连墙式大截面型钢混凝土柱模板加固探究

连墙式大截面型钢混凝土柱模板加固探究

郭少芬

中铁一局集团铁路建设有限公司 陕西 咸阳 712000

【摘要】本文将介绍具有连墙式的大面积钢筋混凝土模板钢筋的技术原理，工艺流程和工作点，并进行相关的载荷计算。结果，该操作方法简单可行，对混凝土外观差有积极的作用。

【关键词】柱模板加固；施工方法；外观质量

与普通混凝土柱模板相比，加固连接到剪力墙的钢混凝土柱模板要困难得多。由于柱子是连接的，因此很难对其进行加固，柱子的钢制框架占据很大的空间，并且很难对柱子的模板进行加固。连接的墙上的列相对较高，因此级别相对较高。放置混凝土时，会对模板施加压力。二是考虑场地建设的经济性和可行性。使用常规的加固方法，很难在不在钢柱上钻孔的情况下固定凸耳螺钉。另外，在施工期间经常使用松散的木制模板。如果未放置钢筋并且现场人员的安装不规范，则松木模板将移动，从而产生阴影和非垂直角度。总线、连接器、模板扩展件等中的泄漏会导致色谱柱外观出现缺陷，并增加维护成本。基于上述情况，我们将根据实际工程情况，说明如何使用大截面钢混凝土柱模板加固墙体。

1工程概况

全民健身中心项目位于嘉峪关市南市区酒钢三中，总用地12104㎡，建筑总占地4278.12㎡，总建筑面面积11328.92㎡，地下建筑面积2179.16㎡，地上2层，地下局部一层，建筑高度29.35米，项目容积率0.93，建筑密度35.34%，绿地率35%；结构形式为钢筋混凝土框架结构、桁架结构、网架结构，建筑抗震设防类别为乙类，抗震设防烈度为8度，设计使用年限50年；建筑类别为一类高层中型丙级公用体育馆建筑，建筑耐火等级为一级。

2工艺原理、工艺流程

2.1工艺原理

使用木方为次楞，采用双槽钢、双钢管分别为型钢混凝土柱、剪力墙主楞，对拉螺杆穿过模板与主楞通过蝶形扣件连接的方式对模板进行加固。其中，双钢管中一条为直通钢管并与两端槽钢连接。对于剪力墙沿柱边布置形式型钢混凝土柱模板加固形式，利用剪力墙内部钢筋与螺杆焊接后穿过模板，与双槽钢采用蝶形扣件连接，剪力墙内侧使用通长钢管对槽钢侧向形成约束，外侧使用通长螺杆与相邻型钢混凝土柱的主楞通过蝶形扣件连接；对于剪力墙居中布置形式的型钢混凝土柱模板加固形式，剪力墙两侧使用通长钢管对槽钢侧向形成约束。

2.2工艺流程

槽钢加工→木模板深化设计及开孔→放线→木模板与方木连接安装→木模板与方木安装→安装对拉螺杆→主楞安装→木模板矫正→混凝土浇筑。

3荷载验算

以高8000mm、截面尺寸1800mm×1900mm连墙式大截面型钢混凝土柱为例，对型钢混凝土柱进行验算。

3.1基本计算参数

主楞、次楞、面板的基本计算参数见下表，主楞间距为400mm，次楞间距为200mm。对拉螺栓型号M16，轴向拉力设计值24.5kN，扣件为碟形26型，容许荷载26kN。

3.2荷载统计

新浇混凝土对模板的侧压力

F1=0.22γct0β1β2V0.5＝0.22×24×4×1.2×1.15×20.5=41.218kN/m²

F2=γcH＝24×4500/1000=108kN/m²

标准值G4k＝min[F1,F2]＝41.218kN/m²

承载能力极限状态设计值

根据柱边的大小确定组合类型：

由于柱长边大于300mm，则：

S＝0.9max[1.2G4k+1.4Q3k，1.35G4k+1.4×0.7Q3k] =0.9×max(1.2×41.218+1.4×2,1.35×41.218+1.4×0.7×2)=51.844kN/m²

