梁板式樓面結(jié)構(gòu)模板支架設(shè)計(jì)施工中應(yīng)注意的問(wèn)題

梁板式樓面結(jié)構(gòu)模板支架設(shè)計(jì)施工中應(yīng)注意的問(wèn)題扣件式鋼管具有拆裝靈活、搬運(yùn)方便、通用性強(qiáng)、價(jià)格便宜等特點(diǎn)，在建筑施工用腳手架和模板支撐中被廣泛采用。在以扣件式鋼管作為梁板式樓面結(jié)構(gòu)模板支架的設(shè)計(jì)施工中，有兩個(gè)問(wèn)題常被忽視，存在安全隱患，應(yīng)引起施工技術(shù)人員的重視。一、梁模板支架的不同構(gòu)造與梁邊樓板荷載作用效應(yīng)的關(guān)系扣件式鋼管現(xiàn)澆樓面結(jié)構(gòu)模板支架設(shè)計(jì)施工中，常見(jiàn)的構(gòu)造形式有以下兩種：a、梁邊兩側(cè)立桿伸至樓板底的做法，見(jiàn)圖1ab、梁邊立桿不伸至樓板底的做法，見(jiàn)圖1b分析兩種不同的模板支架構(gòu)造，可以看出：1、兩種不同構(gòu)造模板支架的傳力路線(xiàn)是不同的。圖1a所示的模板支架構(gòu)造形式，反映梁邊樓板荷載直接傳遞給梁邊立桿（因梁側(cè)模板豎楞承擔(dān)的梁邊樓板荷載很小，故忽略不計(jì)）；圖1b反映梁邊樓板荷載的傳遞路線(xiàn)為，梁邊樓板荷載→梁側(cè)模板豎楞→梁下鋼管橫楞→梁下縱向鋼管→梁邊立桿→立桿基礎(chǔ)。由此可見(jiàn)，兩種不同構(gòu)造模板支架的傳力路線(xiàn)是不同的。由于傳力路線(xiàn)不同，模架的計(jì)算內(nèi)容和結(jié)果均發(fā)生了變化。梁邊兩側(cè)立桿伸至樓板底的做法構(gòu)造簡(jiǎn)單、受力明確，梁邊板的荷載直接由梁邊立桿承擔(dān)，計(jì)算中只需在計(jì)算立桿承載力時(shí)加入相應(yīng)的荷載即可，梁邊板的荷載只對(duì)梁邊立桿承載力產(chǎn)生影響。但是，梁邊立桿不伸至樓板底的做法側(cè)不同，在計(jì)算梁下鋼管橫楞時(shí)就應(yīng)考慮由梁側(cè)模板豎楞傳來(lái)的梁邊樓板荷載，在這一傳力路線(xiàn)情況下，梁邊板的荷載將對(duì)梁下鋼管橫楞、縱向水平桿的抗彎承載力和梁兩側(cè)立桿及其扣件抗滑承載力等產(chǎn)生不利影響。2、樓板模板支架鋼管橫楞的計(jì)算跨度不同。當(dāng)梁邊兩側(cè)立桿伸至樓板底時(shí)，板的鋼管橫楞的計(jì)算跨度為梁邊立桿至板的模板支架立桿的距離Lb，（即l0=Lb）;當(dāng)梁邊立桿不伸至樓板底時(shí)，板的鋼管橫楞的計(jì)算跨度為梁邊立桿至板的模板支架立桿的距離Lb＋兩側(cè)鋼管豎楞至梁邊立桿的距離La,(即l0=Lb+La)。因此，當(dāng)采用圖1b.的構(gòu)造時(shí)，板下鋼管橫楞的抗彎、扣件抗滑承載力驗(yàn)算應(yīng)以l0=Lb+La作為計(jì)算跨度。在實(shí)際工作中，往往未能注意這種構(gòu)造上的差別對(duì)模板支架承載力的影響。在設(shè)計(jì)方面，存在計(jì)算簡(jiǎn)圖與繪制的施工圖構(gòu)造不符、模板施工圖繪制粗糙，構(gòu)造不明等問(wèn)題，缺乏指導(dǎo)施工的作用。施工方面存在著作業(yè)人員隨意搭設(shè)，做法不一，實(shí)際搭設(shè)的模板支架構(gòu)造與設(shè)計(jì)不符，甚至兩種構(gòu)造做法在同一模架并存等問(wèn)題，使模架施工質(zhì)量和安全難以保證。二、梁與梁相交部位模板支架立桿的荷載疊加問(wèn)題在混凝土樓面結(jié)構(gòu)中，常有梁與梁相交的情況，如肋形樓蓋中的主次梁相交、井式樓蓋中x、y兩方向梁的相交等。相交的形式有“╋”和“T”形等（如圖2）。對(duì)于上述結(jié)構(gòu)的模板支架設(shè)計(jì)，目前常見(jiàn)的做法是，對(duì)相交的兩根梁分別進(jìn)行支架設(shè)計(jì)計(jì)算，然后根據(jù)計(jì)算結(jié)果并適當(dāng)協(xié)調(diào)相互間的尺寸關(guān)系，分別進(jìn)行立桿布置（如圖3）。仔細(xì)分析圖3可以看出:在梁的相交部位出現(xiàn)了縱橫兩根梁的模板支架邊立桿合用的情況，使該部位的立桿數(shù)量比計(jì)算少了約一半，即圖中陰影區(qū)域所示的四根立桿實(shí)際承受的荷載將大大超過(guò)計(jì)算荷載。