剖析高层建筑模板及支撑系统原理图(剖析高层建筑模板及支撑系统原理论文)
导语：剖析高层建筑模板及支撑系统原理
纵观中国房产发展趋势，土地寸土寸金，高楼林立是房产发展必然结果，而高层建筑是工人们通过模板及其支撑系统、钢筋绑扎、混凝土浇筑而成，其中，高层建筑模板安装及其支撑系统稳固是我们必须探讨的课题。
以前，木结构立柱支撑体系还是比较盛行，随着科技发展，建筑行业也在发展，规范要求高层建筑禁止木结构立柱支撑体系使用，为什么呢？主要是因为木结构立柱刚度不够，特别高层建筑，层高及跨度比较大，容易失稳。
目前，高层建筑比较盛行的结构支撑体系为：楼板模板为木模板，支撑体系采用钢管支撑。我们在进行钢筋隐蔽验收后，比较容易忽略支撑体系的验收，或者验收了没发现模板支撑体系问题。正因为这样，可以看到高大模板坍塌事故层数不穷。究竟如何去控制模板结构体系安全？
受压杆件支撑体系
一般而言，高大模板支撑体系主要是受压杆件，高层建筑满堂架支撑体系主要是验算杆件结构稳定，平面内失稳临界压力P=兀2EI/(μL)2，E是材料弹性模量，与材料种类有关；I是惯性矩，是用作描述截面抵抗弯曲的性质；μ是杆件固定方式；L是杆件长度。
根据平面内失稳临界压力公式，材料弹性模量与临界压力成正比，规范要求采用Ф48.3×3.6壁厚钢管，这里需要注意的就是钢管壁厚，钢管壁厚影响材料弹性模量，进场前一定要检验壁厚。圆形的材料惯性矩是最大的，而木结构弹性模量太小，截面不规则，所以我们一般选用圆形钢管，而为什么不选用方形钢管就是这个道理，容易失稳。
而临界压力与L及μ是反比平方关系，所以我们必须尽可能减少杆件的有效净长度，即增加中间水平横杆（必须通过计算得出），而根据结构静力学，三角形是结构稳定体系，四边形是结构不稳定体系，所以我们必须增加水平及垂直剪刀撑，增加结构抗变形能力。
另外μ与结构系统压杆计算长度有关，两端固定μ系数为0.5，一端固定一端自由为2.0，结构支撑杆件两端必须固定，否则，平面内失稳临界压力平方后将减少16倍，所以，规范要求必须底部要有扫地杆，顶部要有封顶杆，就是这个缘故。同样地，顶托是一端固定一端自由，规范规定必须小于300mm，也是这个道理。
而钢管立柱与横杆之间主要是依靠扣件固定杆件，如果扣件失效就意味着杆件容易失稳，很多高楼满堂架模板倒塌多是因为扣件失效，进而造成杆件失稳，整体模板倒塌。所以，国家强行规定，钢管扣件必须经过试验合格才能进场。
梁模板
梁侧模板安装比较简单，一般做法都是采用对拉螺栓紧扣固定，而对于地下剪力墙，一定要用止水螺杆，不然，后期怎么封堵都会渗漏。梁侧模板主要受侧压力，主要包括钢筋混凝土自重、施工荷载等，这要通过计算确定。
而梁底模安装时，一般都是侧模包底模（底模与结构梁同宽），有很多人可能没注意到梁模板安装顺序，这是为什么？ 因为我们知道，梁侧模板拆模时间规范是这么定义的，应在混凝土强度能保证其表面及棱角不因拆除模板而受损,一般强度达到1.0Mpa左右方可拆除。实际上一两天时间就可以拆除侧模，而侧模包底模主要是为了方便先拆除侧模，加快模板的周转速度。
满堂架安装
板模板
板模安装要求拼缝严密，一般来说，我们可以用双面胶带粘贴于板缝间，如果是创鲁班奖，要用密封条置于板缝里，板缝拼接严密主要是防止漏浆。可能会有人问：后期还要抹灰处理，没必要多此一举？
告诉您，现在房地产住宅天花很少抹灰了，而是直接打磨后刮水泥油，主要为什么呢？当然肯定是出于成本考虑，但这不是主要的。如果你生活在农村，你会发现顶层天花板抹灰层不出五年肯定会脱落，主要是顶层早晚温差大，混凝土热胀冷缩，抹灰层就会脱落。所以，板模拼缝严密是有原因的。
可能还有人问：为什么高层建筑至少有三套模板？其实，模板要考虑周转速度，但是又受到混凝土硬化时间制约。一般而言，高层建筑进度为五天/层，三层模板基本为十五天时间，最底层楼板混凝土强度已经达到75%强度，而住宅跨度都会少于8米以下，按照规范具备拆除条件，就是这个道理。
板缝拼接示意图
楼梯模板
楼梯模板是比较容易忽略的问题，本层楼梯按设计图纸安装完成，但是往上一层楼梯不安装模板，而是直接预留插筋。如果你问师傅们，他们会告诉你，必须同本层楼层一起现浇三步踏步？这是为什么？其实这不科学，规范要求楼梯施工缝必须预留在受力较小处，就是说留置在剪力及弯矩较小处（1/3净跨位置），一般楼梯按九步计，就是留置三个踏步。但是如果为十二步级就不一样了。但是，施工现场不好控制楼梯斜度，工人们不愿意这么做，而我们可以要求工人把上一层楼梯平台模板一起安装好，不然，楼梯板会容易开裂。
铝模板的推广应用
诚然，高层建筑木模板及钢管支持系统已经很成熟，我们必须知道其中的原理才能更好的服务。而建筑行业里，铝模板的问世，似乎要取代木模板的趋势，为什么呢？铝模板必须根据楼层标准层定制，但铝膜经过简单组装，以及拼接支撑件，就可以很快完成模板安装，而铝膜比较轻，不想钢模这么笨重，又可以在厂里定制批量生产，安装及拆除都非常方便。可以断定，铝膜将会在不久的将来代替木模板。
铝膜板安装
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