超高层混凝土转换层课题

1、. 目录目录1转换层结构分类及施工方法归纳转换层结构分类及施工方法归纳2转换层结构支撑体系介绍及选择转换层结构支撑体系介绍及选择3不同案例下支撑体系的计算不同案例下支撑体系的计算4转换层的施工监测及应用有限元软件对施工过程的模拟转换层的施工监测及应用有限元软件对施工过程的模拟5高支模的设计、施工要点及扣件式脚手架安全技术规范的学习高支模的设计、施工要点及扣件式脚手架安全技术规范的学习. 目录目录6钢筋及混凝土工程钢筋及混凝土工程8附件附件1 1：型钢转换层：型钢转换层9附件附件2 2：PERIPERI的介绍的介绍10附件附件3 3：专家调查问卷专家调查问卷7支撑体系的经济技术对比分析支撑体系的

2、经济技术对比分析.1 1）转化层的分类）转化层的分类（a）梁式转换 （b）板式转换 （c）箱形转换 （d）斜腹杆桁架 （e）空腹桁架 （f）V形斜柱转换一、转换层结构分类及施工方法的归纳一、转换层结构分类及施工方法的归纳. 梁式转换层梁式转换层 指在现浇钢筋混凝土楼板上布置单向托梁(纵向或横向)或双向托梁(纵、横向)或斜向托梁，以承托在本层落空的上面各层的承重柱或剪力墙。该种转换形式一般用于底部大空间剪力墙结构，当需要纵横向同时转换时，采用双向梁的布置。对于框筒或筒中筒结构，由于外框筒的柱一般较密，在底部一、二层的出入口处往往不能满足使用要求，有时要求把外筒在局部减少，因而形成上层有柱，下层无

3、柱的情况，有时出入口不止一处，对此情况可以在相应楼层下做一圈转换大梁，把上部柱的荷载通过转换大梁传到下层两边的柱上。图1-1 梁式转换层. 厚板式转换层厚板式转换层 当结构上、下柱网轴线错开较多，难以用梁直接承托时，可以作成厚板，形成板式承台转换层，板式转换层的下层柱网可以灵活布置，无须与上层结构对齐。厚板厚度要视柱网尺寸及上部荷载而定，但是这种转换层体系自重很大，材料耗用较多。厚板楼盖虽然外形比较简单，但是由于它很厚，其厚度有时达到3.0m,自重很大，差不多等于20层一般结构的自重，对抗震不利。在地震作用下，这样大的质量必将引起很大的水平地震作用，而且是作用于一个楼层的水平集中力，它会使下面

4、楼层的层间侧移变得较大。此外，由于厚板楼盖的水平刚度和竖向刚度均很大，相比之下，使得上、下楼层因层间抗推刚度显得较小，而变成“相对柔弱层”，从而加剧其上、下楼层的塑性变形集中效应，进一步加大上、下楼层的层间侧移值，以至降低这些楼层的结构抗震可靠度，加重其破坏程度。因此对于地震区的高楼，转换层要慎用厚板楼盖。图1-2 厚板式转换层. 箱型转换层箱型转换层 指以上、下两层楼板作为构件的上下翼缘，并在其间设置若干片单向或双向腹板(竖隔板)后，所形成的箱形水平抗弯构件。转换层箱形结构的适用范围与梁式结构大致相同，即可用于上下层的构件类型转换，柱网尺寸的扩大以及构件轴线单向错位等。但是箱形结构具有比梁式

5、结构大得多的承载能力，因此箱形结构特别适用于大跨度以及承托大荷载的柱和墙。图1-3 箱型转换层. 桁架转换结构桁架转换结构 对于下部是商场，娱乐设施而上部是住宅，客房等情况的建筑，一般在客房或住宅与商场之间设有一个管道设备层，可以利用设备层的空间根据上，下柱网轴线的位置设置桁架，桁架上部的柱或墙的荷载通过桁架传到下部较大间距的柱或墙上，而设备管道又可以在桁架的腹内穿行。图1-4桁架转换层. 斜柱转换结构斜柱转换结构 斜柱转换是一种可在大量超高层、高层建筑中推广采用的转换结构形式。它是桁架转换中最简单的一种，采用它将会改变转换层不便使用的概念，将目前巨型梁转换仅能供做管道层改为可进行营运的有效使

6、用面积，变“死”空间为活空间，使转换层具有了更大的经济价值。图1-5 斜柱转换层.2）转换层的施工技术研究转换层的施工技术研究(5)混凝土的振捣主要从下面几个方面来研究转换层结构的施工特点转换层混凝土结构施工技术控制要点 转换层大体积混凝土的配合比设计 转换层混凝土的浇筑转换层钢筋工程施工技术控制要点 钢筋的翻样和下料 钢筋连接 钢筋的绑扎与固定 附加钢筋的设置 钢筋的排布 钢筋工程施工流程图 预应力工程转换层型钢工程施工技术控制要点 转换层结构中使用型钢混凝土结构构件的优点: 型钢混凝土转换梁结构的连接形式 型钢混凝土梁(空腹式桁架)施工的流程模板工程 模板工程的组成和基本要求 模板结构的设

7、计.二、转换层结构支撑体系介绍及选择二、转换层结构支撑体系介绍及选择1 1）支撑体系的介绍）支撑体系的介绍落地支撑法 落地支撑法是在转换层施工中将转换层的所有施工荷载从转换层底模开始一直传递到底层地面或地下室顶板。该种支撑需要大量的模板支撑材料，适用于施工现场支撑材料较多，且转换层位置较低的情况。搭设模板支撑时，要求上、下层支撑在同一竖向位置上，以保证荷载的正确传递，同时应确定合理的支撑拆除次序。另外，由于转换层单位面积上均布荷载较大，要求模板能够承受较大的荷载和变形，所以模板应采用钢模板或较厚的竹质大模板。支撑系统多采用扣件式钢管脚手架。这是一种常用的支撑方法，虽然一般情况下不需要进行严密的

