模板支撐系統(tǒng)用工字鋼做過梁的應(yīng)用

梅 權(quán) 武

(大冶市銅綠山建筑工程有限責(zé)任公司，湖北 大冶 435100)

?

模板支撐系統(tǒng)用工字鋼做過梁的應(yīng)用

梅 權(quán) 武

(大冶市銅綠山建筑工程有限責(zé)任公司，湖北 大冶 435100)

為滿足武漢長(zhǎng)青壹號(hào)項(xiàng)目工程建設(shè)的工期要求，提出了用工字鋼作為模板支撐架過梁的方案，介紹了工字鋼的選擇及受力計(jì)算方法，并總結(jié)了施工中的注意事項(xiàng)，達(dá)到了預(yù)期的施工效果。

模板支撐系統(tǒng)，工字鋼，腳手架，受力計(jì)算

1 工程概況

長(zhǎng)青壹號(hào)項(xiàng)目位于武漢東西湖區(qū)常青花園養(yǎng)殖場(chǎng)東。該擬建項(xiàng)目工程總建筑面積約156 676.06 m2，其中地下室總建筑面積42 158 m2，地下1，2層建筑面積均為21 079 m2。地上是101號(hào)～106號(hào)樓商住樓及其配套建筑。

101號(hào)樓商鋪區(qū)域因臨近主樓，基坑深度接近8 m，由于設(shè)計(jì)1層結(jié)構(gòu)未設(shè)計(jì)樓板面，2層樓樓板面標(biāo)高5.95 m，如果直接從基坑底部搭腳手架起來施工2層樓板面，則模板支撐腳手架搭設(shè)高度近14 m。按照危險(xiǎn)性較大的分部分項(xiàng)工程安全管理辦法，搭設(shè)高度超過8 m的混凝土模板支撐專項(xiàng)方案需通過專家論證后才能組織施工。該項(xiàng)目101號(hào)樓商鋪區(qū)域施工已臨近新年，如按照常規(guī)思路走專家論證程序，無法滿足工程建設(shè)工期要求，因此采用了在101號(hào)樓商鋪1層鋪設(shè)工字鋼過梁，在工字鋼梁上搭設(shè)模板支撐腳手架的方案，避開了超過8 m混凝土模板支撐專項(xiàng)方案需專家論證流程的要求。

2 模板支撐系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

2.1 工字鋼的選擇及受力計(jì)算

1)工字鋼的選擇。由于該工程懸挑型鋼腳手架施工擬采用16號(hào)工字鋼，為了充分利用材料，故鋼過梁優(yōu)先考慮使用16號(hào)工字鋼，便于材料周轉(zhuǎn)。101號(hào)樓1層商鋪結(jié)構(gòu)梁跨度均小于4 m，經(jīng)模擬計(jì)算，在跨度4 m以下梁鋪設(shè)16號(hào)工字鋼過梁的情況下，受力后工字鋼撓度滿足規(guī)范要求。

2)工字鋼受力計(jì)算。

a.工字鋼受力分析：依據(jù)上部鋼管腳手架的搭設(shè)方式及混凝土樓板自重，可以計(jì)算出上部樓板混凝土、鋼筋、模板、鋼管腳手架支撐、施工活載通過每根鋼管腳手架傳到工字鋼上面為8.23 kN集中荷載力，計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖1所示。

b.工字鋼單元驗(yàn)算：內(nèi)力范圍、最大撓度。

內(nèi)力范圍：彎矩設(shè)計(jì)值為-19.38 kN～0.03 kN，剪力設(shè)計(jì)值為-21.06 kN～21.06 kN；最大撓度：最大撓度13.44 mm，最大撓跨比1/298符合規(guī)范要求。

強(qiáng)度應(yīng)力。最大剪應(yīng)力τ=Vmax×S/l/tw=21.06×80 126/11 300 000/6.0×1 000=24.9 MPa≤fv=125 MPa，滿足要求。

