俞黎明
摘 要:品茗計算軟件是當(dāng)今較為流行的一種計算軟件,本文主要針對2012年12月份最新升級的品茗計算軟件在板、梁模板及支架計算過程中應(yīng)注意的幾個問題進(jìn)行探討,目的是為廣大品茗軟件使用者能更好的理解和使用。
關(guān)鍵詞:品茗;荷載;組合;承載力;計算
1.前言
品茗計算軟件是本地區(qū)板、梁模板及支架常用的計算軟件,其優(yōu)點是它同時考慮風(fēng)荷載的影響和結(jié)構(gòu)高寬比的限制,增強了結(jié)構(gòu)的安全性,增加了側(cè)模的驗算。品茗模塊分為二大塊,品茗安全和品茗模板(珊瑚版僅作為品茗安全的一個補充),但在使用過程中,常存在模塊選錯,參數(shù)選錯等問題,究其原因是對軟件的熟悉程度不夠,沒有理解軟件的計算過程中所采用的荷載組合、計算方法和傳力途徑等,下面就針對2012年12月份最新升級的品茗計算軟件使用過程中應(yīng)注意的幾個問題進(jìn)行探討。
2.品茗計算軟件使用問題總結(jié)
2.1品茗安全與品茗模板的區(qū)別
2.1.1參照的標(biāo)準(zhǔn)不同
品茗安全是參照行標(biāo)JGJ162-2008(建筑施工模板安全技術(shù)規(guī)范)設(shè)計的;品茗模板也稱浙江模板,是參照浙江省地方標(biāo)準(zhǔn)DB33/1035-2006(建筑施工扣件式鋼管模板支架技術(shù)規(guī)程)設(shè)計的。
2.1.2梁、板支架計算時荷載組合與取值不同
品茗安全和品茗模板分別采用行標(biāo)與省標(biāo)設(shè)計,行標(biāo)與省標(biāo)在荷載組合與取值上都是不同的。在品茗安全和品茗模板計算軟件中活荷載都考慮Q1K和Q2K,對傾倒混凝土?xí)r產(chǎn)生的水平荷載Q3K均不考慮,因此當(dāng)采用溜槽、串筒或?qū)Ч艿仁┕r,應(yīng)考慮Q3K。下面對二模塊在計算時的不同點進(jìn)行分析對比。
(1)行標(biāo)JGJ162的荷載標(biāo)準(zhǔn)值組合
JGJ162表4.3.2 模板及支架荷載效應(yīng)組合的各項荷載標(biāo)準(zhǔn)值組合
(2)省標(biāo)DB33/1035的荷載標(biāo)值組合
DB33/1035-5.2.2,模板支架水平構(gòu)件彎矩設(shè)計值應(yīng)按公式:M=γGΣMGK+1.4ΣMQK計算(ΣMQK施工人員及施工設(shè)備荷載標(biāo)準(zhǔn)值、振搗混凝土?xí)r產(chǎn)生的荷載標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的彎矩總和),5.3.1計算段立桿的軸向力設(shè)計值應(yīng)按公式:Nut=γGΣNGK+1.4ΣNQK計算(ΣNQK施工人員及施工設(shè)備荷載標(biāo)準(zhǔn)值、振搗混凝土?xí)r產(chǎn)生的荷載標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的軸向力總和,風(fēng)荷載組合時組合系數(shù)取0.85),從公式可知,計算承載力時板與梁的荷載組合都為:G1K+G2K+G3K+Q1K+Q2K。
(注:G1K:模板及支架自重標(biāo)準(zhǔn)值;G2K:新澆混凝土自重標(biāo)準(zhǔn)值;G3K:鋼筋自重標(biāo)準(zhǔn)值;Q1K:施工人員及施工設(shè)備荷載標(biāo)準(zhǔn)值;Q2K:振搗混凝土?xí)r產(chǎn)生的荷載標(biāo)準(zhǔn)值)
(3)行標(biāo)與省標(biāo)荷載取值
行標(biāo)JGJ162-4.1.2,當(dāng)計算模板和直接支承模板的小梁時,均布荷載Q1K取2.5KN/m2,振搗混凝土?xí)r產(chǎn)生的荷載標(biāo)準(zhǔn)值Q2K,對水平模板可采用2 KN/m2;省標(biāo)4.2.3施工人員及施工設(shè)備荷載標(biāo)準(zhǔn)值Q1K,按1.0KN/m2取值,4.2.4振搗混凝土?xí)r產(chǎn)生的荷載標(biāo)準(zhǔn)值Q2K,對水平模板按2.0KN/m2取值。
2.1.3荷載基本組合的計算方法不同
根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GB50009-2012,荷載的組合分為由活荷載控制的組合和由恒荷載控制的組合,當(dāng)由活荷載控制時其分項系數(shù)分別為1.2(恒載)和1.4(活載);當(dāng)由恒荷載控制時其分項系數(shù)分別為1.35(恒載)和1.4(活載)。
(1)行標(biāo)JGJ162荷載基本組合的計算