8、承载力验算，但在转换层施工中由于构件形体较大，采用这种支撑方式时必须进行荷载验算。 为了减少首次浇筑混凝土的重量，减少模板支撑的用量，有效的降低工程成本，转换层施工可采用叠合浇筑法支模，即应用叠合梁原理设置水平施工缝，将转换梁.分两次或多次浇筑成形，首次浇筑的混凝土结构在第二次浇筑混凝土时将作为一个承重构件。由于混凝土分层浇筑，首次浇筑混凝土时自重比较少，模板所承担的荷载减少，模板的用量也就较少，有利于支模和支撑系统的设计，并且可以大大减少模板和支撑的用量，以达到降低工程成本的目的。 吊模法的施工工艺 吊模法是利用结构自身构造或外加辅助性传力构件，将模板系统和混凝土自身施工荷载传递给结构本身的

9、下部构件(柱、暗柱等)，在模板没有下部支撑的情况进行结构构件施工的模板支撑方法。构件施工荷载模板吊杆吊架支敦图2-1 吊模法施工荷载传递示意图.2 2）支撑体系的选择）支撑体系的选择 支撑体系选型原则支撑体系选型原则 转换层结构一般具有结构构件尺寸较大、楼面荷载较重的特点，这就要求模板支撑系统具有更高的性能，从而相较于其他结构，转换层模板支撑系统施工难度、安全性、造价等都有较大的提高，因此，必须在设计施工前对模板支撑系统进行科学的筛选，以保证转换层模板支撑系统的安全性、可靠性和经济性。在选择转换层模板支撑形式时，主要应注意以下两个方面： 首先，选择的支撑形式必须使得整个模板支撑体系安全稳定。高

10、层建筑转换层支撑系统具有其特殊性，除满足一般的脚手架搭设规范要求外，还要重点考虑其节点应具有一定的抵抗弯矩或扭矩的能力。同时，转换层支撑系统除了满足承受较大的施工荷载的强度要求外，还要在与支撑它的各层已成结构的变形协调条件中考察其受力特点，对于支撑架整体拉结杆也应有较高要求。根据规范要求应设置必要的剪力撑，同时在薄弱部位还要增设水平加强杆，从而加强支撑架整体及局部的刚度，使支撑架形成稳定结构。 其次，在选择高层建筑转换层支撑形式时，应同时兼顾经济性、施工难度和工期，以选择最优的模板支撑形式。例如，叠合梁原理法，虽然比较节约材料，经济性好，但对于某些工程来说，可能施工难度很大，工期也较长，未必适

11、用。. 常用支撑体系方案对比常用支撑体系方案对比落地支撑法叠合梁原理法荷载传递法吊模法安全要求每层支撑对应，工人的技术水平直接影响结构安全，安全很难保证。要求每层叠合梁之间处理多依赖工人操作水平，安全不易保证要求下部结构拥有一定的强度，对设计计算要求高，安全保障一般操作简便，模板安装方便，安全容易得到保证。质量质量一般能得到控制质量不易得到控制质量能得到较好的控制质量能得到很好控制工期模板支拆量较大，工期一般存在较长的技术间歇，工期会有所延误模板用量小，可以一次施工，工期较短一次性支模，一次施工，不需支撑，工期短。工程造价综合工程造价很高综合工程造价低综合工程造价一般综合工程造价一般施工技术水

12、平技术要求简单，施工难度一般技术要求高，要求设计单位配合验算，施工难度很高技术要求高，要求设计单位配合验算，施工难度一般技术要求很高，要求设计单位配合验算，施工难度一般.3 3）不同类型支撑体系的计算）不同类型支撑体系的计算落地支撑体系扣件式脚手架落地支撑体系设计计算流程.叠合梁支撑体系扣件式脚手架叠合梁法计算流程.吊模法支撑体系吊模法计算流程.荷载传递法支撑体系荷载传递法计算流程.4 4）支撑体系的施工技术研究）支撑体系的施工技术研究模板支撑体系施工技术要点斜撑的施工要点 所有斜撑杆按小于或等于45度角设置，排距沿柱面竖向为1 m，梁底斜撑杆同梁底模板的外钢楞相协调，间距为400 mm，其上

13、端伸至模板底并与梁度模外钢楞相扣接，并作双扣件抗滑移保险，斜撑杆的下支点主柱面预留的内设定位短筋的凹槽，最下排斜撑杆的下支点为所在楼层的柱根部。 梁底斜撑支架尽量与梁下排架同时搭设，如跟不上，也必须保证在大梁钢筋骨架就位前搭设完毕，以确保斜撑支架与梁下排架同步受力。所有斜撑杆要尽量与梁下排架的立杆、横杆相扣接(用转向扣件)，同时与楼层满堂架连体，以增强斜撑支架的整体性和稳定性。立杆和扫地杆的施工要点 立杆的上端直接与梁底的内楞、外楞分别相扣接(外楞紧贴在内楞下面)，从而形成双扣件抗滑移保险.立杆的下端支撑在楼面上铺设的通长木板上设置的钢垫块上。 梁下排架下设扫地杆，中间设两道大小横杆，梁底排架

