整理高空大悬挑构架支撑体系的设计与施工Word格式.docx

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C轴外侧构架弧形梁（外围最大弧长12.46m）距地高度104.92m～106.91m，其模板及支撑系统在外侧和底部无任何防护结构，安全要求高，施工难度大。

为确保该部位弧形构架施工能安全、顺利地进行，综合考虑结构受力、安全可靠、经济成本等各方面因素，需精心设计模板支撑系统。

2.支撑系统方案的初步设计

指思思想：

先考虑采用18#工字钢纯悬挑体系，如不满足要求再进行调整。

初步方案：

由于弧形构架梁的悬空高度达到106.91m，阳台外悬挑长度达4.5m，经过多种方案比较，在圆弧天面处采用18#工字钢悬挑体系较合适。

工字钢悬挑支撑体系为纯悬挑结构，和普通悬挑+钢丝绳外架不完全相同；

悬挑工字钢支承在封口梁上，外悬挑长度小于（封口梁）内压锚长度；

工字钢根部压锚采用两道φ20的圆钢∩形卡锚固在现浇板内，位置见图2；

工字钢布置原则上沿封口梁每1000mm左右均匀布置（可适当避开柱）；

悬挑部分工字钢上采用20的焊短钢筋头作为立杆钢管定位。

悬挑工字钢安装完毕，搭设满堂钢管支撑作为弧形构架的支撑系统。

构架梁模板支撑系统：

采用多层胶合板作模板，50×

100㎜木方作龙骨和搁栅，在悬挑结构体系上，搭设满堂钢管脚手架（1200×

1000）作模板的支撑固定系统。

图2

平面布置见图2，剖面图见图3。

3.对初步方案悬挑结构的验算

工字钢为纯受弯构件，圆弧中部工字钢挑出长度为4.4m左右，承受最不利荷载。

实际施工满堂架纵横杆间距1200×

1000，大横杆步距为1600mm。

为安全体现，验算时按立柱的间距为1500×

1500mm，大横杆步距也为1500mm进行验算。

3.1.梁支撑验算

选构架外侧梁截面为1500×

400mm进行计算，见图4。

图4

3.1.1.荷载标准值

1）模板及支撑自重标准值

取0.75KN/M3，高度取7.0m，得：

0.75KN/M3×

7.0m×

1.5m×

1.5m=11.8KN

2）、3）、新浇混凝土及钢筋自重

25×

（1.50×

0.40-1.10×

0.32）×

1.5=9.3KN

4）施工人员及设备荷载标准值

施工人员及小型设备，取1.0KN/M2；

则1.0×

1.50×

1.50=2.25KN

5）振捣混凝土产生的荷载标准值

取1.0KN/M2

1.50=2.25KN

3.1.2.荷载设计值

第1）、2）、3）项为恒载，取荷载分项系数γi=1.2；

第4）、5）项为活载取荷载分项系数1.4。

3.1.3.荷载组合

按1）+2）+3）+4）+5）进行组合，得：

（11.8+9.3）×

1.2+4.5×

1.4=29.26KN

3.1.4.计算

仅计算钢管立柱稳定性，其余大小横杆、剪刀撑、模板背楞等按构造要求设置。

立柱稳定性计算，按两端铰接受压构件来简化计算。

钢管立柱应采用对接扣件进行连接，接点不能设置在同一截面上，钢管立柱不得采用其他方式连接。

满堂架大横杆步距为≤1500mm。

立柱的间距为1500×

1500mm。

立柱稳定性验算：

σ＝N／ΨA≤f

N=42.68/3==9.75KN

A=4.89cm2

长细比　λ＝L／i=1500/15.8=95

查表得Ψ＝0.626

σ＝N／ΨA

=9.75×

103/0.626×

4.89×

102=31.85N/mm2＜180N/mm2

图5

立柱稳定性满足要求。

3.2.悬挑工字钢验算（见图5）

悬挑脚手架的水平钢梁是一个悬臂梁，悬挑水平钢梁采用双道锚环固定。

悬挑水平钢梁采用18号工字钢，其中建筑物外悬挑段长度按最长处4.4m验算。

最大弯矩 

（4.270+3.220+2.320）=96kN.m

支座反力

＝96/4.4＝21.8kN

最大应力σ=M/1.05W+N/A=96×

106/（1.05×

185400.0）+0=493.1N/mm2；

水平支撑梁的最大应力计算值493.1N/mm2大于水平支撑梁的抗压强度设计值215.000N/mm2，单根工字钢不满足要求！

4.对初步方案的调整及验算