根據(jù)JGJ162-4.3.1,在承載力極限狀態(tài)下,板或梁的荷載的基本組合是0.9S。對于板的模板及支架,當(dāng)由活荷載控制時,Q1=1.2(G1K+G2K+G3K)+1.4 Q1K,當(dāng)由恒荷載控制時,Q2=1.35(G1K+G2K+G3K)+1.4×0.7Q1K;對于梁的底板及支架,當(dāng)由活荷載控制時,Q1=1.2(G1K+G2K+G3K)+1.4 Q2K,當(dāng)由恒荷載控制時,Q2=1.35(G1K+G2K+G3K)+1.4×0.7Q2K。荷載的最終取用原則是取較大值,即,Q=0.9Max(Q1,Q2)。
(2)省標(biāo)DB33/1035荷載基本組合的計算
省標(biāo)荷載組合是按Q=γG(G1K+G2K+G3K)+1.4(Q1K+Q2K),在計算軟件中γG的取值按板的厚度實現(xiàn)自動切換,當(dāng)板厚為≤120mm時γG=1.2;當(dāng)板厚>120mm時γG=1.35(考慮活載3.0 KN/m2,當(dāng)板厚超過120mm時,恒載為0.12×25.1=3.01超過活載,γG取1.35)。實際上省標(biāo)在荷載取值上采用了一種簡化的方法,用均布活載與恒載標(biāo)準(zhǔn)值的大小來判定荷載由誰控制,末按結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GB50009的原則(荷載組合值的大?。﹣砣≈?。
(3)實際計算結(jié)果的對比
從上表可知,省標(biāo)在荷載組合上比行標(biāo)更安全,因此對于本省范圍內(nèi)的工程,在進(jìn)行板、梁模板及支架計算時請采用省標(biāo),在用軟件計算時采用品茗模板。
2.2立桿地基承載力計算
DB33/1035 5.5.2條,修正后的地基承載力特征值按fa=kcfak,kc是地基頂面在做硬化時,按照硬化材料進(jìn)行調(diào)整的系數(shù)。fak應(yīng)按現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)GB50007-2012《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》的有關(guān)規(guī)定采用,有計算書中fak直接取為160KPa,實際上這是一個全國平均值,在嘉興地區(qū)一般為80KPa,而規(guī)范的做法是按照地基勘察資料進(jìn)行取值。當(dāng)?shù)鼗休d力不夠時,可在上面做一層較厚的剛性墊層直接取代硬化層,此時應(yīng)進(jìn)行剛性墊層下的下臥層承載力驗算,可參照規(guī)范GB50007公式:PK=(FK+GK)/A計算。(FK為力桿軸力,GK下臥層以上的剛性墊層自重,A為立桿軸力沿剛性墊層45度擴(kuò)散到下臥層頂面的面積)。
2.3樓面承載力與抗沖切驗算
2.3.1樓面承載力
DB33/1035 5.5.3條對搭設(shè)在樓面和地下室頂板上的模板支架,應(yīng)對樓面承載力進(jìn)行驗算。根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GB5009-2012-5.1.1民用建筑樓面均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值表可知,結(jié)構(gòu)設(shè)計時樓面均布活荷的取值一般在2.0-4.0 KN/m2之間,而采用雙扣件的梁、板立桿的軸力一般在8-12KN之間,如果按900×900的立桿間距,則由立桿傳至樓面的均布荷載在9.88-14.81KN之間,對于超限的板、梁,立桿軸力更大,都遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了設(shè)計時的取用荷載。因此對搭設(shè)在樓面和地下室頂板上的模板支架應(yīng)請設(shè)計進(jìn)行驗算,并采取相應(yīng)的措施。當(dāng)用軟件進(jìn)行驗算時,可用品茗安全/模板工程/模板支架對樓蓋影響,這一模塊進(jìn)行計算,但計算時必須根據(jù)圖紙的配筋、混凝土的實測抗拉與抗壓強度、鋼筋與混凝土的實測彈性模量進(jìn)行計算。
2.3.2樓面沖切
一般情況下,鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的樓面沖切承載力是足夠的,但當(dāng)樓面集中力較大且樓面厚度較小時應(yīng)進(jìn)行樓面沖切驗算。沖切承載力驗算可按《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB50010-2010-6.5進(jìn)行計算。
