大体积混凝土钢筋支架设计

新技术应用与实践ApplicationandPracticeofNewTechnology大体积混凝土钢筋支架设计DesignofSteelBracketforMassConcrete马庆吉卜凡栋，北京100053）（中建铁路投资建设集团有限公司，BUFan-dong,MAQing-ji(ChinaStateRailwayInvestmentConstructionGroupCo.Ltd.,Beijing100053,China)揖摘要铱钢筋支架（马凳）应用于高层建筑中的大体积混凝土基础底板或者一些大型设备基础和高厚混凝土板等的上下层钢筋之控制钢筋的标高和上部操作平台的全部施工荷载。大连东港商间。钢筋支架采用钢筋或型钢焊接制的支架来支承上层钢筋的重量，其核心筒基础底板局部厚度达到7030mm，为保务区D03-01地块项目位于港隆路以北，港东街以西，属于大体积混凝土浇筑范围，证施工安全，项目采用槽钢马镫作为钢筋支架，其设计形式及具体参数在论文做简要讨论。揖Abstract铱Steelbrackets(horsestools)areusedbetweentheupperandlowerreinforcingbarsofmassconcretefoundationfloorsorsomelargeequipmentfoundationsandthickconcreteslabsinhigh-risebuildings.Steelbracketsadoptsteelbarorsteelweldedbrackettosupporttheweightofuppersteelbarandcontroltheelevationofsteelbarandallconstructionloadsofupperoperatingplatform.TheD03-01blockprojectofDalianDonggangBusinessDistrictislocatedinthenorthofGanglongRoadandwestofGangdongStreet.Thelocalthicknessofitscoretubefoundationslabreaches7030mm,whichbelongstothescopeofmassconcretepouring.Inordertoensuretheconstructionsafety,theprojectuseschannelhorsestoolsasreinforcementsupport.Thedesignformandspecificparametersarebrieflydiscussedinthepaper.槽钢揖关键词铱钢筋支架；大体积；揖Keywords铱steelbrackets;bulkmass;channelsteel【中图分类号】TU755【文献标志码】A【文章编号】1673-1069（2019）09-0193-021工程概况建筑面积约2980m2，本工程A1/A2区（即1#楼底板基础）框其中，1#楼核心筒区域筏板厚度3000mm（局部4500mm），架柱下承台CT-5厚2800mm；CT-6、CT-7厚3200mm，属于大地梁体积混凝土，核心筒外围区域底板厚700mm。底板、承台、混凝土强度均为C40，等级P8加钢筋阻锈剂，垫层采用C15混凝土100mm厚。表1工程概况序号1施工区域核心筒区域筏板板厚3000mm局部4500mm最高断面高7030mm23框架柱下承台核心筒外围区域底板合计2800mm3200mm700mm500m22000m21255m31676m36105m3浇筑面积混凝土量500m23174m32钢筋支架设置2.1钢筋支架设计基本原理斜杆型钢支架一般按排布置，立柱和上层一般采用型钢，可采用钢筋和型钢，焊接成一体进行布置。对水平杆进行强度和刚度验算，对立柱和斜杆进行强度和稳定验算。作用的荷载包括自重和施工荷载。钢筋支架所承受的荷载包括上层钢筋的自重、施工人员及施工设备荷载。钢筋支架的材料根据上下层钢筋间距的大小以及荷载的大小来确定，可采用钢筋或者型钢。2.2本工程钢筋支架设计此区域基础底板钢筋支架立柱选用10#槽钢,纵横向间距均为1700mm；面筋横梁选用5#槽钢，温度筋横梁选用C22，温度筋横梁间距随立柱间距为1700mm，沿东西、南北双向布置；每三跨（4.5m）剪刀撑选用40mm伊3mm等边角钢，纵向布置一道剪刀撑，与立柱的连接选用焊接工艺（见表2）。2.3顶层支架横梁计算支架横梁按照三跨连续梁进行强度和挠度计算。按照支架横梁上面的脚手板和活荷载作为均布荷载计算支架横梁的最大弯矩和变形。