[发明专利]填充墙构造柱模板设计验算与施工方法

权利要求书

1.一种填充墙构造柱模板设计验算与施工方法，其特征在于采取以下步骤：

一、T形填充墙构造柱模板设计验算

(一)面板承载力验算

面板按均布线荷载作用下的三跨连续梁模型计算

1)面板侧压力标准值计算：G_k＝γ_cH

2)面板均布线荷载设计值计算：取面板计算单元宽度B＝1.0m

q_mx＝(γ_GG_k+γ_Qψ_cQ_k)B

3)面板抗弯强度验算

面板最大弯矩计算：

面板抗弯强度验算：σ＝M_max/W≤[σ]

4)面板挠度验算

计算面板挠度时的均布线荷载计算：G_kx＝G_kB

面板挠度验算：ω_max＝(K_wG_kxl_m⁴)/(100EI)≤[ω]

(二)次楞承载力验算

次楞按均布线荷载作用下的三跨连续梁模型计算

1)次楞均布线荷载设计值计算：q_c＝(γ_GG_k+γ_Qψ_cQ_k)a

2)次楞抗弯强度验算

次楞最大弯矩计算：M_max＝K_Mq_cl_c²

次楞抗弯强度验算：σ＝M_max/W≤[σ]

3)次楞挠度验算

计算次楞挠度时均布线荷载计算：G_kx＝G_ka

次楞挠度验算：ω_max＝(K_wG_kxl_c⁴)/(100EI)≤[ω]

(三)主楞承载力验算

主楞按两根等间距次楞集中荷载作用下的简支梁模型计算

1)次楞传递给主楞的最大支座反力计算：F＝K_vq_cl_c

2)主楞抗弯强度验算

主楞最大弯矩计算：M_max＝Fa_z

主楞抗弯强度验算：σ＝M_max/W≤[σ]

3)主楞挠度验算：

(四)对拉螺栓抗拉强度验算

1)面板均布面荷载设计值计算：q_mm＝(γ_GG_k+γ_QQ_k)

2)对拉螺栓轴向力设计值计算：N＝K_vabq_mm

3)对拉螺栓抗拉强度验算：

二、一字形填充墙构造柱模板设计验算

(一)面板承载力验算

面板按均布线荷载作用下的三跨连续梁模型计算

1)面板侧压力标准值计算：G_k＝γ_cH

2)面板均布线荷载设计值计算：取面板计算单元宽度B＝1.0m

q_mx＝(γ_GG_k+γ_Qψ_cQ_k)B

3)面板抗弯强度验算

面板最大弯矩计算：

面板抗弯强度验算：σ＝M_max/W≤[σ]

4)面板挠度验算

计算面板挠度时的均布线荷载计算：G_kx＝G_kB

面板挠度验算：ω_max＝(K_wG_kxl_m⁴)/(100EI)≤[ω]

(二)次楞承载力验算

次楞按均布线荷载作用下的三跨连续梁模型计算

1)次楞均布线荷载设计值计算：q_c＝(γ_GG_k+γ_Qψ_cQ_k)a

2)次楞抗弯强度验算

次楞最大弯矩计算：M_max＝K_Mq_cl_c²

次楞抗弯强度验算：σ＝M_max/W≤[σ]

3)次楞挠度验算

计算次楞挠度时均布线荷载计算：G_kx＝G_ka

次楞挠度验算：ω_max＝(K_wG_kxl_c⁴)/(100EI)≤[ω]

(三)主楞承载力验算

主楞按次楞集中荷载作用下的悬臂梁模型计算

1)次楞传递给主楞的最大支座反力计算：F＝K_vq_cl_c

3)主楞抗弯强度计算

主楞最大弯矩计算：M_max＝Fb₁

主楞抗弯强度验算：σ＝M_max/W≤[σ]

4)主楞挠度验算：ω_max＝[(Fb₁²)/(6EI)](3l_z1-b₁)≤[ω]

(四)对拉螺栓抗拉强度验算

1)面板均布面荷载设计值：q_mm＝(γ_GG_k+γ_QQ_k)

