超高层建筑铝模板施工优化设计及工程应用.doc
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1、 中图分类号: TU75S.2 论文编号: - - 学科分类号: 560.4520 密 级: 公 - 五 安黴理工大学 碩士学位论文 超高层建筑铝模板施工优化设计及工程应用 作者姓名: 邵浩样 专业名称: 结构工程 研究方向: 建筑施工技术与管理 导师姓名: 姚传勤 教授 导师单位: 安徽理工大学 答辩委员会主席: 马芹永教授 _ 论文答辩曰期: 2014 年 5 月 24 日 安徽理工大学研究生处 2014 年 5 月 20 曰 A Dissertation in Structural Engineering The aluminum formwork construction optimi
2、zation design and engineering application of super high-rise building Candidate: Shao Haoxiang Supervisor: Prof. Yao Chuanqin School of Civil Engineering and Architecture AnHui University of Science and Technology No. 168, Shungeng Road, Huainan ,232001,P.R.CHINA 独 创 性 声 明 本人声明所皇交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究
3、工作及 取得的研究成果。据我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方以外, 论文 中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得 安徽理工大学或其他教育机构的学位或证书而侍 用过的 材料。与我一 同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并 表示谢意。 学位论文作者签名 : 曰期 :DI.心 年厶月丄?日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解 安徽理工大学 有保留、使用学位论文 的规定,即:研究生在校攻读学位期间论大工作的知识产权单位属于 安徽理工大学 。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的 复印件和磁盘,允许论文被查阅和借阅。本人授权 安徽理工大学
4、 可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采 用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位 论文在解密后适用本授权书 ) 签字日期 :7丨 (年月日 签字曰期 :穴 /_ 士月 1曰 学位论文作者签名 导师签名 : 摘 要 摘 要 近年来,随着中国建筑业的迅猛发展,国内多个城市超高层犹如春笋拔地而 起,随之也出现了多种比较新的模板系统,比如深圳京基和广州东塔项目的顶升 模板系统、东莞国际金融中心项目的爬升模板系统等。 模板工程虽然造价只占钢筋混凝土结构的四分之一,但劳动量与工期却远远 大于这个数值。传统模板材料有木模板 .、钢模板 .、竹胶合模板,新型的模板材
5、料 有铝合金模板和塑料模板等 。在对比了各种指标之后,铝合金模板以其质量轻、 拆装方便、承载能力高,构件耐久性好、周转次数高,现场无施工垃圾,通用性 强,回收价值高等优点脱颖而出,越来越多地运用于沿海地区超高层建筑中。 本文以深圳下沙社区改造项目为依托,详细论证了项目铝合金模板体系设计 方案、得出优化后的铝合金模板设计方案。优化设计方案是从各部位铝合金模板 的设计到铝合金模板的安装、特殊部位的处理进行阐述,并通过有限元 MIDAS Gen对铝合金模板设计方案进行模拟验算。在模拟过程中,重点考虑了铝合金模 板节点连接方式、支撑体系设计方案等 等,这为优化后的铝合金模板提供理论依 据。 采用类似年
6、度等值法将铝合金模板与其他两种模板进行技术经济对比分析, 计算得出三种模板周转均摊费,结果显示相同条件下使用铝合金模板更为经济。 通过几种超高层常用模板体系关键施工方案及经济效益的对比分析,进行有 限元模拟验算,得出铝合金模板体系较木塑模板、钢模板具有更多的优势。该研 宄具有在超高层建筑的施工中广泛的应用价值。 图 58 表 33 参 47 关键词:铝合金模板;优化设计;技术经济分析;工程应用 分类号 : TU755.2 摘 要 Abstract In recent years, with the rapid development of Chinas construction industr
7、y, in domestic cities, there are some super-tall architectures, they sprang up like bamboo shoots, then there have been several relatively new template system, such as Shenzhen king key 100, Canton east tower. Besides, dongguan international financial centre project adopts jumping formwork system. A