静荷载的计算值：q1=1.2伊1.10伊1.50=1.98kN/m；卜凡栋助理工程师，【作者简介】（1987-），男，山东滨州人，从事土木工程、建筑工程研究。活荷载的计算值：q2=1.4伊0.50伊1.50+1.4伊1.00伊1.50=193中小企业管理与科技Management&TechnologyofSME表2支架参数一、基本参数施工人员荷载（kN/m2）0.5钢筋层数3除底层钢筋外,从上到下各层钢筋依次自重荷载（kN/m2）1.1,0.1支架横梁间距la（m）1.7施工设备荷载（kN/m2）1二、横梁参数横梁截面特征槽钢横梁抗弯强度设计值（f三、立柱参数5号槽钢槽钢型号N/mm2）205立柱总高度H（m）7立柱计算步距h（m）2.35主柱抗压强度设计值（fN/mm2）205立柱的间距（lm）1.7立柱截面特征槽钢槽钢型号10号槽钢横梁与立柱连接方式焊接角焊缝焊脚尺寸hf（m）6角焊缝计算长度lw（m）150焊缝强度设计值ffw（N/mm2）1603.15kN/m强度计算：。跨中最大弯矩为：M1支座最大弯矩为：=（0.08伊1.98+0.101伊3.15）伊1.502=1.072kN·m；M2本文选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算：=-（0.10伊1.98+0.117伊3.15）伊1.502=-1.275kN·m。滓=1.275伊106/10400.00=122.571N/mm2静荷载标准值q约205N/mm2。挠度计算：1活荷载标准值q=1.65kN/m；2三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度：=0.50伊1.50+1.00伊1.50=2.25kN/m淄。1.65max=（0.677伊3.1767mm约Min+0.990伊2.25（1.50伊103/150,10）伊1500.004/（100）=10.00mm伊2.05伊105。伊26.00伊104）=101#槽钢立柱面筋横粱（5#槽钢）每三跨（4.5m）一道竖向剪刀撑17001700170017001700170011700图1钢筋支架平面布置图2.4中间层支架横梁计算，即温度筋支架强度计算：最大弯矩为：M=0.1q滓=M/W=0.041伊106/10.4伊103=3.894N/mm2l2=0.1伊0.18伊1.52=0.041kN2臆205N/mm·m；2。挠度计算：194静荷载的计算值q2'=0.10伊1.50=0.15kN/m；淄l26伊104max）=0.677=0.0965mm约Minq2'4/100EI=0.677伊0.15伊15004/（1.50伊103/150,10）=10.00mm（100伊2.05伊105伊结论：由于温度筋均布荷载较小，且考虑此处实际挠度因。素较小，按照5#槽钢设计值要远大于现场实际值，故现场采用C222.5钢筋即可。支架立柱计算1.41cm10#槽钢支架立柱的截面积A=12.74cm2；截面回转半径i=支架立柱作为轴心受压构件进行稳定验算：。滓=N/渍A臆[f]。长细比计算：根据立杆的长细比姿=h/i=235.00/1.41=167臆250。稳定性计算：渍冥冥轴心受压杆件稳定系数，根据姿=167，经过查表得到渍=0.253；[f]冥冥立杆的抗压强度设计值，[f]越205N/mm2。采用荷载组合计算方法，可得到支架立柱对横梁的最大支座反力为：N=1.1伊[1.2伊1.5伊（1.1+0.1）]伊1.5+1.2伊3.15伊1.5=9.234kN；滓=9.234伊1000/（0.253伊12.74伊100）=28.648N/mm2约205.00N/mm2。综上所述，按照目前设计值满足现有工程施工结构受力安全要求，并经反复验算，支架立柱横纵向间距1700mm为极限值，在现场保证施工安全的前提下做到了材料的最大限度节约。底板面筋面筋横梁（5#槽钢）10号槽钢立柱温度筋底板面筋170017001700170017001700图2剖面图3结语大体积混凝土工程底板钢筋绑扎需搭设型钢钢筋支架，普通的钢筋马镫支架已不满足结构受力的安全需求。在施工之前技术人员需按图纸核算基础底板钢筋的均布荷载值、施工人员活荷载值及机械设备均布荷载值，根据受力情况对架体进行验算，保证其强度及稳定性。且需要在进行施工之前，对现场工长、质检及安全等管理部门进行全面技术交底，为钢筋工程施工做好各项技术准备工作，保证大体积混凝土的顺利浇筑。本文以大连东港商务区D03-01地块项目1#楼核心筒基础底板为样板，对钢筋支架设计进行讨论，希望对类似工程的设计工作起到参考作用。