CN111236631B - 一种半圆形混凝土顶板建筑支护结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及建筑支护领域，具体为一种半圆形顶板建筑支护结构。解决半圆形顶板混凝土建筑物的建造支护问题，提供了一种半圆形混凝土顶板建筑支护结构。所述的半圆形混凝土顶板半径不小于25米，半圆形混凝土顶板内设有若干弧形梁，以圆心为中心的辐射梁，在最外侧的弧形梁下设有支柱，在半圆形混凝土顶板的直边下设有支柱，所述的半圆形混凝土顶板浇注厚度100mm，所述的弧形梁、辐射梁的截面高为550‑1000mm、宽为300‑400mm，在半圆形混凝土顶板下设有楼板模板及其支撑系统，在弧形梁及辐射梁下侧设有梁模板及其支撑体系。通过本发明所述的支护结构，使特定结构建筑物的顶板浇注施工的支护中安全可靠，一次成型，最终建筑结构完全达到设计要求，为同类型结构建筑的施工提供了技术保障。

Description

一种半圆形混凝土顶板建筑支护结构

技术领域

本发明涉及建筑支护领域，具体为一种半圆形混凝土顶板建筑支护结构。

背景技术

随着社会经济发展，建筑结构设计日新月异。建筑结构不但要实用，而且要美观大方。特别是对于一些主要用于会议报告等功能结构，显得十分重要，尤其在高校中，一个宽敞明亮的报告厅是学术活动的主要场所。这种半圆形建筑半径大，顶板高，支柱少，在建造过程中的混凝土浇注环节需要大量的模板和支护构造。众所周知，建筑工程中模板支护是必不可少的环节，支护使用的材料主要有各种规格的钢管和扣件，相互搭接成立体网状支架构造，等混凝土凝固后将支架拆除即可。

对于一个支护系统，需要考虑各种问题，首先是安全性，其次是拼装和搭建工作效率、施工效率低、使用的材料和工时等，尤其是安全性，是施工企业考虑的头等问题。一旦支护体系倒塌，会造成大量人员伤亡和财产损失，主要原因有：使用的钢管和扣件指标达不到设计及施工规范要求，模板支撑体系设计不合理等因此，任何一种结构的工程，都需要对支模体系进行认真研究计算，确保工程安全性万无一失。

发明内容

本发明为解决半圆形顶板混凝土建筑物的建造支护问题，提供了一种半圆形混凝土顶板建筑支护结构。

本发明的技术方案是，一种半圆形混凝土顶板建筑支护结构，其特征在于：所述的半圆形混凝土顶板半径不小于25米，半圆形混凝土顶板内设有若干弧形梁，以圆心为中心的辐射梁，在最外侧的弧形梁下设有支柱一，在半圆形混凝土顶板的直边下设有支柱二，所述的半圆形混凝土顶板浇注厚度100mm，所述的弧形梁、辐射梁的截面高为550-1000mm、宽为300-400mm，在半圆形混凝土顶板下设有楼板模板及其支撑系统，在弧形梁及辐射梁下侧设有梁模板及其支撑体系。

楼模板支撑体系采用Φ48×2.8mm轮扣式钢管满堂支撑架，包括若干立杆和横杆相互连接构成的立体矩阵结构，立杆的纵向和横向间距均为900mm，在立杆之间设有剪刀撑，立杆总高度不低于7.7米，位于中部的横杆之间间距不超过1200mm，最上方横杆与顶板之间间距为600mm，最下端横杆与地面距离为350mm，在立杆上方设有可调托座，可调托座上方设主龙骨，主龙骨上垂直方向设次龙骨，次龙骨上方为楼板模板，在立杆底部垫有边长不小于250mm的矩形模板。

所述的梁模板包括梁底模和梁侧模，梁底模支撑体系包括，在一个支撑部位中部设有一个承重的中立杆，在中立杆两侧距离450mm设有侧立杆一、侧立杆二，在中立杆和两侧的侧立杆之间设有横向杆，横向杆间距1200mm，在中立杆和侧立杆顶部设有可调托座，可调托座上方连接主龙骨，主龙骨上方设次龙骨，次龙骨上方设梁底模板，梁底模板两侧为梁侧模板，梁侧模板外侧为次龙骨和主龙骨，在相对应的主龙骨之间设连接对拉螺杆，在中立杆及侧立杆最下端垫有边长不小于250的矩形模板，所述的中立杆、侧立杆通过横向杆和楼模板支撑体系中的横杆连接为一个整体支撑体系。

