高層建筑內退式結構高大懸空模板懸挑鋼梁安全檢算

李慧慧

摘要：集團公司承接的某高層建筑項目，部分結構設計為內退式，即上層較下層結構梁、板向外延伸，導致上層樓板模板支架懸空，水平懸挑鋼梁延伸長度較普通樓板大幅增長，安全危險性增大，在臨時結構設計時，除考慮模板支撐體系本身的安全性外，還需考慮為滿足懸挑鋼梁剛度采取的輔助措施，本工程懸挑臨時結構設計懸挑構件采用工字鋼為主、次梁，作為模板支撐體系的基礎，在工字鋼主梁下設同間距工字鋼斜撐，同時在上層位置加設鋼絲繩進行卸荷的施工工藝。本文結合施工過程中的實際應用，重點介紹內退式結構高大懸空模板懸挑工字鋼受力情況檢算。

關鍵詞：內退式;模板支架懸空;受力檢算

前言

內退式結構由于結構設計本身的特殊性，在懸空模板臨時支撐結構設計時，主要包括工字鋼為主、次梁的模板支撐體系，同間距工字鋼斜撐和鋼絲繩卸荷三部分。

1檢算概況

某高層建筑項目，

3層層高6.9米，4層層高5.1米。5層模板支撐體系基礎為懸挑工字鋼平臺，其布置在4層樓板上。平臺主梁為20#a工字鋼，布置間距為900mm，局部地方布置間距1850mm，懸挑長度為4000mm，錨固長度為5000mm。主梁上布置16#工字鋼作為次梁，布置間距為800+100+850+900+900mm;在主梁下面設置14#工字鋼斜撐，布置間距900mm，斜撐在距主梁懸挑端部1500mm處與主梁焊接，斜撐下部與3層樓板上預埋鋼板焊接;在此部位5層位置設置φ20鋼筋錨環，采用φ20的6×19w+1wR鋼絲繩進行卸載，卸載鋼絲繩距主梁端部200mm。樓板模板支撐架立桿間距為900mm，步距為1500mm。

2荷載標準值

模板及支架自重G1k，取0.75KN/m2，新澆筑混凝土自重G2k，取24KN/m3;鋼筋自重G3k：板取1.1KN/m3，梁取2.5KN/m3;施工人員及設備荷載Q1k：均布取2.5KN/m2，集中取2.5KN（當計算立桿軸力時，取值1.0KN/m2）;混凝土水平振搗產生的荷載Q2k：平面取2.0KN/m2;傾倒砼時產生的荷載標準值Q3k，取2KN/m2;荷載分項系數γ：G1k～G4k取值1.2，Q1k～Q3k取值1.4。

3工藝參數

4安全結算

（1）聯梁強度驗算σmax=Mmax/W=3.896×106/141000=27.63N/mm2≤[f]=215N/mm2。（2）抗剪驗算τmax=Qmax/（8Izδ）[bh02-（b-δ）h2]=21.616×1000×[88×1602-（88-6）×140.22]/（8×11300000×6）=25.545N/mm2。τmax=25.545N/mm2≤[τ]=125N/mm2。（3）撓度驗算νmax=0.054mm≤[ν]=la/250=900/250=3.6mm。（4）主梁強度驗算σmax=Mmax/W=15.008×106/237000=63.327N/mm2≤[f]=215N/mm2。（5）主梁抗剪驗算τmax=Qmax/（8Izδ）[bh02-（b-δ）h2]=46.893×1000×[100×2002-（100-7）×177.22]/（8×23700000×7）=38.152N/mm2，τmax=38.152N/mm2≤[τ]=125N/mm2。（6）主梁撓度驗算νmax=1.438mm≤[ν]=2×lx/400=2×4000/400=20mm。（7）支座反力計算R1=-0.335kN，R2=34.039kN，R3=70.875kN。（8）下撐桿件驗算。軸心受壓穩定性計算：σ1=NX1/（φ1A）=79241.031/（0.601×2150）=61.325N/mm2≤f=205N/mm2，對接焊縫驗算：σ=NX/（lwt）=79.241×103/A=79.241×103/2150=36.856N/mm2≤fcw=185N/mm2，懸挑主梁整體穩定性驗算：主梁軸向力：N=[（NXZ1）]/nz=[（35.438）]/1=35.438kN，壓彎構件強度：σmax=Mmax/（γW）+N/A=15.008×106/（1.05×237×102）+35.438×103/3550=70.293N/mm2≤[f]=215N/mm2，受彎構件整體穩定性分析：σ=Mmax/（φbWx）=15.008×106/（0.718×237×103）=88.26N/mm2≤[f]=215N/mm2，錨固段與樓板連接的計算，錨固點壓環鋼筋受力：N/2=0.168kN，壓環鋼筋驗算：σ=N/（4A）=N/πd2=0.335×103/（3.14×202）=0.267N/mm2≤0.85×[f]=0.85×65=55.25N/mm2，計算全部符合要求。

5結束語

通過檢算可知，懸空模板臨時支撐結構懸挑水平工字鋼鋼梁強度、撓度和穩定性計算均滿足規范要求，安全性滿足要求，可以滿足施工臨時支撐體系需要。

參考文獻：

[1]中華人民共和國建設部.GB50009-2012建筑結構荷載規范.2012.

[2]中華人民共和國建設部.JGJ202-2010建筑施工工具式腳手架安全技術規范.2010.