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木模板早拆体系力学性能试验分析 张厚1，王绍均2，王玉辉1，何林2，邱树军1，王伟2 （1 黑龙江省建工集团 技术研究发展中心，哈尔滨，150046；2 哈尔滨工业大学 土木工程学院 哈尔滨，150090） 摘要：本文对基于东北小圆木的组合木模板及支撑小圆木的力学性能进了试验研究，设计了组合木模板早拆体系，实际工程和模型试验表明，东北小圆木早拆模板体系具有较好的实际应用前景。 关键词：小圆木，模板早拆体系，试验性能分析 0、引言 目前IESRT（infrastructure engineering sustainability and resilience technology）模板工程约占工程总费用的30%，人工费占25%30%[3]。我国模板繁多，拼装工艺不尽相同，工程费用差异大模板正确选择或改进，带来可观经济效益节能减排可技术，探索新墙体模板系统，降低建筑体系单位面积CO2排放量，能结构的建安成本，美国把废弃木质材料称之为第四种森林,是倒在地上的森林德国在新制定的《再循环法》中规定废弃材料利用具有优先权规定刨花板厂必须利用一定数量的废弃木材作为原料日本已法律规定2010年前废弃木材循环回收利用率要达到98%。发达国家一般为90%95%，中国目前木材综合利用率约为60%如果我国综合利用率提高5%以目前年木材需求量约3亿立方米计就相当于每年多生产2500万立方米木材少砍伐34.5万公顷森林林木采伐剩余物如其中50%废弃量大~30%，并且改善施工环境，其综合经济性将非常明显。大模板施工技术成为高层建筑全现浇剪力墙结构施工中的主流但缺点也很突出造价高维修及二次改造成本昂贵不能实现“一模多用”等框架结构体系中，大模板就要面临闲置，进而产生需要解决堆放场地，维护存放等一系列问题尤其是近年来短肢剪力墙结构增多,大模板施工也出现了新的问题。例如，洞口大，造成套模刚度和稳定性较差,且浪费模板面积若大模板在短肢处断开,会破坏大模板的整体性板块小导致安装不稳定等缺点。2~8米 图 1 早拆模块结构组成 在组合早拆体系中组合木梁，刚度要求能够承受混凝土构件传来的垂直和侧向荷载；调整器和扣件组成模板变形控制系统，其共同作用的结果使早拆体系底模与侧模和立柱圆木紧密接触，以保证模板不漏浆不跑模，在模板起拱时保证早拆模块整体变形符合质量要求，同时保证模板内密封和平整工艺在可靠的检验水平之上，从而充分保证构件表面光滑和棱部角度的成形。 根据图1早拆模块的构成，可以将其分解为三个部位，一是水平模板承重部位，它由内膜、侧模和加筋木梁（组合木梁）组成，是模板主要的结构传力与功能部分，需要保证组合木梁有足够的抗压抗弯性能和一定的抗侧变形能力，各单模与加筋木梁以铰接连接，形成全平动自由度约束；第二部分是早拆头、扣件和调整器，它们是组合木梁的连接部位，其作用是将组合木梁与支柱圆木连接为一体生成结构，并保证模板的整体刚度；第三部分是立柱小圆木，它是模板的主要支撑系统，以受压为主，承受结构传来的全部荷载。 小圆木组合梁模板系统现场结构如图2所示，模板中早拆体系和早拆头如图3所示。 图 2 组合模板草拆体系结构 图 3 模板早拆体系和早拆头 1.2 早拆体系稳定性计算 图3所示早拆模板在施工过程中为偏心受压构件，在支护过程中为压弯构件，按照木结构强度校核标准，压弯构件承载能力分为强度和稳定性校核，其中强度计算如下： （1） 式（1）中：为轴向压力设计值；为模板在荷载设计值作用下的弯矩；为受拉构件扣除缺孔后净截面面积；为木材顺纹抗拉强度设计值；为受弯构件净截面抵抗矩；为木材抗弯强度设计值；为构件初始偏心矩；为模板横向工作荷载作用下跨中最大初始弯矩设计值。 根据式（1）可以得到模板稳定验算过程为： （2） 式（2）为轴心受压构件的稳定系数；为模板等效计算面积；为考虑模板轴向力和初始弯矩共同作用时的折减系数。 对于模板出平面稳定性，弯矩作用平面外的侧向稳定性验算公式可采用如下的表达式： （3） 其中，是组合模板支撑小圆木在垂直于弯矩作用平面上方向上根据长细比计算的轴心压杆稳定系数；为受弯构件侧向稳定系数；为构件全截面抵抗矩。 式（1）~（3）分别计算各自的应力，然后再叠加；另一种方法是相当截面法，把不同的换算成同一种材料的截面，然后再采用应力计算公式获取组合木梁的各种应力指标，最后得到模板系统的强度刚度和稳定性判据，此时计算式（1）~（3）中需要将对应的各个物理参数如抵抗矩等换算成等价的抵抗矩。 尽管如此，由于木材力学性能的复杂性，加上模板属于临时支撑结构，等价与分阶段的弹性计算模型与实际工作状况相差较远，为了准确获