通过本发明所述的支护结构，使特定结构建筑物的顶板浇注施工的支护中安全可靠，一次成型，最终建筑结构完全达到设计要求，为同类型结构建筑的施工提供了技术保障。

附图说明

图1为本发明所述的建筑结构示意图

图2为本发明所述的支护结构分布示意图

图3为图2的A-A剖视图

图4为图2的B-B剖视图

图5为楼板模板支护龙骨结构示意图

图6为楼板支护结构示意图

图7为图6的侧视图

图8为梁支护结构示意图

图9为梁模板结构示意图

图10为面板简支梁计算简图

图11为次龙骨计算简图

图12为主梁计算简图之一

图13为主梁计算简图二

图14为主梁弯矩图一(kN·m)

图15为主梁弯矩图二(kN·m)

图16为主梁剪力图一(kN)

图17为主梁剪力图二(kN)

图18为主梁变形图一(mm)

图19为主梁变形图二(mm)

图20为风荷载作用示意图

图21为本建筑物实物图片

图中：1-半圆形混凝土顶板、2-弧形梁、3-辐射梁、4-支柱一、5-直边、6-支柱二、7-支撑体系、8-支撑系统、9-剪刀撑、10-楼模板 主龙骨、11-楼模板 次龙骨、12-可调托座、13-楼板模板、14-最上方横杆、15-立杆、16-中部的横杆、17-最下端横杆、18-矩形模板、19-梁侧模、20-梁底模、21-梁模板 次龙骨、22-梁模板 主龙骨、23-侧立杆一 、24-中立杆、25-侧立杆二 、26-横向杆、27-对拉螺杆、28-侧模主龙骨、29-侧模次龙骨。

具体实施方式

如图1、2、3所示意，一种半圆形混凝土顶板建筑支护结构，所述的半圆形混凝土顶板1半径不小于25米，半圆形混凝土顶板1内设有若干弧形梁2，以圆心为中心的辐射梁3，在最外侧的弧形梁下设有支柱一4，在半圆形混凝土顶板的直边5下设有支柱二6，所述的半圆形混凝土顶板1浇注厚度100mm，所述的弧形梁2、辐射梁3的截面高为550-1000mm、宽为300-400mm，在半圆形混凝土顶板1下设有楼板模板及其支撑系统8、梁模板及其支撑体系7。

如图5、6、7所示意，楼模板支撑体系8采用Φ48×2.8mm轮扣式钢管满堂支撑架，包括若干立杆15和横杆(或水平拉杆)相互连接构成的立体矩阵结构，立杆15的纵向和横向间距均为900mm，在立杆15之间设有剪刀撑9，立杆15总高度不低于7.7米，位于中部的横杆16之间间距不超过1200mm，最上方横杆14与顶板之间间距为600mm，最下端横杆17（或扫地杆）与地面距离为350mm，

在立杆15上方设有可调托座12，可调托座12上方设主龙骨10，主龙骨10上垂直方向设次龙骨11，次龙骨11上方为楼板模板13，在立杆15底部垫有边长不小于250的矩形模板18。

所述的楼板模板13（或面板）为1830mm×915mm×12mm厚覆膜多层板；次龙骨11为38×68mm木方（小梁），间距不超过200mm；主龙骨10为Ф48×2.8mm钢管（或主梁），

如图8、9所示意，所述的梁模板（面板）包括梁底模20和梁侧模19，梁底模20采用1830mm×915mm×12mm厚覆膜多层板进行配模、次龙骨21为38×68mm木方（小梁），主龙骨22为Ф48×2.8mm单钢管（主梁），梁侧模19采用1830mm×915mm×12mm厚覆膜多层板进行配模，侧模次龙骨29采用38mm*68mm木方，侧模主龙骨28采用双钢管Φ48mm*2.8mm，两侧的侧模主龙骨采用Φ14mm对拉螺杆27加固，梁底模20支撑体系包括，在一个支撑部位中部设有一个承重的中立杆24，在中立杆两侧距离450mm设有侧立杆23、25，在中立杆和两侧的侧立杆之间设有横向杆26，横向杆26间距1200mm，在中立杆和侧立杆顶部设有可调托座，可调托座上方连接主龙骨22，主龙骨22上方设次龙骨21，次龙骨21上方设梁底模20，梁底模20两侧为梁侧模19，梁侧模19外侧为侧模次龙骨29和侧模主龙骨28，在相对应的主龙骨之间设连接对拉螺杆27，在中立杆及侧立杆最下端垫有边长不小于250的矩形模板。