14、两侧，横向设置斜撑，纵向设置双肢剪刀撑，同时将梁下排架与楼层满堂架连为一体，以增加排架的空间刚度。.钢管支撑的施工要点 支撑体系中，一定要注意检查木楔是否顶紧、钉钉子、防滑动，这是避免钢管直接作用于楼板形成集中荷载的关键。 1.用A48mm3.5mm碗扣式脚手钢管搭设排架作为转换结构模板支架，可调支托安放于钢管支撑顶端，再把小A48mm3.5mm钢管安放在可调支托上，碗扣式钢管立柱承受的是轴向力。作用在模板支架上的荷载特别大，用钢管碗扣脚手架做支撑最关键的问题是绝对不能出现模板支撑倒塌事故，否则损失和影响极大，因此，即使在排架三维间距均满足设计要求条件下，仍须采取必要的附加保证措施。利用转换结

15、构区域的边缘构件如框架柱，剪力墙卸失一部分荷载。中间部分用纲管与柱子锁紧。 2.对进场的构配件进行检查验收，扣件及底托等要有出厂合格证，碗扣脚手架要检查碗扣与杆件的焊接质量，杆件的变形情况。达到规定后方可使用。扣件符合钢管脚手架扣件的规定要求。 3.各级共同制定施工方案，并逐级进行技术交底，参照公司的碗扣式脚手架施工工法及己施工的梁式转换架体支设的经验进行施工，执行组合钢模板技术规范(GBJZ 14-89)和建筑施工扣件式脚手架安全技术规范。. 4.用经纬仪和钥尺在己浇筑混凝土的地坪上找出立杆的纵横位置。为分散荷载，立杆支托下垫50 mm厚木板，下设扫地杆。碗扣要锁紧，扣件使用力矩扳手核准拧紧

16、力的要求。斜撑按施工方案的要求进行设置。 5.混凝土浇筑过程中注意观察架体的变形情况，混凝土浇筑要求两个搓子从中间向两边对称浇筑。下层混凝土强度达到设计强度的75%后才能浇筑上层混凝土，浇上层混凝土之前，先将架体支顶松开，让己浇筑混凝土变形受力后再顶紧支撑，这样使己浇混凝土和架体共同承担、共同作用来承受上部荷载。纵向水平杆的构造 纵向水平杆宜设置在立杆内侧，其长度不宜小于3跨。纵向水平杆接长宜采用对接扣件连接，也可采用搭接。对接、搭接应符合下列规定: 1.纵向水平杆的对接扣件应交错布置:两根相邻纵向水平杆的接头不宜设置在同步或同跨内;不同步或不同跨两个相邻接头在水平方向错开的距离就不小于500

17、mm;各接头中心至最近主节点的距离不宜大于纵距的1/3 。 2.搭接长度不应小于l m，应等间距设置3个旋转扣件固定，端部扣件盖板边缘至搭接纵向水平杆杆端的距离不就小于100 mm。.横向水平杆的构造 1.主节点必须设置一根横向水平杆，用直角扣件接且严禁拆除。主节点处两个直角扣件的中心距不应大于150 mm。在双排脚手架中，靠墙一端的外伸长度a不应大于0.4 L，且不应大于500 mm。 2.支架立杆应竖直设置，2 m高度的垂直允许偏差为15 mm;设在支架立杆根部的可调底座，当其伸出长度超过300 mm时，应采取可靠措施固定。当梁模板支架立杆采用单根立杆时，立杆应设在梁模板中心线处，其偏心距

18、不应大于25 mm。满堂模板支架的支撑设置起拱的规范要求模板安装的偏差模板安装的偏差施工过程控制要点 1、做好技术交底 2、抓好材料质量控制 3、设置质量控制点 4、加强巡视检查 5、及时进行模板支撑系统验收 6、强调混凝土浇筑阶段的安全监控 7、规范模板支撑拆除控制.转换层施工方案的编制 施工方案的主要内容有：工程概况，编制依据，转换层模板工程施工纲要，转换层钢筋工程施工纲要，转换层混凝土工程，成品保护要求，转换层施工安全保证措施，七部分内容。其中： 工程概况应包含有转换层相关结构形式与数据。 编制依据应采用最新的规范和可靠的设计依据。 转换层模板工程施工纲要应包含施工方案的选择与设计原则，

19、施工方法，模板的配置，模板的验收，模板的拆除，梁板模板支架搭设要求等相关内容。 转换层钢筋工程施工纲要应包含钢筋下料、制作要求，钢筋的连接，上部纵筋的预插、绑扎，钢筋绑扎，钢筋的质量要求及验收安装等相关内容。 转换层混凝土施工纲要应包含转换层砼施工关键点，砼的浇筑顺序，砼的浇筑技术要求，砼的养护等相关内容。 转换层施工安全保证措施应包含组织保障措施，技术措施，监测监控措施，应急措施等相关内容。 转换层施工纲要应包含等相关内容。最后，转换层支撑架验算书以附件的形式给出.三、不同案例下支撑体系的计算三、不同案例下支撑体系的计算 我们以一个案例的型式来介绍梁式转换层支撑体系的计算 一）工程概况 南宁

20、市新华书店图书大厦位于南宁开发新区琅东，总建筑面积31526m2，由主楼和群楼组成，建筑物总高度85.8m，地上21层，地下1层。第7层为结构转换层，转换构件为转换梁，转换梁规格多，主要有500 x1000mm， 5001400mm，8001800mm， 8002400mm， 8002800mm， 10002400mm，10002800mm等7种，如本例涉及到具体的施工方案计算，均以1000 x2800mm规格的转换梁为例，其他的方法类似，故而从略。 二）施工方法 因为转换层大梁界面尺寸大，每延米自重高达79kN/m，下层梁板无法单独承受。经研究，本工程的施工方案为:第一，先加固转换层下面的结