8、lthough template construction cost accounts for only a quarter of the reinforced concrete structure, but it is far greater than the value of labor and time limit for a project. Traditional template material has a wooden template, steel template., bamboo gluing template. A new type of template materi
9、al contains aluminum alloy template, plastic template, etc. After comparing the various indicators, aluminum template with its light quality, easy to tear open outfit, high bearing capacity, the components are good durability, high turnover, the construction site without construction garbage, strong
10、 commonality, high recovery value, etc. These advantages stand out from the numerous templates, widely used in the coastal area of high-rise buildings. To Shenzhen xiasha community reconstruction project as an example, this paper in detail introduces the project of aluminum formwork system design sc
11、heme and that achieve the optimized aluminum alloy template design scheme. The optimized design scheme, from the different parts of aluminum alloy template design to the installation of aluminum alloy template, the treatments of special positions. Through the finite element method of MIDAS Gen for a
12、luminum alloy simulated calculation template design. In the process of simulation, mainly considering the aluminum template node connection mode, the design of support system and so on. These provide theoretical basis for the optimized aluminum alloy template. Adopting the method of Similar to the e
13、nd of the equivalent, aluminxim template with the other two templates for technical and economic comparison and analysis, calculating three kinds of template turnover capitation fee. The results display that under the same conditions using aluminum alloy template is more economic. By comparing sever
14、al super-tall common template system key construction program and economic analysis, conducting the finite element simulation checking, reaching aluminum formwork system than the wood template, steel formwork has more n- 摘 要 advantages. The study has a broad Application value in tbe construction of
15、high-rise buildings. Figure 60 table 33 reference 47 KeyWords: Aluminum alloy template; The Optimized design; Technical and Economic analysis; Engineering application Chinese books catalog:TU755 48X3.0 沿 梁长度方向 1300 横杆 钢管 48X3. 0 不设置 梁底模板 面板 铝合金模 板 400mm 梁截面宽度,铺设 背楞 方管 80X40X3 平行梁长方向, 2 根方管,间距 900mm
