高位大悬挑阳台支撑体系设计与施工.docVIP

PAGE PAGE 1 高位大悬挑阳台支撑体系设计与施工 　　[摘要]：本文通过工程实例，介绍了高位大悬挑阳台支撑体系的设计和施工方法，以及这种施工方法的效果和优点,做了较为详尽的叙述。 　　关键词：高位大悬挑阳台支撑体系施工 　　中图分类号：S611文献标识码：A文章编号： 　　1.前言 　　随着社会经济的发展,建筑师为满足人们的审美要求，不断探索着新的建筑造型，高空悬挑结构越来越多。在不少公共建筑,为彰显建筑效果，常采用高位增加悬挑结构,但同时也增加了施工难度。一般高空悬挑结构支模施工一般有跨度大、高度高、施工荷载大等特点。2.工程概况 　　和力中心工程位于石家庄市体育大街与谈南路西北角。该工程由石家庄和力长安房地产开发有限公司投资开发，江苏省苏中建设集团股份有限公司施工总承包，河北顺诚工程建设项目管理有限公司监理。写字楼地下一层，地上二十七层，框架结构。本工程写字楼二十至二十三层南侧-/-轴部分挑出阳台，挑出长度3.8米，纵向8.8米，且轴处有剪力墙，以上悬挑设计使得建筑立面有较强层次感，美观大方。 　　3.方案设计 　　高位大悬挑混凝土结构施工主要需要解决其模板支撑体系，模板支撑体系的选择主要是要保证其要有足够的承载能力、刚度和稳定性，应能可靠地承受新浇混凝土的自重、侧压力和施工过程中所产生的荷载及风荷载，构造简单，装拆方便，便于钢筋的绑扎、安装和混凝土的浇筑、养护，本例中难点主要是在二十层及以上部位悬挑，距地距离大，悬挑长度近四米。考虑到板厚及梁截面尺寸较小，常规尺寸支撑体系可以满足施工要求，重点需要解决满堂支撑体系的支撑问题，可考虑以下几种方案。 　　（1）落地式普通钢管扣件式支撑体系方案 　　采用落地式普通钢管扣件式支撑体系，其搭设高度超过60m，按照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011中5.1.9条款中规定，容许长细比[λ]=250及6.8.2条款中规定满堂脚手架搭设高度不宜超过36m，6.9.1条款中满堂支撑架搭设高度不宜超过30m，故落地式普通钢管扣件式支撑体系不适宜。 　　（2）普通钢管悬挑下撑上拉架体体系方案 　　采用普通钢管悬挑下撑上拉架体，基于轴处有剪力墙,架体与内侧模板支撑体系无法拉结，如剪力墙后施工在工序上也不可行。 　　（3）普通钢管悬挑方案 　　采用钢管悬挑，悬挑长度长，6m钢管无法保证锚固长度，采用搭接不便验算。且从下一层开始搭设支撑杆，施工高度高，搭设难度大，《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011未明确钢管悬挑做法，施工缺乏依据。 　　（4）钢悬挑支架支模体系 　　采用型钢悬挑支架支模体系，考虑到轴处剪力墙，采用型钢支架后期拆卸不便，如采用钢丝绳斜拉更易进行处理，且钢丝绳以剪力墙顶为支座，对称受力，模板支架按照楼层模板施工方案组织施工，计算时需重点考虑型钢强度、变形验算。优先选用此方案。 　　具体布置型式为：在悬挑阳台下一层结构平板上南北方向悬挑I20a型热轧普通工字钢，作为阳台模板模板支架立杆支座。悬挑工字钢长度9米，悬挑端考虑4米，内部考虑5米，满足锚固段为非锚固段1.25倍的要求。悬挑梁尾端设置两道U型钢筋铁环，最内侧铁环距离悬挑工端部200mm，铁环采用直径20mm圆钢锚固与结构平板上，铁环与结构平板钢筋焊接，锚固长度不小于35d。锚固铁环与悬挑工字钢间隙用木楔楔紧。采用直径14的钢丝绳斜拉工字钢，一端悬挑在工字梁外侧，另一端锚固在内侧铁环上。悬挑阳台模板支架按照楼层模板施工方案组织施工，模板支架设置斜向支撑，将荷载向建筑物方向传递。 　　4.方案计算 　　本工程采用十根工字钢，承受4条主梁，及边框梁，在该处可以看成两根工字钢承受一条梁的荷载，高空支模宽度8.85米，悬挑长度3.8米，可近视看成每榀梁承受885mm宽度。楼板及纵向梁看成均布荷载，边框梁看成集中荷载。最危险阶段为十九层悬挑梁施工阶段，上部施工时十九层结构可分摊部分荷载，故仅对十九层部位悬挑结构施工时I20a工字钢悬挑梁进行验算，同时钢别管支架纵向立杆间距950mm，横向立杆间距885mm，设置扫地杆、合计三道水平拉杆。 　　4.1计算模型 　　考虑采用支撑体系中剪力墙刚度大及钢丝绳卸荷作用，直径14的钢芯钢丝绳最小破断拉力达110KN，远远超过所需承载的要求，因此工字钢连接处可按铰支座考虑，型钢计算可按简支计算，前提是需要复核支座处位移值，可先按工字钢悬挑结构计算，然后考虑钢丝绳卸载作用按铰支计算型钢结构。 　　图1计算模型 　　4.2计算过程 　　4.2.1按悬挑结构计算型钢梁 　　图2计算模型 　　立杆传递给型钢(按满堂支撑体系计算)：F1=6.99KN 　　工字梁自重：q=27.91kg/m×9.8N/1000=0.27KN/m 　　简化成均布荷载计算