21、构层，即第六层和第五层甚至第三层，使其至少有两层楼面结构承受转换层施工荷载；第二，分两施工段，28轴为第一施工段，一次性浇筑完，1/817轴为第二施工段，采用二次浇筑的施工工艺，第一次混凝土浇筑至转换层楼板顶以下300mm处，待混凝土强度达到75%设计强度后，再进行第二次混凝土浇筑。. 三）施工顺序 加固第五、第六层梁板支撑，并检查是否牢靠定位放线、标高投测柱、核心筒钢精绑扎转换梁底模、板模安装浇筑柱、核心筒混凝土到大梁底转换梁钢筋绑扎转换梁侧模安装浇筑转换梁底部混凝土至预定位置绑扎板钢筋浇转换梁上部、转换层楼板混凝土待混凝土达到设计强度，从下往上依次拆除各层支撑。 四）模板工程 查施工手册得

22、:钢管:抗拉、抗弯及抗压强度均为205N/mm2弹性模量:E= 2.06105N/mm2抵抗矩W= 5000mm3回转半径i=15.8mm截面积 。 格栅 胶合板5. 5）楼板模板 设计条件 立杆间距为800mm，横杆间距为800mm，格栅间距为400mm。格栅采用60 x100mm杉木，格栅上面铺设20mm厚的胶合板，支撑采用48x3.5mm钢管，楼板厚度为250mm。强度满足要求. 横杆验算 钢管横杆承受格栅传递下来的集中荷载按四跨连续梁计算强度满足要求 立柱计算 按施工规范要求，立杆的纵横方向均设拉杆，拉杆间距为1600mm，故立柱的计算长度按两端铰接，取l0=1600mm。 强度计算强

23、度满足要求. 稳 定性计算 稳 定性满足要求 6）梁模板 本工程转换梁种类繁多，计算方法类似，均以1000 x2800mm规格的转换梁为例，其他从略。 1设计条件 底模、侧模选用20mm厚胶合板，梁底楞木采用60 x100mm杉木，间距为300mm；侧模板立挡采用60 x100mm杉木，间距为300mm，并采用A16穿墙螺杆；顶撑采用A48x3.5mm双钢管支撑，间距400mm，排距600mm。 2构造 构造见图下图。. 图3-1 转换梁模板支撑示意图3.底模验算 荷载设计值：. 4.承载力验算 小愣间距0.3m，按等跨连续梁计算，如下图3-2 。图3-2承载力计算示意图抗拉强度满足要求 .抗

24、剪强度满足要求 挠度满足要求 7）侧模板验算.荷载设计值新浇混凝土对侧模板压力承载力验算 立挡间距为0.3m，是一等跨多跨连续梁，考虑木材长度有限，梁计算。梁底荷载最大，在距梁底0.5m以下采用对拉螺栓250，螺栓400。由于侧模板、立挡、横楞、立柱的验算方法在前面均有介绍，经验算，强度、稳定性都满足要求。故按等跨连续以上采用对拉在此不再赘述。.8）转换层支撑设计根据工程特点，经研究采用以下支撑方式，见下图3-3 。 (1)不拆第六层模板与支撑并加密其框架梁支撑，具体做法是:在六层框架梁下多设立一根支撑(A48 x3.5mm钢管)，沿梁间距600mm。 (2)不拆第五层框架梁模板与支撑并加密其

25、框架梁支撑，具体做法是:在五层框架梁下多设立一根支撑(A48x3.5mm钢管)，沿梁间距600mm。 (3)在第四层适当地方加支撑杆。 (4) 7层转换梁支撑直接作用于6层楼板的使用工字钢作支撑垫板将荷载传到井字梁上，如下图3-4。.图3-3 支撑大样.图3-4 工字钢做垫层支撑示意图.9）转换层质量保证措施 (1)做好原材料验收入库，材料试验取样合格后方可使用，商品混凝土公司原材料合格证必须齐全。 (2)做好原材料准备，做好机具、混凝土泵维修养护工作，保证施工时设备完好，保证施工用水用电不临时中断。 (3)严格控制混凝土的坍落度，在混凝土中加减水剂和磨面粉煤灰，减少水泥用量，降低水化热，提高

26、混凝土的和易性和可泵性。 (4)加强支撑及模板监护，转换层梁高超过1000mm且直接承受荷载的横杆与立杆扣接全部采用双扣件，防止受力后支撑下滑，其他扣件应加强检查，保证质量合格可靠。 (5)梁钢筋一次绑扎到位，楼板钢筋待第一次混凝土浇筑完后绑扎。转换梁采用钢管支撑系统作为钢筋承力架，以控制钢筋的上部侧向位移，在第一次混凝土浇筑前，将支撑钢筋(箍筋)临时用25钢筋纵横连成整体，避免支撑筋歪斜。 (6)密切配合水电、暖通做好预埋工作，施工后不得随意凿孔。 (7)浇筑混凝土采用Q50和Q35插入式振动器振捣，混凝土浇筑顺序为:先将核心筒体混凝土浇捣至架底标高，再分层从一个方向平行浇到另一个方向，混凝

27、土分层厚度为350mm，钢筋密集处采用Q35振捣棒作业，混凝土浇筑完成后，用麻袋覆盖，浇水、蓄水养护14天。.四、四、转换层的施工监测及应用有限元软件对施工过程的模拟转换层的施工监测及应用有限元软件对施工过程的模拟 以四川省某工程3m高厚板转换层浇筑施工过程进行有限元模拟 本工程位于四川省某地，建筑层数为地上31层，地下2层；结构形式为部分框支剪力墙；厚板转换层位于4层顶，厚度为3m。支撑间距为1m，模型为地上14层以及转换层部，如图4-121所示。若采用一次性完成浇筑的方法，会给施工带来很大的问题：首先，如此大量的商品混凝土供应难以保证；其次，转换层巨型构件的自重过大，下部支撑若想安全传递上