所述的中立杆、侧立杆通过横向杆26和楼模板支撑体系中的横杆16连接为一个整体支撑体系。

施工工艺总体流程：施工准备→柱钢筋加工制作及模板的配置→柱钢筋绑扎→内架搭设→梁底模及梁侧模的安装→平板模板安装及柱模板的安装→模板验收→梁钢筋绑扎→钢筋隐蔽验收→柱墙混凝土浇筑→梁板混凝土浇筑→柱模拆除→梁侧模拆除→梁板底模拆除。

梁板模施工工艺：弹线→内架搭设→调整标高、剪力墙及柱接头模板安装→安装梁底模→绑扎梁钢筋→安装梁侧模→安装板底龙骨→铺底板模堵缝、清理→→绑扎底筋、水电管线安装→绑板板面筋、预埋件、插筋、封边模→自检、互检合格后验收，办交接手续，移交混凝土工种。

架体搭设施工流程：按平面形状放线（CAD立杆排布图）→画立杆位置→铺垫板→立杆、扫地杆搭设→搭设水平纵横杆→搭设剪刀撑→固结点搭设→铺梁板下木方、模板。

施工方案包括现场准备

本工程搭设架体的基础面主要为开挖后的夯实的原状地基粉土层。

1 搭设架体前，根据现场情况，及时平整施工现场，平台四周要内高外低，以防雨水倒流。对高支模区域反复碾压，保证压实度。

2在平台周围用M10水泥砂浆砌筑一道120mm宽挡水墙，高出自然地坪300mm，挡水前沿设置排水沟，120墙内壁抹1：2.5，20mm厚水泥砂浆，宽300mm，深300mm,坡度为1%，在平台东北角、西南角各设一个集水坑，长500mm，宽500mm，深1000mm，内壁抹1：2.5，20mm厚水泥砂浆。将雨水收集至排水沟，汇入集水井，用泵排出现场外，避免地面水流入平台。

3 在搭设范围内的土面，根据方案弹出的立杆定位线，通长放置200mm宽50mm厚木垫板。

模板加工

模板加工必须满足截面尺寸，尺寸过大的模板需进行刨边，否则禁止使用，龙骨必须双面刨光，翘曲、变形的方木不得作为龙骨使用。

模板安装

1 柱模板及支撑施工方法

1）现场拼装柱模时，应适时的安设临时支撑进行固定，斜撑与地面的倾角宜为60°，严禁将大片模板系在柱子钢筋上。

2）安装第一片模板用铅丝与柱子主筋临时绑扎固定， 随即安装第二、三、四片模板，作好临时支撑或固定。 对柱模长向要有多块模板拼接，次背楞木方也需要搭接，为了保证单侧柱模刚度，接头必须错开连接。对于接头较多的位置合模时，在接头处应增加短木方提高其刚度，避免漏浆和涨模。

3）柱模安装就位前必须保证柱模定位筋焊好，预埋管线、线盒布置好。

4）校正柱模板的轴线位移、垂直偏差、截面、对角线，并做支撑，角柱模板的支撑，还应在里侧设置能承受拉力和压力的斜撑。

5）模板组片完毕后，要求留设清扫口，检查模板的对角线，平整度和外形尺寸。

6）待四片柱模就位组拼经对角线校正无误后，应立即自下而上安装柱箍。

7）按照上述方法安装一定流水段柱子模板后，全面检查安装质量，注意在纵横方向上都挂通线检查，并作好群体的水平拉（支）杆及剪力支杆的固定。

8）为了有效地减小侧压力，浇筑混凝土时一定要控制浇筑速度，尽量不大于2.5m/小时。混凝土坍落度对侧压力也有很大影响，以混凝土能出泵管为宜，最大不能超过180mm。

2 梁模板及支撑施工方法

1）在柱子混凝土上弹出梁的轴线及水平线，并复核。

2）根据方案设计依次搭设梁底支撑架、主龙骨、次龙骨。

3）拉线安装梁底模板，控制好梁底的起拱高度符合模板设计要求。梁底模板经过验收无误后，用钢管扣件将其固定好。

4）在底模上绑扎钢筋，经验收合格后，清除杂物，安装梁侧模板，将两侧模板与底模用脚手管和扣件固定好，底模、侧模接缝用胶带封严。梁侧模板上口要拉线找直，用梁内支撑固定。

