一种变截面厚重弧形拱板支模体系及其施工方法与流程

1.本发明涉及隧道拱顶施工技术领域，具体涉及一种变截面厚重弧形拱板支模体系及其施 工方法。


背景技术：

2.明挖拱形隧道顶板施工多采用隧道台车，该方法虽然施工工艺较为成熟，但仅适用于隧 道净宽不变、拱板几何尺寸相同且厚度适中的情况。但对于拱板矢高相同，但净宽度不规则 渐变的隧道拱板，会由多拱收缩为单拱，或有单拱扩张为多拱，其弦长与曲率沿隧道纵向各 不相同，无法使用隧道台车施工；而隧道顶板作为上层建筑物的基础，需要顶板厚度大、自 重重，且隧道净空高、净跨大，采用常规满堂架支模体系须定制弧形型钢龙骨，安拆缓慢且 安全风险大。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种变截面厚重弧形拱板支模体系及其施工方法，采用本方案， 能根据隧道不规则渐变的净宽，制作相应的主龙骨，适应了拱形顶板跨度大、曲率大的特点， 确保了厚重顶板结构施工的安全，同时取材和操作容易，在经济效益和工期控制等方面均有 良好的效果。
4.本发明通过下述技术方案实现：
5.一种变截面厚重弧形拱板支模体系，包括预制拱板；
6.所述预制拱板包括主龙骨、次龙骨和底模板；
7.沿隧道拱顶长度方向上，依次设有多个主龙骨，所述主龙骨为弧形杆件，所述弧形杆件 的玹长等于对应位置处的隧道净宽；
8.沿隧道拱顶的环向和长度方向上均设置有多根次龙骨，所述次龙骨搭接在弧形杆件上；
9.所述隧道拱顶的环向和长度方向上均设置有多块底模板，所述底模板搭接在次龙骨上， 多块所述底模板用于封闭隧道拱顶。
10.相对于现有技术中，由于隧道拱板矢高相同，但净宽度不规则渐变，会由多拱收缩为单 拱，或有单拱扩张为多拱，其弦长与曲率沿隧道纵向各不相同，无法使用隧道台车施工的问 题，本方案提供了一种变截面厚重弧形拱板支模体系，采用本方案，能根据隧道不规则渐变 的净宽，制作相应的主龙骨，适应了拱形顶板跨度大、曲率大的特点，确保了厚重顶板结构 施工的安全，同时取材和操作容易，在经济效益和工期控制等方面均有良好的效果；具体的， 为替代传统的定制弧形型钢龙骨，本发明采用弧形杆件用作主龙骨，其中弧形杆件沿隧道拱 顶长度方向设置，而为对应隧道的不规则渐变的净宽，设置多个和隧道净宽相匹配的弧形杆 件，弧形杆件的玹长和相对应位置的隧道净宽相等，由此匹配隧道的不规则渐变；其中弧形 杆件优选为钢管，由数控弯曲机进行弯曲加工而成；而在弧形杆件的外侧设置有多个次龙骨， 次龙骨在沿隧道拱顶环向设置多个的基础上，在沿隧道拱顶的长度
方向上也设置有多个次龙 骨，其中次龙骨优选为木枋，木枋通过钢丝绑扎和主龙骨固定，其中木枋纵向跨越两个或多 个弧形杆件进行连接，实际情况根据隧道的净宽而定；在次龙骨外侧还设有底模板，其中底 模板优选为胶合板，利用胶合板的柔韧性进行弯曲，使胶合板能适应隧道拱顶的弧度，通过 弯曲胶合板，并将胶合板通过钉子固定于次龙骨上，相邻胶合板之间拼缝严密，实现顶部封 闭，此时整个隧道拱顶的支模体系完成，然后在支模体系上方即可施工上层建筑，如航站楼 等，在上层建筑稳定后，即可对支模体系进行拆除；通过此方式，还能达到支模体系快速拆 装的效果。
11.进一步优化，一种变截面厚重弧形拱板支模体系的施工方法，包括以下步骤：
12.s1：沿隧道长度方向，根据不同的净宽，加工得到不同的弧形杆件；
13.s2：在隧道底部架设支撑支架，所述支撑支架用于支撑弧形杆件；
14.s3：将弧形杆件设于隧道拱顶，并沿隧道长度方向上依次设置多根弧形杆件；
15.s4：沿隧道长度方向设置多根搭接于弧形杆件上的直线杆件；
16.s5：沿隧道拱顶环向和长度方向上设置多根搭接在弧形杆件上的次龙骨；
17.s6：在所述次龙骨上安装多块底模板，多块所述底模板用于封闭隧道拱顶。
