屋面满堂支撑架二维受力分析及支架搭设探讨

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1、万方数据82前言屋面满堂支撑架二维受力分析及支架搭设探讨李飞J'身份证号130132198910072938河北050000摘要：坡屋面满堂支撑架各立杆及斜杆顶端标高不在一个水平面上，在新浇筑混凝土侧压力作用下支撑架的受力不同于一般水平楼板满堂支撑架，本文简化了坡屋面满堂支撑架受力模型，定性分析了混凝土侧压力作用下坡屋面满堂支撑架的内力，针对不同影响因素及工况下坡屋面满堂支撑架的受力做了定性分析，总结出了满堂支撑架受力较大杆件及部位，屋面板模板体系刚度对满堂支撑架的影响，不同荷载工况作用下坡屋面满堂支撑架的受力差异，有无斜杆对坡屋面满堂支撑架的影响，并针对各影响因素及工况

2、下坡屋面满堂支撑架的响应提出了一些与施工相关的建议。关键词：混凝土侧压力；坡屋面；满堂支撑架；受力分析由于坡屋面满堂支撑架各立杆及斜杆顶端标高不在一个平面上(如图1所示)，根据《建筑施工模板安全技术规范》(JGJl62—2008)，支模架体系立杆计算前提为立杆承受轴心压力，而对于只有立杆与水平杆支模体系，当坡屋面浇筑混凝土时立杆将承受水平力，不能满足此假设条件，所以满堂支撑架应搭设斜杆承受并传递新浇筑混凝土传来的侧压力，此时，坡屋面满堂支撑架与水平楼板满堂支撑架受力将存在差异，为此，本文将分析坡屋面满堂支撑架在主要荷载——混凝土侧压力作用下的内力响应，进而提出一些在实际施

3、工中应注意的问题及应采取得措施。一、建立模型1．屋面及满堂支撑架实体模型选取屋面跨度取6m，屋脊与檐口标高差取3m，坡度取l：1。满堂支撑架立杆间距取1．5m，步距取1．5m，扫地杆距离楼面0．2m。如图1所示。不。旅炎j豢，、×入器满堂支撑X×8架杆件＼／×＼8爵7，／／／／，／，，／／，，，，，／／，，i，’／，，，，／／。1500．1500．1500图1屋面及满堂支撑架实体模型2．荷载选取及计算模型选取根据文献【1】，由公式(1)(2)F=0．22^y。t．13，BzV抛(1)17=坼H(2)得出坡屋面所受新浇筑混凝土侧压力如图2所万方数据图2坡屋面模板所受新浇混凝

4、土侧压力在实体模型的基础上将满堂支撑架立杆底端简化为固定铰支座，将各立杆及斜杆上端与楼板接触部位简化为铰支，其它各节点简化为刚接。模板体系(包括模板及主次龙骨)简化为具有一定刚度的杆件。如图3所示。么父么×父．×／×＼图3满堂支撑架计算模型二、不同．x-≯X,T支模架体系的内力分析1．工况划分由于在实际施工过程中可能先进行屋脊一侧屋面混凝土的浇筑，此时满堂支撑架体系在一侧有荷载作用，本文简称为“单侧受力”，反之称为“双侧受力”。模板体系的刚度对支模架的受力也将产生影响，本文将对模板体系在两种刚度下进行支模架的受力分析，考虑模板体系在垂直于屋脊方向的刚度主要取决于主龙骨或次

5、龙骨，所以选取这两种刚度分别为：无穷大刚度和双钢管刚度。在文献[1lOP指出倾斜模板支撑体系中应搭设斜杆作为受力杆件与立杆及水平杆共同受力，本文简称为“斜杆支模体系”但在实际工程中若只有立杆和水平杆组成的受力体系，将不同于“斜杆支模体系”受力效果，所以本文对无斜杆的受力体系也做了分析。综上，本文将对表一所列工况对坡屋面满堂支撑架做出受力分析。表一满堂支撑架受力分析工况划分工况模板体系刚度单，双侧受力是否为斜杆支模体系无穷大堕是双钢管堕是双钢管双是四双钢管堕否2．模板体系刚度对满堂支模体系的影响对比工况一和工况二。工况一与工况二满堂支撑架弯矩图如图4、图5所示：厌焦父×A．

6、×／×＼图4工况一满堂支撑架弯矩图图5工况二满堂支撑架弯矩图万方数据对照图4、图5可以很明显看出，当模板体系为无穷大时满堂支撑架各杆件杆端无弯矩，只是模板体系受弯；当模板体系刚度采用双钢管的刚度时(包括抗弯刚度与抗压刚度)，除模板体系受弯外，满堂支撑架底部立杆、横杆及斜杆都承受弯矩。由于钢管的抗弯能力较差，钢管支模架及脚手架的理想受力状态是只承受轴力，可见，模板体系刚度越大越有利于钢管满堂支模架体系的受力。3．单、双侧受力对满堂支撑架体系的影响对比工况二和工况三。工况三满堂支撑架弯矩图与轴力图分别如图6、图7所示：文火×X×．／×＼图6工况三满堂支撑架弯矩图翘朱tlI∽～

7、送X×叁×㈣lJ{1JUj}【i⋯=—×i1×一×一———一——一——一——一——一——一'∥‘X×X×K＼i=二——二=二——一—一图7工况三满堂支撑架轴力图对比图5与图6，可以看出满堂支撑架在双侧都有荷载作用下各杆件弯矩趋于零，而只有单侧荷载作用下满堂支撑架底部立杆、横杆及斜杆都承受弯矩。以上计算结果也验证了对称性理论。因此，对称荷载有利于对称满堂支撑架体系的整体受力。工况二满堂支撑架轴力图如图8所示：绷入必X久，风ii聚X×

8、∥i送i装‘划图8工况-iN堂支撑架轴力图／’‘＼／’‘＼．图9无斜杆满堂支撑架模型从图7、图8