5）复核梁模板的截面尺寸，与相邻梁柱模板连接固定。

6）安装后校正梁中线标高、断面尺寸。将梁模板内杂物清理干净，检查合格后办预检。

7）梁模板细部节点

①主次梁节点模板搭设方式

由于主、次梁间存在高差，在主、次梁模板接头处单独设木方加小板进行搭接调节，木方及小板宽为次梁宽，小板高为主次梁高的差值。

②边梁模板搭设方式

为保证边梁模板体系可靠性，边梁外侧次龙骨木方按设计间隔加设至梁顶，梁侧主龙骨双钢管相应加长，梁底主龙骨双钢管外伸长度加长，外侧斜撑支撑点上移至梁顶，并将梁两侧斜撑加密至间距600mm设置。

3 楼板模板及支撑施工方法

1）支撑架按照模板设计要求搭设完毕后，根据给定的水平线调整上支托的标高及起拱的高度。

2）按照模板设计的要求支搭板下的主次龙骨，其间距必须符合模板设计的要求。

3）铺设模板，用电钻打眼，螺丝与龙骨拧紧。必须保证模板拼缝的严密，且所有板接缝处用胶带封严。

4）模板铺设完毕后，用靠尺、塞尺和水平仪检查平整度与楼板标高，并进行校正。

5）将模板内杂物清理干净，检查合格后办预检。

4报告厅圆弧满堂支撑架支设说明

支撑架支设顺序：顶板模板支撑架支设→主楼模板支撑架支设→次梁模板支撑架支设

报告厅顶板模板支撑架立杆和梁重叠部分，顶板立杆支设到梁底，如果梁侧模与最近的立杆距离大于300mm,沿纵向方向另外增加立杆，水平方向通过钢管扣件连接。

混凝土的浇筑

高支模板的混凝土浇筑采用砼泵输送，梁砼应从跨中向两端对称分层进行浇筑，浇筑速度每小时2～2.5m，浇筑混凝土过程中架体下方严禁站人。

混凝土浇筑的施工措施

1 混凝土浇筑前，施工单位项目技术负责人、项目总监确认具备混凝土浇筑的安全生产条件后，签署混凝土浇筑令，方可浇筑混凝土。

2 框架结构中，柱和梁板的混凝土浇筑顺序，按先浇筑柱混凝土，后浇筑梁板混凝土的顺序进行。浇筑过程应符合专项施工方案要求，并确保支撑系统受力均匀，避免引起高大模板支撑系统的失稳倾斜；

3 梁板按框架顺序浇筑，每框架内先将梁根据高度水平分层浇筑，每次浇筑高度不大于400mm，浇筑时对称浇筑。

4 在浇注混凝土时，应分点布料，避免长时间在一个点上下料，并应及时将混凝土耙开，不得集中堆放混凝土。人员也不能集中站立于一个地方，否则可能导致荷载过于集中导致支撑系统失稳。

5 振捣采用平板振捣器，柱、梁用振捣棒振捣。浇筑板混凝土的虚铺厚度应略大于板厚，用平板振捣器垂直浇筑方向来回振捣，并用铁插尺检查混凝土厚度，振捣完毕后用长木抹子抹平。用大杠抹平，施工缝处或有预埋件及插筋处用木抹子找平。浇筑板混凝土时不允许用振捣棒铺摊混凝土。同时在砼浇筑时，不能集中过多砼于某点，防止局部超负荷；浇筑砼时，设置警戒线，无关人员不准在模板支架下，要有专职安全员看护。

