第３６卷第２９期 ２ ０ １ ０年１ ０月 山 西 建 筑 ＳＨＡＮＸＩ ＡＲＣＨＩＴＥＣＴＵＲＥ Ｖｌ０１．３６ Ｎｏ．２９ Ｏｃｔ．２０１０ ・６１・ 文章编号：１００９．６８２５（２０１０）２９．００６１—０２ 地铁车站顶拱结构模板支撑体系的稳定性研究 杨 臻 摘要：以北京地铁１５号线香江北路车站主体⑤轴～◎轴为例，对大跨结构顶拱的模板支撑体系设置进行了探讨，并对 现浇大跨结构的顶板模板支撑体系稳定性进行了验算，得出该工程模板支撑体系满足安全性要求的结论。 关键词：大跨结构，模板支撑体系，安全性 中图分类号：ＴＵ７５５．２ 文献标识码：Ａ １ 工程简介 经计算，支撑立杆的强度满足使用要求。 地铁１５号线香江北路车站位于朝阳区香江北路与马泉营西 ４支架有限元验算 路交叉路口，基坑东西长３７８．２ ｍ、车站结构南北跨度３２．１ ｍ（盾 ４．１建立模型 构始发井段３５．８ ｍ），基坑标准段深度１７．２３ ｍ。车站主体④轴～ 根据设计图纸及现场工况，采用ＳＡＰ２０００有限元软件建立模 ◎轴结构为单柱双跨，每跨１５．２５ Ｉｎ，高４．１５ ｍ。顶板最厚处 型，如图１所示。 ２ ｍ，最薄处０．８ ｍ。由于结构顶板跨度大，而且需要一次性浇筑 ７７ ＾卜 厂 施工完成，施工难度极大，必须确保模板支撑体系的稳定，因此， 需要对顶板及顶纵梁的模板支撑体系的稳定性进行验算。 ｌｌ ｌ】ｌｌ ｌ Ｉ Ｉ ｌ Ｉ Ｉ ｌ ｌ ｌ ＩＩ ｌｌ ｌＩＩｌ ｌ ｌ Ｉ Ｉ ｌ Ｉ Ｉ ｌ ｌ ＩＩ ｌ＿ｌＩ ｌｌ ＩｌｌＩ ｌ ｌ ｌ Ｉ Ｉ ｌ ｌ Ｉ Ｉ ｌｌｌｌ ｌ＿Ｉｌ Ｉ Ｉ ｌ ｌ Ｉ ｌ『ｌ ｌ ＩＩ ＩｌｌＩ ｌＩ Ｉｌ ＩＩ Ｊ ｌ ｌ Ｉ ｌ ｌ Ｉ Ｉ Ｉ ｌｌＩｌ ｌｌｌｌ Ｉ ｌ Ｉ ｌ １ ｌ Ｉ Ｉ Ｉ ｌＩｌｌｌｌ ｌｌｉｉ ｉ Ｉ ｉ ｉ ｉ ｉ ｉ『 ｉ ｉ ｉｌｉｌｌｌ ２施工方法 ２．１模板支撑体系的支架基础 车站结构浇筑施工均采用扣件式满堂支架。支架材料为普 通钢管脚手架，支架基础必须经硬化达到要求后，再搭设支架。 图１ 模板支撑体系有限元分析计算模型 本次施工，支架主要架设在车站中板上，此时中板已施工完成超 ４．２工况分析及计算 ４．２．１工况分析 过３０ ｄ，整体强度已经形成，可以作为支架基础。 ２．２ 支架安装 新浇筑混凝土及钢筋自重：口ｌ】＝２５ ｋＮ／ｍ３；模板及支架自 ｑ１２＝１．００ ｋＮ／ｍ２；施工荷载：１ ｋＰａ；人群荷载：１ ｋＰａ；荷载组 立杆和纵、横杆均采用标准化的碗扣式脚手架钢管（似８× 重：１．２×（顶板自重＋模板及支架自重）＋１．４×（施工荷载＋人 ３．５ ｍｍ），剪刀撑采用６４８×３．５ ｍｍ钢管。支模架立杆间距两边 合：１．２×恒载＋１．４×活载。 ６００ⅡⅥ１１，各布设６根，顶板厚度不小于１．４ ｍ处立杆间距６００ ｍｍ× 群荷载），即荷载组合为：根据顶板拱形状，按照每根立杆对应板厚计算顶板自重荷 ９００ ＩＴｌｍ，顶板厚度小于１．４ １ＴＩ处立杆间距９００ ｍｍ×９００ ｍｉｔｔ；水 平杆步距１ ２００ ｍｌｎ，按照规范设置扫地杆。 载，其余荷载按均布荷载计算。 因为满堂支架是整个梁体最重要的受力体系，所以钢管支撑 ４．２．２结果分析 计算的立杆轴力见表１。 的杆件有锈蚀，弯曲、压扁或裂缝的严禁使用；扣件有脆裂、变形、 滑丝的禁止使用，扣件活动部位应能灵活转动，当扣件夹紧钢管 时，开口处的最小距离应不小于５ Ｉｎｌｉｌ。 立杆编号 ＢＯ１ Ｂ０２ Ｂ０３ 裹１立杆轴力裹 截面积／ｌ刑 ４８９ ４８９ ４８９ 轴力／ｋＮ ０．５６ ４．１９ ８．５０ 应力 １．１４ ８．５６ １７．３７ ３支架解析验算 ３．１ 荷载计算 支模架立杆问距随顶板厚度变化而不同，顶板厚度不小于 １．