1、1超大截面梁支撑体系施工与计算中煤第七十二工程处 摘要：结合具体工程实例，介绍了超大截面梁支撑体系的施工方法，阐述了梁的施工和支撑体系的计算，以确保超大截面梁支撑体系的安全施工，积累了大截面梁的安全施工和计算经验。关键词：超大 截面 支撑 计算1 工程概况平朔东露天原煤仓工程位于山西省朔州市，钢筋混凝土预应力筒仓结构，漏斗深梁高度均超过 4.5 米，宽度超过 1.2 米，梁支撑体系高度约 7 米，施工难度大。2 施工方法1）梁模板施工施工工艺：放梁轴线、钢管支撑位置线搭设满堂脚手架铺梁底支梁侧模模板验收。在混凝土承台上放出相应的模板控制线，梁底模板支设时，由下部吊线施工。2）在混凝土承台上按照
2、支撑设计放出钢管位置线，钢管脚手架搭设严格按照放线进行搭设。梁底支撑立杆沿梁跨度方向间距 600mm，沿截面方向间距300mm。3）支撑脚手架步距控制在 1200mm 以内，立杆上部横杆用顶托支撑。遇底部或顶部高度不同时，用底部和顶部安装的可调顶托进行调节，满堂脚手架立杆采用对接。4）梁底采用双根 50mm100mm 木方做楞，间距 200。为增强满堂脚手架的整体稳定，在满堂脚手架横杆端头设置调节顶托与仓墙壁顶紧加固。3 梁模板计算梁模板计算依据建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范 （JGJ130-2001） 、 混凝土结构设计规范GB50010-2002、 建筑结构荷载规范(GB 50009
3、-2001)、 钢结构设计规范(GB 50017-2003)等规范编制。选择梁段:SL2 （1300 mm4900 mm）进行验算。3.1模板支撑及构造参数梁截面宽度 B:1.30m；梁截面高度 D:4.90m立杆纵距（沿梁跨度方向间距）La:0.60m；立杆上端伸出至模板支撑点长度a:0.15m；脚手架步距:1.20m；梁支撑架搭设高度 H：6.80m；梁两侧立柱间距:1.80m；2承重架支设:多根承重立杆，木方支撑垂直梁截面；梁底增加承重立杆根数:5根；立杆横向间距或排距Lb:0.30m；采用的钢管类型为483.50；3. 2荷载参数模板自重:0.30 kN/m 2；钢筋自重:1.50kN
4、/m 3；施工均布荷载标准值:2.5 kN/m 2；新浇混凝土侧压力标准值:51.0 kN/m 2；倾倒混凝土侧压力:2.0kN/m 2；振捣混凝土荷载标准值:2.0 kN/m 23.2.1材料参数木材弹性模量E：10000.0 N/mm 2；木材抗弯强度设计值fm：17.0 N/mm 2；木材抗剪强度设计值fv：1.7 N/mm 2；面板类型：胶合面板；钢材弹性模量E：210000.0 N/mm 2；钢材抗弯强度设计值fm：205.0 N/mm 2；面板弹性模量E：9500.0 N/mm 2；面板抗弯强度设计值fm：13.0 N/mm 2；3.2.2梁底模板参数梁底模板木方支撑的间距：200
5、.0 mm；面板厚度：12.0 mm； 梁 截 面 尺 寸 ： b*h=130*490梁 底 支 撑 体 系 ： 跨 度 方 向 横 杆 间距 ： 30m；梁 底 支 撑 立 杆 间 距 ： 60m.3.3梁底模板支撑计算3.3.1荷载的计算：31)钢筋混凝土梁自重：q1 = (24.000+1.500)4.9000.600=74.970 kN/m；2)模板的自重线荷载：q2 = 0.3000.600(24.900+1.300)/ 1.300=1.537 kN/m；3)活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载：经计算得到，活荷载标准值: P 1= (2.500+2.000)1.3000.
6、600=3.510 kN；3.3.2方木的支撑力验算均布荷载 q = 1.274.970+1.21.537=91.808 kN/m；集中荷载 P = 1.43.510=4.914 kN；方木计算简图经过计算得到从左到右各方木传递集中力(即支座力)分别为：N1=7.850 kN；N2=22.611 kN；N3=18.960 kN；N4=25.166 kN；N5=19.322 kN；N6=22.521 kN；N7=7.850 kN；方木按照三跨连续梁计算。本算例中，方木的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:W=10.00010.00010.000/6 = 166.67 cm3；I=10.00010.