施工缝留设：遇特殊情况必须留置施工缝时，梁板留置在次梁1/3跨中范围内。

6 浇筑过程中要有木工、钢筋工值班，随时观察模板、钢筋、预埋件和插筋等有松动、变形等情况，必须立即停止浇筑，撤离作业人员，并采取相应的加固措施。

7 混凝土养护方法：

本次高大支模混凝土养护采用自然养护，覆盖塑料薄膜浇水养护不小于7天。浇水次数保持混凝土表面湿润。塑料薄膜要求在柱及楼板表面覆盖严密，保持膜内始终有凝结水。

模板拆除

1 强度要求

现场留置的同条件养护试块应拿去实验室检测，当试块强度达到一定的设计强度值后方可拆除，各种结构类型的拆模强度如表所示：

各种结构类型的拆模强度

2 拆模申请

拆除梁板模板前，应经施工技术人员按试块强度检查，确认砼已达到拆模强度时，填写拆模申请，报项目技术负责人审批同意后方可拆模。

上层楼板浇砼时，下一层楼板的模板支撑不得拆除，并对砼的强度发展情况分层进行核算，确保下层楼板能够安全承载，不得盲目拆除下面楼层的支撑体系。

非承重侧模在能保证混凝土表面及棱角不受损时方可拆除。梁板底模拆除时的全部构件砼强度均要求达到100%。

拆除模板应遵循的原则：先支后拆、后支先拆；先拆不承重模板、后拆承重部分的模板；自上而下，支架先拆侧向支撑，后拆竖向支撑。

梁板模板拆除工艺流程：拆除支架部分水平拉杆和剪刀撑→拆除侧模板→下调楼板支托→使模板下降→分段分片拆除楼板模板→木龙骨及支柱→拆除梁底模板及支撑系统。

拆除要点如下：

拆除支架部分水平拉杆和剪刀撑，以便作业。而后拆除梁侧模上的水平钢管及斜支撑，轻撬梁侧模板，使之与砼表面脱离。

下调楼板支托，轻撬模板下的龙骨，使龙骨与模板分离，或用木锤轻击，拆下第一块，然后逐块逐段拆除。切不可用钢棍或铁锤猛击乱撬。每块胶合板拆下时，或用人工托扶放于地上，严禁模板自由坠落于地面。

拆除梁底模板的方法大致与楼板模板相同。但拆除跨度较大的梁底模板时，应从跨中开始下调支柱顶托螺杆，然后向两端逐根下调，拆除梁底模支柱时，亦从跨中向两端作业。

本方案属于高大模架支撑体系，跨度在8m以上，模板拆除条件必须满足砼强度达到设计要求的100%，且上一层顶板混凝土浇筑完成方可拆除。

该结构安全性计算过程

一、工程属性

新浇混凝土楼板名称	7.7m报告厅板模板	新浇混凝土楼板板厚(mm)	100
				模板支架高度H(m)	7.7	模板支架纵向长度L(m)	50
模板支架横向长度B(m)	25	支架外侧模板高度Hm（mm）	700

二、荷载设计

风荷载参数：

三、模板体系设计

结构重要性系数ã<sub>0</sub>	1	脚手架安全等级	II级
				主梁布置方向	平行立杆纵向方向	立杆纵向间距l<sub>a</sub>(mm)	900
立杆横向间距l<sub>b</sub>(mm)	900	水平拉杆步距h(mm)	1200
				顶层水平杆步距hˊ(mm)	1200	支架可调托座支撑点至顶层水平杆中心线的距离a(mm)	420
小梁间距l(mm)	200	小梁最大悬挑长度l<sub>1</sub>(mm)	150
				主梁最大悬挑长度l<sub>2</sub>(mm)	100

四、面板验算

面板类型	覆面木胶合板	面板厚度t(mm)	12
				面板抗弯强度设计值[f](N/mm<sup>2</sup>)	15	面板抗剪强度设计值[ô](N/mm<sup>2</sup>)	1.4
面板弹性模量E(N/mm<sup>2</sup>)	6000	面板计算方式	简支梁

按简支梁，取1m单位宽度计算。

W＝bh²/6=1000×12×12/6＝24000mm³，I＝bh³/12=1000×12×12×12/12＝144000mm⁴

承载能力极限状态

q₁＝1×max[1.2(G_1k +(G_2k+G_3k)×h)+1.4×Q_1k ,1.35(G_1k +(G_2k+G_3k)×h)+1.4×0.7×Q_1k]×b=1×max[1.2×(0.1+(24+1.1)×0.1)+1.4×3，1.35×(0.1+(24+1.1)×0.1)+1.4×0.7×3] ×1=7.332kN/m