18.本方案中，需首先进行测量放样，根据隧道不同的净宽，制备相应尺寸的多个弧形杆件， 制备完成后，开始架体搭设，在隧道底部搭设支撑支架，其中支撑支架采用普通插销式盘扣 脚手架，包括有立杆和水平杆，并由下往上逐层搭设至隧道拱板底面，在架体搭设完成后， 开始安装弧形杆件，将弧形杆件安装在尺寸相对应的隧道拱顶处，并沿隧道长度方向依次设 置，在安装弧形杆件的过程中，接长采用对接扣件并错开接头，并使立杆的顶部能支撑弧形 杆件；此时弧形杆件被安装固定，然后安装直线杆件，其中直线杆件为多根，并沿隧道拱顶 长度方向设置，直线杆件优选为双钢管绑扎而成，并通过蝴蝶扣和弧形杆件连接，用于将所 有弧形杆件连接为一整体，形成整体的支模系统，受力稳固；然后安装次龙骨，其中次龙骨 采用木枋，沿隧道拱顶的环向布置，并沿纵向布置，通过钢丝和主龙骨固定，最后安装底模 板，其中底模板采用胶合板，利用胶合板自身韧性进行弯曲，将其弯弧后采用钉子固定在次 龙骨上，相邻胶合板应注意拼缝严密，不符合模数的胶合板须裁剪合适后安装；此时整个隧 道拱顶的支模体系完成。
19.进一步优化，所述步骤s1的具体步骤包括：
20.s11：沿隧道长度方向，对不同的净宽区域进行编号；
21.s12：根据不同的编号区域，得到相应预制拱板的玹长l和拱高h；
22.s13：根据玹长l和拱高h，计算得到预制拱板的弧长c、半径r和圆心角a；
23.s14：根据不同的弧长c、半径r和圆心角a，加工得到相应弧长c、半径r和圆心角a 的弧形杆件。
24.进一步优化，所述弧形杆件由多根弧形钢管相互绑扎而成；优选为3根弧形钢管绑扎而 成，用于提高支撑力。
25.进一步优化，所述支撑支架包括立杆和水平杆，所述立杆的顶部设有顶托，所述顶托用 于支撑弧形杆件；通过顶托加大立杆上端的截面，实现对弧形杆件的稳定支撑。
26.进一步优化，所述支撑支架还包括多根倾斜杆，所述倾斜杆沿所述预制拱板的半径方向 设置，并通过顶托支撑弧形杆件；因拱顶上方的顶板在施工过程中将产生水平推力，本方案 在隧道拱顶的弧形半径方向加设倾斜杆，优先采用普通钢管，通过倾斜杆对弧
形杆件的倾斜 支撑，使水平推力传递至整个支撑支架上。
27.进一步优化，所述顶托和弧形杆件之间设有木楔子，所述木楔子用于使顶托达到轴心受 力；由于采用顶托，顶托和立杆顶部之间会留有空隙，导致弧形杆件，即主龙骨的载荷无法 顺利传递到顶托中心，使整体受力不均，本方案在顶托和弧形杆件之间架设木楔子，从空隙 中插入，通过调整木楔子的大小，使主龙骨的载荷顺利传递到顶托中心，使顶托达到轴心向 力。
28.进一步优化，在单一弧形杆件上的多根所述倾斜杆沿预制拱板的中线对称设置；通过预 制拱板，即隧道拱顶的竖向中线位置对称设置，使两侧的倾斜杆受到的水平推力，能通过胫 撑传递至支撑架体后可在支撑架体内部抵消。
29.进一步优化，所述次龙骨为木枋，并通过钢丝和弧形杆件固定连接。
30.进一步优化，所述底模板为胶合板，相邻所述底模板之间需严密拼缝，不留缝隙。
31.本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
32.1.本发明提供了一种变截面厚重弧形拱板支模体系及其施工方法，采用本方案，能根据 隧道不规则渐变的净宽，制作相应的主龙骨，适应了拱形顶板跨度大、曲率大的特点，确保 了厚重顶板结构施工的安全，同时取材和操作容易，在经济效益和工期控制等方面均有良好 的效果。
33.2.本发明提供了一种变截面厚重弧形拱板支模体系及其施工方法，采用本方案，适用于 各类厚重拱型顶板施工，同时适用于各种厚重拱形跨越梁板结构。
34.3.本发明提供了一种变截面厚重弧形拱板支模体系及其施工方法，采用本方案，利用扣 件式钢管轻便、易加工的特性，在施工现场加工使其满足各参数弧形截面要求；同时钢管组 合使用，在操作安全、安拆便捷的同时保证了主龙骨强度。
附图说明