28、部荷载，其横纵间距将小于0.5m，这样密集的支撑布置方式是不易完成现场的安装及检验工作的。 综上所述，我们决定采用叠合浇筑的方法进行厚板转换层的施工。下面是我们针对具体的施工过程，应用大型通用有限元软件ABAQUS，建立的精细化有限元模型，并对模型计算的结果进行了全面地分析。 我们使用有限元软件对施工过程进行分析的目的，一是为了验算结构整体在施工过程中的安全性；二是找出施工过程中结构的危险部位，局部采取构造措施等，对可能发生的问题进行有效预防，确保施工过程的顺利进行。.图4-1四川某工程厚板转换层及下部结构示意图图4-2 转换层厚板模型.图4-3 转换层下层梁模型图4-4 转换层下层柱模型图4

29、-5 转换层下支撑模型.图4-6 厚板转换层浇筑的荷载布置示意图 图4-7 浇筑首层支撑受力情况.图4-8支撑下楼板最大主应力云图 从图4-8中可以看出，支撑下楼板混凝土的最大主应力在1MPA以下，最大主应力最大值为0.6219MPA，也小于C40混凝土的抗拉强度设计值1.71MPA。图4-9支撑下楼板最大主应力云图 从图4-129中可以看出，支撑下楼板最小主应力的最大值为1.090MPA，远远小于C40混凝土的抗压强度设计值19.1MPA，因此楼板在施工阶段是安全的。.图4-10 支撑下层梁的位移图图4-11支撑下层梁的竖向位移图 从图4-10及4-11中可以看出，支撑下层梁的位移不足1mm

30、，远远小于最长梁的挠度限值，因此下层梁在施工阶段是安全的。.图4-12转换层第二层浇筑后支撑的受力情况图4-13转换层第一浇筑层最大主应力云图 从图4-13中我们可以清晰地看到，起承重作用的第一浇筑层混凝土绝大部分的最大主应力在0.3MPA以下，属于安全范围，不会产生开裂现象。.图4-14 转换层第一浇筑层最小主应力云图图4-15 支撑下楼板混凝土最大主应力云图 转换层所用混凝土为C40，其抗压强度设计值为19.1MPA，但我们考虑到，当进行转换层第二浇筑层施工时，第一浇筑层为成形20天早龄期混凝土，我们认为其抗压强度只相当于C30混凝土的14.3MPA。从图中可以看出，转换层第一浇筑层的混凝

31、土最小主应力均小于0.3MPA，属于安全范围。 从图4-135中可以看出，在第二浇筑层施工完成后，支撑下楼板 所受最大主应力最大值为1.031MPA，小于抗拉强度设计值，混凝土不会产生开裂。.图4-16 支撑下楼板混凝土最小主应力云图图4-17支撑下层梁的竖向位移图 从图4-17中可以看出，支撑下层梁的位移不足1mm，远远小于最长梁的挠度限值，因此下层梁在施工阶段是安全的。 从图4-16中可以看出，在第二浇筑层施工完成后，支撑下楼板所受最小主应力最大值为1.865MPA，远远小于抗压强度设计值，混凝土不会压坏。. 模拟第二浇筑层浇筑完成20天后，进行第三浇筑层的施工。第一浇筑层此时已成形40天

32、，我们认为这一层的混凝土强度已达标准值，也不再对其弹性模量进行折减。第二浇筑层根据本文前述的理论，弹性模量乘以折减系数0.9。此时第一、二浇筑层均被视为预制层，则预制层高度达2m，为总截面高度3m的67%，那么在第三浇筑层施工前可以将转换层下部支撑拆除。图4-18转换层第一、二浇筑层混凝土 的最大主 应力云图图4-19转换层第一、二浇筑层混凝土 的最小主应力云图. 从图4-18中我们可以看出，第一、二浇筑层的混凝土绝大部分最大主应力在0.65MPA以下，最大主应力的最大值为0.651MPA，小于其抗拉强度标准值1.71MPA，因此转换层混凝土不会发生受拉破坏。 从图4-19中我们可以看出，第一

33、、二浇筑层的混凝土最小主应力最大为0.689MPA，小于其抗压强度标准值14.3MPA，因此在第三浇筑层施工过程中，转换层混凝土是安全的。图4-20 转换层施工完成后其下部柱群的受力情况 从图中可以看出，柱群所受第三主应力的最大值仅为0.569MPA，远远未达其抗压强度设计值19.1MPA。.五、五、高支模的设计、施工要点及扣件式脚手架安全高支模的设计、施工要点及扣件式脚手架安全 技术规范的学习技术规范的学习 1）、 以一个案例的形式来介绍高支模设计及施工要点。一、工程概括杭州市方家塘村综合楼工程位于杭州市拱墅区方家塘村，丰谭路东侧，南临城市支路，北邻规划方家北路。本工程自北向南，共分为C、B

34、、A三个区，C区包括一幢21层独立酒店建筑及5层附属裙房、B区4幢办公楼(3#、4#、5#、6#楼）及5层街区式商业综合体（裙房）、A区2幢办公楼（1#、2#楼）及5层商场；以及3层的整体地下室组成，总建筑面积144096 m2，其中地下室近似长方形，占地面积约为19500平方米，地下室建筑面积44533方米。按建质200987号文要求，本工程超过一定规模的危险性较大的分部分项模板工程及支撑体系包括如下几个典型截面梁：300 x2400、500 x2400、500 x2700、1720 x1750（单位mm）。二、方案设计过程中应注意的两个问题本工程高大支模架支撑体系选择过程中，由于支撑架基础