正常使用极限状态

q＝(ã_G(G_1k +(G_2k+G_3k)×h))×b =(1×(0.1+(24+1.1)×0.1))×1＝2.61kN/m

计算简图见图10。

、强度验算

M_max＝q₁l²/8＝7.332×0.2²/8＝0.037kN·m

ó＝M_max/W＝0.037×10⁶/24000＝1.528N/mm²≤[f]＝15N/mm²

满足要求！

2、挠度验算

í_max＝5ql⁴/(384EI)=5×2.61×200⁴/(384×6000×144000)=0.063mm

í_max=0.063mm≤min{200/150，10}=1.333mm

满足要求！

五、小梁验算

小梁类型	矩形木楞	小梁截面类型(mm)	38×68
				小梁抗弯强度设计值[f](N/mm<sup>2</sup>)	12.87	小梁抗剪强度设计值[ô](N/mm<sup>2</sup>)	1.386
小梁截面抵抗矩W(cm<sup>3</sup>)	29.285	小梁弹性模量E(N/mm<sup>2</sup>)	8415
				小梁截面惯性矩I(cm<sup>4</sup>)	99.57	小梁计算方式	二等跨连续梁

q1＝1×max[1.2(G1k+ (G2k+G3k)×h)+1.4Q1k，1.35(G1k +(G2k+G3k)×h)+1.4×0.7×Q1k]×b=1×max[1.2×(0.3+(24+1.1)×0.1)+1.4×3，1.35×(0.3+(24+1.1)×0.1)+1.4×0.7×3]×0.2=1.514kN/m

因此

，q1静＝1×1.2×(G1k +(G2k+G3k)×h)×b=1×1.2×(0.3+(24+1.1)×0.1)×0.2=0.674kN/m

q1活＝1×1.4×Q1k×b=1×1.4×3×0.2＝0.84kN/m

计算简图如图11。

、强度验算

M₁＝0.125q_1静L²+0.125q_1活L²＝0.125×0.674×0.9²+0.125×0.84×0.9²＝0.153kN·m

M₂＝q₁L₁ ²/2=1.514×0.15²/2＝0.017kN·m

M_max＝max[M₁，M₂]＝max[0.153，0.017]＝0.153kN·m

ó=M_max/W=0.153×10⁶/29285=5.236N/mm²≤[f]=12.87N/mm²

满足要求！

2、抗剪验算

V₁＝0.625q_1静L+0.625q_1活L＝0.625×0.674×0.9+0.625×0.84×0.9＝0.852kN

V₂＝q₁L₁＝1.514×0.15＝0.227kN

V_max＝max[V₁，V₂]＝max[0.852，0.227]＝0.852kN

ô_max=3V_max/(2bh₀)=3×0.852×1000/(2×38×68)＝0.494N/mm²≤[ô]=1.386N/mm²

满足要求！

3、挠度验算

q＝(ã_G(G_1k +(G_2k+G_3k)×h))×b=(1×(0.3+(24+1.1)×0.1))×0.2＝0.562kN/m

挠度,跨中í_max＝0.521qL⁴/(100EI)=0.521×0.562×900⁴/(100×8415×99.57×10⁴)＝0.229mm≤[í]＝min(L/150，10)＝min(900/150，10)＝6mm；

悬臂端í_max＝ql₁ ⁴/(8EI)=0.562×150⁴/(8×8415×99.57×10⁴)＝0.004mm≤[í]＝min(2×l₁/150，10)＝min(2×150/150，10)＝2mm

满足要求！

六、主梁验算

1、小梁最大支座反力计算

q₁＝1×max[1.2(G_1k +(G_2k+G_3k)×h)+1.4Q_1k，1.35(G_1k +(G_2k+G_3k)×h)+1.4×0.7×Q_1k]×b=1×max[1.2×(0.5+(24+1.1)×0.1)+1.4×3，1.35×(0.5+(24+1.1)×0.1)+1.4×0.7×3]×0.2＝1.562kN/m

q_1静＝1×1.2×(G_1k +(G_2k+G_3k)×h)×b＝1×1.2×(0.5+(24+1.1)×0.1)×0.2＝0.722kN/m

q_1活＝1×1.4×Q_1k×b＝1×1.4×3×0.2＝0.84kN/m

q₂＝(ã_G(G_1k +(G_2k+G_3k)×h))×b=(1×(0.5+(24+1.1)×0.1))×0.2＝0.602kN/m

承载能力极限状态

按二等跨连续梁，R_max＝1.25q₁L＝1.25×1.562×0.9＝1.758kN

按二等跨连续梁按悬臂梁，R₁＝(0.375q_1静+0.437q_1活)L +q₁l₁＝(0.375×0.722+0.437×0.84)×0.9+1.562×0.15＝0.809kN

