大懸挑結(jié)構(gòu)扣件式鋼管腳手架支撐體系的設(shè)計及施工

1、大懸挑結(jié)構(gòu)扣件式鋼管腳手架支撐體系的設(shè)計及施工         06-03-17 15:47:00     作者：佚名    編輯：studa9ngns摘要：南京林業(yè)大學教學六樓位于南京林業(yè)大學校內(nèi)，建筑面積25259m2。本工程為框架結(jié)構(gòu)，中間11層、兩側(cè)7層。結(jié)構(gòu)九、十層在912軸間南北兩側(cè)樓面各向外挑出3.97.2m，支模高度達35m。 關(guān)鍵詞：鋼管腳手架 現(xiàn)場施工  一;工程概況： 江蘇目前多以扣件式鋼管腳手架作為模板

2、支架，但由于項目經(jīng)理、技術(shù)人員對超常規(guī)砼結(jié)構(gòu)支模的重要性和嚴重性認識不足，對扣件式鋼管排架支撐的承載力決定因素認識不足，導致了幾例典型的模板支架倒塌事故，如南京電視臺演播大廳屋蓋模板支架整體倒塌、中國銀行蘇州分行綜合業(yè)務(wù)樓共享空間屋蓋模板支架整體倒塌等重大事故。所幸的是國家已出臺了相應(yīng)的施工規(guī)范建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范，可供設(shè)計、施工參考。參照規(guī)范并借鑒前人的經(jīng)驗編制了本施工方案，拋磚引玉，供大家參考。二搭設(shè)方案：（一）、搭設(shè)材料及尺寸：本工程大懸挑結(jié)構(gòu)的模板支架采用扣件式鋼管腳手架，立桿支撐在一層地面和二、三層樓面上。材料采用48×3.5鋼管、可鍛鑄鐵扣件、九合板模板、

3、木枋斜楞，一架兩用，即支撐結(jié)構(gòu)和裝修施工使用，但主要用于結(jié)構(gòu)支撐。考慮要利用懸挑部位原建筑外腳手架做為支撐的一部分，故取定立桿縱橫間距為原外腳手架柱距的一半，均為700mm，水平桿縱橫向間距為700mm，立桿步距取1500mm。南側(cè)支撐布置、北側(cè)支撐基本相同。（二）、構(gòu)造要求：立桿間連接宜采用對接扣件，為使接頭按規(guī)范要求相互錯開，底部立桿間隔交叉采用6.0m、6.5m鋼管，上部立桿采用4.5m、5.0m鋼管。在支撐體系四邊與中間每隔4排立桿從底到頂搭設(shè)豎向剪刀撐，縱向3道，橫向7道。每層砼施工分兩步進行，先澆筑框架柱，待其到一定強度后與支撐體系做剛性連接后再澆樓面砼，以增強支撐體系的整體穩(wěn)定性

4、。支撐體系與結(jié)構(gòu)通過框架柱和預(yù)埋鋼管作剛性連接，連墻件偏離主節(jié)點不大于0.3m，兩部五跨，從底部第一步縱向水平桿開始設(shè)置。南京十年一遇風壓為0.25KN/m2，本模板支架為敞開式腳手架，僅局部設(shè)安全網(wǎng)，且每個連墻件覆蓋面積<30m2，故驗算時可不考慮風荷載作用。在基坑回填土上支設(shè)立桿時，回填土必須分層夯實，其上做8碎石墊層和8厚C20的砼面層，立桿下設(shè)底座和50×300mm木條。且在離底座底30cm處設(shè)置縱橫向掃地桿。為防雨水浸泡地基，在支撐體系最外側(cè)立桿外2.0m處設(shè)置一淺排水溝。每根立桿上相鄰步距的大橫桿交替設(shè)置于立桿的內(nèi)外側(cè)，以減小立桿的偏心荷載。整個體系設(shè)置3個加強層。

5、三支撐穩(wěn)定驗算：梁、板下支撐立桿縱橫間距為0.7m，立桿步距為1500mm。48×3.5鋼管截面積A=489mm2，抗壓強度設(shè)計值為：f205N/mm2，回轉(zhuǎn)半徑i15.8mm。立桿長細比L0/I1500/15.894.9。立桿軸心受壓時，據(jù)立桿長細比查鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范得0.63。故立桿軸心受壓時的穩(wěn)定承載力設(shè)計值為： F=fA=0.63×205×489=6.32 t。（一）、板下支撐穩(wěn)定驗算：1設(shè)計荷載：恒載           

6、60;  模板以及鋼管支撐自重：   0.55  t/新澆砼重量：0.11×2.400=0.264  t/                      鋼筋重量：  0.11×0.250=0.0275  t/  