35、标高较多，不在同一平面上，考虑到类似工程的成功施工经验，选用钢管扣件式支撑体系做为超重大梁的.支撑系统。1、方案设计中应明确梁底受力和传力方式：钢管扣件式支撑体系最关键的部位在于梁底的受力方式和传力方式。如何确定梁底受力、传力方式，应根据当地的习惯做法和规范的要求进行确定。杭州地区，钢管扣件式支撑体系习惯于小横杆搁置在大横杆上、大横杆受力的模式，并且大部分劳务施工班组也习惯了这种搭设方式，这与我们在施工规范和计算软件中常见的小横杆受力、大横杆起构造作用的体系不同。在这种受力、传力体系下，方案设计中大横杆必须进行抗弯强度验算，且采用连续梁模式；小横杆的布置也必须满足上部方木的强度和变形要求，同时

36、也要满足自身强度的要求；立杆的受力是由大横杆通过与之连接的扣件来传递。2、方案设计时对梁侧立杆间距的确定：在钢管扣件式支模架施工验收过程中，经常会出现这样的问题：大梁两侧的立杆纵横间距与方案设计不符，往往要大于方案设计的纵横间距。问题出在方案设计中往往要求大梁支模架要与两侧楼板支撑架连接和大梁两侧立杆在纵向拉通，但实际上由于楼板立杆间距要小于大梁立杆纵距，而在大梁两端的框架柱截面往往大于方案设计中的梁两侧立杆横距。.所以，在进行方案设计时，应考虑到大梁两侧楼板支模架立杆间距与大梁立杆的纵距之间的关系，最好是一定模数，如：1000mm（板下立杆间距）/500mm（大梁立杆纵距），这样可以通过水平

37、拉杆隔跨进行拉通连接；方案设计时还应考虑梁端框架柱的尺寸，尽量在设计梁侧立杆横距时，能够使立杆在大梁跨度方向上拉通，提高支模架的整体性，如柱截面较大，无法拉通，应考虑通过柱子抱箍与大梁支模架进行连接，提高支模架在该方向的整体稳定性。三、施工方案的技术交底对于施工方案的技术交底的要求，规范中也已经明确，但如何做到施工方案技术交底要有针对性、实用性、效果最大化，确很困难。施工方案的技术交底应该由方案编制人员进行交底，参加人员必须包括公司、项目部、班组长、一线主要操作人员；交底的内容必须简要、明确，最好以图纸的形式；交底过程中，交底人员与被交底人之间应该对方案的实施进行相互讨论、提问、沟通，以使一线

38、操作人员能够在施工前将方案的设计意图、施工要点得到消化，避免了在施工过程管理和验收中因为对方案设计的理解不同而造成不必要的返工整改。 本工程高大支模架施工方案经过专家论证后，进行修改完善，由编制人员主持方案交底会议，公司安全部派员参加，项目部的项目经理、技术负责人、施工员、.安全员、质量员、材料员、资料员，木工班组、砼工班组、架子工班组的班组长及一线作业人员参加；交底会议上大家对方案设计意图、主要搭设参数、构造措施进行了相互的提问解答；交底内容以附图为主，并在附图上明确了各种典型截面梁的搭设参数和构造要求。四、特殊部位的处理措施立杆基础存在高低跨部位的设计思路及搭设方法：地下室及宾馆区的高大支

39、模架设计搭设参数计算，均按低跨层高计算，同时为保证支模架的整体性，针对本工程的两种高低跨形式，处理措施如下：在搭设地下室顶板-0.05m标高支模架时，立杆基础有两个部位：地下室负二层-6.65m标高楼板以及-3.05m标高的夹层楼板。为了使地下室顶板支模架具有足够的强度、刚度、整体性，要求：-6.65m-3.05m标高的楼板支模架待顶板完成浇砼后7天方可拆除；在-3.05m标高以上25cm处增加一道水平剪刀撑。竖向剪刀撑除常规要求外，在高低跨位置边梁内外侧的整排立杆增加由基础底到顶部的竖向剪刀撑，以加强高低跨位置的立面刚度。.五、钢管、扣件质量的检验管理1、钢管应按批抽检。新钢管每批数量由同一

40、牌号、同一规格的钢管组成。低压流体输送用焊接钢管每批数量不超过750根，直缝电焊钢管每批数量不超过400根。2、旧钢管每批数量不超过40吨，40l00吨为二批，100吨以上，每100吨增加一批。3、新旧钢管混杂按旧钢管处理。4、每批钢管抽取一组试件(每组四根，每根钢管去掉端部10cm后再截取40cm长一段，新钢管不检测锈蚀深度。5、旧扣件抽样数量：以1200只为一批，直角、旋转、对接扣件各抽26只。6、新扣件按批随机抽样。旧扣件可将不同类型(如生产厂家，使用时间等)扣件分成不同批，当无法区分时，也可作为同一批，采用随机抽样。7、新旧扣件混杂按旧扣件处理。.2）扣件式脚手架安全技术规范的学习 建

