高層建筑轉(zhuǎn)換層模板及支撐體系的技術(shù)設(shè)計(jì)

1、高層建筑轉(zhuǎn)換層模板及支撐體系的技術(shù)設(shè)計(jì)吳家強(qiáng)(深圳市建業(yè)建筑工程有限公司) 一、工程概況 陽(yáng)光棕櫚園10#、11#樓是陽(yáng)光棕櫚園一期工程的組成部分，工程位于深圳市南山區(qū)前海路，地下一層，地上23層，工程轉(zhuǎn)換層位于二層。陽(yáng)光棕櫚園10#、11#樓轉(zhuǎn)換層層高為5.65m，轉(zhuǎn)換層框支梁、托梁截面尺寸為600x1600、700x1600、750x1600、850x1600等。這些梁體積大，重量大，其模板與支撐的設(shè)計(jì)是施工的關(guān)鍵。本工程施工前經(jīng)周密的技術(shù)設(shè)計(jì)，采用現(xiàn)有的普通鋼管及鋼支撐、七夾板與木方，解決了施工中的難題，現(xiàn)就其支撐設(shè)計(jì)進(jìn)行敘述如下。 二、模板與滿堂腳手架支撐的設(shè)計(jì)方案 (一)模板工程設(shè)計(jì)

2、方案：以較典型的轉(zhuǎn)換層大梁850x1600進(jìn)行計(jì)算(見圖1)。 (1)梁底模(框支梁) 梁底采用50x100木方，梁寬800-850mm者，縱向設(shè)5排5x100木方，間距中對(duì)中200-250mm；梁寬600-750mm者縱向設(shè)4排50x100木方，間距中對(duì)中200-250mm橫向木方間距取300，上鋪梁底模。 (2)梁側(cè)模 不論梁高低，梁側(cè)模均采用七合板，50x100作模檔。水平模擋間距為400mm，豎向模擋間距為400mm，整個(gè)梁采用m12螺桿對(duì)拉，螺桿從梁底開始設(shè)置，水平及豎向間距均按400mm設(shè)置。 (3)梁板模的支撐體系：框支梁梁底采用鋼支撐，根據(jù)梁寬每200250設(shè)一道鋼支撐，鋼支撐

3、縱向間距為500mm，樓板鋼支撐間距按800x800mm，在梁下500或板下1000縱橫向設(shè)牽桿一道。滿堂紅腳手架按第三條(二)小條搭設(shè)，上鋪2x59x100木方和跳板作鋼支撐支座，下面以框架梁(850x1600)為例計(jì)算鋼支撐強(qiáng)度穩(wěn)定性。 b.地下室頂板強(qiáng)度加固措施 框支梁鋼支撐撐于地下室頂板上，其板厚為200mm，砼為c30。為保證樓板的承載力，在二層轉(zhuǎn)換層施工時(shí)，地下室的滿堂腳手架支撐不拆除，使轉(zhuǎn)換層施工荷載通過支撐傳給基礎(chǔ)。 (二)支撐的設(shè)計(jì)方案 因?yàn)檗D(zhuǎn)換層高大，超過普通鋼支撐長(zhǎng)度，必須在平臺(tái)上搭設(shè)滿堂紅鋼管架?？蛑Я合录茏哟钤O(shè)高為2.6m，其他部分搭設(shè)高度為4.4m，方便于綁扎轉(zhuǎn)換層

4、梁筋。滿堂紅鋼管架采用48鋼管搭設(shè)，鋼管下面用木跳板和木方作底板。第一橫桿距地0.2m，第二橫桿與第一橫桿相距1.2m，第三橫桿與第二橫桿相距1.2m，第四橫桿與第三橫桿相距1.8m。滿堂紅腳手架立桿間距取10001000mm，框支梁下2m范圍內(nèi)，立桿加密為500mx500m，且每個(gè)節(jié)點(diǎn)扣件增加一個(gè)，保證扣件不滑移。在每4000x4000范圍內(nèi)設(shè)置剪刀撐以增強(qiáng)滿堂紅鋼管架的整體性能。 (三)轉(zhuǎn)換層模板支撐體系驗(yàn)算： 受力驗(yàn)算取1m長(zhǎng)轉(zhuǎn)換大梁為計(jì)算單元 a.模板荷載(以850x1600截面框支梁為例) 框支梁模板的自重荷載 1.2kn.m 砼自重荷載 32.64kn.m 鋼筋自重荷載 3.6kn

