巢湖碧桂園鳳凰酒店工程模板高支撐架設計方案

摘要：本文結合工程實例對高支撐架設計方案編制基本內容、高支撐架系統的整體穩定性、計算方法進行探討。

關鍵詞：高支撐架 支架形式 腳手架

1 工程概況

巢湖碧桂園鳳凰酒店工程位于安徽省巢湖市中廟鎮碧桂園內，總建筑面積63402.3m2，其中地下面積16097.4m2，地下一層，地上1-6層，共分為一、二、三區。本方案主要是針對高大、復雜體系支模架的設計，主要包括一區內的大會議室、階梯教室的模板高支撐和挑檐支撐，二區內的圓形大堂高支撐和豪華通廊高支撐。高支撐布置的主要方法：主梁獨立布置，次梁和板一起布置。

大會議室基本數據：共一層，層高9.80m，層底為地下室頂板，層頂為350*800預應力主梁（無粘結）和250*500、250*600的現澆次梁，層頂不設板，梁上直接與斜屋架梁通過柱連接，屋架高6.34m，屋架大梁高700，板厚100，該會議室基本尺寸為40*27m，面積約1080m2。

階梯會議室基本數據：共一層，層高8.25m，層底為地下室頂板，層頂為400*1000主梁和250*500、250*600的現澆次梁，層頂不設板，梁上直接與屋架梁通過柱連接，屋架大梁高700，板厚100，該會議室基本尺寸為18*18m，面積約324m2。

挑檐基本數據：大會議室南面挑檐最大尺寸為3.69m，凈挑尺寸為3.49m，下層為兩道框架梁200*500、200*550，上部為屋架梁和屋面板，總懸挑高度為9.80m。階梯會議室挑檐尺寸為2.10~2.80m，凈挑尺寸為1.90~2.60m，下層為兩道框架梁200*500、200*550，上部為屋架梁和屋面板，總懸挑高度為8.25m。

二區大堂基本數據：大堂從一層開始到六層均為中空，層底為地下室頂板，上部為六層樓板及悶頂層，圓形大堂半徑為8.944m，總高19.00m，大梁尺寸400*1300，次梁為200*600、200*700，板厚120，面積約250m2。

二區豪華通廊基本數據：大堂從一層開始到四層均為中空，層底為地下室頂板，上部為四~六層樓板及悶頂層，通廊尺寸為8*40.5m，總高12.20m，梁尺寸200*600、200*700，板厚120，面積約324m2。

2 施工總體布置安排

本工程為框架結構，整體上一、二、三區之間均設伸縮縫脫離開，各區塊可分別安排施工。二區內的大堂和豪華通廊高支撐部分待周邊建筑的框架柱達到足夠強度后，將門架與柱子橫向拉結提高整體穩定性；一區內的大會議室、階梯會議室高支撐搭設待框架柱澆筑到頂后再進行，其中主梁與梁上柱、屋面梁板分兩次澆筑，水平施工縫留設在主梁側翼以上400（即主梁以上550處），主梁張拉端以上屋面板根據設計要求后澆，另一端留施工縫。頂板梁板混凝土澆筑按照先中間后四周的順序展開進行，并控制混凝土一次堆筑的高度不超過500mm。

會議室內的斜屋架、0.30*0.80梁、0.40*1.00梁和大堂0.40*1.30梁采用門架支撐；豪華通廊梁板均采用扣件式鋼管架，雙扣件連接；大堂梁板和會議室內次梁采用扣件鋼管架加頂托支撐。

3 支架形式選用與布置

3.1 支架形式的選用

根據國家及地方關于高支撐支模架的搭設要求，結合本工程的實際情況，本工程一區內的大會議室、階梯會議室及大挑檐和二區內的大堂支模架選用南通華榮鷹架制造有限公司的HR系列可調重型門式腳手架作為支撐構架，計算和構架方案以此為基礎進行。

3.2 HR可調重型門式腳手架的結構

該門式腳手架采用閉式結構，牢固耐用，提高了橫向剛度和整架的抗失穩能力，克服了傳統產品的開式結構，易于損耗變形的缺點。門架主立桿選用φ57鋼管制作，承載力強，單片門架承載力達到75KN，門架橫桿、調節桿采用φ48鋼管，便于扣件加固。門架寬度為1m。整體構架垂直方向通過調節桿，可調托座和可調底座調節所需施工高度。水平方向通過交叉拉桿調節架距，并保持整體性。構件基本規格和構架基本示意圖如下：

3.3 HR可調重型門式腳手架穩定承載力計算

3.3.1 關于門架穩定承載力的計算問題

由基本單元“門架”組成的門式腳手架屬于節點約束性能較復雜的多層跨空間結構，但組成門式腳手架的基本單元“門架”屬于框架結構，且門架立桿以受軸心壓力為主，故可簡化為計算門架外局部穩定問題，理論與試驗研究表明，在正常的搭設條件下，當荷載達到其穩定極限值時，腳手架將在其抗彎強度的門架平面外方向，以多個小波谷形成失穩破壞特點，波長近于一榀門架高度。所以，對腳手架的整體結構穩定計算簡化成一榀門架在其平面外的穩定計算。