35.为了更清楚地说明本发明示例性实施方式的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的 附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是 对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据 这些附图获得其他相关的附图。在附图中：
36.图1为本发明提供的支模体系结构示意图；
37.图2为本发明提供的支模体系局部示意图；
38.图3为本发明提供的支模体系局部示意图a；
39.图4为本发明提供的支模体系侧视截面图；
40.图5为本发明提供的测量放样示意图；
41.图6为本发明提供的主龙骨尺寸的验算示意图；
42.图7为本发明提供的受力分析时模板设计平面图；
43.图8为本发明提供的受力分析时模板设计纵向剖面图；
44.图9为本发明提供的受力分析时模板设计横向剖面图；
45.图10为本发明提供的简支梁承受载荷状态计算简图；
46.图11为本发明提供的小梁承受载荷状态计算简图；
47.图12为本发明提供的主梁受载荷状态计算简图；
48.图13为本发明提供的主梁弯矩验算简图；
49.图14为本发明提供的主梁剪力验算简图；
50.图15为本发明提供的主梁挠度验算简图。
51.附图中标记及对应的零部件名称：
52.1-弧形杆件，2-支架，21-倾斜杆，22-顶托，23-木楔子，3-直线杆件，4-次龙骨，5
‑ꢀ
底模板。
具体实施方式
53.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明 作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本 发明的限定。
54.实施例1
55.本实施例1提供了一种变截面厚重弧形拱板支模体系，如图1至图3所示，包括预制拱 板；
56.所述预制拱板包括主龙骨、次龙骨4和底模板5；
57.沿隧道拱顶长度方向上，依次设有多个主龙骨，所述主龙骨为弧形杆件1，所述弧形杆 件1的玹长等于对应位置处的隧道净宽；
58.沿隧道拱顶的环向和长度方向上均设置有多根次龙骨4，所述次龙骨4搭接在弧形杆件1 上；
59.所述隧道拱顶的环向和长度方向上均设置有多块底模板5，所述底模板5搭接在次龙骨4 上，多块所述底模板5用于封闭隧道拱顶。
60.相对于现有技术中，由于隧道拱板矢高相同，但净宽度不规则渐变，会由多拱收缩为单 拱，或有单拱扩张为多拱，其弦长与曲率沿隧道纵向各不相同，无法使用隧道台车施工的问 题，本方案提供了一种变截面厚重弧形拱板支模体系，采用本方案，能根据隧道不规则渐变 的净宽，制作相应的主龙骨，适应了拱形顶板跨度大、曲率大的特点，确保了厚重顶板结构 施工的安全，同时取材和操作容易，在经济效益和工期控制等方面均有良好的效果；具体的， 为替代传统的定制弧形型钢龙骨，本发明采用弧形杆件1用作主龙骨，其中弧形杆件1沿隧 道拱顶长度方向设置，而为对应隧道的不规则渐变的净宽，设置多个和隧道净宽相匹配的弧 形杆件1，弧形杆件1的玹长和相对应位置的隧道净宽相等，由此匹配隧道的不规则渐变； 其中弧形杆件1优选为钢管，由数控弯曲机进行弯曲加工而成；而在弧形杆件1的外侧设置 有多个次龙骨4，次龙骨4在沿隧道拱顶环向设置多个的基础上，在沿隧道拱顶的长度方向 上也设置有多个次龙骨4，其中次龙骨4优选为木枋，木枋通过钢丝绑扎和主龙骨固定，其 中木枋纵向跨越两个或多个弧形杆件1进行连接，实际情况根据隧道的净宽而定；在次龙骨 4外侧还设有底模板5，其中底模板5优选为胶合板，利用胶合板的柔韧性进行弯曲，使胶合 板能适应隧道拱顶的弧度，通过弯曲胶合板，并将胶合板通过钉子固定于次龙骨4上，相邻 胶合板之间拼缝严密，实现顶部封闭，此时整个隧道拱顶的支模体系完成，然后在支模体系 上方即可施工上层建筑，如航站楼等，在上层建筑稳定后，即可对支模体系进行拆除；通过 此方式，还能达到支模体系快速拆装的效果。
61.实施例2
62.本实施例2在实施例1的基础上进一步优化，提供了一种变截面厚重弧形拱板支模体系 的施工方法，包括以下步骤：
