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1、高层建筑转换层模板及支撑体系的技术设计吴家强(深圳市建业建筑工程有限公司)一、工程概况阳光棕榈园 10#、11#楼是阳光棕榈园一期工程的组成部分，工程位于深圳市南山区前海路，地下一层，地上 23 层，工程转换层位于二层。阳光棕榈园 10#、11#楼转换层层高为 5.65m，转换层框支梁、托梁截面尺寸为 600x1600、700x1600、750x1600、850x1600 等。这些梁体积大，重量大，其模板与支撑的设计是施工的关键。本工程施工前经周密的技术设计，采用现有的普通钢管及钢支撑、七夹板与木方，解决了施工中的难题，现就其支撑设计进行叙述如下。二、模板与满堂脚手架支撑的设计方案(一) 模板
2、工程设计方案：以较典型的转换层大梁 850x1600 进行计算(见图 1)。(1)梁底模(框支梁)梁底采用 50x100 木方，梁宽 800-850mm 者，纵向设 5 排 5X100 木方，间距中对中200-250mm；梁宽 600-750mm 者纵向设 4 排 50x100 木方，间距中对中 200-250mm 横向木方间距取 300，上铺梁底模。(2)梁侧模不论梁高低，梁侧模均采用七合板，50x100 作模档。水平模挡间距为 400mm，竖向模挡间距为 400mm，整个梁采用 M12 螺杆对拉，螺杆从梁底开始设置，水平及竖向间距均按 400mm 设置。(3)梁板模的支撑体系：框支梁梁底采
3、用钢支撑，根据梁宽每 200250 设一道钢支撑，钢支撑纵向间距为500mm，楼板钢支撑间距按 800x800mm，在梁下 500 或板下 1000 纵横向设牵杆一道。满堂红脚手架按第三条(二)小条搭设，上铺 2x59x100 木方和跳板作钢支撑支座，下面以框架梁(850x1600)为例计算钢支撑强度稳定性。B.地下室顶板强度加固措施框支梁钢支撑撑于地下室顶板上，其板厚为 200mm，砼为 C30。为保证楼板的承载力，在二层转换层施工时，地下室的满堂脚手架支撑不拆除，使转换层施工荷载通过支撑传给基础。(二) 支撑的设计方案因为转换层高大，超过普通钢支撑长度，必须在平台上搭设满堂红钢管架。框支梁
4、下架子搭设高为 2.6m，其他部分搭设高度为 4.4m，方便于绑扎转换层梁筋。满堂红钢管架采用 48 钢管搭设，钢管下面用木跳板和木方作底板。第一横杆距地 0.2m，第二横杆与第一横杆相距 1.2m，第三横杆与第二横杆相距 1.2m，第四横杆与第三横杆相距 1.8m。满堂红脚手架立杆间距取 10001000mm，框支梁下 2m 范围内，立杆加密为 500mx500m，且每个节点扣件增加一个，保证扣件不滑移。在每 4000x4000 范围内设置剪刀撑以增强满堂红钢管架的整体性能。(三) 转换层模板支撑体系验算：受力验算取 1m 长转换大梁为计算单元A.模板荷载(以 850x1600 截面框支梁为
5、例)框支梁模板的自重荷载 1.2kN.m砼自重荷载 32.64kN.m钢筋自重荷载 3.6kN.m砼振捣产生的荷载 2kN.m施工人员及设备自重 2.5kN.m合计：1.2x(1.2+32.64+3.6)+1.4X(2+2.5)=51.23kN.mB.底模验算a.抗弯承载力验算底模钢支撑纵向间距为 0.5m，是一个大于 5 跨的多跨连续梁，按 5 跨计算，取最不利荷载组，查表得出系数 Km=-0.105，剪力系数 Kv=0.606，挠度系数 Kw=0.64450x100 木方 W=83cm3fm=11Nmm 2M=KmqL2= -0.105x51.23x0.52=1.34kN.m木方抗弯验算：
6、=M / W=1.34x10-3/(8310-65)=3.22Nmm 2fm=11Nmm 2满足要求。b.挠度验算=KwqL4/100EI=0.644X37.44x0.54 / (10041710-8900010-3)=0.4mm1/400=1.25mm荷载不含施工活荷载 q=37.44kNm故挠度满足要求。C.侧模验算 a.侧压力两者取较小值乘以分项系数 1.2，倾倒砼产生侧压力为 4kNm 2 则F=0.22rtol2V1/2=0.22x24x4x1.2X1.15XV 3=65.8kNmF= rH=24x1.6=38.4kNm两者取小值，故 F2=38.4kNm 2则 F=(38.4+4)
7、X1.2=50.88kNm 2b.抗弯强度验算 按五跨连续梁计算，Km、Kv 、Kw 与前面相同M=KmqL2= -0.105x50.88x0.42=1.92kN.m=M/W =0.8510-3/(8310-66)=1.7Nmm2f m=11Nmm2故木方满足抗弯要求。c.抗剪强度验算V=KvqL2=0.60650.880.4=12.33kN=VS/Ib= (12.33x103/ 510-26)10-6=0.04Nmm 2 f v=1.1Nmm 2故木方满足抗剪要求。d.挠度验算=KwqL4/100EI=0.64450.880.410-3/ 10041710-3900010-3=0.54mml
8、=1/400=1.25mm故挠度满足要求。D.对拉螺杆验算每根螺杆承受的拉力P=FA=50.880.42=8.14kNF=215122X10-3/4=24315kNPF，故对拉螺杆满足要求。E.支撑验算主要验算钢支撑失稳，钢支撑上柱为 48钢管，下柱为 50,i1=1.57cm, i2=1.87cm.,I1=9.89cm4，I 2=21.14cm4a.稳定性验算：n= I2/ I1=21.14/9.89=2.13=(1+n)2 -0.5=(1+2.13)2 -0.5=1.25钢支撑中部加一道迁杆=li 2=1.25x1801.87=120查钢结构设计规范=0.494考虑钢支撑接头松动，偏心 1
9、5mm根据公式 FexNxWlmMNA)8.01(.( =1.0 =1.15)mxMx=N15 Wx=4.4欧拉临界力 Nex=2EA / 2x=22.06105 4.89102/1202=68.9kN()N=50.80.5/5=5.08kN，代人上式，得：37Nmm 2F=215Nmm2满堂红脚手架扣件抗滑移计算，因每根钢支撑受压力 N=5.08kN，假定其全部传给一个钢扣件，由于扣件抗滑移R=8kN，故满足要求。综上所述，木方、螺杆、钢支撑的强度都满足施工要求. 本工程转换层施工中，由于施工前准备工作充足，施工前做好详细的技术方案，对支撑及模板体系进行了详细的设计，施工前进行了详细的技术交底工作，施工中严格按设计方案作业，转换层施工支撑及模板施工十分顺利，为保证后续钢筋及砼施工创造了条件。目前工程已经竣工，未有质量问题出现。