最大正應(yīng)力σ=Mmax/γ/W=19.38/1.05/141 250×1e6=130.7 MPa≤f=215 MPa，滿足要求。

穩(wěn)定應(yīng)力。受壓翼緣自由長(zhǎng)度l1=1 500 mm，面外回轉(zhuǎn)半徑i=18.9 mm，面外長(zhǎng)細(xì)比λ=1 500/18.9=79.4。

整體穩(wěn)定系數(shù)φb=1.07-λ2/44 000×235/fy=1.07-79.42/44 000×235/235=0.93。

最大壓應(yīng)力σ=Mmax/φb/W=19.38/0.93/141 250×1e6=148.1 MPa≤f=215 MPa，滿足要求。

工字鋼單元驗(yàn)算結(jié)論：由于在進(jìn)行模板鋼管腳手架支撐架計(jì)算時(shí)，荷載進(jìn)行了最不利的組合，從而通過腳手架傳到工字鋼的力8.23 kN取值偏大，加之施工工序要求，混凝土施工先澆筑柱、再澆筑梁，最后澆筑板，且板上層鋼筋落在梁上面，造成由板實(shí)際傳到腳手架的力有所折扣，現(xiàn)場(chǎng)觀察工字鋼實(shí)際下?lián)献冃尾幻黠@，因此在跨度4 m以下梁鋪設(shè)16號(hào)工字鋼過梁的情況下，16號(hào)工字鋼滿足規(guī)范和使用要求。

2.2 工字鋼上腳手架設(shè)計(jì)參數(shù)選擇

2層樓層高5.95 m，樓板厚150 mm，采用φ48×3的鋼管腳手架搭設(shè)滿堂支撐架，縱、橫跨900 mm，步距1 500 mm。常規(guī)腳手架設(shè)計(jì)這里不做演算。

3 施工注意事項(xiàng)

1)工字鋼的布置應(yīng)依據(jù)上面腳手架間距進(jìn)行布置，確保腳手架落在工字鋼中心位置。2)鋼管腳手架落在工字鋼上面，應(yīng)用焊接200 mm高直徑25的鋼筋，用于固定鋼管，防止鋼管的滑動(dòng)。3)提前做好工字鋼布置圖，依據(jù)布置圖在1層混凝土梁內(nèi)預(yù)埋φ20的U型錨桿，用來對(duì)工字鋼進(jìn)行加固固定。4)做好鋼管腳手架的監(jiān)測(cè)，腳手架監(jiān)測(cè)項(xiàng)目：立桿垂直變形、支架整體水平位移等。

4 實(shí)際施工效果

模板支撐架落在工字鋼上面見圖2。

經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)觀察，在跨度4 m以下梁鋪設(shè)16號(hào)工字鋼過梁的情況下，現(xiàn)場(chǎng)觀察工字鋼實(shí)際下?lián)献冃尾幻黠@，2層混凝土樓板底面平整，達(dá)到了預(yù)期的施工效果(見圖3)。

5 結(jié)語

本工程模板支撐架采用工字鋼做過梁，既簡(jiǎn)單、安全又經(jīng)濟(jì)，且工字鋼拆卸后還可以作為懸挑腳手架的型鋼材料，材料得到充分周轉(zhuǎn)利用，工字鋼做過梁的施工方法為無樓板層模板支撐系統(tǒng)提供了一種思路，具有借鑒意義。

[1] GB 50367—2013,混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[2] JGJ 130—2011,建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范[S].

[3] GB 50755—2012,鋼結(jié)構(gòu)工程施工規(guī)范[S].

The application of formwork supporting system using I-beam as lintel

Mei Quanwu

(DayeTonglvshanConstructionEngineeringLimitedLiabilityCompany,Daye435100,China)

In order to meet the schedule requirements of engineering construction of Wuhan Changqing No.1 project, this paper proposed the scheme using I-beam as the formwork support lintel, introduced the selection and force calculation method of I-beam, and summarized the matters needing attention in construction, reached desired construction effect.

formwork support system, I-beam, scaffold, force calculation

1009-6825(2017)10-0112-02

2017-01-20

梅權(quán)武(1979- )，男，工程師

TU755.2

A