模板均按图施工，特殊部位增加细部构造大样图，模板排列图、排架支撑图，班组均需按图施工。

模板安装完毕后，应由施工员对轴线、标高、尺寸、支撑系统、扣件螺栓，对拉螺栓进行全面检查，浇混凝土过程中应有技术好，责任心强的木工看模，发现问题及时报告施工组、技术组。

在梁、墙、柱底部均应留垃圾清扫孔，以便将垃圾冲洗排出，浇灌前再封闭。

所有楼板、墙板内的孔洞模板必须安装正确，并做加固处理，防止砼浇筑时冲动。

2.3、大截面梁模板安装及高支模搭设方法

⑴、截面1050×2000mm、1000×1800㎜、800×2000mm、900×1800㎜，800×1800㎜，600×1800㎜,800×1700㎜梁模板安装及支撑系统搭设方法。

A、模板安装

在已安装完毕，较正好的柱模板上弹出梁位置线水平线，架好柱节点模板，开出梁豁口。

在搭设好梁底支撑架后，在水平钢管上铺50mm×100mm木枋中距200mm，然后根据水平线拉线调整标高，再安装梁底板并拉线找直，梁底板要起拱2‰。

绑扎梁钢筋经检查合格后，清除杂物，办理预检后，先安装一侧梁侧模板，然后安放M12穿梁对拉杆（套PVC管），再安装另一侧梁模板，然后在梁两侧模背板上安放50mm×100mm木枋竖楞，间距400cm，再用φ48×3.5钢管（双排）加U形托加固校正梁旁板，再拧紧对拉螺栓（双垫双帽），对拉杆设五道，第一道距梁底板150㎜穿过，第二道从梁底上250mm穿过，第三道间距350mm，第四道间距350～450mm，第五道间距350～550mm，梁旁板竖向中部及顶部再加一道斜撑（@1200）防扭曲（见梁板模板立剖图）。

对于边梁必须用φ10钢丝绳与楼板预埋地锚拉结。

安装好的梁，较正梁中线、标高、断面几何尺寸，将模板内杂物清理干净，合格后办理预检。

B、支撑系统搭设方法

本支撑体系采用φ48×3.5钢管进行搭设，其搭设方法如下：

先用型钢垫底、木板垫平、垫实楼面，然后顺梁方向排列钢管，立柱纵横间距500mm，按照钢管排栅的施工方法进行搭设，搭设好后，在立杆上安放可调上托，再在上托上安放水平钢管（每个上托并列两根），凡无上托而直接用立杆加水平杆铺设主龙骨时，该立杆下要加设防滑扣。

（见梁板模板立剖图）。

钢管支撑的立杆要垂直、平稳，纵横拉杆、剪刀撑要拉紧扣实，确保支撑体系的稳定性。

⑵、梁截面bh=0.17㎡以下梁（600×1600、600×1500、600×1400、400×1400）模板安装及支撑系统搭设方法：

A、模板安装

在已安装较正好的柱模上弹出梁位置线，架好柱节点，开出梁豁口。

在搭设好梁底支撑架后，在立柱上安放上托，梁截面bh=1.05㎡以上梁在上托上安放二根φ48×3.5钢管主龙骨，梁截面bh=1.0㎡以下梁在上托上安放二条50mm×100mm木枋主龙骨，拉线调整好标高，然后铺梁底50mm×100mm梁底次龙骨，次龙骨间距梁截面1.0㎡以上不大于250mm，其余不大于300mm，铺好次龙骨后，安装梁底板并拉线找直，梁底板按设计要求起拱2‰。

绑扎梁钢筋经检查合格后，清除杂物，办理预检后，先安放一侧梁侧板，然后安放梁对拉杆（套PVC管），再安放另一侧梁侧板，然后钉好压脚板，压脚板应钉牢，再在梁侧模板背面安放50mm×100mm木枋作竖楞。

间距梁截面1.1㎡以上梁不大400mm，梁截面1.1～0.9㎡的梁不大于500mm，其余梁不大于600mm。

然后用φ48×3.5钢管（双排）加U形托加固较正梁旁板，再拧紧对拉螺栓（双垫双帽），梁高1600㎜以上的按第

（1）条梁截面排列对拉螺栓；对拉杆第一道梁底板上200mm，第二道间距350mm，第三道350mm，第四道以上350～600mm，对拉杆采用M12螺栓，竖楞和对拉杆排列时如不符模数可作适当调整，但不得超过上述规定，梁旁板竖向中部及顶部再加一道斜撑（@1600）防扭曲（见梁板模板立剖图）。