2)对拉螺栓轴向力设计值：N＝K_va₁bq_mm

3)对拉螺栓抗拉强度验算：

式中：G_k—面板侧压力标准值，单位KN/m²；

γ_c—混凝土容重，取24KN/m³；

H—构造柱净高度，单位m；

γ_G—混凝土侧压力分项系数取1.35；

γ_Q—振捣混凝土对面板产生的荷载分项系数取1.4；

Q_k—振捣混凝土对面板产生的荷载标准值，按相关规范取4.0KN/m²；

ψ_c—振捣混凝土对面板产生的荷载组合值系数取0.7；

M_max—最大弯矩值,单位KN·m；

q_mx—面板均布线荷载设计值，单位KN/m；

q_mm—面板均布面荷载设计值，单位KN/m²；

l_m—面板跨度，单位m；

l_c—次楞跨度，单位m；

σ—抗弯强度计算值，单位N/mm²；

W—截面抵抗矩，单位mm³；

[σ]—抗弯强度设计值，单位N/mm²；

G_kx—计算挠度时的均布线荷载，单位KN/m；

[ω]—容许挠度值取l/400，单位mm；

q_c—次楞均布线荷载设计值，单位KN/m；

l_z1—一字形填充墙构造柱模板主楞跨度，单位m；

l_z2—T形填充墙构造柱模板主楞跨度，单位m；

ω_max—最大挠度计算值，单位mm；

F—次楞传递给主楞的最大支座反力，单位KN；

K_M—三跨连续梁弯矩系数为0.1；

K_v—三跨连续梁剪力系数为1.1；

K_w—三跨连续梁挠度系数为0.677；

a—构造柱中心至凸出马牙槎边线的距离，单位m；

a₁—左右两侧凸出马牙槎边线间距，单位m；

a_z—T形填充墙构造柱模板对拉螺栓与内侧相邻次楞中心距，单位m；

b—对拉螺栓竖向间距，单位m；

b₁—一字形填充墙构造柱模板对拉螺栓与相邻次楞的中心距，单位m；

N—对拉螺栓轴向力设计值，单位KN；

—对拉螺栓轴向抗力设计值，单位KN；

A_n—对拉螺栓净截面面积，单位mm²；

f_t^b—对拉螺栓抗拉强度设计值，单位N/mm²；

三、制作构造柱装配式模板

1)裁割构造柱模板面板：宽度为左右两侧凸出马牙槎边线间距+60㎜～100㎜，高度为：安装下料斗一侧面板比构造柱净高-100㎜～150㎜，另一侧面板比构造柱净高+30mm～50㎜；

2)裁割与面板高度相等的次楞；

3)分别在面板和次楞上弹出自攻螺丝中心坐标，在坐标十字节点中心按照间距200㎜～300㎜打孔，然后将次楞放在面板背面，采用自攻螺丝将次楞与面板连接为整体，并在对拉螺栓位置按竖向间距600㎜～700㎜钻孔形成构造柱装配式模板；

四、制作T形填充墙构造柱阴角模板

裁割长度为构造柱净高+30㎜～50㎜的等边角钢，并在对拉螺栓位置按竖向间距600㎜～700㎜钻孔形成阴角模板；

五、制作一字形和T形填充墙构造柱模板主楞

1)裁割长度为左右两侧凸出马牙槎边线间距+120㎜～160㎜的钢管，作为一字形填充墙构造柱模板主楞；

2)裁割长度为左右两侧凸出马牙槎边线间距+160㎜～200㎜的钢管，作为T形填充墙构造柱模板主楞；

六、制作一字形和T形填充墙构造柱模板对拉螺栓

1)裁割长度为构造柱两侧模板主楞外边缘间距+120㎜～160㎜的HPB300级钢筋，然后每端套丝长度80㎜～100㎜，作为一字形填充墙构造柱模板对拉螺栓；

2)裁割长度为构造柱模板主楞与阴角模板外边缘间距+120㎜～160㎜的HPB300级钢筋，然后每端套丝长度80㎜～100㎜，作为T形填充墙构造柱模板对拉螺栓；

七、制作对拉螺栓套管

裁割长度为填充墙构造柱厚度，直径为φ15～20PVC管作为对拉螺栓套管；

八、制作下料斗

1)裁割长度180㎜～200㎜的托梁，裁割与两侧托梁外轮廓线面积相等的底板；

2)采用自攻螺丝将底板与托梁连接为整体，形成下料斗底盘；

九、马牙槎外边缘粘贴胶带

安装构造柱模板前，沿填充墙立面的凹入马牙槎边线和凸出马牙槎边线轮廓粘贴5mm～8mm厚不干胶带；

十、安装一字形填充墙构造柱模板

顺序依次为：安装外侧构造柱模板、临时固定主楞、穿过对拉螺栓并安装对拉螺栓套管、安装内侧构造柱模板并穿过对拉螺栓、安装主楞、临时固定构造柱模板；

十一、安装T形填充墙构造柱模板

顺序依次为：安装外侧构造柱模板、临时固定主楞、穿过对拉螺栓并安装对拉螺栓套管、安装内侧构造柱阴角模板并穿过对拉螺栓、临时固定构造柱模板；

十二、构造柱模板校正与固定

采用垂直度检测仪检测与调整构造柱模板边缘次楞侧面垂直后，通过锁定对拉螺栓螺母固定模板位置；

十三、安装下料斗

按照托梁水平夹角30°～45°定位，采用M6～M8固定螺栓将下料斗底盘与构造柱模板边缘次楞连接牢固，然后根据实测尺寸吻合套割侧板，并采用自攻螺丝将侧板与两侧托梁外侧连接牢固，形成下料斗；

十四、混凝土浇筑

从下料斗投入混凝土，每浇筑400㎜～500㎜厚度为一个振动层，采用插入式振捣器逐层振捣密实，连续浇筑混凝土至混凝土下料斗下平；待混凝土收水后初凝前，采用半干硬性混凝土浇筑至框架梁底以上60㎜～80㎜，并振捣混凝土至密实翻浆，预防框架梁底与构造柱混凝土结合处开裂；

十五、构造柱顶部凸出混凝土剔除

构造柱混凝土达到1.2MPa～1.5MP后拆除模板并抽出对拉螺栓；待构造柱混凝土达到10MPa～15MPa后，将构造柱顶部凸出的混凝土剔凿平整；

十六、对拉螺栓套管孔洞封堵

采用比构造柱混凝土高5MPa的灌浆料将对拉螺栓套管孔洞填充密实。