3.3.2 HR可調重型門架的穩定承載力計算

根據《建筑施工門式鋼管腳手架安全技術規范》JGJ128-2000（以下簡稱規范）5.2.1之規定，現計算一榀HR100A型重型門架穩定承載力計算值如下：

Nd——門架穩定承載力設計值

i——門架立桿換算截面回轉半徑

I——門架立桿換算截面慣性矩

ho——門架高度，ho=1900mm

Io、A1——分別為門架立桿的毛截面矩與毛截面積

h1、I1——分別為門架加強桿的高度及毛截面慣性矩，h1=1700mm

A——門架立桿的毛截面積，A=2A1=2*428=856mm2

f——門架鋼材強度設計值，Q235鋼采用205N/mm2

D1 d1——分別為門架立桿的外徑和內徑D1=57mm，d1=52mm

D2 d2——分別為門架加強桿的外徑和內徑D2=27mm，d2=24mm

φ——門架立桿穩定系數，按λ查規范表B.0.6

λ——門架立桿在門架平面外的長細比λ=Kh0/i

K——支架高度調整系數，查規范表5.2.15，當支架高度≤30m時，K=1.13

Io=π（D14-d14）/64=15.92*104mm4

I1=π（D24-d24）/64=0.98*104mm4

I=I o+I1*h1/h0=15.92*104+0.98*104*1700/1900=16.8*104mm4

i=√（I/A1）=√（16.8*104/428）=19.8mm

λ=kho/i=1.13*1900/19.8=108.43

按λ查規范表B .0.6 φ=0.53

Nd=φ·A·f=0.53*856*205=93KN

根據規范9.1.4要求，當可調底座調節螺桿伸出長度超過200mm時，Nd要求以修正系數，一般情況下取修正系數0.85即Nd=0.85*93=79KN，考慮每榀門架的實際承載力為75KN。

3.4 本工程HR可調重型門架布置

所有模板支架搭設均從地下室頂板結構面開始，門架的搭設分主梁、次梁與樓板兩部分分別設計搭設。

大堂主梁門架搭設沿軸線方向采用垂直于截面布置，門架間距為930mm（局部位置為465mm）；次梁和樓板以下扣件式鋼管架加頂托支撐，立桿縱橫向間距0.60m，步距1.50m，主梁和次梁、樓板搭設高度分別為17.70m和18.88m（主次梁計算尺寸分別為400*1300、200*700，樓板厚120）。大堂與周邊樓層交界處，大堂內側間距較大處單獨布置門架，與大堂外側設在樓板上的鋼管連接共同受力（間距不大于600mm）。

豪華通廊梁和樓板以下采用落地式鋼管腳手架，橫向間距900mm，縱向間距900mm，邊跨為800mm，步距1.50m，主梁兩側立桿間距900mm，板底方木間距為200mm，鋼管采用雙扣件連接。

大會議室、階梯會議室主梁門架搭設沿軸線方向采用兩榀門架平行布置，兩榀門架間采用長交叉桿連接，垂直距離為510mm，沿梁軸線門架間距不大于1000mm；次梁以下門架布置采用平行于梁跨度方向布置，橫向間距不超過1000mm，縱向間距930mm，與主梁之間的空隙利用平行與主梁下的門架布置；該部分無樓板，大會議室主梁和次梁搭設高度分別為9.00m和9.20m（主次梁計算尺寸分別為300*800、250*600），采用5榀1.70m高門架；階梯會議室主梁和次梁搭設高度分別為7.25m和7.65m（主次梁計算尺寸分別為400*1000、250*600），采用4榀1.70m高門架，其余高度利用可調托座、調節桿調節。梁上柱、屋面梁板等采用二次支撐，在各門架搭設到主梁面標高后，統一鋪設模板形成臨時棧臺，二次支撐的支撐鋼管均在平臺上搭設，立桿均與模板下方木位置對齊，立桿間距不大于900。

大會議室、階梯會議室挑檐：挑檐尺寸大于2m的采用門架支撐，小于2m的采用落地式鋼管架支撐。門架式支撐采用垂直于挑梁跨度方向布置（階梯會議室以下為平行于梁），門架間橫向間距不大于1000mm，縱向間距為930mm，豎向采用4~5榀1.70m高門架支撐，門架以上支撐高度可調托座、調節桿調節。

參考文獻：

[1]建筑施工門式鋼管腳手架安全技術規范（JGJ 128—2000）.

[2]鋼結構設計規范（GB50017-2003）.

[3]建筑結構荷載規范（GB5009-2001）.

[4]建筑施工扣件式鋼管模板支架技術規程（DB33/1035-2006）.

[5]建筑施工安全檢查標準（JGJ59-99）.

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