循环型钢塑组合模板的设计与应用精课件

1、2022/7/271循环型钢塑组合模板及配套支撑体系实用技术开发项目2022/7/27北京市建筑工程研究院青年科技基金项目申报2一、课题概述国内外水平及发展趋势 技术特点及经济性能的比较 专利检索情况 2022/7/27北京市建筑工程研究院青年科技基金项目申报3国内外水平及发展趋势.水平构件模板现状： 近二十年在建筑行业施工中，以竹（木）胶合板为模板材料，用低质易耗廉价打入建筑模板市场。虽然竹材资源具有繁殖再生能力强，生长周期短的特点，但是国内生产的竹（木）胶合板大都为低值易耗的素面板，有的还使用劣质胶或尿醛胶作粘结剂，产品一直存在厚度不均、表面不平等较难解决的问题，由于板材质量差，同木胶合板

2、周转次数相近，周转使用4-6次就报废了，这样大大浪费木（竹）材资源，也大程度上污染环境。.脚手架现状： 在我国的土建施工行业脚手架体系大量占有的还是传统的扣件式钢管脚手架体系和碗扣式钢管脚手架体系，还有一部分门式脚手架体系和插卡式脚手架体系。我国现有的脚手架规范也仅仅存在于扣件式和门式脚手架安全技术规范，技术规范滞后且不适用于目前的土建施工脚手架应用的条件和特点，尤其是针对于建筑水平构件梁板体系模架施工，其水平模板支撑体系的选择和应用从我国各地的施工方法的选择上看形式众多，随意性强，投入量大，安全性差。 2022/7/27北京市建筑工程研究院青年科技基金项目申报4国内外水平及发展趋势 .民建建

3、筑结构特点及施工管理的方式: 目前大量的民用建筑物建筑特点为强调功能性和综合性，反映到结构施工中表现为体量大，结构复杂，标准层以下多为层高和结构形式变化的非标层，并要求现浇混凝土工程高质量和模板体系的高安全性。我国的施工管理体系以单位工程项目制为主，而模架加工和租赁行业的普遍性和分散性的存在，使项目主体可以大量的选择模架产品等低廉的社会化资源，这就造成了混凝土高质量施工要求和模架投入消耗量大的矛盾。 .方案的提出： 目前现有的以劳动密集型为主的高消耗低产值传统模板与脚手架施工方式需要有一种能够提高工效，降低成本，安全经济的模架施工体系来代替。因此我们提出了新型循环型模板及配套支撑体系设计与应用

4、研究课题。提倡开发新型模板不是为了替代某种模板和脚手架，而是作为一种技术更先进、操作更方便，节木代用可循环使用的新型模架体系来适应现代建筑施工的需要。2022/7/27北京市建筑工程研究院青年科技基金项目申报5技术特点及经济性能的比较 目前建筑施工模板所采用的有木胶合板、竹胶合板、组合钢模板、塑料模板等模板形式。 木胶合板主要材料是木材为主。其优点是表面平整光滑，容易脱模，材质轻，适宜加工大面积模板，能满足清水混凝土施工的要求。但是缺点产品质量差、档次较低，木材资源浪费严重，一般可周转使用5次，周转次数低。造价方面，木胶板每平米价格45元左右，平均每次摊销成本9元。 竹胶合板主要材料是以竹材为

5、主，材质轻，适宜加工大面积模板，刚度强度较好，能满足清水混凝土施工的要求。缺点：竹胶板的厚度公差较大不适用清水混凝土成型；胶合强度问题，竹胶合板分层开胶、易损、反复使用率低；胶合板面质量差，竹胶板模板拆模后在混凝土表面留下的竹席纹路。造价方面，木胶板每平米价格35元左右，使用5次左右报废，平均每次摊销成本7元。 组合钢模板考虑其模板单块面积不大，使用中拼接块数较多，费时、费力，容易锈蚀，成型质量差，摊销成本高，目前在国内民建施工中已逐渐淘汰。2022/7/27北京市建筑工程研究院青年科技基金项目申报8专利检索情况目前尚无循环型钢塑组合模板及配套支撑体系的专利。 2022/7/27北京市建筑工程

6、研究院青年科技金项目申报9建筑用木(竹)胶合板及木材废弃情况现场调查2022/7/27北京市建筑工程研究院青年科技金项目申报10各式传统脚手架使用情况2022/7/27北京市建筑工程研究院青年科技基金项目申报11新型聚丙烯复合木塑模板2022/7/27北京市建筑工程研究院青年科技基金项目申报12循环型模板配套支撑体系的设计 早拆体系配件图 独立钢支柱支撑便于拆装，技术上可以形成早拆体系，有效地减少了支撑体系间的交叉影响。 独立钢支柱示意图 独立钢支柱可以自由调节高度，为方便高效地施工提供了条件。2022/7/27北京市建筑工程研究院青年科技基金项目申报13配套支撑体系已在工程应用独立钢支柱工作

