模板支撐系統用工字鋼做過梁的應用

梅 權 武

(大冶市銅綠山建筑工程有限責任公司，湖北 大冶 435100)

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模板支撐系統用工字鋼做過梁的應用

梅 權 武

(大冶市銅綠山建筑工程有限責任公司，湖北 大冶 435100)

為滿足武漢長青壹號項目工程建設的工期要求，提出了用工字鋼作為模板支撐架過梁的方案，介紹了工字鋼的選擇及受力計算方法，并總結了施工中的注意事項，達到了預期的施工效果。

模板支撐系統，工字鋼，腳手架，受力計算

1 工程概況

長青壹號項目位于武漢東西湖區常青花園養殖場東。該擬建項目工程總建筑面積約156 676.06 m2，其中地下室總建筑面積42 158 m2，地下1，2層建筑面積均為21 079 m2。地上是101號～106號樓商住樓及其配套建筑。

101號樓商鋪區域因臨近主樓，基坑深度接近8 m，由于設計1層結構未設計樓板面，2層樓樓板面標高5.95 m，如果直接從基坑底部搭腳手架起來施工2層樓板面，則模板支撐腳手架搭設高度近14 m。按照危險性較大的分部分項工程安全管理辦法，搭設高度超過8 m的混凝土模板支撐專項方案需通過專家論證后才能組織施工。該項目101號樓商鋪區域施工已臨近新年，如按照常規思路走專家論證程序，無法滿足工程建設工期要求，因此采用了在101號樓商鋪1層鋪設工字鋼過梁，在工字鋼梁上搭設模板支撐腳手架的方案，避開了超過8 m混凝土模板支撐專項方案需專家論證流程的要求。

2 模板支撐系統的設計

2.1 工字鋼的選擇及受力計算

1)工字鋼的選擇。由于該工程懸挑型鋼腳手架施工擬采用16號工字鋼，為了充分利用材料，故鋼過梁優先考慮使用16號工字鋼，便于材料周轉。101號樓1層商鋪結構梁跨度均小于4 m，經模擬計算，在跨度4 m以下梁鋪設16號工字鋼過梁的情況下，受力后工字鋼撓度滿足規范要求。

2)工字鋼受力計算。

a.工字鋼受力分析：依據上部鋼管腳手架的搭設方式及混凝土樓板自重，可以計算出上部樓板混凝土、鋼筋、模板、鋼管腳手架支撐、施工活載通過每根鋼管腳手架傳到工字鋼上面為8.23 kN集中荷載力，計算簡圖如圖1所示。

b.工字鋼單元驗算：內力范圍、最大撓度。

內力范圍：彎矩設計值為-19.38 kN～0.03 kN，剪力設計值為-21.06 kN～21.06 kN；最大撓度：最大撓度13.44 mm，最大撓跨比1/298符合規范要求。

強度應力。最大剪應力τ=Vmax×S/l/tw=21.06×80 126/11 300 000/6.0×1 000=24.9 MPa≤fv=125 MPa，滿足要求。

最大正應力σ=Mmax/γ/W=19.38/1.05/141 250×1e6=130.7 MPa≤f=215 MPa，滿足要求。

穩定應力。受壓翼緣自由長度l1=1 500 mm，面外回轉半徑i=18.9 mm，面外長細比λ=1 500/18.9=79.4。

整體穩定系數φb=1.07-λ2/44 000×235/fy=1.07-79.42/44 000×235/235=0.93。

最大壓應力σ=Mmax/φb/W=19.38/0.93/141 250×1e6=148.1 MPa≤f=215 MPa，滿足要求。

工字鋼單元驗算結論：由于在進行模板鋼管腳手架支撐架計算時，荷載進行了最不利的組合，從而通過腳手架傳到工字鋼的力8.23 kN取值偏大，加之施工工序要求，混凝土施工先澆筑柱、再澆筑梁，最后澆筑板，且板上層鋼筋落在梁上面，造成由板實際傳到腳手架的力有所折扣，現場觀察工字鋼實際下撓變形不明顯，因此在跨度4 m以下梁鋪設16號工字鋼過梁的情況下，16號工字鋼滿足規范和使用要求。

2.2 工字鋼上腳手架設計參數選擇

2層樓層高5.95 m，樓板厚150 mm，采用φ48×3的鋼管腳手架搭設滿堂支撐架，縱、橫跨900 mm，步距1 500 mm。常規腳手架設計這里不做演算。

3 施工注意事項

1)工字鋼的布置應依據上面腳手架間距進行布置，確保腳手架落在工字鋼中心位置。2)鋼管腳手架落在工字鋼上面，應用焊接200 mm高直徑25的鋼筋，用于固定鋼管，防止鋼管的滑動。3)提前做好工字鋼布置圖，依據布置圖在1層混凝土梁內預埋φ20的U型錨桿，用來對工字鋼進行加固固定。4)做好鋼管腳手架的監測，腳手架監測項目：立桿垂直變形、支架整體水平位移等。

4 實際施工效果

模板支撐架落在工字鋼上面見圖2。

經現場觀察，在跨度4 m以下梁鋪設16號工字鋼過梁的情況下，現場觀察工字鋼實際下撓變形不明顯，2層混凝土樓板底面平整，達到了預期的施工效果(見圖3)。

5 結語

本工程模板支撐架采用工字鋼做過梁，既簡單、安全又經濟，且工字鋼拆卸后還可以作為懸挑腳手架的型鋼材料，材料得到充分周轉利用，工字鋼做過梁的施工方法為無樓板層模板支撐系統提供了一種思路，具有借鑒意義。

[1] GB 50367—2013,混凝土結構加固設計規范[S].

[2] JGJ 130—2011,建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規范[S].

[3] GB 50755—2012,鋼結構工程施工規范[S].

The application of formwork supporting system using I-beam as lintel

Mei Quanwu

(DayeTonglvshanConstructionEngineeringLimitedLiabilityCompany,Daye435100,China)

In order to meet the schedule requirements of engineering construction of Wuhan Changqing No.1 project, this paper proposed the scheme using I-beam as the formwork support lintel, introduced the selection and force calculation method of I-beam, and summarized the matters needing attention in construction, reached desired construction effect.

formwork support system, I-beam, scaffold, force calculation

1009-6825(2017)10-0112-02

2017-01-20

梅權武(1979- )，男，工程師

TU755.2

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