7、                                     =0.842  t/活載         &#

8、160;     施工人員及設(shè)備重量：     0.10  t/泵送砼傾倒產(chǎn)生荷載：     0.40  t/                         

9、 振搗產(chǎn)生的荷載：   0.20  t/（現(xiàn)場施工情況復(fù)雜，為安全見，取三荷載之和）  =0.70  t/設(shè)計荷載q=1.2×0.842+1.4×0.70=2.00 t/2支撐驗算：鋼管支撐的穩(wěn)定性計算：作用在立桿上荷載為N2.00×0.72 =0.98t < F= 6.32 t。穩(wěn)定性滿足要求。鋼管扣件抗滑驗算：當立桿長度與支模長度相差較小時，可在立桿頂加可調(diào)支托進行調(diào)高。否則可用兩只旋轉(zhuǎn)扣件作鋼管

10、接長。作用在立桿扣件上的荷載為N0.98t<1.2t，故立桿雙扣件搭接能滿足抗滑要求。（二）、承受上層結(jié)構(gòu)及支撐體系荷載的結(jié)構(gòu)樓板的承載能力驗算（以門廳屋面板為例）：板厚：=11    雙向板底筋：8200    雙向支座負筋：8200板底最大彎矩：Maz=0.0367ql2=0.0367×2.00×10×2.42=4.23KN·m支座最大彎矩：Mao=0.0784ql2=0.0784×19.34×2.42=9.03 KN·m板上

11、下配筋均為8200，As=As=251 mm2,砼已達設(shè)計強度C35,fcm=19.1MPaho=h-(c+d/2)=110-(15+8/2)=91mm，X=fy*As/(fc*b)=210×251/19.1×1000=2.76mmMu=fc*b*X* (ho-x/2)=19.1×1000×2.76×(91-2.76/2)=4.72 KN·mMaz=4.23 KN·m，板底配筋滿足要求；Mu=4.72 KN·m < 9.03 KN

12、·m，板面負筋不能滿足承載能力要求。故該樓板下層必須增設(shè)支撐。采用在上部支撐下原位重新頂上支撐，立桿頂部與砼面接觸處用木方頂緊，底部與砼樓地面間設(shè)50×300mm的墊木。（三）、F、A軸大梁梁下支撐穩(wěn)定計算：取受荷載較不利的大梁F、A軸上九層樓面的連續(xù)梁計算，其截面300×1000。其最不利受荷是當其正上方第十層梁澆筑時，兩層梁的恒載和施工活載傳到支撐立桿上，其荷載計算如下。1設(shè)計荷載：恒載              

13、0;   模板自重：(0.3+2×1.0)×0.050.115  t/m新澆砼重量：     0.3×1.0×2.4=0.72  t/m                      鋼筋重量：  

14、60;   0.3×0.20=0.06  t/m                                       g=0.895 

15、; t/m活載            施工人員及設(shè)備的荷載：(0.3+0.35×2)×0.250. 25 t/m                (考慮澆筑施工時梁兩側(cè)各0.35m寬板帶傳給梁的荷載)設(shè)計荷載     &#

16、160;  q=1.2×2×0.895+1.4×0. 25=2.498 t/m(考慮十層梁澆筑時傳給九層梁的恒載，恒載乘2)2 支撐驗算：梁支模仍采用江蘇目前最典型的支模方式鋼管排架頂部水平鋼管傳力支模。梁自重及施工荷載通過底模下的木枋將荷載傳至水平鋼管，水平鋼管又通過與立桿扣接的直角扣件將荷載傳至立桿。這樣立桿所受的力為偏心力，偏心距為e=53mm，偏心率M*A/(N*W)=e*A/W=53×489/5000=5.1830，據(jù)立桿長細比、偏心率查鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范得彎矩作用平面內(nèi)穩(wěn)定系數(shù)p=0.186。故立

17、桿偏心受壓時的穩(wěn)定承載力設(shè)計值為： Fp=p fA0.186×205×4891.89 t。鋼管支撐的穩(wěn)定性計算：作用在立桿上荷載為N2.498×0.7/3=0.583t < Fp=1.89t。穩(wěn)定性滿足要求。件抗滑驗算：作用在立桿扣件上的荷載為N0.583t <0.8t，故抗滑能滿足要求。鑒于結(jié)構(gòu)的重要性，在直角扣件下在增設(shè)一個等扣件。（四）、檐溝邊大梁梁底支撐穩(wěn)定計算：本結(jié)構(gòu)九、十層懸挑結(jié)構(gòu)設(shè)計為桁架結(jié)構(gòu)，為滿足設(shè)計要求，決定將斜梁施工縫留置在梁端2000m處；為減少支撐受荷，在梁內(nèi)預(yù)留斜板

18、鋼筋，將梁板分開澆筑。檐溝邊大梁梁底支撐按整個支撐體系內(nèi)立管間距700mm驗算，確定其是否需要加密。因檐溝處縱橫梁節(jié)點處荷載較大，取其下一榀排架驗算。1設(shè)計荷載：恒載            模板自重：(0.25+2×0.6)+(0.6×2+0.43×2)+0.5×0.7×0.05+(0.3×2+0.5×2)×2.0/2×0.05    0.220&

19、#160; t新澆砼重量：0.25×0.6+0.07×(0.6+0.43)+0.5×0.11×0.7×2.4+0.3×0.5×2.0/2×2.4         =0.826  t               鋼筋重量(按砼重1/10計)：      0.1×0.826=0.083  t