钢横梁架空支撑体系设计与施工

钢横梁架空支撑体系设计与施工

内容提要:

本文介绍了在支承楼面无板而下部无结构支撑受力点时, 采取钢横梁架空支撑体系, 可达到保证楼面支撑体系稳固, 砼浇筑质量符合设计及施工规范的要求。

关健词: 钢横梁 架空支撑 设计与施工 简介:

～ ～ 本方案主要针对九龙广场地下室

轴±0.00层梁板体系支模情况而编制。由于桃花溪在这个部位穿过，楼面离桃花溪底部有8m 深，水深有4m 左右，而在该区域－6.30m 楼面设计无楼面板，

图（一）

平面上形成大面积的空洞，造成上层梁板体系无法支撑。因此，我们拟定采用在－6.30m 楼面处搭设由2根22b 型槽钢组合成的支承钢横梁，组合钢梁上搭设钢管支撑体系来解决±0.00层梁板支撑架的搭设。

钢横梁的跨度从4.5m 到7m 不等，计算是根据跨度最大的一跨进行计算的。钢横梁布置的具体情况如图（一）所示。 一、荷载与计算简图

钢横梁按1.0m 一道进行布置，跨度最大的一根为7m ，其计算简图如图（二），

图（二） 1. 荷载计算

①钢筋砼自重：25KN/m3

②施工人员及机械设备荷载：1.0 KN/m2 ③施工振捣荷载：2.0 KN/m2 ④脚手架、模板自重：1.1 KN/m2 2. 荷载组合

考虑到每品支架的受力宽度为1.0m ，荷载组合如下： ①钢筋砼自重：

板的自重：25×0.16×1.0=4.0 KN/m 梁的自重：25×0.3×0.49=3.675 KN/m

②施工人员及机械设备荷载：1.0×1.0=1.0 KN/m ③施工振捣荷载：2.0×1.0=2.0 KN/m ④脚手架、模板自重：1.1×1.0=1.1 KN/m

不承受次梁荷载的组合钢梁的均布荷载总和q 1=8.1KN 承受次梁荷载的组合钢梁的均布荷载总和q 2=9.9375KN 横向次梁产生的集中荷载为：P=25×0.3×0.49×1.0=3.675KN 荷载总计为：

不承受次梁荷载的组合钢梁Q 1=8.1×7.0+3.675×2=64.05 KN 承受次梁荷载的组合钢梁Q 2=9.9375×7.0+3.675×2=76.91KN 二、内力计算

1. 计算组合钢梁的最大弯矩 不承受次梁荷载的组合钢梁： M max =56.585 KN〃m

承受次梁荷载的组合钢梁： M max =67.842KN〃m 2. 强度验算

①不承受次梁荷载的组合钢梁： M

γx W nx ≤f

56.585×106 1.05×234×103

×2

=115.15N/mm2＜0.95×215=204 N/mm2

满足要求

②承受次梁荷载的组合钢梁： M γx W nx

≤f

67.842×106 =138.06N/mm2＜0.95×215=204 N/mm2

1.05×234×103×2

满足要求 3. 刚度验算

允许相对挠度为［f ］/ l=1/250 ①不承受次梁荷载的组合钢梁： a ． 均布荷载产生的挠度： f 5pl 2 1=

5×8.1×70004

= =23.9mm

b. 集中荷载产生的挠度： f Fal 2

2=

（3－4 a 2 l

3.675×103×2000×70002 =

×（3－4 2000 2

） 7000

=3.8mm

f =f1＋f 2=23.9＋3.8=27.7mm

f/l=27.7/7000=1/253＜1/250（满足要求） ②承受次梁荷载的组合钢梁： 均布荷载产生的挠度：

5pl 2 f 1=

384EI

5×9.9375×70004

=

=29.3mm

b. 集中荷载产生的挠度：

= Fal 2 f 2=

3.675×103×2000×70002 2 ×（3－4 2000 ）70002

=3.8mm

f=f1＋f 2=29.3＋3.8=33.1mm f/l=33.1/7000=1/211＞1/250

由于挠度变形偏大，在承受次梁荷载的两根钢横梁中加设一根钢横梁，钢横梁上每米增设一根钢管支撑，以保证该部位支撑架的整体刚度。

4. 整体稳定性验算

①不承受次梁荷载的组合钢梁： φb =（570bt/l1h ）×（235/fy ）

=（570×79×11.5/3500×220）×（235/210） =0.753

计算公式： M X f

φW

b

X

56.585×106 =160KN/mm

2

≤f=210KN/mm2

0.753×234×10×2

符合要求

②承受次梁荷载的组合钢梁： φb =（570bt/l1h ）×（235/fy ）

=（570×79×11.5/3500×220）×（235/210） =0.753 计算公式： M X f

b X ≤ 67.842×106 ×234×10×2

=193KN/mm2

≤f=210KN/mm2

符合要求 5. 槽钢抗剪计算

①不承受次梁荷载的组合钢梁：

两端支座处的剪力分别为：30.45 KN和33.6KN 按33.6KN 进行计算： τ=Q/A

=33.6×103/36.2×102×2 =4.64N/mm2≤f V =125N/mm2

符合要求

②不承受次梁荷载的组合钢梁：

两端支座处的剪力分别为：36.88125KN 和40.03125KN 按40.03125KN 进行计算： τ=Q/A

=40.03125×103/36.2×102×2 =5.53N/mm2≤f V =125N/mm2 符合要求。

三、组合钢梁的设计结果 1. 布置情况如图（三）所示

图（三）

2. 组合钢梁的剖面如图（四）所示

图（四）

四. 施工效果

采取钢横梁架空支撑体系, 在施工中楼面支撑体系稳固, 砼浇筑质量符合设计及施工规范的要求, 取得了较好的质量效果。

广厦重庆第一建筑（集团）有限公司

钢横梁架空支撑体系设计与施工

王玉明

二OOO 年十二月