正常使用极限状态设计值Sk＝G4k＝41.218kN/m²

3.3面板验算

根据规范规定面板可按简支跨计算，故可按简支跨一种情况进行计算，取b=1m单位面板宽度为计算单元。

W＝bh2/6=1000×152/6=37500mm³，I＝bh3/12=1000×153/12=281250mm⁴

其中的h为面板厚度。

3.3.1强度验算

q＝bS＝1×51.844=51.844kN/m

Mmax＝0.259kN·m

σ＝Mmax/W＝0.259×106/37500=6.913N/mm2≤[f]＝30N/mm2

3.3.2挠度验算

qk＝bSk=1×41.218=41.218kN/m

νmax=0.265mm≤[ν]＝200/400=0.5mm

3.4次楞验算

3.4.1柱长边次楞验算

根据实际情况次楞的计算简图应为两端带悬挑的多跨连续梁，计算简图如下：

次楞上作用线荷载：

q＝(L/m)S＝1000/(6-1)/1000×51.844=10.369kN/m

qk＝(L/m)Sk＝1000/(6-1)/1000×41.218=8.244kN/m

1、强度验算

Mmax＝0.218kN·m

σ＝Mmax/W＝0.218×106/(42.667×1000)=5.121N/mm2≤[f]＝15N/mm2

2、抗剪验算

Vmax=2.614kN

τ=VmaxS0/(Ib) = 2.614×103×32×103/(170.667×104×4×10)=1.226N/mm2≤[fv]＝2N/mm2

3、挠度验算

ν=0.085mm≤[ν]＝500/400=1.25mm

4、支座反力计算

Rmax=5.214kN

Rmaxk=4.145kN

3.4.2柱短边次楞验算

根据实际情况次楞的计算简图应为两端带悬挑的多跨连续梁，计算简图如下：

次楞上作用线荷载：

q＝(B/n)S＝1000/(6-1)/1000×51.844=10.369kN/m

qk＝(B/n)Sk＝1000/(6-1)/1000×41.218=8.244kN/m

1、强度验算

Mmax＝0.218kN·m

σ＝Mmax/W＝0.218×106/(42.667×1000)=5.121N/mm2≤[f]＝15N/mm2

2、抗剪验算

Vmax=2.614kN

τ=VmaxS0/(Ib) = 2.614×103×32×103/(170.667×104×4×10)=1.226N/mm2≤[fv]＝2N/mm2

3、挠度验算

ν=0.085mm≤[ν]＝500/400=1.25mm

4、支座反力计算

Rmax=5.214kN

Rmaxk=4.145kN

4结论

（1）上下模板接缝处采用卯榫节点形式连接，阳角四周垂直加5cm×10cm的木方四根，并用槽钢成正方形固定木方的方式对其进行加固，在墙柱阴角处，使用钢管紧贴方木侧面与模板接触形成约束，同时将两方木并立放置在阴角处，可以有效解决错台、阴阳角不垂直、涨模等情况。（2）利用剪力墙内部水平钢筋作为对拉螺杆解决柱箍计算长度跨度大。将直通钢管放置在两端墙柱阴角处并且钢管端头与槽钢紧密接触，直通钢管起到传递水平荷载的作用，从而解决墙柱阴角处因槽钢悬挑引起侧向刚度较小的问题。通过合理布置次楞、主楞间距能够有效抵抗在浇筑混凝土过程中对的问题模板引起的侧压力。（3）此种方法简单易行，操作简单，适合现场施工作业。

参考文献

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[2]章艳平.高层建筑施工中型钢混凝土柱梁连接节点施工质量的提升探索[J].科技资讯,2019,017(002):86-87.

[3]张喜德、黎力设、杨涛.续建工程中复合加固型钢混凝土柱新增截面强度利用系数[J].工程抗震与加固改造,2020,v.42;No.198(05):44-50.