计算机在模板工程规划与设计中应用

摘 要：模板是浇筑混凝土的重要工具,当浇筑混凝土的施工方案决定以后,通过计算机对混凝土结构构件进行模板规划和设计就显得比较简便,而且能够保证浇筑混凝的质量.本文探讨计算机在模板工程规划与设计中应用.

关 键 词：计算机模板规划设计应用

1.概述

混凝土工程中的模板与混凝土同时诞生,已有100多年的历史.因为混凝土必须用模板才能成型,有混凝土的地方必有模板,所以模板的应用范围随着混凝土应用领域增多而不断扩大.

根据国内外工程实践的统计,一般工业与民用建筑平均每立方米混凝土需用7.4m2模板.模板工程费占总工程费6.6％,钢筋工程占6.2％,混凝土工程占6.7％.模板费用大于钢筋费用,而与混凝土费用接近.

2.计算机在模板工程规划与设计中应用

2.1模板工程规划

模板工程规划就是对要浇筑的混凝土结构和构件进行配置模板及支撑工作.

(1)输入混凝土结构和构件的尺寸及数量.混凝土结构和构件可分为梁、板、柱、墙、拱、基础及楼梯等七类.其尺寸和数量可以由计算机辅助设计软件(CAD)转来输入,或者通过图纸扫描后输入,或者手工输入.

结构构件的尺寸输入以后,由计算机自动进行判断.当二个方向的尺寸,分别小于450mm及100mm时,计算机不进行模板规划工作,而由手工做.

(2)模板数据库.定型的常用模板有组合钢模板、钢框胶合板模板(包括木胶合板、竹胶合板、强化纤维板等人造板)两类.这两类模板的定型尺寸及其配套的支撑与零部件尺寸均存在模板数据库内.用户自己也可以设计一套定型模板,临时输入模板数据库内.计算机应用数据库内存的模板进行模板规划.

(3)模板图库.与模板数据库相对应的定型模板、支撑、零部件的图形、全部输入图库.模板节点图己也存入图库.计算机应用图库内的模板图、支撑图、节点固绘制结构构件的模板配板图.用户自己设计的定型模板图也可输入模板图库内.

(4)模板规划的原则.混凝土结构构件尺寸输入以后,特别是在选定了某种定型模板（如组合钢模板）情况下,模板规划工作就是给混凝土结构构件配板.其规划原则：1)尽可能选用大尺寸的模板；2)选用的模板规格最少；3)选用的模板块数最少；4)支撑及零部件最少；5)尽量使用本单位现有的模板.

(5)计算机配板.输入模板数据库内的定型模板(包括用户自己输入的模板)已按大小排好次序.根据上述的规划原则编好配板计算机程序.用户只要启动计算机,它就会给已输入计算机内的混凝土结构构件自动配板.配好以后自动统计,将不同规格的模板数量、支撑数量、零部件数量及调节模板(定型模板以外调剂尺寸的模板)尺寸与数量列表显示结果.如果用户不满意可作修改.

(6)绘制模板配板图.计算机内已有一个模板配板图绘制软件,它将根据用户要求,把图库内的模板图、支撑图、节点图很简便地画到混凝土结构构件上.如果整个结构平面面或立面图已输入计算机,则该软件也能将图库内模板按用户要求画到整个结构平面或立面图上.如果用户不满仍可修改.

2.2模板设计

模板规划的结果,还要进行模板强度、刚度及稳定性设计计算.因为规划仅从需要和经验出发做的工作,而能否满足强度、变形及稳定性要求还不知道,所以需要做模板的设计工作.如果不够,还得修改上述的规划.

模板设计必须遵守国家规范《混凝土结构工程施工及验收规范》、行业标准《钢框胶合板模板技术规程》、国家标准《钢结构设计规范》、《组合钢模板技术规范》等有关的现行国家标准.

(1)模板的设计原则.在模板按一般结构进行设计的原则下,则木模板设计可遵守《木结构设计规范》、钢模板(含组合钢模板)设计应遵守《钢结构设计规范》、钢框胶合板模板设计应遵守《钢框胶合板模板技术规程》,其它材料的模板设计应遵守相应的现行国家标准.

(2)模板设计计算.1)模板计算简图与计算公式.横板计算简图反映了计算跨度、跨数、荷载种类及作用数值和位置、支承条件等内容.不同的计算简图对应着不同的强度、刚度和稳定件计算公式.各种模板计算简图与计算公式都已有在计算机内.需要时屏幕显示.用户确定的模板计算简图.可以与计算机已存的简图进行比较.相同的可直接采用计算机内的计算简图与计算公式.不相同的可将计算简图连同对应的计算公式临时输入计算机.2)模板材料的强度设计值及允许变形值.常用的模板材料；如钢材、木材、胶合板等材料的强度设计值己存在计算机内.模板面板、肋、钢楞、支撑的允许变形值也已存入计算机内.如果有新的模板材料,其强度设计值和新的允许变形值可临时输入计算机.3)计算模板所承受的荷载值.模板所承受的荷载计算,应遵守现行国家标准《混凝土结构工程施工及验收规范》的规定.平板、薄壳、梁、拱、柱、墙等结构构件的模板,其强度设计荷载和挠度计算荷载的计算公式都已存入计算机.并且也将混凝土自重、振捣混凝土荷载、倾倒混凝土荷载、混凝土侧压力、施工荷载及各类模板、支架自看等荷载存入了计算机.如果有超出这本规范规定的荷载,则可临时输入计算机.4)计算机绘制模板加工图、组装图及支撑系统图.

根据规划和设计结果,计算机在使用者的具体操作下,绘制模板加工图、组装图及支撑系统图.如果用户不满意可以修改.

(3)适用范围.模板工程规划与设计软件,目前只适用于工业与民用建筑的梁、板、柱、墙、拱、基础及楼梯等构件的模板.其它的模板,如桥梁、烟囱、水塔等,在修改荷载、计算简图和计算公式以后也可应用.

模板工程本身是有梁、板、柱等模板组成的、又有结构性质的结构工程,因此其设计内存较多、这些都包含在模板设计计算软件中,在此就不作赘述.

3.结语

由上可知,无论从模板工程应用范围的广泛性,还是从模板工程所占费用的庞大性,都说明了模板工程的重要性.计算机的使用使模板工程费用降低,直接地提升了施工企业的经济效益.