Cost Comparison of Different Types of Formworks

Formwork is the temporary moulds in the construction which is fabricated based on the drawing and design of the structure and into which the concrete is poured to form the required structure.Formwork is an essential part of the construction as it has been used by the Romans.The formworks must be strong enough to withstand all types of loads.The joint must be in proper condition to avoid any kind of leakages.The materials used for the formworks should be economical,easily available and durable.The formworks can be made up of different materials such as plywood,steel,aluminum,composite material,etc.In steel formwork the plates used for the slab support are made up of galvanized steel and these are fabricated as per the requirements.Aluminum plates are used in the aluminum framework along with the other components made up of aluminum.The selection of a suitable framework is important in any project because it bears about 25%to 30%cost of the total cost of construction.In the present study,different types of formworks such as steel,plywood and aluminum were studied in a project and a comparison was made on the reusability and easiness in handling and maintenance.Also,a comparison of the formwork used in the construction of the 5th and 11th-floor tower based on the specific plan and drawing was done.The results showed that the aluminum formwork was found to be efficient and suitable among all formworks,although the cost was higher compared to other formwork materials.

3D打印混凝土永久模板叠合柱的抗压性能数值模拟研究

为深入研究3D打印混凝土永久模板叠合柱的抗压性能,基于3D打印混凝土永久模板叠合柱及同尺寸整体现浇对照柱试验建立构件数值模型,模拟分析其轴压荷载-位移响应及失效形态。针对界面粘结性能、现浇混凝土抗压强度、打印模板厚度、荷载偏心距等参数开展3D打印混凝土永久模板叠合柱的抗压性能计算分析,研究表明:叠合柱轴压极限承载力随着薄弱界面剪切强度、刚度及现浇混凝土抗压强度的增大而增大。由于打印材料的抗压强度高于现浇混凝土,叠合柱抗压极限承载力提升率与打印模板厚度呈近似线性关系,叠合圆柱的抗压极限承载力随着荷载偏心距的增大而降低,呈近似线性负相关。此外,偏心距对叠合圆柱极限承载力下降幅度的影响大于现浇圆柱。

大跨度混凝土钢筋框架梁挠度超限研究

根据大量的工程实践,大跨度钢筋混凝土框架梁由于设计不合理引起大跨度梁超限的工程案例很少,大多数是施工原因导致挠度超限。以某工程挠度超限的大跨度钢筋混凝土梁为例,根据设计资料和现场检测资料,从设计和施工两方面,利用数值计算和有限元模拟,验证分析大跨度钢筋混凝土框架梁挠度超限的原因。验证分析表明,梁板混凝土实际浇筑厚度超限与梁模板起拱高度不足可能引起梁挠度增加。当梁下立杆稳定承载力不足时,梁也易随立杆屈曲变形产生较大挠度。

拼接成型UHPC免拆模板钢筋混凝土柱的抗震性能

为研究超高性能混凝土(UHPC)免拆模板钢筋混凝土(URC)柱的抗震性能,选取UHPC免拆模板拼接方式和表面处理方式为试验设计参数,制作并完成了9个URC柱和1个钢筋混凝土(RC)柱的拟静力加载试验。模板拼接方式为螺栓加角钢连接、螺栓连接和环氧树脂砂浆连接;表面处理方式为光面处理、气泡膜印花处理和设肋处理,通过拟静力试验研究了模板拼接方式及表面处理方式对该类柱抗震性能的影响。此外,基于平截面假定,提出了URC柱的正截面偏压承载力计算式。结果表明:峰值荷载前,UHPC模板与核心混凝土黏结面无明显破坏,URC柱表现出良好的整体性,尤其是采用螺栓加角钢连接的URC柱,即使加载至极限位移时,也没有发生界面黏结失效破坏;与普通RC柱相比,URC柱的承载力提高了6.4%~43.3%,延性提高了11.4%~48.7%,耗能能力提高了27.7%~85.3%;三种连接方式中,采用螺栓加角钢连接的URC柱承载力最高,连接最可靠。最后,基于平截面假定提出的公式计算值与试验值吻合较好,可为工程应用提供参考。

