技术混凝土框架结构转换梁高大设计和施工技术

摘要: 随着社会经济的快速发展，高层建筑结构形式日趋复杂化和大型化，而高大模板工程的数量也在逐渐地增加。文章结合混凝土框架结构转换梁高大模板的工程案例，根据梁、柱等结构实际的载荷及强度，进行分析验算，制定精确的设计方案以及合理的施工方案，在确保工程安全和质量的基础上，有效降低了工程成本。可为类似工程提供参考和借鉴。
关键词:转换梁；高大模板；计算分析；混凝土浇筑；

0前言
随着我国建筑行业的蓬勃发展，高层建筑向体型复杂、功能多样的综合性方向

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发展，而高大模板施工技术更多地被应用于高层建筑施工当中，对高大模板的施工技术要求也越来越高。但是，在施工过程中往往会因为设计计算错误和施工不当的原因导致工程的质量等不到保障。因此，根据实际工程条件，精确设计高大模板工程方案，优化施工技术，对工程总体质量和安全有着重要的意义。
1工程概况
某建筑为15层的钢筋混凝土框架结构。总建筑面积为43000m2，地下2层，地上15层，。该工程B～F轴和10～13轴线间为2层中空门厅；3层楼面标高为+9.60m，有4道大梁，截面尺寸分别为L1(1000mm×3100mm，板面下1300mm，板面上1800mm），L2(700mm×2200mm)，L3(1000mm×1200mm)2道；楼板厚度为180mm，+9.60m。
2转换梁模板及支撑架的设计与应力计算

2.1施工难点

L1、L2、L3梁的自重荷载分别为77.5kN·m、38.5kN·m、30kN·m，跨度分别为26.2m、26.2m和25.4m，楼板支模高度为9.42m，从荷载重量与支模高度上均属高支模施工，如何在确保施工质量与安全的前提下完成该区域转换大梁与楼板施工，是施工中的一个难点。通过对现场实际情况和施工技术条件分析，确定 L1梁采用分两次浇筑混凝土施工方案。

2.2模板及支撑架设计

模板支撑架体系设计必须从强度、刚度与稳定性上满足结构及施工过程中的荷载要求。根据工程特点及现场实际情况，决定B～F轴和10～13轴线转换大梁及楼面模板支撑采用钢管扣件体系。
根据初步估算及经验确定各梁立杆、纵横杆、梁底、梁侧模板、加强楞、水平杆等构件的布置如下：
L1：梁底部设5根立杆，中间3根间距250mm，两侧各450mm，每排立杆沿梁跨度方向间距小于400mm，梁底11道40mm×90mm支撑木方立放，间距100mm。对拉螺栓布置5道，其水平和沿跨度方向间距各为300mm。
L2：梁底部设4根立杆，均匀布置，每排立杆沿梁跨度方向间距小于400mm。梁底6道40mm×90mm支撑木方立放，间距138mm。对拉螺栓布置5道，在断面内水平间距300mm+400mm+400mm+400mm+400mm，沿跨度方向间距300mm。
L3（：梁底部设4根立杆，间距333mm，两侧各533mm，每排立杆沿梁跨度方向间距小于800mm。梁底11道40mm×90mm支撑木方立放，间距100mm。对拉螺栓布置3道，在断面内水平和跨度方向间距均为300mm。
楼板模板：模板面板采用16mm厚普通胶合板。板底40mm×90mm支撑木方立放，间距250mm。支撑立杆纵横间距800mm，步距

1.5m。

2.3 L2梁模板及支撑架的应力计算

模板支撑材料计算参数：
面板厚度δ=16mm，抗剪强度[T]=

1.4N/mm2，抗弯强度[f]=15N/mm2，弹性模量E=6000N/mm4

木方b×h=400mm×900mm，抗剪强度[T]=

1.3N/mm2，抗弯强度[f]=13N/mm2，弹性模量E=9500N/mm4

Φ48×3.5钢管（以壁厚3.0mm计）W=4490.69mm3I=

1.08×105mm4

（1）L2梁底模板面板验算
荷载计算：
①钢筋混凝土梁自重(kN·m)：
q1=25×

2.2×0.4=22kN·m

②模板的自重线荷载(kN·m)：
q2=0.35×0.4×(2×2.2+0.7)/0.7=

1.02kN·m

③活荷载为施工荷载标准值与振捣混凝土时产生的荷载(kN)：
p1=(2+2)×0.7×0.4=

1.12kN

均布荷载q=

1.2×22+2×02=27.62kN·m

集中荷载p=

1.4×12=57kN

梁两侧的楼板厚度0.18m，梁两侧的楼板计算长度0.4m，计算中考虑梁两侧部分楼板混凝土荷载以集中力方式向下传递。
（2）梁底木方验算
梁底木方按三跨连续梁计算。
荷载：q=4.70/0.4=1

1.76kN

最大弯矩：Mmax=0.1qL2=0.1×1

1.76×0.4×0.4=0.188kN·m

最大剪力：Qmax=0.6×1

1.76×0.4=2.82kN

最大支座力：Nmax=

1.1×176×0.4=5.18kN

W=4×9×9/6=54cm3I=4×9×9×9/12=243cm4
抗弯强度验算：f=0.188×106/54000=

3.49N/mm2＜[f]=13N/mm2满足。

抗剪强度验算：T=3×2823/（2×40×90）=

1.18N/mm2＜[T]=3N/mm2满足。

挠度计算：Vmax=0.677×9.8×4004/(100×9500×2430000)=0.074mm＜400/250=

1.6mm满足。

（3）梁底支撑钢管验算
Mmax=0.329kN·m ，Nmax=9.76Kn， Vmax=0.193kN，
抗弯强度验算：f=0.329×106/4491=7

3.15N/mm2＜[f]=205N/mm2

挠度验算：Vmax=0.193kN＜433/150满足要求。
（4）扣件抗滑移验算
扣件抗滑移应满足R≤Rc
R=Vmax=9.76kN＞8kN（单扣件抗滑力）且＜12kN（双扣件抗滑力）
梁底支撑钢管与立杆采用双扣件连接可满足要求。
（5）立杆的稳定性验算
σ=N∕φA≤[f]
其中：N=9.76+

1.49（支撑钢管自重）=125kNa=

4.24cm2

φ=0.207 计算得σ=11250∕0.207×424=12

7.95N/mm2＜[f]=205N/mm2满足。

3转换梁支撑体系搭设构造技术要求

3.1转换梁模板支撑系统搭设

（1）操作流程
模板翻样→技术交底→模板制作→支撑体系及模板安装→检查验收→浇筑混凝土。
（2）模板支撑架体搭设要求
支撑架应依据《建筑施工扣件钢管脚手架安全技术规程》（JGJ130-2001）的要求搭设，立杆纵横向间距、水平杆步距设置严格按照设计计算结果，此外还应满足以下要求。
（1）转换梁高支模区域内的立杆位置必须准确，故要求在1层楼面上进行弹线，放出立杆位置。