屋顶悬挑停机坪钢筋砼结构模板支撑设计

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【摘 要】屋顶停机坪位于标高91.35m的屋顶构架上，悬挑现浇钢筋砼梁板结构，板厚150mm，挑拉结合的悬挑梁板模板满堂支架，分件卸荷。

【关键词】悬挑钢筋混凝土结构；模板支撑；挑拉结合

Apron reinforced concrete structure cantilevered roof support design template

Wen Jian-cheng

（Jiangsu Tongzhou four Construction Group Co.， Ltd.， Jiangsu Tongzhou 226351）

【Abstract】The elevation of 91.35m roof helipad is located on the roof trusses， cantilevered situ reinforced concrete slab structure， thickness 150mm， pick a combination of cantilevered slab pull Trestle templates， sub-parts unloading.

【Keyword】cantilevered reinforced concrete structure； template support； pick pull combination

1.工程概况：

某工程为钢筋混凝土框架-剪力墙结构，地下二层，地上十九层，由裙楼、主楼、塔楼组成，建筑高度91.35m；建筑面积180000m2。

该工程一塔楼的屋顶构架91.35m处设计了直径27.1m钢筋砼结构的停机坪，板厚150mm，停机坪下为构架，在位置18-19交K-L处，悬挑长3.8m的圆弧梁板，悬挑结构为现浇板带十字梁和外环梁，梁截面有两种形式，悬挑出的梁截面为400×600mm，梁间距4000mm。两构架的框架柱间梁截面为500×1000mm，悬挑结构的四周环梁截面为400×600mm。见图1。

2.施工难点

难点1：屋顶停机坪建在该工程屋顶的构架之上，现浇钢筋砼梁板结构，板厚150mm，梁截面最大高度达1000mm。

难点2：屋顶停机坪悬挑出的结构部位，自+0.000至91.35m处为空旷部位，停机坪之下无建筑，上部无可用作的拉结件。

难点3：楼层面在83.95m处为现浇结构，而自标83.95m至88.15m处为构架，无结构楼层面。因而，屋顶楼面结构的钢筋混凝土的模板支撑有难度。

3.模板支撑方案的设计

对屋顶停机坪的钢筋砼梁板结构模板支撑方案，从两个方面分析，一是屋顶停机坪结构的模板支撑，另一是停机坪悬挑结构的模板支撑。

屋顶停机坪结构的模板支撑，仅能支撑在标高83.95m的楼面上，模板支架的支撑高度为7.4m，按照建筑施工模板支撑的规范，采用扣件式钢管满堂支撑架体法，梁截面最大500×1000mm，梁的模板支撑立杆纵向间距800mm，横向间距1200mm，中间加一根立杆支撑，板部位的模板支撑立杆间距900mm，梁板的立杆间距合模数。

悬挑停机坪的钢筋混凝土结构，位于91.35m的屋顶高空，更无法用落地式的钢管脚手架支撑，如果采用钢桁架式的模板支撑，因悬挑结构自重较大，悬挑梁较长，钢桁架的支撑面也不可行，而且成本大。见图2。

采用悬挑支撑架体模板支撑体系。以工字钢作挑梁，钢筋作拉索，形成挑拉结合的模板承力支撑架体，模板的支撑立杆支撑在模板支架的悬挑工字钢托梁上。现浇钢筋混凝土结构梁板的荷载，通过支撑立杆，传递至挑拉结合的模板支撑架体上。

悬挑架体承力托梁选I20b工字钢，总长9m ， 悬挑出长3.9m ，根部搁置于标高为83.95m结构楼面。悬挑端采用2 HRB400 20钢筋斜拉于构架梁上。

钢拉杆分两段，上段拉杆的一端加工成滚轧直螺纹，一端与上层结构的预埋铁板焊接，下段拉杆的两端均制作成滚轧直螺纹，并选择用与HRB400直径20相配的直螺纹套筒连接。钢拉杆与悬挑钢挑梁间成45o～60o的水平夹角。钢拉杆的末端穿过钢托梁的托架，用滚轧直螺纹可调节套筒锚固锁定。

钢托梁悬挑端托耳架，选用L50×6角铁，长300mm，在角铁的一侧按拉杆穿入角钻直径22mm孔，角铁的两折侧边口与工字钢托梁焊接。见图3。

图3 悬挑支撑钢托梁托耳节点

悬挑梁固定端采用3道HPB235φ16U型锚固钢筋，其形状见图4。

图4 U型锚固筋示意图

在钢托梁的上表面每根支撑立杆的位置，焊接焊接Ф25mm长200mm短钢筋，用作钢管立杆支撑的限位止，搭设过程防止钢管滑动位移。（见图5）

4.工字钢挑梁的受力计算

4.1计算模型及荷载施加（单位：kN）

图5 钢挑梁计算模型示意图

4.2计算反力

反力：最大22.9kN

4.3计算变形量

变形：最大3.8mm

4.4稳定性验算

（1）抗弯

弯矩：最大22.4kN

反力：最大22.9kN

钢梁采用20#工字钢，Wx= 237000mm3，ψb=0.93

（2）抗剪

剪力：最大22.9kN

钢梁采用20#工字钢，Sx=13800mm3，Ix= 23700000mm3，tw=7.0mm2

4.5吊拉钢筋验算

单根HRB400 20的钢筋拉力为3.14（20/2）2×360=113.04kN

双根拉力为113.04kN×2=226.08kN

I20B工字钢与吊拉钢筋的夹角45°

吊拉钢筋能承受的拉力为 226.08kN×sin45°×0.8（安全系数）=127.89kN>13.8kN能满足要求。

4.6锚固钢筋的验算

单根HPB235φ16的钢筋拉力为

3.14（16/2）2×210=42.2kN

锚固点钢筋对支座的力矩为

42.2×（1.3+1.6）=122.38kN.m

计算荷载对支座的力矩为

2.4×0.4+2.4×0.8+12.4×1.2+2.4×1.8+2.4×2.4+2.4×3+7.3×3.6=61.32kN.m

122.38kN.m×0.8（安全系数）

=97.9kN.m>61.32kN.m

锚固点钢筋能满足要求。

图6 悬挑支撑架体搭设过程图片

图7 模板拆除后悬挑停机坪结构图片

图1 屋顶停机坪悬挑结构平面图

图2 悬挑支撑架立面图

5.结语

通过对该屋顶悬挑钢筋砼结构梁板的模板支撑设计，解决了悬挑停机坪钢筋砼梁板结构模板支撑的难题，形成了高空悬挑钢筋混凝土结构梁板挑拉结构支撑架的新方法，通过施工，圆满完成了停机坪现浇结构梁板的施工，效果良好。

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【文章编号】1006-2688（2013）08-070-05