基于拉丁超立方抽样的高大模板支撑体系承载力有限元分析

目的研究不同缺陷构配件下高大模板支撑体系承载性能的变化,为高大模板支撑体系的布置、构配件的搭配及使用提供指导,以预防和减少其在实际工程中的坍塌事故。方法基于拉丁超立方抽样,考虑构配件缺陷对三种搭设参数模板支撑体系承载性能的影响,随机取线性屈曲分析中一阶屈曲承载力的0.1%~0.2%作为假想水平力,对构配件性能缺陷进行有限元分析,探究不同搭设参数下支撑体系承载力及失稳模式。结果SPR对承载力的影响大于D和t,并且双因素耦合对承载力的影响大于单因素。立杆步距的变化对支撑体系承载力的影响大于立杆间距。随着影响因素耦合数量的增加,步距对支撑体系承载性能的影响也会随之增大。结论支撑体系搭设过程中将存在缺陷的构配件使用时分散排布,可以防止高大模板支撑体系整体失稳倒塌。

岩棉复合保温外模板承载力及温度效应分析

为了提高建筑外围护结构施工效率及解决传统外保温系统长期存在的易脱落和易着火问题,提出了一种集保温和建筑模板于一体的岩棉复合保温外模板(RW-CIEF)体系。RW-CIEF由内到外依次为内侧加强层、岩棉保温芯材、黏结层、保温过渡层以及外侧加强层。以哈尔滨市为例,基于全寿命周期成本(life cycle cost,C lc)确定了岩棉保温芯材的最佳厚度。采用有限元分析与理论计算相结合的方法探求了RW-CIEF在工程中的可行性,分析了RW-CIEF的抗弯性能、施工承载力及温度效应下的应力和变形,讨论了开槽形式、开槽宽度、开槽深度以及开槽间距对RW-CIEF抗弯性能的影响。结果表明:RW-CIEF的抗弯性能理论计算结果与有限元分析结果有较高的一致性;开槽处理可有效提高RW-CIEF的抗弯性能,综合抗弯性能、热工特性及加工角度,建议开槽形式选用对应开井字槽或对应开纵槽,开槽深度和宽度均为10 mm,开槽间距为150 mm;设计的RW-CIEF满足施工承载力,可保证外围护结构保温工程施工质量;由温度效应产生的最大拉应力和压应力均未超过RW-CIEF的外侧加强层承载力,反映出RW-CIEF出现夏季空鼓或冬季开裂现象的可能性极小。提出的RW-CIEF体系可为外围护结构保温工程及建筑模板工程未来研究方向提供一种新的思路和方法。

一种新型预制装配式免拆模板设计与开发

为克服传统建筑模板施工质量不高、工序多、周转率低和现场环境乱等质量缺陷,在总结现有免拆模板的基础上设计、开发了一种可实现装饰装修一体化的新型预制装配式免拆模板。本文介绍了新型装配式免拆模板的基本构造及施工要点,为新型装配式免拆模板的推广应用提供一定的借鉴和参考。

预制模壳填芯混凝土悬臂盖梁承载力分析

盖梁的轻量化发展是实现全预制桥梁的必然要求。基于已有的预制模壳填芯混凝土悬臂盖梁静力试验,采用有限元软件ABAQUS对试件PRC1进行数值分析,有限元计算结果和试验结果吻合较好,验证了有限元模型的可靠性。通过修改已验证的有限元模型参数,进一步分析外壳混凝土强度、纵筋配筋率和交界面接触设置对预制模壳填芯混凝土悬臂盖梁力学性能的影响。基于钢筋混凝土一般构件的承载力计算方法建立试件的理论计算公式,并对提出的计算公式进行验证。研究结果表明:当外壳材料为普通混凝土时,混凝土强度等级从C35增加到C60,峰值承载力仅提高1%,而当外壳材料为超高性能混凝土(UHPC)时,峰值承载力相较C35提高了22%。纵筋配筋率与峰值承载力呈线性增长趋势,当顶部第1排纵筋直径从14 mm增加到22 mm时,峰值承载力提高了34%。交界面接触设置为绑定约束比面面接触的峰值承载力更接近试验值,且后者是相对保守的。基于钢筋混凝土一般构件建立的承载力计算方法所计算结果与试验结果和有限元分析结果吻合较好。