41、筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJ130-2011是新发行的脚手架安全技术规范，它在旧规范的基础上新增加了满堂脚手架计算、满堂支撑架计算、型钢脚手架计算几项内容，对旧规范也做了一些补充。下面结合新规范的一些规定着重谈一下脚手架的整体稳定以及满堂脚手架、悬挑脚手架的搭设规定： 一脚手架的整体稳定 脚手架有两种可能的失稳形式：整体失稳和局部失稳。整体失稳破坏时，脚手架呈现出内、外立杆与横向水平杆组成的横向框架，沿垂直主体结构方向大波鼓曲现象，波长均大于步距，并与连墙件的竖向间距有关。整体失稳破坏始于无连墙件的、横向刚度较差或初弯曲较大的横向框架。一般情况下，整体失稳是脚手架的主要破坏形式。局

42、部失稳破坏时，立杆在步距之间发生小波鼓曲，波长与步距相近，内、外立杆变形方向可能一致，也可能不一致。 当脚手架以相等步距、纵距搭设，连墙件设置均匀时，在均布施工荷载作用下，立杆局部稳定的临界荷载高于整体稳定的临界荷载，脚手架破坏形式为整体失稳。当脚手架以不等步距、纵距搭设，或连墙件设置不均匀，或立杆负荷不均匀时，两种形式的失稳破坏均有可能。.设置连墙件，不仅是为防止脚手架在风荷和其它水平力作用下产生倾覆，更重要的是它对立杆起中间支座的作用。试验证明：增大其竖向间距(或跨度)使立杆的承载能力大幅度下降。对连墙件设置位置规定的说明：1、限制连墙件偏离主节点的最大距离300mm，是参考英国标准的规定

43、。只有连墙件在主节点附近方能有效地阻止脚手架发生横向弯曲失稳或倾覆，若远离主节点设置连墙件，因立杆的抗弯刚度较差，将会由于立杆产生局部弯曲，减弱甚至起不到约束脚手架横向变形的作用。调研中发现，许多连墙件设置在立杆步距的12附近，这对脚手架稳定是极为不利的。2、由于第一步立柱所承受的轴向力最大，是保证脚手架稳定性的控制杆件。在该处设连墙件，也就是增设了一个支座，这是从构造上保证脚手架立杆局部稳定性的重要措施之一。根据实验和理论分析，脚手架的纵向刚度远比横向刚度强的多，一般不会发生纵向整体失稳破坏。设置了纵向剪刀撑后，可以加强脚手架结构整体刚度和空间工作，以保征脚手架的稳定。设置横向斜撑可以提高脚

44、手架的横向刚度，并能显著提高脚手架的稳定承载力。因此设置剪刀撑、横向斜撑及加强架体与建筑物的拉结对加强脚手架整体稳定、防止安全事故的发生将起重要的作用。.二满堂脚手架、支撑架的一些搭设规定1、满堂脚手架搭设高度不宜超过36m；满堂脚手架施工层不得超过1层，立杆接长接头必须采用对接扣件连接，水平杆长度不宜小于3跨。架体外侧四周及内部纵、横向每6m至8m由底至顶设置连续竖向剪刀撑。当架体搭设高度在8m以下时，应在架顶部设置连续水平剪刀撑；当架体搭设高度在8m及以上时，应在架体底部、顶部及竖向间隔不超过8m分别设置连续水平剪刀撑。水平剪刀撑宜在竖向剪刀撑斜杆相交平面设置。剪刀撑宽度应为6m8m。剪刀

45、撑应用旋转扣件固定在与之相交的水平杆或立杆上，旋转扣件中心线至主节点的距离不宜大于150mm。满堂脚手架的高宽比不宜大于3，当高宽比大于2时，应在架体的外侧四周和内部水平间隔6m9m，竖向间隔4m6m设置连墙件与建筑结构拉结，当无法设置连墙件时，应采取设置钢丝绳张拉固定等措施。2、满堂支撑架步距不宜超过1.8m, 立杆间距不宜超过1.21.2m。 满堂支撑架整体稳定试验证明，增加竖向、水平剪刀撑，可增加架体刚度，提高脚手架承载力。在竖向剪刀撑顶部交点平面设置一道水平连续剪刀撑，可使架体结构稳固。施工现场满堂支撑架，经常不设剪刀撑或只是支架外围设置竖向剪刀撑，这种结构不合理，所以要求满堂支撑架在

46、纵、横向间隔一定距离设置竖向剪刀撑，在竖向剪刀撑顶部交点平面、扫地杆的设置层设置水平剪刀撑，保证支架结构稳定。.三、型钢悬挑脚手架此次新规范对于型钢悬挑脚手架做了很细致的规定，无论是型材的选用还是锚固件都作出了具体的说明。1、一次悬挑脚手架高度不宜超过20m。2、型钢悬挑梁宜采用双轴对称截面的型钢。如工字钢，工字钢结构性能可靠，双轴对称截面，受力稳定性好，较其他型钢选购、设计、施工方便。3、悬挑钢梁型号及锚固件应按设计确定，钢梁截面高度不应小于160mm。悬挑梁尾端应在两处及以上固定于钢筋混凝土梁板结构上。锚固型钢悬挑梁的U型钢筋拉环或锚固螺栓直径不宜小于16。4、用于锚固的U型钢筋拉环或螺栓

47、应采用冷弯成型。U型钢筋拉环、锚固螺栓与型钢间隙应用钢楔或硬木楔楔紧。每个型钢悬挑梁外端宜设置钢丝绳或钢拉杆与上一层建筑结构斜拉结。钢丝绳、钢拉杆不参与悬挑钢梁受力计算；5、钢丝绳与建筑结构拉结的吊环应使用HPB235级钢筋，其直径不宜小于20，吊环预埋锚固长度应符合现行国家标准。6、悬挑钢梁悬挑长度应按设计确定，固定段长度不应小于悬挑段长度的1.25倍。型钢悬挑梁固定端应采用2个（对）及以上U型钢筋拉环或锚固螺栓与建筑结构梁板固定，U型钢筋拉环或锚固螺栓应预埋至混凝土梁、板底层钢筋位置，并应与混凝土梁、板底层钢筋焊接或绑扎牢固，其锚固长度应符合现行国家标准。.7、锚固位置设置在楼板上时，楼板