16、梁侧模板 面板 铝合金模 板 400mm 梁髙 -板厚,铺设 -23- 3 铝合金模板在工程实例中的应用 (2)截面 ( bXh)为 200X800、 200X1500、 300X700、 400X700、 400X800 的梁 表 13 梁支撑系统设计表 Table 13 beam supporting system design table 名称 材料 规格 搭设方式及间距 模板系统满堂脚手架: 立杆 钢管 460X2.5 、 小 48X3.0 沿梁长度方向 650 横杆 钢管 4)48X3.0 离地 300 设置扫地杆,步距 1. 5m,最上面一道横杆至板 底主楞的距离不宜超过 600t
17、ran。 竖向剪刀撑 钢管 4)48X3.0 不设置 水平剪刀撑 钢管 4 48X3.0 不设置 梁底模板 面板 铝合金模 板 400mm 梁截面宽度,铺设 背愣 方管 80X40X3 平行梁长方向, 2 根方管,间距 900 麵 梁侧模板 面板 铝合金模 板 400mm 梁高 -板厚,铺设 背愣 方管 80X40X3 平行梁长方向, 2 根方管,间距 900rara 对拉螺杆 T18 牙型 设置两排,垂直方向间距 500, 7jC 平间距 900 对于截面较小的梁,可按下图所示方式支模 -24- 3 铝合金模板在工程实例中的应用 (3)截面 ( b X h )为 600X 800、 800X
18、 700、 800X 800、 800X 1000、 800X 1200 的梁 表 14梁支撑系统设计表 Table 14 beam supporting system design table 名称 材料 规格 搭设方式及间距 模板系统满堂脚手架: 立杆 钢管 6 X2. 5、 沿梁长度方向 325 48X3.0 扫地杆设置在离地面 200rmn, 步距为 L 5m, 最上 面横杆 4)48X3.5 至板底主楞的距离不宜超过 250mm 不设置 不设置 -26- 3 铝合金模板在工程实例中的应用 3.4 铝合金模板安装 3.4.1 墙模板安装 (1)铝合金墙模板安装按照先内部、后外部的顺序,
19、在首次安装后,应将垂 直和水平标高进行相应地调整。内墙模板的安装可以从阴角膜开始安装,也可以 从墙封头板开始。在控制线处放好模板,等刷完脱模剂以后,采用临时支撑固定, 然后两边同时或者一边开始安装铝合金模板。操作示意图如下 : 转角阴角 / 图 23 开始安装示意图 Figure 23 from the internal Angle to start the installation diagram 图 24 从墙封头板开始安装示意图 Figure 24 from wall head plate to start the installation diagram 图 25 销钉连接示意图 Fi
20、gure 25 pin connection diagram (2)外墙模板安装时,在安装之前需要安装 K板, K板就是导墙板,事先在混 -27- 3 铝合金模板在工程实例中的应用 凝土结构中锚固好固定螺丝,外墙模板安装时,可使用塔吊进行吊装,安装完以 后,导板墙起到支撑模板的作用。 (3)模板安装后,在事先预留好的空洞上穿入对拉螺杆,外墙模板上布置三 道背楞,通过三道螺杆进行固定;在转角处用对拉螺杆将直接背愣进行斜拉固定, 这样可以防止扭转和错台,保证结构位移不发生偏转。操作示意图如下: 图 26 斜拉螺杆示意图 Figure 26 suspension screw schematic di
21、agram 3.4.2墙模板顶边模安装 (1) 墙模板安装好后,进行斜向支撑的安装,但操作前需对模板的水平与垂 直度进行一个调整,一般采用激光扫平仪对墙柱的垂直度进行检查 v若有误差, 及时进行调整。在墙柱的两侧分别设置斜支撑,支撑的间距不差过 2 米。斜拉支 撑的两端分别固定与模板上的背榜和事先预埋在楼板上的膨胀螺栓上。防止垂直 度发生偏移, 误差控制在 5 mm之内。 (2) 在调整墙模板的垂直度和平整度之后,安装好墙顶边摸,为下一道工序 顺利进行做好准备。 3.4.3梁模安装 安装时先在场地上拼接完毕后,然后统一整体安装,两边先通过转角模固定 在墙模板上。安装时底模板安装在先,侧模板安装
22、在后。 安装梁模板前可以在材料堆码处先进行简单部位的拼接,然后再吊入作业面 进行整体安装,通过角膜安装固定于墙模板。按照先安装底模板,后安装侧模板 的施工顺序进行安装,具体操作如下图所示: -28- 3 铝合金 模板在工程实例中的应用 图 27 梁模板与墙模板连接示意图 Figure 27 beam template template connection diagram with the wall 玥角与阴角之闾的连接 转角阴角与镁板之间的连接 图 28 阴角与阴角之间的链接示意图 Figure 28 link between internal Angle and internal Angl
23、e diagram 3.4.4楼板安装 (1) 在墙模板调整安装后,进行楼面板模板的安装,首先进行龙骨安装,龙 骨固定在墙模顶端,现在材料堆码处进行简单地拼装,再通过吊装整体安装。 (2) 楼面模板根据之前固定好的龙骨进行平行安装,安装完的模板之间采用 销子进行固定,等 所有销子固定好以后,再用弧形销片打入销子进行固定。固定 好以后,采用水平仪对模板安装整体标高进行一个测定与调整,直至满足规范要 求,才可以进行下一道工序施工。 (3) 在确保标高无误的情况下,再利用激光扫平仪对整个板面平整度进行一 个检查与调节,通过调节支撑杆件的高低。楼面板的平整度误差控制在 5 mm 之内 方可进入下一道工
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