超大竖井整体提升式模筑衬砌施工技术

依托天山胜利隧道3号竖井,提出超大竖井整体提升式模筑衬砌施工技术,在井筒初期支护模筑混凝土内侧安装2块独立的半月牙形整体上行式液压金属模板,采用8台稳车同步提升,通过模板周身多个浇筑口连续、均匀、对称地浇筑混凝土,保证超大竖井衬砌快速和高质量施工。对单块模板吊装、模板整体起吊、混凝土浇筑工况下模板变形及强度特征进行分析,并对横肋、纵肋、限位杆等关键构件连接部位建立局部受力分析模型进行计算,保证模板设计的合理性与安全性。研究结果表明,单块模板吊装、模板整体起吊、混凝土浇筑工况下模板、横肋、纵肋、限位杆受力及变形均满足要求;超大竖井整体提升式模筑衬砌施工技术机械化程度高,实现平均200m/月的施工效率,保证浇筑混凝土在模板内有足够的水化反应时间,提高混凝土早期强度,确保施工质量。

复材界面剪切强度对铝模板粘接性能的影响分析

为探究复合材料界面剪切强度对铝模板材料粘接的影响,运用线性弹性分析方法进行计算,反映出胶层抗剪强度,并提出剪切强度的计算公式。结合整个结点的平衡方程,导出了粘弹性体的应力-应变关系式,通过考虑节点全局平衡的弯矩系数,将剪切粘接性能变化与胶层厚度相结合,提出了粘接样品的制备流程。通过仿真实验分析进行了验证,发现在加载前、加载后,铝模板材料剪切力-位移曲线基本一致,当加载时,最大剪切力可达533.5 N,胶粘力随胶粘层厚度的增大而进一步下降。结果表明,所提研究方法有助于揭示粘接材料在受力时的真实响应,为设计和优化粘接结构提供了更可靠的参考。

数字化覆膜模板施工中的应用实例研究

结合大兴区榆垡镇中心0027地块工程实例,介绍该项目3号楼使用数字化覆膜模板的工艺流程。结果表明:数字化覆膜模板在一定程度上兼具了传统木制模板与金属模板的优势,周转次数高、耐用性好、耐磨抗酸碱能力优越,价格比金属模板低廉,易于加工,随用随切,使用该模板可有效缩短模板工程工期,混凝土成型观感好,是绿色施工的理想选择。

基于光纤光栅传感器的高支模安全监测

介绍了光纤光栅传感器在大体积混凝土浇筑时对高大模板支撑体系(以下简称“高支模”)进行安全监测的应用情况.结合实际工程案例,介绍对箱体沉降、支撑体系水平位移、支杆轴力和混凝土从浇筑到凝固过程中温度变化进行监测时采用的光纤光栅传感器的结构原理,同时说明了相关传感器在测量对应参量时的安装方法及光纤光栅传感器温度应变交叉敏感的解决方法.分析光纤光栅传感器用于高支模体系安全监测时的优势与不足,为后续类似高支模安全监测提供借鉴.

FRP筋增强UHPC模壳型混凝土组合梁受弯性能

为研究纤维复合材料(fiber-reinforced polymer,FRP)筋增强超高性能混凝土(ultra-high performance concrete,UHPC)模壳型混凝土组合梁的受弯性能,基于已验证模型,对U型UHPC模壳型混凝土组合梁进行有限元模拟,分析不同配筋率下截面构造形式和UHPC厚度、混凝土和筋材力学性能对构件的开裂、屈服、极限荷载,及其对应挠度、破坏模式、能量耗散和延性等的影响.研究表明:UHPC模壳可有效延缓组合梁开裂;增加UHPC面个数可有效提高极限荷载;适当提高UHPC强度、FRP筋弹性模量和UHPC厚度均可以有效提高极限荷载;混合配筋组合梁比钢筋组合梁有更好的能耗和延性;盲目提高FRP筋抗拉强度并不能提高组合梁受弯性能,但混合配筋模式下,提高FRP配筋率可以提高极限荷载和极限挠度.该研究结果可为UHPC模壳型混凝土组合梁结构设计与分析提供参考.

