[发明专利]高大模板构造方法

说明书

技术领域

本涉及建筑领域，具体为一种高大模板构造方法。

背景技术

用高大模板构造的支架属临时结构，国内外学者对架体和构件的初始缺 陷对整架的稳定性的研究颇少。由于模板支撑体系的稳定承载力受到节点刚 度的显著影响，《Engineering Structuers》于1995年第17(8)期的第568页～ 574页刊登了《Stability analysis of semirigid steel scafolding[J]》一文，提出 了采用计算长度表示节点刚度影响的稳定分析方法。《Structural Engineer》 于1997年第75(1)期第4页～12页刊登了《Sway stiffness of scafold  structures[J]》一文，在考虑节点的半刚性基础上，比较了模板支撑体系的2 维和3维模型的计算结果。《Engineers：Structures and Buildings》于2001年第 146(1)期第31页～39页刊登了《Analysis of large porprietary access scaffold  structures[J]》一文，对模板支撑体系进行了几何非线性分析，同时考虑了节 点刚性的非线性模型。采用扣件式钢管、碗扣式钢管或者插销式钢管搭设的 模板支架，应当属于钢结构范畴，但是模架构件的连接和钢构之间的连接形 式不同，有关研究表明，扣件和碗扣连接性能达不到刚接要求，属半刚性连 接，而由于弯矩转角M-θ的非线性关系非常复杂，因此，目前的计算中仍 然按刚性架体模型，但是，将半刚性架体简化为刚性架体进行内力计算不能 准确反应结构的受力状态，这将导致低估了架体的侧移量而减弱了了P-Δ 效应的影响，高估了杆件连接的刚度，立杆稳定极限承载力理论值偏高而偏 于不安全。因此，技术上有必要通过进一步的试验研究，找出节点的弯矩转 角M-θ的关系。还有学者将英国规范中“偏心诱发荷载”的概念引了过来， 建议在进行模板支架设计时考虑此荷载：支撑体系在立杆有偏心、倾斜时， 以及风荷载、输送混凝土泵管的水平力、混凝土振捣器的震动力、倾倒混凝 土的作用力作用下，会产生水平向的作用力，该作用力对模板支架的稳定性 会有不利影响，应该将这些作用力作为一种作用于模板支架顶部的水平荷载 考虑。很明显，这与目前国内对支架诱发水平荷载的理解有所差异。对此问 题，在《钢结构设计规范》(GB50017-2003)中有所体现，在对有关高大模 板空间结构体系的理论研究的文献中没有体现。在钢结构的设计中，有的二 阶分析仅考虑P-Δ效应，而P-Δ-δ分析则同时考虑由架体侧移和构件弓弯 效应引起的P-Δ效应和P-δ效应，所以考虑二阶弹性分析的模板支架设计 计算模式，将很好的解决架体的几何和材料缺陷。连接半刚性特性又增大了 P-Δ二阶效应的影响[4]，所以采用考虑节点半刚性和二阶效应的影响，进 行内力分析是十分必要的。在我国现行的相关规范中，《建筑施工扣件式钢 管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)第5.6.2条规定：模板支架立杆的 计算长度l0＝h+2a，支模架立杆计算长度公式没有考虑整体稳定性因子。按 照规范的定义，h是支架立杆步距，a是模板支架立杆伸出顶层水平杆中心 线至模板支撑点的长度，这两个参数均属于支模架结构的局部尺寸参数，而 结构的整体稳定性必然与结构的边界条件有关，作为支模架结构也不应例 外。在其荷载及其荷载组合方面没有体现二阶效应和半刚性对稳定承载力的 影响。上海和浙江也相继编制了地方规程，但都未体现支模架整体和构件的 初始缺陷对稳定承载力的影响。

发明内容

为了克服现有技术的缺陷，提出的基于有侧移框架理论的高支模计算长 度系数法和提出高支模广义假想水平力设计方法，并且广义假想水平力参与 所有的荷载组合，在此基础上用高大模板构造支架，本发明公开了一种高大 模板构造方法。

本发明通过如下技术方案达到发明目的：

一种高大模板构造方法，包括模板支架的跨度搭设、模板支架的高度搭 设和模板支架的施加荷载，模板支架由水平杆和立杆组成，其特征是，通过 如下方法计算作用于模板支架的荷载：

荷载＝永久荷载+可变荷载+广义假想水平力荷载；