R＝max[R_max，R₁]＝1.758kN;

正常使用极限状态

按二等跨连续梁，R'_max＝1.25q₂L＝1.25×0.602×0.9＝0.677kN

按二等跨连续梁悬臂梁，R'₁＝0.375q₂L +q₂l₁＝0.375×0.602×0.9+0.602×0.15＝0.293kN

R'＝max[R'_max，R'₁]＝0.677kN;

计算简图如图12、13。

、主梁抗弯验算见图14、15

ó=M_max/W=0.729×10⁶/4250=171.518N/mm²≤[f]=205N/mm²

满足要求！

3、主梁抗剪验算见图16、17

ô_max=2V_max/A=2×4.716×1000/398＝23.7N/mm²≤[ô]=125N/mm²

满足要求！

4、主梁挠度验算见图18、19

跨中í_max=0.698mm≤[í]=min{900/150，10}=6mm

悬挑段í_max＝0.277mm≤[í]=min(2×100/150,10)=1.333mm

满足要求！

5、支座反力计算

承载能力极限状态：

一、支座反力依次为R₁=5.147kN，R₂=8.43kN，R₃=8.72kN，R₄=4.074kN

二、支座反力依次为R₁=4.594kN，R₂=8.591kN，R₃=8.591kN，R₄=4.594kN

七、可调托座验算

荷载传递至立杆方式

可调托座

可调托座承载力容许值[N](kN)

30

按上节计算可知，可调托座受力N＝8.72kN≤[N]＝30kN

满足要求！

八、立杆验算

立杆钢管截面类型(mm)	Ö48×2.8	立杆钢管计算截面类型(mm)	Ö48×2.8
				钢材等级	Q235	立杆截面面积A(mm<sup>2</sup>)	398
立杆截面回转半径i(mm)	16	立杆截面抵抗矩W(cm<sup>3</sup>)	4.25
				抗压强度设计值[f](N/mm<sup>2</sup>)	205	支架自重标准值q(kN/m)	0.15
支架立杆计算长度修正系数ç	1.2	悬臂端计算长度折减系数k	0.7

1、长细比验算

l₀₁=hˊ+2ka=1200+2×0.7×420=1788mm

l₀=çh=1.2×1200=1440mm

ë=max[l₀₁，l₀]/i=1788/16=111.75≤[ë]=150

满足要求！

2、立杆稳定性验算

考虑风荷载:

ë=l₀/i=1788.000/16=111.75

查表得，ö₁=0.509

M_wd=ã₀×ö_wã_QM_wk=ã₀×ö_wã_Q(æ₂w_kl_ah²/10)=1×0.6×1.4×(1×0.024×0.9×1.2²/10)=0.003kN·m N_d=Max[R₁,R₂,R₃,R₄]+1×ã_G×q×H=Max[5.147,8.591,8.72,4.594]+1×1.35×0.15×7.7=10.279kN

f_d=N_d/(ö₁A)+M_wd/W＝10.279×10³/(0.509×398)+0.003×10⁶/4250=51.355N/mm²≤[ó]=205N/mm²

满足要求！

九、高宽比验算

根据《建筑施工脚手架安全技术统一标准》GB51210-2016 第8.3.2条: 支撑脚手架独立架体高宽比不应大于3.0

H/B=7.7/25=0.308≤3

满足要求！

十、架体抗倾覆验算见图20

支撑脚手架风线荷载标准值:q_wk=l_a×ù_fk=0.9×0.387=0.348kN/m：

风荷载作用在支架外侧模板上产生的水平力标准值：

F_wk= l_a×H_m×ù_mk=0.9×0.7×0.199=0.125kN

支撑脚手架计算单元在风荷载作用下的倾覆力矩标准值M_ok：

M_ok=0.5H²q_wk+HF_wk=0.5×7.7²×0.348+7.7×0.125=11.291kN.m

参考《规范》GB51210-2016 第6.2.17条：

B²l_a(g_k1+ g_k2)+2ÓG_jkb_j≥3ã₀M_ok

g_k1——均匀分布的架体面荷载自重标准值kN/m²

g_k2——均匀分布的架体上部的模板等物料面荷载自重标准值kN/m²

G_jk——支撑脚手架计算单元上集中堆放的物料自重标准值kN

b_j——支撑脚手架计算单元上集中堆放的物料至倾覆原点的水平距离m

B²l_a(g_k1+ g_k2)+2ÓG_jkb_j =B²l_a[qH/(l_a×l_b)+G_1k]+2×G_jk×B/2=25²×0.9×[0.15×7.7/(0.9×0.9)+0.5]+2×1×25/2=1108.333kN.m≥3ã₀M_ok =3×1×11.291=33.872kN.M