7、状态示意2022/7/27北京市建筑工程研究院青年科技基金项目申报14循环型钢塑组合模板的设计2022/7/27北京市建筑工程研究院青年科技基金项目申报15循环型组合模板板材在工程中已经应用效果2022/7/27北京市建筑工程研究院青年科技基金项目申报16目前试验进展情况 根据试验需要，已经完成了冷轧薄板V型钢框的轧机设计和安装调试，连接孔、拱形肋板、连接件、对拉螺栓附件的冲压设备改造、模具涉及加工等工作。前期试验阶段已初完成，取得了良好的试验开端。2022/7/27北京市建筑工程研究院青年科技基金项目申报17 循环型钢塑组合模板及其配套支撑体系在设计时考虑技术转换成多种施工应用方式。根据工程

8、特点，转化成可移动立柱式台模施工体系。便于在无梁楼板结构施工中快速周转应用；配置早拆型托座可以转化成梁板早拆施工体系，应用技术范围不受约束。 立柱式台模主要由模板、主梁和立柱三大部分组成，。另外辅助配备斜撑、调节托座、移动装置等。由本课题产品转化的立柱式台模，参考国内外台模的先进形式，根据我国施工特点，进行优化和改进，具有重量轻，整体性好，可移动性强，拆装方便快捷特点。循环型钢塑组合模板及其配套支撑体系的技术转换工程2022/7/27北京市建筑工程研究院青年科技基金项目申报18二、简要内容、目的意义及技术经济 指标简要内容目的意义 技术经济指标2022/7/27北京市建筑工程研究院青年科技基金

9、项目申报19简要内容、目的和意义 课题主要研究内容包括：循环型钢塑组合模板幅面模数定制及应用功效统计，循环型钢塑组合模板及可调节支柱型支撑的施工配合方法及安全措施研究，循环型钢塑组合模板的加工制作工艺，循环型钢塑组合模板的通用性，循环型钢塑组合模板的施工方法和支撑体系安全及承载力试验，循环型钢塑组合模板的制作拼装质量标准及验收标准。 该课题的目的和意义：本课题主要针对目前建筑市场上现有的水平构件模板及支撑体系成本高、工效低、安全性差的特点，开发出一种适用于目前大体量作业、周转速度快、人工成本低、安全经济、低能耗的循环型模板及配套支撑组合体系。针对目前我国建筑市场人力成本高涨，以及专业化模架设计

10、施工的要求，提供一套具有良好经济效益和社会效益的循环型模架应用体系以改变传统低效的模板施工作业方式。2022/7/27北京市建筑工程研究院青年科技基金项目申报20技术经济指标 技术经济指标：以贵州省德尔房地产开发项目综合住宅楼工程为例，其技术经济性能如： 表1、表2、表3。2022/7/27北京市建筑工程研究院青年科技基金项目申报21三、立项的可行性分析技术可行性分析市场分析 经济效益分析 社会效益分析 2022/7/27北京市建筑工程研究院青年科技基金项目申报22技术可行性分析 我所现阶段已经进行了课题相关领域的资料收集和项目调研工作，进行了模板方案及支撑方案的定型加工设计，同时与中建二局三

11、公司、黑龙江省远东建设工程有限公司等施工企业进行了前期的应用准备等工作。与加工单位合作完成了前期塑料模板实验块的加工，并建立了钢框轧制生产样机，进行了调试，对生产的钢塑组合拼装测试，获得了一定的加工经验。 经过市场调研认为其技术可行，并且制作成本相对较低，便于周转使用，能够有效的提高工效和降低人工成本，并且其主要材料都是环保可再生型循环产品，具有很好的技术可行性。 另外，这个方案具有很大的灵活性，可以使其转换成各种机具设备，有效降低成本，保证施工质量。 2022/7/27北京市建筑工程研究院青年科技基金项目申报23市场分析 目前随着国家基础建设的投入，各种高层建筑工程、水利工程和铁路建设的开展

12、，循环型钢塑组合模板作为大幅的中型组合模板其功效和周转应用要求的特点能够适应现有的大面积模板摊铺作业。 针对民建工程的楼板模架施工，采用循环型钢塑组合模板配合可调节高度支柱式支撑来替代传统的水平模板及其支撑体系，不仅能够满足高质量的清水混凝土效果，而且能够有效降低模板摊销费用和人工安装费用，对现有的民建楼板模板施工技术具有很好的推进作用 由单一性向高效多元性施工作业，消费型向环保节约型模板作业的转变，能够使新型的系统性的模板及支撑体系广泛应用于这些工程，通过循环型钢塑组合模板及其配套支撑技术同各种模板施工方案的比较，其优势较为明显，其技术成熟后即可迅速占领市场和推广应用。 同时随着模板专业化施

