模板支撑系统用工字钢做过梁的应用

梅 权 武

(大冶市铜绿山建筑工程有限责任公司，湖北 大冶 435100)



模板支撑系统用工字钢做过梁的应用

梅 权 武

(大冶市铜绿山建筑工程有限责任公司，湖北 大冶 435100)

为满足武汉长青壹号项目工程建设的工期要求，提出了用工字钢作为模板支撑架过梁的方案，介绍了工字钢的选择及受力计算方法，并总结了施工中的注意事项，达到了预期的施工效果。

模板支撑系统，工字钢，脚手架，受力计算

1 工程概况

长青壹号项目位于武汉东西湖区常青花园养殖场东。该拟建项目工程总建筑面积约156 676.06 m2，其中地下室总建筑面积42 158 m2，地下1，2层建筑面积均为21 079 m2。地上是101号～106号楼商住楼及其配套建筑。

101号楼商铺区域因临近主楼，基坑深度接近8 m，由于设计1层结构未设计楼板面，2层楼楼板面标高5.95 m，如果直接从基坑底部搭脚手架起来施工2层楼板面，则模板支撑脚手架搭设高度近14 m。按照危险性较大的分部分项工程安全管理办法，搭设高度超过8 m的混凝土模板支撑专项方案需通过专家论证后才能组织施工。该项目101号楼商铺区域施工已临近新年，如按照常规思路走专家论证程序，无法满足工程建设工期要求，因此采用了在101号楼商铺1层铺设工字钢过梁，在工字钢梁上搭设模板支撑脚手架的方案，避开了超过8 m混凝土模板支撑专项方案需专家论证流程的要求。

2 模板支撑系统的设计

2.1 工字钢的选择及受力计算

1)工字钢的选择。由于该工程悬挑型钢脚手架施工拟采用16号工字钢，为了充分利用材料，故钢过梁优先考虑使用16号工字钢，便于材料周转。101号楼1层商铺结构梁跨度均小于4 m，经模拟计算，在跨度4 m以下梁铺设16号工字钢过梁的情况下，受力后工字钢挠度满足规范要求。

2)工字钢受力计算。

a.工字钢受力分析：依据上部钢管脚手架的搭设方式及混凝土楼板自重，可以计算出上部楼板混凝土、钢筋、模板、钢管脚手架支撑、施工活载通过每根钢管脚手架传到工字钢上面为8.23 kN集中荷载力，计算简图如图1所示。

b.工字钢单元验算：内力范围、最大挠度。

内力范围：弯矩设计值为-19.38 kN～0.03 kN，剪力设计值为-21.06 kN～21.06 kN；最大挠度：最大挠度13.44 mm，最大挠跨比1/298符合规范要求。

强度应力。最大剪应力τ=Vmax×S/l/tw=21.06×80 126/11 300 000/6.0×1 000=24.9 MPa≤fv=125 MPa，满足要求。

最大正应力σ=Mmax/γ/W=19.38/1.05/141 250×1e6=130.7 MPa≤f=215 MPa，满足要求。

稳定应力。受压翼缘自由长度l1=1 500 mm，面外回转半径i=18.9 mm，面外长细比λ=1 500/18.9=79.4。

整体稳定系数φb=1.07-λ2/44 000×235/fy=1.07-79.42/44 000×235/235=0.93。

最大压应力σ=Mmax/φb/W=19.38/0.93/141 250×1e6=148.1 MPa≤f=215 MPa，满足要求。

工字钢单元验算结论：由于在进行模板钢管脚手架支撑架计算时，荷载进行了最不利的组合，从而通过脚手架传到工字钢的力8.23 kN取值偏大，加之施工工序要求，混凝土施工先浇筑柱、再浇筑梁，最后浇筑板，且板上层钢筋落在梁上面，造成由板实际传到脚手架的力有所折扣，现场观察工字钢实际下挠变形不明显，因此在跨度4 m以下梁铺设16号工字钢过梁的情况下，16号工字钢满足规范和使用要求。

2.2 工字钢上脚手架设计参数选择

2层楼层高5.95 m，楼板厚150 mm，采用φ48×3的钢管脚手架搭设满堂支撑架，纵、横跨900 mm，步距1 500 mm。常规脚手架设计这里不做演算。

3 施工注意事项

1)工字钢的布置应依据上面脚手架间距进行布置，确保脚手架落在工字钢中心位置。2)钢管脚手架落在工字钢上面，应用焊接200 mm高直径25的钢筋，用于固定钢管，防止钢管的滑动。3)提前做好工字钢布置图，依据布置图在1层混凝土梁内预埋φ20的U型锚杆，用来对工字钢进行加固固定。4)做好钢管脚手架的监测，脚手架监测项目：立杆垂直变形、支架整体水平位移等。

4 实际施工效果

模板支撑架落在工字钢上面见图2。

经现场观察，在跨度4 m以下梁铺设16号工字钢过梁的情况下，现场观察工字钢实际下挠变形不明显，2层混凝土楼板底面平整，达到了预期的施工效果(见图3)。

5 结语

本工程模板支撑架采用工字钢做过梁，既简单、安全又经济，且工字钢拆卸后还可以作为悬挑脚手架的型钢材料，材料得到充分周转利用，工字钢做过梁的施工方法为无楼板层模板支撑系统提供了一种思路，具有借鉴意义。

[1] GB 50367—2013,混凝土结构加固设计规范[S].

[2] JGJ 130—2011,建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范[S].

[3] GB 50755—2012,钢结构工程施工规范[S].

The application of formwork supporting system using I-beam as lintel

Mei Quanwu

(DayeTonglvshanConstructionEngineeringLimitedLiabilityCompany,Daye435100,China)

In order to meet the schedule requirements of engineering construction of Wuhan Changqing No.1 project, this paper proposed the scheme using I-beam as the formwork support lintel, introduced the selection and force calculation method of I-beam, and summarized the matters needing attention in construction, reached desired construction effect.

formwork support system, I-beam, scaffold, force calculation

1009-6825(2017)10-0112-02

2017-01-20

梅权武(1979- )，男，工程师

TU755.2

A