5、.m 砼振搗產(chǎn)生的荷載 2kn.m 施工人員及設(shè)備自重 2.5kn.m 合計(jì)：1.2x(1.2+32.64+3.6)+1.4x(2+2.5)=51.23kn.m b.底模驗(yàn)算 a.抗彎承載力驗(yàn)算 底模鋼支撐縱向間距為0.5m，是一個(gè)大于5跨的多跨連續(xù)梁，按5跨計(jì)算，取最不利荷載組，查表得出系數(shù)km=-0.105，剪力系數(shù)kv=0.606，撓度系數(shù)kw=0.64450x100木方w=83cm3fm=11nmm2 m=kmql2= -0.105x51.23x0.52=1.34kn.m 木方抗彎驗(yàn)算： =m / w=1.34x10-3/(8310-65)=3.22nmm2fm=11nmm2 滿足要求

6、。 b.撓度驗(yàn)算 =kwql4/100ei=0.644x37.44x0.54 / (10041710-8900010-3) =0.4mm1/400=1.25mm 荷載不含施工活荷載q=37.44knm 故撓度滿足要求。 c.側(cè)模驗(yàn)算 a.側(cè)壓力 兩者取較小值乘以分項(xiàng)系數(shù)1.2，傾倒砼產(chǎn)生側(cè)壓力為4knm2則 f=0.22rtol2v1/2 =0.22x24x4x1.2x1.15xv 3 =65.8knm f= rh=24x1.6=38.4knm 兩者取小值，故f2=38.4knm2 則f=(38.4+4)x1.2=50.88knm2 b.抗彎強(qiáng)度驗(yàn)算 按五跨連續(xù)梁計(jì)算，km、kv、kw與前面相

7、同 m=kmql2= -0.105x50.88x0.42=1.92kn.m =m/w =0.8510-3/(8310-66)=1.7nmm2fm=11nmm2 故木方滿足抗彎要求。 c.抗剪強(qiáng)度驗(yàn)算 v=kvql2=0.60650.880.4=12.33kn =vs/ib= (12.33x103/ 510-26)10-6 =0.04nmm2 f v=1.1nmm2 故木方滿足抗剪要求。 d.撓度驗(yàn)算 =kwql4/100ei=0.64450.880.410-3/ 10041710-3900010-3 =0.54mml=1/400=1.25mm 故撓度滿足要求。 d.對(duì)拉螺桿驗(yàn)算 每根螺桿承受的

8、拉力 p=fa=50.880.42=8.14knf=215122x10-3/4=24315kn pf，故對(duì)拉螺桿滿足要求。 e.支撐驗(yàn)算主要驗(yàn)算鋼支撐失穩(wěn)，鋼支撐上柱為48鋼管，下柱為50,i1=1.57cm, i2=1.87cm., i1=9.89cm4，i2=21.14cm4 a.穩(wěn)定性驗(yàn)算：n= i2/ i1=21.14/9.89=2.13=(1+n)2-0.5=(1+2.13)2-0.5=1.25 鋼支撐中部加一道遷桿 =li2=1.25x1801.87=120 查鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 =0.494 考慮鋼支撐接頭松動(dòng)，偏心15mm 根據(jù)公式 (=1.0 =1.15)mx=n15 wx=4.4 歐拉臨界力nex=2ea / 2x =22.06105 4.89102/1202=68.9kn() n=50.80.5/5=5.08kn，代人上式，得： 37nmm2f=215nmm2 滿堂紅腳手架扣件抗滑移計(jì)算，因每根鋼支撐受壓力n=5.08kn，假定其全部傳給一個(gè)鋼扣件，由于扣件抗滑移r=8kn，故滿足要求。綜上所述，木方、螺桿、鋼支撐的強(qiáng)度都滿足施工要求