63.s1：沿隧道长度方向，根据不同的净宽，加工得到不同的弧形杆件1；
64.s2：在隧道底部架设支撑支架2，所述支撑支架2用于支撑弧形杆件1；
65.s3：将弧形杆件1设于隧道拱顶，并沿隧道长度方向上依次设置多根弧形杆件1；
66.s4：沿隧道长度方向设置多根搭接于弧形杆件1上的直线杆件3；
67.s5：沿隧道拱顶环向和长度方向上设置多根搭接在弧形杆件1上的次龙骨4；
68.s6：在所述次龙骨4上安装多块底模板5，多块所述底模板5用于封闭隧道拱顶。
69.本具体工作原理，由于变截面拱形顶板，其立杆高度、主龙骨弧度各不相同，因此需首 先进行测量放样，如图5所示，为本发明提供的测量放样示意图，放样时，先在图纸上把所 有立杆的平面布置画出并进行对应编号，然后一一计算截面弧度a及立杆高度,放样过程中须 考虑模板起拱，在计算过程中，根据不同的编号区域，得到相应预制拱板的玹长l和拱高h， 如图6所示，为本发明提供的主龙骨尺寸的验算示意图，然后根据玹长l和拱高h，计算得 到预制拱板的弧长c、半径r和圆心角a，再根据不同的弧长c、半径r和圆心角a，制备得 到相对应的弧长c、半径r和圆心角a的弧形杆件1，其中弧形杆件1优选为钢管，在加工棚 中使用数控弯曲机进行弯曲加工得到弧形钢管，弯曲半径由放样确定，其中弧形杆件1采用 3根弧形钢管捆绑组合而成，用于提高支撑力；在根据隧道不同的净宽，制备相应尺寸的多 个弧形杆件1，并制备完成后，开始架体搭设，如图1所示，在隧道底部搭设支撑支架2，其 中支撑支架2采用普通插销式盘扣脚手架，包括有立杆和水平杆，并由下往上逐层搭设至隧 道拱板底面，在架体搭设完成后，开始安装弧形杆件1，将弧形杆件1安装在尺寸相对应的 隧道拱顶处，并沿隧道长度方向依次设置，在安装弧形杆件1的过程中，接长采用对接扣件 并错开接头，并使立杆的顶部能支撑弧形杆件1；然后通过立杆顶部的顶托22加大立杆上端 的截面，实现对弧形杆件1的稳定支撑，并在支撑支架2上加设多根倾斜杆21，其中为普通 钢管，沿预制拱板的半径方向设置，并通过顶托22支撑弧形杆件1，因拱顶上方的顶板在施 工过程中将产生水平推力，本方案在隧道拱顶的弧形半径方向加设倾斜杆21，通过倾斜杆21 对弧形杆件1的倾斜支撑，使水平推力传递至整个支撑支架2上；其中在单一弧形杆件1上 的多根倾斜杆21沿预制拱板的中线对称设置，通过预制拱板，即隧道拱顶的竖向中线位置对 称设置，使两侧的倾斜杆21受到的水平推力，能通过胫撑传递至支撑架体后可在支撑架体内 部抵消；并在顶托22和弧形杆件1之间架设木楔子23，如图3所示，从空隙中插入，通过 调整木楔子23的大小，使主龙骨的载荷顺利传递到顶托22中心，使顶托22达到轴心向力； 此时弧形杆件1被安装固定，然后安装直线杆件3，其中直线杆件3为多根，并沿隧道拱顶 长度方向设置，直线杆件3优选为双钢管绑扎而成，并通过蝴蝶扣和弧形杆件1连接，用于 将所有弧形杆件1连接为一整体，形成整体的支模系统，受力稳固；然后安装次龙骨4，如 图2所示，其中次龙骨4采用木枋，沿隧道拱顶的环向布置，并沿纵向布置，通过钢丝和主 龙骨固定，最后安装底模板5，其中底模板5采用胶合板，利用胶合板自身韧性进行弯曲， 将其弯弧后采用钉子固定在次龙骨4上，相邻胶合板应注意拼缝严密，不符合模数的胶合板 须裁剪合适后安装，为保证模板拼缝严密而不产生漏浆，在拼缝部位应贴海绵双面胶条；此 时整个隧道拱顶的支模体系完成。
70.实施例3
83.三、模板体系设计 84.设计简图如图7至图9所示。
85.四、面板验算
[0086][0087]
按简支梁，取1m单位宽度计算。
[0088]
w＝bh2/6＝1000
×
15
×
15/6＝37500mm3，i＝bh3/12＝1000
×
15
×
15
×
15/12＝281250mm4
[0089]
承载能力极限状态
[0090]
q1＝[1.2
×
(g1k+(g2k+g3k)
×
h)+1.4
×
q1k]
×
