斜支撑(工字钢斜支撑与钢悬挑梁组合支撑架施工技术)

Posted 2023-05-28

篇首语：我永远要记得我所想要的。而不是我所恐惧的。本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了斜支撑(工字钢斜支撑与钢悬挑梁组合支撑架施工技术)相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

斜支撑(工字钢斜支撑与钢悬挑梁组合支撑架施工技术)

本文转载自“施工技术《工字钢斜支撑与钢悬挑梁组合支撑架施工技术》，作者：陈年和，殷粉芳等”，仅用于学习分享，如涉及侵权，请联系删除！

[摘要】结合深圳月亮湾山庄三期工程，详细介绍了工字钢斜支撑与钢悬挑梁组合的支撑架应用技术，进行了支撑架体系的设计与施工，对型钢在结构上的锚固和支撑架节点构造做了详细说明，设计的支撑架体系在该工程的应用效果较好。

[关键词]支撑架；斜支撑；钢悬挑梁；节点构造；施工技术

0 引言

在深圳地区，根据业主要求，多数超高层建筑在某层进行楼板悬挑，当外挑楼板施工时，需要搭设支撑平台承受混凝土和施工荷载的模板系统；但搭设高支模系统进行施工，超高层建筑高度往往在200m以上，外挑楼板上、下层存在交叉作业，故支模搭设和拆除存在很大的安全隐患，且施工难度非常大。因此，可参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130--2011设置悬挑主梁以承受上部荷载；对于楼层凸出范围较大的悬挑结构，有些工程中采用在钢丝绳斜拉索与工字钢悬挑梁组合平台体系上搭设模板支撑架的方式，该方法在一定条件下可行，但由于钢丝绳不参与计算，只是安全储备，因此该方法也会受到限制。本文以某工程项目实际设置为例进行设计计算，探讨其受力情况，并介绍了施工工艺及节点构造，为今后的类似工程施工提供了安全可靠的参考依据。

1方案设计

1．1工程概况

本工程总建筑面积54 205．1m2，其中地下建筑面积13 401．86m2、地上建筑面积40 803．24m2。地上共26～29层，地下3层，每个楼层的标准层层高3．15 m，建筑总高度99．15m。采用悬挑式脚手架施工体系，1号楼29层楼面比标准层结构凸出1 600mm(见图1)；阳台部位的工字钢起算悬挑长度按阳台边梁考虑，施工时在悬挑层的阳台梁下层采用钢管进行回顶支撑加固，经计算，悬挑阳台次梁回顶钢管的间距为1．5m，即回顶位置在相应的斜支撑下，每个支撑下用1根钢管；悬挑阳台主梁下回顶1根钢管。

1．2施工方案

主楼各栋顶层局部比下层标准层结构凸出的

最大长度为1 600mm，凸出边梁截面大小为250mm×400mm，板厚200mm，凸出结构上部无主体，采用工字钢悬挑，工字钢下撑，工字钢布置在凸出结构层下一层楼面，外架的搭设高度仅1层楼+防护栏杆高度，大大减轻了悬挑工字钢上的荷载受力，且三角形的支撑系统相对稳定，产生挠度的可能性很小。在28层楼层处设置悬挑主梁，斜支撑的底端与预埋在27层构件中的预埋件相连，顶端在离阳台外边2 500mm处与主梁焊接，保证斜支撑与工字钢悬挑梁的夹角≥45°。

2 方案实施

2．1设计构造

1号楼于28层楼面悬挑，下撑支点在27层楼面转角处工字钢最大悬挑长度4 600mm，采用18#工字钢悬挑，16#工字钢下撑。在悬挑主梁上按间距1 000mm横向搁置16#工字钢次梁，在次梁上按1 000mm×1 000mm间距搭设模板支撑脚手架。其他部分采用16#工字钢悬挑，平铺在楼板上，锚固点采用直径为20mm的压环钢筋锚固，主梁在建筑物内的锚固长度为4 000mm。悬挑长度为4．15m，工字钢下撑上连接点位于悬挑层距建筑结构外边2．5m处工字钢上，下连接点位于下层结构边梁上。

1号楼后增悬挑工字钢楼层布置剖面如图2所示。

2．2节点构造

2．2．1型钢挑梁与楼板锚固

u形钢箍预埋楼板内如图3所示；如图4所示，依据规范，预埋插入圆钢压环，在伸入楼板内的梁端部设置2～3道卡箍，在阳台梁位置处，设置1道卡箍锚入阳台梁内，卡箍与工字钢焊牢以抵抗外架引起的钢梁水平力。在混凝土施工中要保护好预埋固定环，避免振动棒直接接触预埋件，边振捣边观察，及时校正预埋环位置，保证不产生过大位移。