满足要求！

十一、立杆地基基础验算

地基土类型	粉土	地基承载力特征值f<sub>ak</sub>(kPa)	150
				立杆垫木地基土承载力折减系数m<sub>f</sub>	0.4	垫板底面面积A(m<sup>2</sup>)	0.25

立杆底垫板的底面平均压力p＝N/(m_fA)＝10.279/(0.4×0.25)＝102.79kPa≤ã_uf_ak＝1.254×150 =188.1kPa满足要求！

Claims (2)

1.一种半圆形混凝土顶板建筑支护结构，其特征在于：所述的半圆形混凝土顶板（1）半径不小于25米，半圆形混凝土顶板（1）内设有若干弧形梁（2），以圆心为中心的辐射梁（3），在最外侧的弧形梁下设有支柱一（4），在半圆形混凝土顶板的直边（5）下设有支柱二（6），所述的半圆形混凝土顶板（1）浇注厚度100mm，所述的弧形梁（2）、辐射梁（3）的截面高为550-1000mm、宽为300-400mm，在半圆形混凝土顶板（1）下设有楼板模板及其支撑系统（8），在弧形梁（2）及辐射梁（3）下侧设有梁模板及其支撑体系（7），

楼模板支撑体系（8）采用Φ48×2.8mm轮扣式钢管满堂支撑架，包括若干立杆（15）和横杆相互连接构成的立体矩阵结构，立杆（15）的纵向和横向间距均为900mm，在立杆（15）之间设有剪刀撑（9），立杆（15）总高度不低于7.7米，位于中部的横杆（16）之间间距不超过1200mm，最上方横杆（14）与顶板之间间距为600mm，最下端横杆（17）与地面距离为350mm，在立杆（15）上方设有可调托座（12），可调托座（12）上方设楼模板 主龙骨（10），楼模板 主龙骨（10）上垂直方向设楼模板 次龙骨（11），楼模板 次龙骨（11 ）上方为楼板模板（13），在立杆（15）底部垫有边长不小于250mm的矩形模板（18），

所述的梁模板包括梁底模（20）和梁侧模（19），梁底模（20）支撑体系包括，在一个支撑部位中部设有一个承重的中立杆（24），在中立杆两侧距离450mm设有侧立杆一（23）、侧立杆二（25），在中立杆和两侧的侧立杆之间设有横向杆（26），横向杆（26）间距1200mm，在中立杆和侧立杆顶部设有可调托座，可调托座上方连接梁模板 主龙骨（22），梁模板 主龙骨（22）上方设梁模板 次龙骨（21），梁模板 次龙骨（21）上方设梁底模（20），梁底模（20）两侧为梁侧模（19），梁侧模（19）外侧为侧模次龙骨（29）和侧模主龙骨（28），在相对应的主龙骨之间设连接对拉螺杆（27），在中立杆及侧立杆最下端垫有边长不小于250mm的矩形模板，所述的中立杆（24）、侧立杆通过横向杆（26）和楼模板支撑体系中的横杆（16）连接为一个整体支撑体系，梁底模（20）采用1830mm×915mm×12mm厚板进行配模、梁模板 次龙骨（21）为38×68mm木方，梁模板 主龙骨（22）为Ф48×2.8mm单钢管，梁侧模（19）采用1830mm×915mm×12mm厚板进行配模，侧模次龙骨（29）采用38mm×68mm木方，侧模主龙骨（28）采用双钢管Φ48mm×2.8mm，两侧的侧模主龙骨采用Φ14mm对拉螺杆（27）加固。

2.根据权利要求1所述的半圆形混凝土顶板建筑支护结构，其特征在于：所述的楼板模板（13）为1830mm×915mm×12mm板；楼模板 次龙骨（11）为38×68mm木方，间距不超过200mm；楼模板 主龙骨（10）为Ф48×2.8mm钢管。

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