b＝[1.2
×
(0.1+(24+1.1)
×
4)+1.4
×
3]
×ꢀ
1＝124.8kn/m
[0091]
正常使用极限状态
[0092]
q＝(γg(g1k+(g2k+g3k)
×
h)+γq
×
q1k)
×
b＝(1
×
(0.1+(24+1.1)
×
4)+1
×
3)
×
1＝ 103.5kn/m
[0093]
计算简图如图10所示。
[0094]
1、强度验算
[0095]
mmax＝q1l2/8＝124.8
×
0.12/8＝0.156kn
·m[0096]
σ＝mmax/w＝0.156
×
106/37500＝4.16n/mm2≤[f]＝15n/mm2
[0097]
满足要求！
[0098]
2、挠度验算
[0099]
νmax＝5ql4/(384ei)＝5
×
103.5
×
1004/(384
×
10000
×
281250)＝0.048mm
[0100]
νmax＝0.048mm≤min{100/150，10}＝0.667mm
[0101]
满足要求！
[0102]
五、小梁验算
[0103][0104]
q1＝[1.2
×
(g1k+(g2k+g3k)
×
h)+1.4
×
q1k]
×
b＝[1.2
×
(0.3+(24+1.1)
×
4)+1.4
×
3]
×ꢀ
0.1＝12.504kn/m
[0105]
因此，q1静＝1.2
×
(g1k+(g2k+g3k)
×
h)
×
b＝1.2
×
(0.3+(24+1.1)
×
4)
×
0.1＝ 12.084kn/m
[0106]
q1活＝1.4
×
q1k
×
b＝1.4
×3×
0.1＝0.42kn/m
[0107]
计算简图如吐11所示。
[0108]
1、强度验算
[0109]
m1＝0.125q1静l2+0.125q1活l2＝0.125
×
12.084
×
0.32+0.125
×
0.42
×
0.32＝ 0.141kn
·m[0110]
m2＝q1l12/2＝12.504
×
0.12/2＝0.063kn
·m[0111]
mmax＝max[m1，m2]＝max[0.141，0.063]＝0.141kn
·m[0112]
σ＝mmax/w＝0.141
×
106/54000＝2.605n/mm2≤[f]＝12.87n/mm2
[0113]
满足要求！
[0114]
2、抗剪验算
[0115]
v1＝0.625q1静l+0.625q1活l＝0.625
×
12.084
×
0.3+0.625
×
0.42
×
0.3＝2.345kn
[0116]
v2＝q1l1＝12.504
×
0.1＝1.25kn
[0117]
vmax＝max[v1，v2]＝max[2.345，1.25]＝2.345kn
[0118]
τmax＝3vmax/(2bh0)＝3
×
2.345
×
1000/(2
×
40
×
90)＝0.977n/mm2≤[τ]＝1.386n/mm2
[0119]
满足要求！
[0120]
3、挠度验算
[0121]
q＝(γg(g1k+(g2k+g3k)
×
h)+γq
×
q1k)
×
b＝(1
×
(0.3+(24+1.1)
×
4)+1
×
3)
×
0.1＝ 10.37kn/m
[0122]
挠度,跨中νmax＝0.521ql4/(100ei)＝0.521
×
10.37
×
3004/(100
×
8415
×
243
×
104)＝ 0.021mm≤[ν]＝min(l/150，10)＝min(300/150，10)＝2mm；
[0123]
悬臂端νmax＝ql14/(8ei)＝10.37
×
1004/(8
×
8415
×
243
×
104)＝0.006mm≤[ν]＝ min(2
×
l1/150，10)＝min(2
×
100/150，10)＝1.333mm
[0124]
满足要求！
[0125]
六、主梁验算
[0126][0127]
1、小梁最大支座反力计算
[0128]
