高层建筑转换层模板及支撑体系的技术设计

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)模板工程设计

2、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：框支梁梁底采用钢支撑，根据梁宽每200250设一道钢支撑，钢支撑

3、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

4、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

5、.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.m b.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=11nmm2 m=kmql2= -0.105x51.23x0.52=1.34kn.m 木方抗弯验算： =m / w=1.34x10-3/(8310-65)=3.22nmm2fm=11nmm2 满足要求

6、。 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4knm2则 f=0.22rtol2v1/2 =0.22x24x4x1.2x1.15xv 3 =65.8knm f= rh=24x1.6=38.4knm 两者取小值，故f2=38.4knm2 则f=(38.4+4)x1.2=50.88knm2 b.抗弯强度验算 按五跨连续梁计算，km、kv、kw与前面相

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 =0.04nmm2 f v=1.1nmm2 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=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

8、拉力 p=fa=50.880.42=8.14knf=215122x10-3/4=24315kn pf，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，i2=21.14cm4 a.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 =li2=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15mm 根据公式 (=1.0 =1.15)mx=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： 37nmm2f=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