13、工发展方向的推动，根据市场的运作也可以把它作为我所模板工程专业化施工和楼板模板租赁尝试的切入点。2022/7/27北京市建筑工程研究院青年科技基金项目申报24经济效益分析 本课题的开展前期我所已经开始了部分的技术投入和经济投入，通过工程的开展和继续的试验工作，在课题的研究中逐步开展实际工程的设计工作。投资的回收即可在课题的投入过程中实现。 在目前的工程建设期间，本课题的开展提出可行的、经济的模板方案，对业主、工程承包方都具有明显的经济效益，本课题籍此机遇实现投资回收。 本课题旨在为各类工程施工领域中现浇混凝土施工作业中成本高、效能低的模板作业难题提供一种完整的技术产品方案，工程通过专业化模板施

14、工设计与租赁技术服务的方式来实现，其方向符合模板施工专业化的发展方向，其技术性能符合建设部有关规定，其环保可循环型施工产品顺应国家政策，其课题的成功将会带来良好的社会效益。社会效益分析2022/7/27北京市建筑工程研究院青年科技基金项目申报25四、技术方案 研究主要内容设计研究环节主要技术关键依据、途径和措施2022/7/27北京市建筑工程研究院青年科技基金项目申报26研究的主要内容 本课题的研究主要内容包括：循环型钢塑组合模板幅面模数定制及应用功效统计，循环型钢塑组合模板及可调节支柱型支撑的施工配合方法，循环型钢塑组合模板的加工制作工艺，循环型钢塑组合模板的刚度控制，循环型钢塑组合模板的通

15、用性及适用性，循环型钢塑组合模板的制作拼装质量标准及验收标准，循环型钢塑组合模板的施工工法和支撑体系安全及承载力试验。 课题解决的主要技术关键 循环型钢塑组合模板幅面及模数确定；材料的选用；生产加工流水线的制定；模板与独立钢支撑施工方法的成熟性与安全性试验与构造措施的设计；模板独立钢支柱型支撑技术的可调节灵活性与适用性的改进；模板与支撑体系的加工制作成本的降低等几方面作为课题技术关键点。技术路线的依据、途径和措施 根据现浇混凝土工程的水平模板施工过程中的复杂多变特性设计出通用于循环型钢塑工程的组合模板体系，通过施工功效统计加工试验工程实践经济分析产品定型，在满足工程使用要求的前提下优化设计方案

16、，最终确定一套成熟的高效的水平模板循环型钢塑组合模板体系，服务于工程的实施。2022/7/27北京市建筑工程研究院青年科技基金项目申报27循环型钢塑组合模板与支撑体系设计研究环节 本课题为设计研究与工程应用紧密结合的课题，既需要一定的理论依据，相关的规范规程，工程分析计算软件，加工试验数据作为课题设计和分析的基础，又需要有特定的工程具体实施和力学试验数据作为课题开展的检验。根据以上框架，课题的开展分为3个环节进行：1.通过前期设计与项目调研确定：确定模板模面模数即主体规格，连接方式及节点处理原则；模板组成材料的选择;模板支撑体系可调节支柱型支撑的规格选型；2.通过加工厂的生产试验确定：模板边框

17、的轧制选型和设备的定制；模板组合的加工制作工艺标准的确定和模具的定制；模板制作和组拼标准及模板成品验收标准的确定；可调节支柱型支撑的加工及附配件的标准化确定；3.安全试验与工程的应用试验：循环型钢塑组合模板的刚度检测试验及破坏试验；可调节支柱型支撑体系稳定承载力试验和极限承载力试验；模板及配套支撑体系实际工程中的应用性与通用性的技术改进与定型；模板及支撑体系实际技术经济分析比较；循环型钢塑组合模板施工工法和验收标准的确定；2022/7/27北京市建筑工程研究院青年科技基金项目申报28五、现有的技术状况一、对已有的循环型钢塑组合模板及配套支撑体系中的钢支撑和新型塑料面板工程应用积累了试验数据和施

18、工数据，产品材料物理性能的可靠性分析。二、利用ansys计算软件对模板轧制钢边框的结构受力分析和独立钢支柱的稳定承载力分析。 三、对建筑材料标准建筑材料标准规范实施手册等安全材料选用标准的了解。四、对现有的组合钢模板质量检验评定标准 、建筑施工模板安全技术规范、建筑工程大模板技术规程、组合钢模板技术规范等国家标准的了解。五、对现有传统模板与脚手架支撑体系的现场利用情况和经济性的调研总结。2022/7/27北京市建筑工程研究院青年科技基金项目申报29项目起止时间：2008.06-2010.06计划进度年度考核指标2008.06-2008.102008.10-2008.122009.01-2009.022009.02-2009.042009.052009.102009.052009.122009.122010.06循环型钢塑组合模板设计与配套支撑体系的设计试验模具及边框冷薄板轧制样机安装调试；模板及样品的加工试验与改进；模板及支撑承载力试验与产品定型；循环型钢塑组合模板的加工工艺的确定，产品制作质量标准的确定；具体项目的应用，模板的施工工艺和验收标准的确定课题总结、鉴定、成果申报 六、科研周期和进度安排2022/7/27北京市建筑工程研究院青年科技基金项目申报30八、成果形式最终成果以