高层建筑高大悬挑模板支模结构计算

0 引言

随着我国城市建设中高层建筑的日益增多，高空大悬挑结构支撑体系以其操作方便、搭设灵活、施工时间较短、造价较低等优点得到越来越多的应用。但是由于高空大悬挑结构支撑体系施工跨度大、高度高、难度大、施工工艺要求高等特点，如果设计不合理，则会造成安全事故隐患，威胁到人们的生命财产安全。目前部分工程直接借用施工脚手架进行悬挑模板搭设，正是由于这类特殊位置及相关节点处理的不合理，给工程实施留下了众多事故隐患。 1 工程概况

某高层建筑占地面积20893.8?O，总建筑面积达

102705.10?O。由1#A区、1#B区、2#、3#、4#楼组成，地下1-2层，地上7-20层，最高建筑高度102.3m，标准层高为4.5m，底部1～4层层高基本为6.0m。本工程2#楼20～22轴、B轴部位，7层有一部分悬挑结构，在7层悬挑结构对应的6层部位没有悬挑结构，具体设计如下：20～22轴悬挑长度为1m、B～D轴为1.7m，悬挑结构高度32.45m，6层层高为4.5m，5层层高为4.5m。 2 方案的比选

由于2#楼悬挑结构是从7层开始，该悬挑结构的模板支撑方案较为复杂（详见图1），根据经验有以下2种方式：

图1 2#楼建筑平面设计图

（1）搭设落地架至施工层。此方案为常规方案，但是工作量大，将耗费大量的材料与劳动力，最关键的是7层楼面标高为32.45m，搭设落地架不安全、不经济。

（2）采用在下一层布置型钢悬挑搭设模板支架。此方案操作较为简便，节省材料和劳动力，安全系数高。

经过综合比较分析，采用第（2）种方案最为经济适用。 2.1 本工程高空大悬挑结构模板支撑计算的难点 难点1：悬挑型钢布置不同于一般悬挑脚手架布置，需根据模板支撑计算结果进行优化布置，同时相应的荷载也比外围护脚手架高。

难点2：角部悬挑模型无法通过当前使用较多的2款安全计算软件进行计算。

难点3：本层层高4.5m，且下层层高也相对较高，达到4.5m，用于支模和悬挑型钢支撑的下撑杆件长细比较大。

难点4：本工程外围柱截面相对较大，给悬挑型钢布置带来了较大困难，尤其在阳角部位。 2.2 高空大悬挑结构模板支撑计算

因本工程阳角部位斜向布置的主梁与联梁交点间距超过2m，目前主流安全计算软件（PKPM、品茗）无法计算。本工程采用几个计算软件组合进行验算。

结合难点分析，本工程的悬挑模板设计主要有以下关键点：

型钢布置；阳角部位计算；下撑杆件计算。

（1）首先通过模板支撑计算，得出梁板模板支撑立杆间距，根据立杆间距布置悬挑型钢。

模板支撑计算时，因悬挑结构存在封口梁及悬挑梁，立杆轴向力较大。采用梁底立杆最大轴向力进行验算。

立杆稳定性计算中，立杆长细比容许值[λ]：《模板规范》取150，《脚手架规范》取210。

因《脚手架规范》中立杆计算长度中存在系数μ1、μ2，长细比容许值为210，而模板规范中，则不需考虑系数μ的影响，故两个规范计算公式不一样，相应的判断要求也不一样，经计算比较，两个规范判定标准基本相同，说明两个规范体系基本是一致的。（图1） 图2 模板支撑平面图

本工程采用主梁悬挑，主梁间距800mm；因柱截面尺寸较大为1m×1m，柱两侧以及阳角部位采用联梁悬挑。（图3） 图3 工字钢平面布置图 （2）阳角部位计算 ①联梁验算

根据模板支撑计算结果，B-D轴主梁上共搁置3根联梁，通过对模板支撑架的验算得出B-D轴外排联梁受力最大，只需对此联梁、悬挑主梁和支撑验算，若能通过，则其他杆件也能满足要求。