安装好的梁，较正梁中线、标高、几何尺寸，将梁模板内杂物清理干净，合格后办理预检。

B、钢管架支撑体系搭设方法

本支撑体系采用φ48×3.5钢管搭设，其搭设方法如下：

先用木板（必要时最底层加垫型钢）垫平、垫实楼面，然后顺梁方向排列钢管立管支撑，各梁底钢架排列详见对应钢架排列图：

1、600×1800mm、600mm×1600mm梁详见（见梁板模板立剖图）；

2、600mm×1500mm、600mm×1400mm、400mm×1400mm梁（同1）；

3、梁截面bh=0.24m2～0.5m2梁详见（见梁板模板立剖图）。

H=2000mm梁，梁底净高4.0m，采用适当高度φ48×3.5钢管支架，再加上托组成。

H=1800mm梁，梁底净高4.2m，采用适当高度φ48×3.5钢管支架，再加上托组成。

H=1700mm梁，梁底净高4.3m，采用适当高度φ48×3.5钢管支架，再加上托组成。

H=1600mm梁，梁底净高4.4m，采用适当高度φ48×3.5钢管支架，再加上托组成。

H=1500mm梁，梁底净高4.5m，采用适当高度φ48×3.5钢管支架，再加上托组成。

H=1400mm高梁，梁底净高4.6m，采用适当高度φ48×3.5钢管支架，再加上托组成。

H=1000mm梁，梁底净高5.0m，采用适当高度φ48×3.5钢管支架，再加上托组成。

其余高度梁，同上采用φ48×3.5钢管支系统。

钢管支架排列搭设好后，离地300mm用φ48×3.5钢管设置一道扫地杆（当荷载较大时有必要在模板下200㎜处加设水拉杆），再按规范要求安装纵横拉杆，如上、下托使用长度超过300㎜时须另加设钢管作纵横向的水平拉杆，沿支架周边连续设置剪力撑。