2．2．2型钢悬挑转角工字钢构造

在楼层转角处，工字钢最大悬挑长度4 600mm，梁受力较大，采取增加梁截面和减小梁间距的措施，采用18#工字钢悬挑，16#工字钢下撑；在主梁交接处，采用焊接方式，并用卡箍把各主梁固定在板内，同时，在梁的夹角处设置加劲肋增加梁的稳定性；采用该种构造方式提高了悬挑梁的稳定性，减小了所承受的荷载，安全可靠。

2．3受力分析

综合考虑悬挑工字钢梁受力情况、悬挑工字钢在楼内受力情况，确定支撑架受力情况。选择最大受力单元，进行荷载传力途径分析，绘制最大弯矩图进行计算、验算。

2．3．1主梁验算

计算荷载为：脚手板荷载0．17kN／m2，栏杆冲压钢板为0．16kN／m，安全网为0．01kN／m2，钢管为3．97kg／m，板底次楞木枋50ram×100mm@250mm为0．025kN／m；主梁自重为1．2 X 0．205×1=0．246kN／m；主梁间距为1 500mm，可采用图4所示一端悬挑的2跨连续梁模型进行内力计算。

计算得到，主梁的最大弯矩为22．89kN·m，最大剪力为35．51kN。支座反力R1=0．12kN，R2=38．84kN，R3=61．11kN。根据《钢结构设计规范》GB50017--2003进行梁的抗弯强度、抗剪强度以及稳定性验算，经验算，均满足要求。

2．3．2斜支撑验算

计算得到斜支撑的最大轴向拉力：

斜支撑长度：

斜支撑长细比：

依据《钢结构设计规范》GB50017--2003进行斜支撑的轴心受压稳定性验算、斜支撑与主梁对接焊缝验算、支撑与预埋钢板对接焊缝验算，经验算，均满足要求。

2．3．3斜支撑与预埋钢板连接的计算

斜支撑与预埋钢板连接节点螺栓强度验算：螺栓群承受的水平力和竖向力分别为48．5kN和61．11 kN。

1个螺栓所受的剪力：

计算受剪和受压所需螺栓直径分别为13．3，6．4mm，本工程中所用d=14ram的螺栓可满足强度要求。

2．3．4阳台梁截面复核

取受力较大的梁3A-7～3A-9轴之间的《砂进行计算，梁截面尺寸为200mm×400mm，受力筋为2直径16；C30混凝土，ho=400—45=355mm。

经验算需要对阳台梁以及支承该梁的悬臂梁进行一层回顶，工程中实际进行2层回顶。采用直径48mm×3mm进行回顶，钢管间距为1．5m，回顶位置在相应的斜支撑下，每个支撑下用1根钢管。

3安装与拆除方法

3．1安装方法

1)在楼层预埋铁板处内边缘焊接临时固定100mm高、直径16mm的钢筋头，防止斜撑安装时产生滑移。

2)在外架上设置对准角度的临时固定水平横杆。

3)用塔式起重机将斜撑工字钢上端吊起，底端用绳套住人工拉人楼层内抵住焊接在铁板上的钢筋头处。

4)在斜撑工字钢下方距上焊接点2 000mm处搭设出外架外边1 500mm长的钢管脚手架平台，设置1 100mm高防护栏杆，此平台供焊工对焊接点进行施焊。

在施工过程中，在斜撑工字钢上统一高度上做标志并引至墙上，通过水准仪读数监测，出现下挠时立即停止上部施工，并进行加固。

3．2拆除方法

拆除时先用钢管将斜撑工字钢架住，在距外架边500mm处和下焊接点处将工字钢用烧割机烧断，然后用塔式起重机分2次吊走。

4 结语

本文所述支撑架悬挑平台作为悬挑结构模板的支撑，满足了悬挑宽度较大、构件自重较大的高层建筑施工要求。

1)三角形支撑架结构形式具有很大优势，缩短了施工周期。工字钢梁在拆除后可重复利用，降低了成本，有利于节约能源、保护环境，符合绿色施工的原则。该施工技术在超高层建筑施工中具有广泛推广应用的价值。

2)本工程工字钢主梁悬挑长度为4 150mm，斜支撑长度为4 021mm，长细比满足要求。若某工程主梁悬挑长度过大，则相应的斜支撑长度增加，平面外稳定需要经过验证，则可考虑在斜支撑中部增设1道系杆。

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