7、00010.00010.000/12 = 833.33 cm4；1)方木强度验算:最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的弯矩和，计算公式如下:均布荷载 q = 25.166/0.600=41.943 kN/m；最大弯距 M =0.1ql 2= 0.141.9430.6000.600= 1.510 kN.m；最大应力 = M / W = 1.510106/166666.7 = 9.060 N/mm2；抗弯强度设计值 f=13.0 N/mm 2；方木的最大应力计算值 9.060 N/mm 2 小于 方木抗弯强度设计值 13.0 N/mm 2,满足要求。42)方木挠度验算:最大挠度考虑为静
8、荷载与活荷载的计算值最不利分配的挠度和，计算公式如下:方木最大挠度计算值 = 0.67734.953600.0004 /(10010000.000833.333104)=0.368mm于方木的最大允许挠度 =0.6001000/250=2.400 mm于方木的最大挠度计算值 = 0.368 mm 于于 于于于于于于于于于 =2.400 mm于于于于于于3.3.3支撑钢管的强度验算支撑钢管按照连续梁的计算如下计算简图(kN)支撑钢管变形图(kN.m)支撑钢管弯矩图(kN.m)经过连续梁的计算得到：最大支座反力 R =25.17 kN；5最大弯矩 M max=0.644 kNm；最大挠度计算值 V
9、 max=0.381 mm；支撑钢管的最大应力 =0.64410 6/5080.0=126.758 N/mm2；支撑钢管的抗压设计强度 f=205.0 N/mm 2；支撑钢管的最大应力计算值 126.758 N/mm 2 小于 支撑钢管的抗压设计强度 205.0 N/mm2,满足要求!3.4梁底纵向钢管计算纵向钢管只起构造作用，通过顶托连接到立杆。3.5立杆的稳定性计算:立杆的稳定性计算公式其中 N - 立杆的轴心压力设计值，它包括：横杆的最大支座反力： N1 =25.17 kN ；脚手架钢管的自重： N 2 = 1.20.1736.800=1.415 kN；N =25.17+1.415=26
10、.585 kN；- 轴心受压立杆的稳定系数，由长细比 l o/i 查表得到；i - 计算立杆的截面回转半径 (cm)：i = 1.58；A - 立杆净截面面积 (cm 2)： A = 4.89；W - 立杆净截面抵抗矩(cm 3)：W = 5.08； - 钢管立杆轴心受压应力计算值 ( N/mm 2)；f - 钢管立杆抗压强度设计值：f =205.00 N/mm 2；lo - 计算长度 (m)；如果完全参照扣件式规范不考虑高支撑架，按下式计算 lo = k1uh (1)k1 - 计算长度附加系数，取值为：1.155 ；u - 计算长度系数，参照扣件式规范表5.3.3，u =1.700；上式的计
11、算结果：立杆计算长度 L o = k1uh = 1.1551.7001.200 = 2.356 m；Lo/i = 2356.200 / 15.800 = 149.000 ；6由长细比 lo/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数= 0.312 ；钢管立杆受压应力计算值 ；=26585/(0.312489.000) = 174.25 N/mm2；钢管立杆稳定性计算 = 174.25N/mm2 于于 于于于于于于于于于于于于 f = 205.00 N/mm2于于于于于于如果考虑到高支撑架的安全因素，适宜由下式计算lo = k1k2(h+2a) (2)其中，k 1 为计算长度附加系数，查表1取值1
12、.185；k 2 为计算长度附加系数，按照表2取值1.012； h+2a = 1.500。由长细比 lo/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数= 0.489 ；钢管立杆受压应力计算值 ；=26585/(0.489489.000) = 111.18 N/mm2；钢管立杆稳定性计算 = 111.18 N/mm2 于于 于于于于于于于于于于于于 f = 205.00 N/mm2于于于于于于4 施工效果本工程超大截面梁有 20 多道，均按照该支撑体系模式组织施工和验算，混凝土浇筑后梁的挠度均小于 5mm，架体未发生任何失稳和变形异常情况，施工安全可靠。参考文献：1胡成，杜云，叶烨.不同高宽比偏心支撑框架在地震作用下的反应J.山西建筑，2008，34（9）：116117.