現(xiàn)以不配箍筋或彎起鋼筋的板為例,根據(jù)B50010-2010-6.5.1其計算公式為:FL≤0.7βhftημmh0,為了準(zhǔn)確的計算,應(yīng)理解公式的內(nèi)涵, FL沖切力是由樓面集中力引起的板底沖切錐體外的反力,其值為板底的平均反力乘以沖切錐體外的面積;μmh0為沖切破壞面的面積,ft為混凝土的軸心抗拉強度設(shè)計值,因此ftμmh0實際上是沖切破壞面上的混凝土抗拉承載力。因此實際上抗沖切承載力的驗算公式為:沖切錐體外反力≤沖切破壞面上的混凝土抗拉承載力*修正系數(shù)。對于其它情況,如配箍筋、彎起鋼筋或承受預(yù)應(yīng)力等,原理都是一樣的。
3.總結(jié)
(1)在梁或板模板支架計算時, “品茗模板”的安全性比“品茗安全”高,因此在本地區(qū)(浙江省范圍內(nèi))建議使用“品茗模板”;
(2)對于樓面承載力驗算應(yīng)請設(shè)計復(fù)核或采用“品茗安全”;
(3)任何一種軟件在使用時應(yīng)了解其采用的計算方法、荷載組合,切不可盲目使用。
參考文獻(xiàn)
[1] 中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部.JGJ162-2008.建筑施工模板安全技術(shù)規(guī)范.北京.中國建筑工業(yè)出版社.2008.
[2] 浙江省建設(shè)廳.DB33/1035-2006.建筑施工扣件式鋼管模板支架技術(shù)規(guī)程.杭州.浙江大學(xué)出版社,2006.
[3] 中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部.GB5009 -2012.建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范.北京.中國建筑工業(yè)出版社,2012.
2.3樓面承載力與抗沖切驗算
2.3.1樓面承載力
DB33/1035 5.5.3條對搭設(shè)在樓面和地下室頂板上的模板支架,應(yīng)對樓面承載力進(jìn)行驗算。根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GB5009-2012-5.1.1民用建筑樓面均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值表可知,結(jié)構(gòu)設(shè)計時樓面均布活荷的取值一般在2.0-4.0 KN/m2之間,而采用雙扣件的梁、板立桿的軸力一般在8-12KN之間,如果按900×900的立桿間距,則由立桿傳至樓面的均布荷載在9.88-14.81KN之間,對于超限的板、梁,立桿軸力更大,都遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了設(shè)計時的取用荷載。因此對搭設(shè)在樓面和地下室頂板上的模板支架應(yīng)請設(shè)計進(jìn)行驗算,并采取相應(yīng)的措施。當(dāng)用軟件進(jìn)行驗算時,可用品茗安全/模板工程/模板支架對樓蓋影響,這一模塊進(jìn)行計算,但計算時必須根據(jù)圖紙的配筋、混凝土的實測抗拉與抗壓強度、鋼筋與混凝土的實測彈性模量進(jìn)行計算。
2.3.2樓面沖切
一般情況下,鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的樓面沖切承載力是足夠的,但當(dāng)樓面集中力較大且樓面厚度較小時應(yīng)進(jìn)行樓面沖切驗算。沖切承載力驗算可按《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB50010-2010-6.5進(jìn)行計算。
現(xiàn)以不配箍筋或彎起鋼筋的板為例,根據(jù)B50010-2010-6.5.1其計算公式為:FL≤0.7βhftημmh0,為了準(zhǔn)確的計算,應(yīng)理解公式的內(nèi)涵, FL沖切力是由樓面集中力引起的板底沖切錐體外的反力,其值為板底的平均反力乘以沖切錐體外的面積;μmh0為沖切破壞面的面積,ft為混凝土的軸心抗拉強度設(shè)計值,因此ftμmh0實際上是沖切破壞面上的混凝土抗拉承載力。因此實際上抗沖切承載力的驗算公式為:沖切錐體外反力≤沖切破壞面上的混凝土抗拉承載力*修正系數(shù)。對于其它情況,如配箍筋、彎起鋼筋或承受預(yù)應(yīng)力等,原理都是一樣的。
3.總結(jié)
(1)在梁或板模板支架計算時, “品茗模板”的安全性比“品茗安全”高,因此在本地區(qū)(浙江省范圍內(nèi))建議使用“品茗模板”;
(2)對于樓面承載力驗算應(yīng)請設(shè)計復(fù)核或采用“品茗安全”;
(3)任何一種軟件在使用時應(yīng)了解其采用的計算方法、荷載組合,切不可盲目使用。
參考文獻(xiàn)
[1] 中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部.JGJ162-2008.建筑施工模板安全技術(shù)規(guī)范.北京.中國建筑工業(yè)出版社.2008.