4.1.对初步方案的调整

图6

对以上纯悬挑工字钢支撑体系进行调整：

在天面下两层（28、29层）采用满堂钢管斜撑体系加固。

（见图6）在天面下两层（28、29层）采用满堂钢管斜撑体系加固。

纵横杆间距与上部对应，以便将上部荷载有效传递。

4.2.对调整后悬挑工字钢的验算

4.2.1.工字钢的承载验算

先验算工字钢下内两根斜杆的承载：

内外斜杆水平杆步距匀按1600考虑

长细比λ＝L／i=1600/15.8=101.3

查表得Ψ＝0.580A=4.89cm2

Nmax=σ×

ΨA=180×

0.580×

102=51052N=51.1KN

根据单扣件抗滑承载力8KN，双扣件抗滑承载力12KN考虑。

则下方斜撑可承受最大弯矩为：

单扣件Mmax=8×

cos390×

3.385+8×

cos330×

4.270=49.69KN.M

双扣件Mmax=12×

3.385+12×

4.270=74.54KN.M

则双扣件情况下，工字钢最大应力σ=M/1.05W+N/A=（96-74.5）×

106/（1.05×

185400.0）+0=110.4N/mm2＜215.000N/mm2

所以，在28、29层增加满堂斜撑后，承载满足要求！

只是需特别说明的是：

工字钢下方承压水平杆需采用双扣件。

4.2.2.压锚钢筋验算

单道压筋（φ20的圆钢）fmax=3.142×

102×

215=67553N=67.553KN

可以足够满足要求。

5.施工过程中的注意事项

5.1.在搭设此悬挑支撑体系时，需待屋面梁板砼强度达到设计强度时进行；

拆除时，需待高空大悬挑结构的外装饰、装修工程验收合格后，方可全面拆除排架、工字钢平台和桁架梁，按照后搭的先拆、先安装的后拆顺序进行拆除，并及时将拆除下的材料转运出场外。

5.2.在工字钢梁上排架立杆处，焊接Φ25长100mm的钢筋，作为立杆的支点，以保证立杆不位移，工字钢不偏心受力。

5.3.钢平台周边的临空面，应先期设置安全防护栏杆，并随着排架的搭设，及时用安全网进行全封闭的安全围护。

5.4.模板支撑系统的钢管脚手排架与结构的相邻处，应尽量每步每架设置刚性连墙杆，且与内排架联结成整体，以提高悬挑排架支撑系统的整体稳定性。

5.5.在支撑体系外围护杆上端设置避雷针，与整幢建筑物楼层内避雷系统连成整体。

（4）预防或者减轻不良环境影响的对策和措施的合理性和有效性；

5.6.在浇筑梁板混凝土时，按照先里后外、先中间后两边的顺序进行，确保满堂内脚手架比悬挑架先受力，以防倾覆。

（2）评价方法的适当性；

5.7.采用泵送混凝土时，混凝土不得直接倾倒在悬挑部位边梁内，而应倒在框架边梁的内侧，由人工铲运至悬挑部位以减小泵送混凝土对悬挑部位的冲击。

5.8.操作人员不得在悬挑部位集中，要分散开来，由尽量少的人员在悬挑部位进行操作。

1.建设项目环境影响评价机构的资质管理5.9.在凝土浇筑过程中，派专人看护支撑系统，不少于2人，密切注意支撑系统的变化，观察支撑有无异常响声、变形，发现异常情况立即通知现场施工人员撤离。

（1）内涵资产定价法6．综合效果及施工体会

（五）安全预评价方法　　本悬挑结构于2007年12月19日顺利浇筑完，浇筑中无异常情况，施工质量很好。

从本工程的排架支撑成功实施得到以下几点启示：

C.可能造成较大环境影响的建设项目，应当编制环境影响报告书

图7

　　1.大悬挑结构属于超常规砼结构，其支撑系统的方案设计至关重要，必须建立在较为精确的计算基础上，不能光靠经验解决。

（1）结合评价对象的特点，阐述编制安全预评价报告的目的。

2.在悬空模板支撑架设计中，应从工程实际需要，现场现有条件出发,设计的荷载传递路径应清晰，计算模型的简化应偏于安全。

（三）环境标准和环境影响评价技术导则3.此类高空大悬挑结构，若悬挑长度更大，仍可充分利用原有结构条件采用：

2.环境影响报告表的内容图8

a.在高空大悬挑结构的下一层，采用“工字钢悬挑+槽钢斜撑结构体系”（见图7）。

b.在高空大悬挑结构的下一层，安装钢结构的桁架梁，在桁架梁上安装工字钢或槽钢，形成安全、可靠的工作平台。

c.在高空大悬挑结构的下两层或三层，采用“工字钢悬挑+钢丝绳斜拉结构体系”（见图8）。

1.环境总经济价值的构成