但這一現(xiàn)象未引起設(shè)計(jì)和施工人員的重視，目前常用的模板設(shè)計(jì)軟件和參考書(shū)籍亦也未能注意這一問(wèn)題?，F(xiàn)就這一問(wèn)題舉例討論：某一工程井式樓蓋，主次梁斷面尺寸均為300×900mm，現(xiàn)澆板厚為120mm，模板支架搭設(shè)高度為20.0m，立桿的步距h=1.50m，立桿縱橫向間距為900mm，采用48×3.0mm鋼管。1．基本尺寸：主梁斷面尺寸：梁寬Bz=300；梁高Hz=900。次梁斷面尺寸：梁寬Bc=300；梁高Hc=900?，F(xiàn)澆板厚：Hb=120主梁立桿橫向間距：Llx=900；主梁立桿縱向間距：Lby=900.次梁立桿橫向間距：Lly=900；次梁立桿縱向間距：Lbx=900.主、次梁下小橫桿間距為300.現(xiàn)澆板模架立桿縱、橫間距為：Lbx=Lby=900；2．荷載計(jì)算：2.1恒載計(jì)算：鋼筋及混凝土自重取：25KN/m3；模板自重取0.35KN/m2；考慮到縱橫向鋼管、扣件自重荷載較輕，在此忽略不計(jì)。主次梁鋼筋及混凝土自重：Pl=[Bz×Hz×Hy+Bc×Hc×（Hx-Bz）]*25KN/M3=[0.3×0.9×1.8+0.3×0.9×（1.8-0.3）]×25KN/M3=22.28KN主次梁模板自重：Plm=[(Bz+2×Hz)×Hy+(Bc+2×Hc)×（Hx-Bz）]*0.35/m2=[(0.3+2×0.9)×1.8+(0.3+2×0.9)×（1.8-0.3）]×0.35=2.43KN現(xiàn)澆板鋼筋及混凝土自重：Pb=[（Hx-Bz)×(Hy-Bc)]×Hb*25KN/M3=[(1.8-0.3)×(1.8-0.3)]×0.12×25KN/M3=6.75KN現(xiàn)澆板模板自重：Pbm=[(Hx-Bz)×(Hy-Bc)]*0.35=[(1.8-0.3)×(1.8-0.3)]×0.35=0.79KN恒荷載合計(jì)：P恒=1.2×(Pz+Plm+Pb+Pbm)=1.2×(22.28+2.43+6.75+0.79)=1.2×32.25=38.70KN2.2活荷載計(jì)算：振搗砼產(chǎn)生的荷載標(biāo)準(zhǔn)值為：2KN/m2；施工人員及設(shè)備荷載標(biāo)準(zhǔn)值為：1KN/M2。P活=1.4×1.8×1.8×(2+1)=1.4×9.72KN=13.61KN2.3梁與梁相交部位模板支架承受的荷載總值：P總=38.70+13.61=52.31KN2.4梁與梁相交部位立桿與梁底縱向水平桿連接扣件承擔(dān)的荷載(即梁底縱向水平桿的支座反力)：如梁底不增加立桿：N1=P總/4=52.31/4=13.08KN2.5腳手架鋼管的自重：N2=1.2×0.129×20.000=3.10kN2.6梁與梁相交部位每根立桿承擔(dān)的荷載:N0=P總/4+N2=13.08+3.10=16.18KN3．采用PKPM軟件計(jì)算梁模板支架承受的荷載（梁板斷面尺寸、高度等參數(shù)同上）：3.1縱向水平桿的最大支座反力：N1P=8.19kN3.2腳手架鋼管的自重：N2P=1.2×0.129×20.000=3.10kN3.3立桿的軸向力設(shè)計(jì)值（不考慮風(fēng)荷載的影響）N0P=8.19+3.10=11.29kN4兩種計(jì)算結(jié)果比較：4.1立桿與梁底縱向水平桿連接扣件承擔(dān)的荷載N1差=N1-N1P=(13.08-8.19)/8.19=4.89/8.19=59.7%4.2立桿的軸向力設(shè)計(jì)值N0差=N0-N0P=(16.18-11.29)/11.29=4.89/11.29=43.32%5討論：5.1梁與梁相交部位模板支架設(shè)計(jì)中，目前常見(jiàn)的按照單梁計(jì)算結(jié)果和重復(fù)使用立桿的布置方式進(jìn)行支架桿件布置（如圖3所示），存在荷載疊加問(wèn)題；5.2在梁與梁相交部位，直接按照單梁計(jì)算結(jié)果布置模板支架桿件，并重復(fù)使用立桿的做法是相當(dāng)危險(xiǎn)的；5.3應(yīng)特別注意梁底縱向水平桿與立桿連接扣件的抗滑承載力問(wèn)題；三、結(jié)論1．應(yīng)重視模架施工圖的設(shè)計(jì)，并按照模架構(gòu)造繪制計(jì)算簡(jiǎn)圖進(jìn)行計(jì)算，必要時(shí)可吸收經(jīng)驗(yàn)豐富的技術(shù)工人參加方案的編制工作，避免在未弄清模板構(gòu)造的情況下盲目計(jì)算