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[3] 中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部.GB5009 -2012.建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范.北京.中國建筑工業(yè)出版社,2012.
2.3樓面承載力與抗沖切驗算
2.3.1樓面承載力
DB33/1035 5.5.3條對搭設(shè)在樓面和地下室頂板上的模板支架,應(yīng)對樓面承載力進(jìn)行驗算。根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GB5009-2012-5.1.1民用建筑樓面均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值表可知,結(jié)構(gòu)設(shè)計時樓面均布活荷的取值一般在2.0-4.0 KN/m2之間,而采用雙扣件的梁、板立桿的軸力一般在8-12KN之間,如果按900×900的立桿間距,則由立桿傳至樓面的均布荷載在9.88-14.81KN之間,對于超限的板、梁,立桿軸力更大,都遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了設(shè)計時的取用荷載。因此對搭設(shè)在樓面和地下室頂板上的模板支架應(yīng)請設(shè)計進(jìn)行驗算,并采取相應(yīng)的措施。當(dāng)用軟件進(jìn)行驗算時,可用品茗安全/模板工程/模板支架對樓蓋影響,這一模塊進(jìn)行計算,但計算時必須根據(jù)圖紙的配筋、混凝土的實測抗拉與抗壓強度、鋼筋與混凝土的實測彈性模量進(jìn)行計算。
2.3.2樓面沖切
一般情況下,鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的樓面沖切承載力是足夠的,但當(dāng)樓面集中力較大且樓面厚度較小時應(yīng)進(jìn)行樓面沖切驗算。沖切承載力驗算可按《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB50010-2010-6.5進(jìn)行計算。
現(xiàn)以不配箍筋或彎起鋼筋的板為例,根據(jù)B50010-2010-6.5.1其計算公式為:FL≤0.7βhftημmh0,為了準(zhǔn)確的計算,應(yīng)理解公式的內(nèi)涵, FL沖切力是由樓面集中力引起的板底沖切錐體外的反力,其值為板底的平均反力乘以沖切錐體外的面積;μmh0為沖切破壞面的面積,ft為混凝土的軸心抗拉強度設(shè)計值,因此ftμmh0實際上是沖切破壞面上的混凝土抗拉承載力。因此實際上抗沖切承載力的驗算公式為:沖切錐體外反力≤沖切破壞面上的混凝土抗拉承載力*修正系數(shù)。對于其它情況,如配箍筋、彎起鋼筋或承受預(yù)應(yīng)力等,原理都是一樣的。
3.總結(jié)
(1)在梁或板模板支架計算時, “品茗模板”的安全性比“品茗安全”高,因此在本地區(qū)(浙江省范圍內(nèi))建議使用“品茗模板”;
(2)對于樓面承載力驗算應(yīng)請設(shè)計復(fù)核或采用“品茗安全”;
(3)任何一種軟件在使用時應(yīng)了解其采用的計算方法、荷載組合,切不可盲目使用。
參考文獻(xiàn)
[1] 中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部.JGJ162-2008.建筑施工模板安全技術(shù)規(guī)范.北京.中國建筑工業(yè)出版社.2008.
[2] 浙江省建設(shè)廳.DB33/1035-2006.建筑施工扣件式鋼管模板支架技術(shù)規(guī)程.杭州.浙江大學(xué)出版社,2006.
[3] 中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部.GB5009 -2012.建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范.北京.中國建筑工業(yè)出版社,2012.