EMC装配式结构中铝合金模板施工技术

铝合金模板在EMC装配式结构中配置墙、柱、梁、板等构件模板,结合工程实际情况,对EMC装配式结构中连接段进行模板优化,体现了工具化模板的适用性,同时保证了现浇连接区段混凝土成型质量要求,可为同类工程施工提供参考。

钢-PVA混杂纤维增强水泥基复合材料永久模板叠合RC单向板短期刚度计算方法

钢-PVA混杂纤维增强水泥基复合材料(HFRCC)具有良好的受拉韧性和耐久性能,是永久模板的理想材料。首先探究了PVA纤维掺量对HFRCC工作性能和抗折强度的影响,随着PVA纤维掺量增加,HFRCC的工作性能显著减弱,抗折强度先增大再减小,最终选用含有1.5%钢纤维和0.25%PVA纤维的HFRCC来制作永久模板。随后对六个HFRCC永久模板叠合RC单向板和一个RC单向板进行了四点受弯试验,探究了HFRCC-RC界面处理方式和配筋率对叠合板受弯性能的影响。试验结果表明:抹平、等距凹槽和钢钉拉毛三种界面处理方式对叠合板受弯性能的影响可以忽略;HFRCC模板能够有效限制裂缝发展,减小裂缝宽度和间距,叠合板的开裂弯矩相比于普通混凝土板提高了20.1%~31.7%。分别采用刚度解析法和有效惯性矩法建立了HFRCC-RC叠合板短期刚度计算方法,两种方法均有较高的计算精度且离散性较小。

旧古建筑墙型钢组合单面支模施工技术的研究与应用

研究主要介绍古旧建筑墙新做现浇混凝土结构加固单面支模的相关施工技术,通过工程实例的应用提出了一种创新的型钢组合单面支模施工技术,成功解决了工程中的保留古旧砖墙新增现浇结构加固单面支模的施工技术难题,最大程度地保留墙体原始建筑风貌及特点,符合工程形象提升要求。

特急曲线水利隧洞针梁台车设计与施工

水利基础设施建设过程中,特急曲线水利隧洞具有弯多、弯急的特点。普通针梁台车在此类隧洞工程施工中,出现弯道碰壁、受压变形等诸多问题,传统施工装备与技术的适应性难题亟待解决。以金沙江向家坝灌区北总干渠一期工程望江岩隧洞衬砌施工为依托,在传统全圆针梁台车既有设计方法的基础上,开展加大单次衬砌长度、整体快速拆合、优化结构形式、改变脱模方式、实现高通用性等方面研究;研制特急曲线水利隧洞全圆针梁台车,创新台车不同状态下的施工工法,解决了台车在曲线处行走时会触碰隧洞壁,台车过特急曲线隧洞需重复拆卸及安装,衬砌完成后上、下侧模在受力状态下出现模板反向咬合等问题,有效推动了特急曲线隧洞施工装备设计方法革新。实际应用结果表明,所开发的特急曲线水利隧洞全圆针梁台车及其相关施工技术大幅度提高了特急曲线水利隧洞施工效率,降低了施工成本,保证了施工安全和工程质量。

落地与悬挑组合式支模体系在高位逐层外悬挑结构施工中的应用

高位逐层外悬挑混凝土结构造型奇特、受力复杂,在建造过程中普遍存在技术难度大、安全风险高、措施费用高、施工工期长等突出问题。以光谷人民医院项目塔楼单侧高位逐层外悬挑混凝土结构支模体系实施为例,从安全性、经济性、可实施性等多方面进行方案综合比选,采用落地与悬挑组合式支模体系。分析结构荷载传递路径和多种施工工况,对支模体系进行精细设计和验算。严格按设计方案指导现场支模体系搭设和拆除。实践表明,提出的落地与悬挑组合式支模体系可安全、便捷、高效地完成高位逐层外悬挑混凝土结构施工。

异型结构铝模可调节背楞支撑体系施工技术

在沿海城市超高层建筑中常设置各式各样的弧形波浪状混凝土结构造型线条,复杂的混凝土线条节点造型一次性现浇成型质量难以控制。结合沿海城市波浪状线条特点,创新地提出使用定型钢模板施工异型波浪状的混凝土现浇结构,采用可调节背楞加固定型钢模板保证线条节点的一次性现浇成型质量,同时可调节背楞又不因其异型形状而无法周转使用,既保证了异型混凝土结构的一次性浇筑质量,又可满足绿色施工要求。

屋面花架悬挑结构高空支模施工技术

为完成屋面花架悬挑结构的高空支模施工,采用型钢悬挑支撑技术,选择悬挑工字钢做主梁、工字钢斜撑卸荷的方式搭建操作平台,在平台上搭设支模架及防护脚手架。实践表明,该技术减少了支模高度,降低了施工风险和节约了成本,且屋面层以下的外立面施工不受影响,加快了施工进度。