朱國勤 劉鳳翰

(1.江蘇建興建工集團(tuán)，江蘇鹽城 224002; 2.南京交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江蘇 南京 211188)

1 概述

工程施工中采用早拆模技術(shù)，對于加快模板的周轉(zhuǎn)，提高模板的利用效率從而節(jié)省成本具有顯著意義。近些年來，對于早拆模技術(shù)的研究與應(yīng)用受到重視，國外早拆模體系多采用的是金屬支柱，安全、方便、施工速度快。國內(nèi)早拆模板技術(shù)最早起源于20世紀(jì)80年代，90年代得到了較快發(fā)展，并在許多地區(qū)廣泛采用。國內(nèi)的早拆模板技術(shù)在柱頭上采用了滑動式、螺桿及兩者相結(jié)合的柱頭。

受彎構(gòu)件早拆模施工中，采用留設(shè)支撐，拆除其他模板的方式提高模板周轉(zhuǎn)率以達(dá)到節(jié)省費(fèi)用的目的。在留設(shè)支撐時(shí)，對結(jié)構(gòu)會產(chǎn)生怎樣的內(nèi)力分布的改變，在早拆模混凝土低齡強(qiáng)度情況下，內(nèi)力發(fā)生改變后結(jié)構(gòu)承載力會產(chǎn)生影響，本文對早拆模留設(shè)支撐后內(nèi)力的重新分布作相應(yīng)的分析研究。

2 留設(shè)支撐后受彎構(gòu)件內(nèi)力重分布

以多跨連續(xù)梁(板)為例，早拆模系統(tǒng)拆模后留設(shè)支撐。為了簡化研究，將梁(板)簡化成兩端嵌固，中間支撐點(diǎn)處鉸支(如圖1所示)。

圖1 2點(diǎn)支撐時(shí)多跨連續(xù)梁計(jì)算簡圖

加設(shè)支撐后，梁的內(nèi)力與原設(shè)計(jì)內(nèi)力間發(fā)生了變化，梁長內(nèi)力分布與內(nèi)力大小均發(fā)生了改變。

如圖2所示，梁原設(shè)計(jì)內(nèi)力，由于拆模后支撐的設(shè)置，實(shí)際內(nèi)力發(fā)生了重分布，在壓區(qū)出現(xiàn)了拉力，原拉區(qū)出現(xiàn)了拉力，如圖中陰影部分所示。加設(shè)支撐后，所產(chǎn)生的內(nèi)力變化狀況對梁的受力的影響有多大。我們繼續(xù)以本例，仍假定全跨均布荷載，多跨連續(xù)梁，取中間跨，分別以1支撐、2支撐、3支撐以及4支撐進(jìn)行對比分析。

圖2 內(nèi)力重分布示意圖

1支撐情況下，產(chǎn)生的彎矩情況，與設(shè)計(jì)彎矩情況相比，兩側(cè)支座負(fù)彎矩減少，減少至原位最大值20%左右，跨中出支撐處上部出現(xiàn)負(fù)彎矩，負(fù)彎矩值約為支座負(fù)彎矩的20%，約1/4跨位置處，產(chǎn)生正彎矩，約為支座最大設(shè)計(jì)負(fù)彎矩的10%，約為跨中正彎矩的20%(見圖3)。

圖3 1支撐與無支撐情況內(nèi)力變化比較

2支撐情況下，產(chǎn)生的彎矩情況，與設(shè)計(jì)彎矩情況相比，兩側(cè)支座負(fù)彎矩減少，減少至原位最大值10%左右，跨中出支撐處上部出現(xiàn)負(fù)彎矩，負(fù)彎矩值約為支座負(fù)彎矩的10%，約1/4跨位置處，產(chǎn)生正彎矩，約為支座最大設(shè)計(jì)負(fù)彎矩的5%，約為跨中正彎矩的10%(見圖4)。

圖4 2支撐與無支撐情況內(nèi)力變化比較

3支撐情況，彎矩值幅值顯著減小。比較3種支撐情況彎矩值可見，隨著支撐數(shù)值增加，梁上下側(cè)彎矩值迅速減小，從而拆模時(shí)間可以大為提前(見圖5)。

圖5 3支撐與無支撐情況內(nèi)力變化比較

由以上情況可以看出，中間設(shè)支撐后，內(nèi)力重分布情況主要表現(xiàn)為:

1)彎矩未發(fā)生變號(產(chǎn)生反向彎矩)的部分，均顯著小于原位內(nèi)力值;

2)支座與跨中均出現(xiàn)彎矩變號產(chǎn)生反向彎矩，數(shù)值隨支撐數(shù)增加顯著衰減。

未發(fā)生變號的位置，彎矩值顯著減小，該位置截面不是需要研究的控制截面。發(fā)生彎矩變號的截面，由于變號位置處設(shè)計(jì)的受力筋目標(biāo)不同，故該位置的承載力設(shè)計(jì)值與實(shí)際內(nèi)力不符，是承載力研究的關(guān)鍵。

發(fā)生變號的位置，變號后的彎矩值與變號后的同號設(shè)計(jì)內(nèi)力相比，情況如圖6所示為正彎矩區(qū)產(chǎn)生最大負(fù)彎矩與設(shè)計(jì)最大負(fù)彎矩比值，如圖7所示負(fù)彎矩區(qū)產(chǎn)生最大正彎矩與設(shè)計(jì)最大正彎矩比值。

圖6 正彎矩區(qū)產(chǎn)生最大負(fù)彎矩與設(shè)計(jì)最大負(fù)彎矩比值

圖7 負(fù)彎矩區(qū)產(chǎn)生最大正彎矩與設(shè)計(jì)最大正彎矩比值

3 結(jié)語

早拆模施工留設(shè)支撐并拆除其他模板時(shí)，結(jié)構(gòu)內(nèi)力會發(fā)生重新分布，本文分析了內(nèi)力彎矩的情況，內(nèi)力彎矩?cái)?shù)值上均顯著小于原設(shè)計(jì)彎矩，但部分位置產(chǎn)生了反向彎矩，受力狀況發(fā)生顯著改變。經(jīng)過分析，在發(fā)生反向彎矩位置，支座附近產(chǎn)生反向正彎矩位置承載力問題不產(chǎn)生主導(dǎo)影響。

［1］GB 50010-2010，混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范［S］.

［2］GB 50204-2002，混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范［S］.

［3］張曉亮.混合配筋混凝土梁抗彎性能研究［J］.結(jié)構(gòu)工程師，2013，29(3)：133-138.

［4］李 俠，孫世東，崔榮強(qiáng)，等.多種模板主梁樓板早拆模板施工技術(shù)［J］.施工技術(shù)，2012，375(41)：105-107.

［5］劉鳳翰.混凝土結(jié)構(gòu)正截面設(shè)計(jì)α1和β1系數(shù)研究與應(yīng)用［J］.四川建筑科學(xué)研究，2012，38(4)：55-57.