q1＝[1.2
×
(g1k+(g2k+g3k)
×
h)+1.4
×
q1k]
×
b＝[1.2
×
(0.5+(24+1.1)
×
4)+1.4
×
3]
×
0.1＝12.528kn/m
[0129]
q1静＝1.2
×
(g1k+(g2k+g3k)
×
h)
×
b＝1.2
×
(0.5+(24+1.1)
×
4)
×
0.1＝12.108kn/m
[0130]
q1活＝1.4
×
q1k
×
b＝1.4
×3×
0.1＝0.42kn/m
[0131]
q2＝(γg(g1k+(g2k+g3k)
×
h)+γq
×
q1k)
×
b＝(1
×
(0.5+(24+1.1)
×
4)+1
×
3)
×
0.1＝ 10.39kn/m；
[0132]
承载能力极限状态
[0133]
按二等跨连续梁，rmax＝1.25q1l＝1.25
×
12.528
×
0.3＝4.698kn
[0134]
按二等跨连续梁按悬臂梁，r1＝(0.375q1静+0.437q1活)l+q1l1＝(0.375
×ꢀ
12.108+0.437
×
0.42)
×
0.3+12.528
×
0.1＝2.67kn
[0135]
r＝max[rmax，r1]＝4.698kn；
[0136]
正常使用极限状态
[0137]
按二等跨连续梁，r'max＝1.25q2l＝1.25
×
10.39
×
0.3＝3.896kn
[0138]
按二等跨连续梁悬臂梁，r'1＝0.375q2l+q2l1＝0.375
×
10.39
×
0.3+10.39
×
0.1＝ 2.208kn
[0139]
r'＝max[r'max，r'1]＝3.896kn；
[0140]
计算简图如12所示。
[0141]
2、抗弯验算，如图13所示；
[0142]
σ＝mmax/w＝1.551
×
106/13470＝115.126n/mm2≤[f]＝205n/mm2
[0143]
满足要求！
[0144]
3、抗剪验算，如图14所示；
[0145]
τmax＝2vmax/a＝2
×
13.547
×
1000/424＝63.899n/mm2≤[τ]＝125n/mm2
[0146]
满足要求！
[0147]
4、挠度验算，如图15所示；
[0148]
跨中νmax＝0.403mm≤[ν]＝min{600/150，10}＝4mm
[0149]
悬挑段νmax＝0.182mm≤[ν]＝min(2
×
100/150,10)＝1.333mm
[0150]
满足要求！
[0151]
5、支座反力计算
[0152]
承载能力极限状态
[0153]
支座反力依次为r1＝19.339kn，r2＝29.99kn，r3＝29.989kn，r4＝19.34kn。
[0154]
七、可调托座验算
[0155][0156]
按上节计算可知，可调托座受力n＝29.99kn≤[n]＝30kn
[0157]
满足要求！
[0158]
八、立杆验算
[0159][0160]
1、长细比验算
[0161]
l01＝h
ˊ
+2ka＝1000+2
×
0.7
×
450＝1630mm
[0162]
l0＝ηh＝1.2
×
1500＝1800mm
[0163]
λ＝max[l01，l0]/i＝1800/15.9＝113.208≤[λ]＝150
[0164]
满足要求！
[0165]
2、立杆稳定性验算
[0166]
根据《建筑施工承插型盘扣式钢管支架安全技术规程》jgj231-2010公式5.3.1-2：
[0167]
小梁验算
[0168]
q1＝[1.2
×
(g1k+(g2k+g3k)
×
h)+1.4
×
0.9
×
q1k]
×
b＝[1.2
×
(0.5+(24+1.1)
×
4)+1.4
×ꢀ
0.9
×
3]
×
0.1＝12.486kn/m
[0169]
同上四～六步计算过程，可得：
[0170]
r1＝19.273kn，r2＝29.887kn，r3＝29.887kn，r4＝19.274kn