48、的厚度不宜小于120mm。如果楼板的厚度小于120mm应采取加固措施。型钢悬挑梁悬挑端应设置能使脚手架立杆与钢梁可靠固定的定位点，定位点离悬挑梁端部不应小于100mm。悬挑钢梁前端应采用吊拉卸荷，吊拉卸荷的吊拉构件有刚性的，也有柔性的，如果使用钢丝绳，其直径不应小于14，使用预埋吊环其直径不宜小于20（或计算确定），预埋吊环应使用HPB235级钢筋制作。钢丝绳卡不得少于3个。悬挑钢梁悬挑长度一般情况下不超过2m能满足施工需要，但在工程结构局部有可能满足不了使用要求，局部悬挑长度不宜超过3米。在建筑结构角部，钢梁宜扇形布置；如果结构角部钢筋较多不能留洞，可采用设置预埋件焊接型钢三角架等措施。悬挑

49、钢梁支承点应设置在结构梁上，不得设置在外伸阳台上或悬挑板上，否则应采取加固措施。.六、六、支撑体系的经济技术对比分析支撑体系的经济技术对比分析 层次分析法(简称AHP法)是一种定性与定量分析相结合的多目标决策分析方法。特别是将决策者的经验判断给予量化，对目标(因素)结构复杂且缺乏必要数据情况下更为实用。层次分析法的基本内容是：首先根据问题的性质和要求，提出一个总的目标；然后将问题按层次分解，对同一层次内的诸因素通过两两比较的方法确定出相对于上一层目标各自的权系数。这样层层分析下去,直到最后一层,即可给出所有因素(或方案)相对于总目标而言按重要性(或偏好)程度的一个排序。具体步骤如下: 第1步

50、明确问题，提出总目标。在转换层施工方案决策中，总目标是选择合理的施工方案。 第2步 建立层次结构，把问题分解成若干层次。第一层为目标层；中间层可根据问题的性质分成准则层、部门层、约束层等(本模型仅考虑准则层)；最低一层一般为方案层或措施层。层次的正确划分和各因素间关系的正确描述是层次分析法的关键，需慎重对待。经过充分讨论和分析，最后画出相应的分层结构图。. 第5步 一致性检验。在得到判断矩阵A时，有时免不了出现判断上的不一致性一致性检验是为了检验各元素重要度之间的协调性，避免出现A比B重要，B比C重要，而C又比A重要这样的矛盾情况出现。因而还需利用一致性指标C.I进.行检验，其中 一般，只要C

51、.I 0.1，就可以认为判断矩阵A是满意的，对于判断矩阵的最大特征值和相应的特征向量，可利用一般的线性代数的方法进行计算。但从使用的角度来看，一般采用近似的方法计算。主要有方根法与和积法，在这里我们运用方根法进行分析。 第6步 对各个方案层，安装准则层的各个指标进行专家打分，重复35步骤求出方案层对目标层的最大特征向量。第7步 对方案层的最大特征向量和准则层的权重指标进行计算得出各个方案得分，进行排序确定最优方案。.附件附件1 1：型钢转换层：型钢转换层1.工艺流程 型钢混凝土柱工艺流程如下： 型钢柱钢骨制作加工柱位置放线型钢柱支座埋设柱中型钢安装就位柱纵筋对接穿套柱箍筋绑扎中间箍筋校正柱中型

52、钢位置绑扎柱脚处箍筋钢筋验收模板支设混凝土浇筑 型钢混凝土梁工艺流程如下： 型钢梁制作加工梁位置放线型钢梁安装型钢梁接头连接搭设钢筋绑扎操作平台及钢筋支架梁下部纵筋就位冷挤压连接或焊接到位梁上部纵筋安装主次梁接头处次梁主筋安装箍筋安装绑扎或焊接钢筋验收梁底模板支设梁侧模板支设模板验收混凝土浇筑。2.操作要点 深化设计主要包括： 型钢梁侧面钢筋的排布。型钢梁侧面的主筋之间、主筋与型钢翼缘之间的净间距应20，以保证梁底混凝土的密实，见图附录1-1。.型钢梁中部腹板两侧可设2排纵筋，以固定拉结筋，避免在腹板上开孔，见图附录1-1。梁箍筋由135弯钩调整为直角弯钩，并在安装后进行焊接。附录1-1型钢梁

53、钢筋深化设计示意附录1-2 梁柱节点箍筋构造示意梁柱节点部位的柱箍筋可采用“U”型箍筋焊接于梁端加劲肋上，见附录1-2；型钢梁的主筋如不能绕开型钢柱的，可采用设托板焊接与柱的翼缘板上开孔相.相结合的方法，托板尺寸应满足钢筋焊接长度的需要，见附录1-3。 型钢梁与普通钢筋混凝土次梁交接部位。因次梁的底筋遇型钢而无法贯通，可在型钢梁上增加托板，将次梁底筋焊在托板上，见附录1-4。附录1-3 梁主筋遇型钢柱构造附录1-4次梁钢筋遇型钢梁构造 穿型钢梁的管道应在型钢腹板上上开孔，并安装焊接套管，见附录1-5。 型钢梁与柱可根据现场条件和起重机械的情况，采用整体或分段吊装。如现场条件所限采用分段吊装时，腹板部位宜采用高强螺栓连接，翼缘