钢管立杆安装时，要排列整齐，纵向成列、横向成排，并保证立杆的垂直、平稳、牢固，确保支撑系统的稳定性。

2.4、楼板钢门架高支模搭设方法

本转换层层高6.0m，板厚180mm，天面裙房花园层高5.7m，板厚不变，楼面模板采用18mm厚胶合板，采用钢管支顶。

其搭设方法是：

先用木枋、木板垫平、垫实楼面，然后顺梁方向排列钢管立杆，排列间距不大于900mm，根据楼层高度，选用适当高度的钢管立杆加上托组成。

按平水拉线，将上托调到适当高度，安放50×100mm松木枋主次龙骨，次龙骨内间距不大于400mm，然后安装楼板模板。

钢管支架的搭设过程中，应按规范要求安装纵横拉杆。

由于各区域跨度不同，其钢管间距不一定恰好为设计模数，故在排列时，可根据实际情况进行适当调整，但不得超过900mm。

安装时要保证钢管的垂直、平稳、牢固，确保钢管支架系统的稳定性。

2.5、管理措施

⑴在钢管支撑外侧周边和主梁支撑两侧连续设置剪力撑。

⑵模板安装、钢筋绑扎和捣砼时，应避免材料、机械和工具集中堆放。

⑶非搭设的施工作业人员不得爬支模上下，支撑搭设、拆模和捣砼时，无关人员不得进入支撑支模底下，并在适当位置挂设警示标志。

⑷现场安装过程中，必须严格按照本方案设计的要求进行，特别是主次龙内，背楞对拉杆以及支撑架对模板的强度、刚度、稳定性有显著影响的构件的尺寸。

⑸所有材料必须按方案的要求逐一检查，不合格者不得投入使用。

3、模板计算书

3.1楼板模板计算：

楼板取最大厚度180mm计算，采用18mm厚胶合板模板，

主次龙骨50mm×100mm松木方，

E=9×103N/mm²，

I=1/12bh3=416.67cm4,

W=83cm3,

次龙骨设计间距400mm,跨距1000mm；

主龙骨跨距900mm。

1）.荷载计算

模板及支架自重：

0.5kN/㎡

砼自重标准值：

24KN/m3

钢筋自重标准值：

1.1KN/m3

施工人员及设备荷载标准值：

3KN/㎡

取1㎡楼板计算：

荷载标准值：

q1=0.5+24×0.18+1.1×0.18+3=8.02KN/㎡

荷载设计值：

q2=1.2×（0.5+24×0.18+1.1×0.18）+1.4×3

=10.22KN/㎡

2）.模板验算

新浇筑的砼均布在模板上，单位宽度的面板可视为“梁”，次龙骨作为梁支点，按三跨连续梁考虑，“梁”宽取得300mm计算。

强度验算：

M=1/10qL2

式中：

M表示计算最大弯矩。

q表示作为顶板上的均布荷载

L表示次龙骨、间距400mm。

q1=q2×0.3=10.22×0.3=3.07KN/m

F=M/Wn=1/10×3.07×4002÷（1/6×300×182）

=3.032N/mm2

因为f=3.032N/mm2

所以强度满足要求。

挠度验算：

W=qL4/150EI=3.07×4004÷

（150×9×103×1/12×300×183）

=0.4mm

[ω]=400/250=1.6mm

因为W=0.4mm<[ω]=1.6mm

所以挠度满足要求

所以模板厚18mm符合要求。

3）.次龙骨验算：

顶板荷载化为线布荷载均分布在次龙骨上，次龙骨应视为均布荷载作用下的简支梁。

主龙骨作为梁支点，主龙骨间距即为梁跨：

L=1000mm。

强度验算：

M=1/8qL2

q次=q2×0.4×1.2=10.22×0.4×1.0=4.09KN/m

L=1000mm

f=M/Wn=1/8×4.09×10002/83000

=6.159N/mm2

因为f=6.159N/mm2

所以强度满足要求。

挠度验算：

ω=5qL4/384EI=5×4.09×10004÷

（384×9×103×4166700）

=1.42mm

[ω]=1000/250=4.0mm

因为ω=1.42mm<[ω]=4.8mm

所以挠度满足要求

所以次龙骨间距符合要求。

4）.主龙骨验算：

主龙骨承受次龙骨传递的集中荷载，按连续梁计算：

强度验算：

M=Km·FL

式中：

Km表示弯矩系数，查《简明施工计算手册》

第三版得Km=0.289。

F表示次龙骨传递荷载；

F=1.0×0.9×1/4×q2=2.3KN

f=M/Wn=0.289×2300×900/83000=7.21N/mm2

因为f=7.21N/mm2

所以强度满足要求。

挠度验算：

ω=kw·FL3/100EI式中Kw=2.716

ω=kw·FL3/100EI=2.716×2300×9003÷

（100×9×103×4166700）

=1.21mm

[ω]=900/250=3.6mm

因为ω=1.21mm<[ω]=3.6mm

所以挠度满足要求

所以主龙骨跨距900mm符合要求。

3.2柱模板计算

柱高6.0m，浇灌高度4m，最大截面为1200×1200mm。

模板采用18mm耐水亮光黑夹板，内楞采用50×100mm木枋，间距最大为300mm；外楞采用φ48×3.5钢管，间距为500mm；对拉螺杆采用M12螺栓，间距为400×500mm。

砼自重为24KN/m3,坍落度为120～180mm，浇筑速度为1.85m/h，砼温度为20OC，外加剂影响修正系数β1取1.2，砼坍落度影响修正系数β2取1.15，用插入式振捣器振捣。

（1）设计荷载

砼侧压力：

F1＝0.22Rc·t0·β1β2V1/2

＝0.22×24×200/（20+15）

×1.2×1.15×1.851/2

＝44.0KN/m2

F2＝Rc·H＝24×4.0＝96.0KN/m2

两者取较小值：

F=44.0KN/m2

取折减系数：

0.85

倾倒砼时产生的荷载：

4×1.4×0.85=4.76KN/m2

进行荷载组合：

44.0×1.2×0.85+4.76=49.64KN/m2

（2）柱模板验算

采用1220×2440×18mm夹板，按三跨连续梁计算，计算荷载q1=49.64KN/m，q2=44.88KN/m，E=4680N/mm2，

I=（1/12）bh3，内楞间距不大于300㎜,计算跨度为300mm。

强度验算

Mmax=0.1×q1L2=0.1×49.64×0.32=0.447KN·m

δ=Mmax/Wn=（0.447×106×6）/（bh2）

=447000×6/（1000×182）

=8.28N/mm2<[δ]=12.9N/mm2

强度满足要求

挠度计算

ω=（0.677×q2L4）/（100EI）

=0.677×44.88×3004/（100×4680×486000）

=1.08mm<[ω]=L/250=1.2mm

挠度符合要求

（3）柱板内楞验算

采用50×100松木枋，水平间距为300㎜,按三跨连续梁计算，计算荷载q3＝0.3×0.5×49.6=7.45KN/m，

q4＝0.3×0.5×44.88=6.73KN/m，

E=9000KN/mm2，I=（1/12）bh3，计算跨度按竖向为500mm。

强度验算

Mmax=0.1×q3L2=0.1×7.45×0.52=0.186KN·m

δ=Mmax/Wn=（0.186×106×6）/（bh2）

=186000×6/50×1002

=2.23N/mm2

强度满足要求

挠度计算

ω=（0.677×q4L4）/（100EI）

=（0.677×6.73×5004）/（100×9000×

1/12×50×1003）

=0.08mm<[ω]=L/250=2.0mm

挠度满足要求

（4）柱箍验算

采用两条φ48壁厚3.5钢管作横楞，竖向间距为500㎜,水平拉结间距为400㎜,按三跨连续梁计算，计算荷载

F1＝3.73KN，N＝11.19KN，

F2＝3.37KN，E=2.06×105N/mm2，

I=12.18×104，计算跨度为400mm。

强度验算

Mmax=0.213×F1L=0.213×3.73×0.4=0.318KN·m

δ=Mmax/Wn+N/An=（0.318×106）/（5.08×103×2）+

（11.19×103）/（4.89×102×2）

=31.3+11.44=42.74N/mm2<215N/mm2

钢管拉结间距为400mm,强度满足要求

挠度计算

ω=（1.146×F2L3）/（100EI）

=（1.146×3370×4003）/（100×2.06×105

×1

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