[0171]
顶部立杆段：
[0172]
λ1＝l01/i＝1630.000/15.9＝102.516
[0173]
查表得，
[0174]
不考虑风荷载:
[0175]
n1＝max[r1，r2，r3，r4]＝max[19.273，29.887，29.887，19.274]＝29.887kn
[0176]
f＝n1/(φa)＝29887/(0.573
×
424)＝123.016n/mm2≤[f]＝205n/mm2
[0177]
满足要求！
[0178]
考虑风荷载:
[0179][0180]
n1w
[0181]
＝max[r1,r2,r3,r4]+mw/lb＝max[19.273,29.887,29.887,19.274]+0.017/0.3＝29.944kn
[0182][0183]
满足要求！
[0184]
非顶部立杆段：
[0185]
λ＝l0/i＝1800.000/15.9＝113.208
[0186]
查表得，
[0187]
不考虑风荷载:
[0188]
n＝max[r1,r2,r3,r4]+γg
×q×
h＝max[19.273,29.887,29.887,19.274]+1.2
×
0.15
×ꢀ
12.9＝32.209kn
[0189][0190]
满足要求！
[0191]
考虑风荷载:
[0192][0193]
nw＝max[r1,r2,r3,r4]+γg
×q×
h+mw/lb＝max[19.273,29.887,29.887,19.274]+1.2
×ꢀ
0.15
×
12.9+0.017/0.3＝32.266kn
[0194]
[0195]
满足要求！
[0196]
九、高宽比验算
[0197]
根据《建筑施工承插型盘扣式钢管支架安全技术规范》jgj231-2010第6.1.4:对长条 状的独立高支模架，架体总高度与架体的宽度之比不宜大于3
[0198]
h/b＝12.9/20＝0.645≤3
[0199]
满足要求！
[0200]
十、抗倾覆验算
[0201]
混凝土浇筑前，倾覆力矩主要由风荷载产生，抗倾覆力矩主要由模板及支架自重产生
[0202]
mt＝ψc
×
γq(ωkl1hh2+q3kl1h1)＝1
×
1.4
×
(0.1
×
20
×
12.9
×
3.9+0.55
×
20
×
3.9)＝200.928kn
·m[0203]
mr＝γg(g1k+0.15h/(lalb))l1b12/2＝0.9
×
(0.5+0.15
×
12.9/(0.6
×
0.3))
×
20
×ꢀ
202/2＝40500kn
·m[0204]
mt＝200.928kn
·
m≤mr＝40500kn
·m[0205]
满足要求！
[0206]
混凝土浇筑时，倾覆力矩主要由泵送、倾倒混凝土等因素产生的水平荷载产生，抗倾覆 力矩主要由钢筋、混凝土、模板及支架自重产生
[0207]
mt＝ψc
×
γq(q2kl1h2+q3kl1h1)＝1
×
1.4
×
(1
×
20
×
12.92+0.55
×
20
×ꢀ
3.9)＝4719.54kn
·m[0208]
mr＝γg[(g2k+g3k)
×
h0+(g1k+0.15h/(lalb))]l1b12/2＝0.9
×
[(24+1.1)
×
4+(0.5+0.15
ꢀ×
12.9/(0.6
×
0.3))]
×
20
×
202/2＝401940kn
·m[0209]
mt＝4719.54kn
·
m≤mr＝401940kn
·m[0210]
满足要求！
[0211]
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说 明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护 范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本 发明的保护范围之内。