４ ｍ时为６００ ｍｍ，顶板厚度小于１．４ ＩＴＩ时为９００ ＩＴｆｎ。出于保守 考虑，并为了便于计算，取间距为１ ０００ １Ｔｆｎ，水平杆步距ｌ ２００ ｒｒｇｎｏ 荷载分析如下： １）顶板自重（按照大范围平均厚度计算）：１×２５×１×１＝２５ ｋＮ； Ｂ０４ Ｂ０５ ４８９ ４８９ １２．９７ ２４．９７ ２６．５０ ５１．０３ Ｂ０６ ＢＯ７ Ｂ０８ Ｂ０９ Ｂ１０ Ｂ１１ Ｂ１２ Ｂ１３ ４８９ ４８９ ４８９ ４８９ ４８９ ４８９ ４８９ ４８９ ４８９ ２９．４７ ３２．７ｌ ３４．４９ ３２．６ｏ ３２．３１ ２８．１４ ２２．１６ １４．４６ ５．３２ ６０．２２ ６６．８４ ７０．４８ ６６．６２ ６６．Ｏ２ ５７．５０ ４５．２８ ２９．５５ １０．８７ ２）模板及支架自重：１×１×１＝１ ｋＮ；３）施工荷载：２×１×１＝ ２ ｋＮ；４）人群荷载：４×１×１＝４ ｋＮ。 荷载组合：１．２×（顶板自重＋模板及支架自重）＋１．４×（施 工荷载＋人群荷载）。 即荷载组合为：１．２×（２５＋１）＋１．４×（２＋４）＝３９．６ ｋＮ。 Ｂ１４ 经计算，支撑杆件所受最大轴力为３４．５ ｋＮ，即最大应力 ７Ｏ．５ ＭＰａ，小于杆件容许应力［ ］＝２０５ ＭＰａ。支撑的强度满足 使用要求。 ３．２支架强度验算 按压力计算立杆的承载力： ＝Ｎ／Ａ＝３９ ６００／４８９：８１ Ｎ／ｍ２＜『ｆ］：２０５ Ｎ／ｍ２。 收稿日期：２０１０．０６—２７ ５板底支撑组合梁挠度验算 本工程板底支撑采用几字形钢一木组合梁，截面形式见图２。 １０００５５ 作者简介：杨臻（１９６６一），男，工程师，华铁工程咨询有限责任公司，北京・６２・ 第３６卷第２９期 ２ ０ １ ０年１ ０月 山 西 建 筑 ＳＨＡＮＸＩ ＡＲＣＨＩＴＥＣｒＵＲＥ Ｖ０１．３６ Ｎｏ．２９ Ｏｃｔ．２０１０ 文章编号：１００９—６８２５（２０１０）２９—００６２．０３ 钢筋混凝土结构火灾后检测与鉴定浅析 吴灿彬摘景卫岐 要：针对钢筋混凝土结构的特征，从火灾检测、鉴定的实践出发，阐述了钢筋混凝土结构火灾后的特征和破坏机理， 并介绍了该结构火灾后检测、鉴定的一般程序，并提出了火灾后混凝土构件的基本加固方法，以指导火灾后钢筋混凝土 结构修复工作。 关键词：钢筋混凝土结构，火灾，检测，鉴定 中图分类号：ＴＵ３７５ 文献标识码：Ａ 随着国民经济的高速发展与城镇人口的集中，建筑火灾所带 燃物在火灾后的状况，如烧毁多少、残存多少等。４）现场材料取 来的经济损失日趋严重。在建筑结构中，目前钢筋混凝土结构的 证。火灾现场一般都有各种金属与非金属材料，如铜、铁、铝、玻 应用最为普遍，这种结构耐火性好，灾后通过检测评估往往可以 璃等，它们在经受温度作用时会发生不同的物理化学变化。在不 修复使用。通过多次火灾建筑鉴定实践，总结了建筑结构火灾后 同过火区域取证这些典型样品，对火灾的鉴定有很大作用。５）房 的检测鉴定一般程序，得出了一些有益的结论。 屋结构损毁程度。钢筋混凝土结构受不同温度、不同时间的作 用，有多种损坏情况。在各个过火区域要分别调查结构损毁程 １ 要重视火灾鉴定现场的资料收集。以确定火场温度 １）确定起火时问、火灾延续时间及火场的温度分布。建筑物 度。６）混凝土取样。混凝土在高温作用下会发生物理变化与化 混凝土无变化，随着温度的升高， 的起火时问与火灾延续时间应予详细记录。火灾一般经过以下 学反应，当温度在３００℃以下时，将会有显著的变化。 三个阶段：火灾成长期，起火后５ｍｉｎ～２０ｒａｉｎ。火灾旺盛期，可燃 水泥水化物（主要是硅酸钙与氢氧化钙晶体）物处在充分燃烧中，室内温度迅速上升，可达８００℃～１ ０００℃。 ２火灾对混凝土结构损害的机理和破坏作用 火灾衰减熄灭期，可燃物基本烧光。２）火势蔓延的过程与过火范 混凝土是由水泥、粗细骨料（碎石或卵石及硅质砂）和水混合 围。从火源处开始，通过可燃物的燃烧，过火范围逐步扩大。火 而形成的一种人造石材，为了增大混凝土的抗拉强度，加入钢筋 势常通过门窗、楼梯间、过道、天井等蔓延至其他位置。３）检查火 形成钢筋混凝土。试验表明，１００℃～１５０℃时，混凝土通过自蒸 灾现场残留物，以判定火场温度。对工矿企业，应特别注意可燃 作用失去自由水，导致Ｃａ（ＯＨ），晶体进一步结晶，未水化的进一 使混凝土硬而致密，强度增加。１６０℃～３７０℃时，混凝 物的品种、数量与存放方式，要分别查明，记录在案。还需记录可 步水化，组合梁外部为０２３５型钢，内部为１００×５０方木。计算几字梁截 ５．２计算分析 面几何参数时仅计算外部钢梁，内部方木作为储备。 ｝ Ｊ 根据ＪＧＪ １６６—２００８建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规 范，最大挠度须不大于ｚ／１５０并且不大于１０ ｔｈｉｎ。取梁计算长度 ２．７ ｍ，纵向间距为０．９ ｍ，三跨连续梁在均布荷载作用下的最大 挠度为 ＝０．９９０×ｑｌ ／（１００ＥＩ）＝３．４５ ｍｉｌｌ，ｕ＜ｚ／１５０且Ｖ＜ ｂ １０ ｍｍ，满足规范挠度要求。 ６结语 １）计算结果表明，本工程模板支撑体系刚度和挠度均满足安 全性要求，整个模板支撑体系是稳定的。２）由于车站结构顶板跨 图２ 几字形钢一木组合梁截面图 度很大，混凝土浇筑存在时间差，为确保支撑体系的整体稳定性， 建议从中问向两边等步均匀浇筑，并适当控制浇筑速度。 参考文献： ５．１ 几字形钢一木组合梁截面参数 Ｂ＝３５ ＩＴｔｉＴＩ，Ｈ＝１００ ｉｎｎｌ，ｈ＝９０ ｍｉｌｌ，ｂ＝５ ｒｆｌｒｎ，Ｚ＝５ ｍｉＴｌ。 惯性矩：ｆ＝［ＢＨ。一（Ｂ—ｂ）ｈ。］／６＝３．５×１０ ＩＴＥｍ４。 抗弯模量：Ｗ＝Ｉ／（Ｈ／２）＝７．０×１０ ｉｎｌＩｌ３。 ［Ｉ］徐为，冯志宏．钢管扣件式模板支撑系统常见安全问题初 探［Ｊ］．山西建筑，２００８，３４（１）：１７０—１７１． Ｓｔａｂｌｅ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ ｆｏｒｍｗｏｒｋ ｓｕｐｐｏｒｔｓ ｓｙｓｔｅｍ ｏｆ ｔｏｐ ａｒｃｈ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｉｎ ｓｕｂｗａｙ ｓｔａｔｉｏｎｓ ＹＡＮＧ Ｚｈｅｎ Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔａｋｉｎｇ⑥～⑧ａｘｉａｌ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｏｆ ｔｈｅ ｍａｉｎ ｂｏｄｙ ｆｏｒ ｔｈｅ Ｘｉａｎｇｊｉａｎｇ ｎｏｒｔｈ ｒｏａｄ ｏｆ １５ｔｈ ｌｉｎｅ ｏｆ Ｂｅｉｊｉｎｇ ｓｕｂｗａｙ ａｓ ａｎ ｅｘａｍｐｌｅ，ｔｈｅ ｐａ— ｐｅｒ ｅｘｐｌｏｒｅｓ ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ ｆｏｒ ｔｈｅ ｆｏｒｍｗｏｒｋ ｓｕｐｐｏｒｔｓ ｓｙｓｔｅｍ ｏｆ ｔｈｅ ｔｏｐ ａｒｃｈ ｉｎ ｌｏｎｇ－ｓｐａｎ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，ｃａｌｃｕｌａｔｓ ｔｅｈｅ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｔｈｅ ｆｏｒｍｗｏｒｋ ｓｕｐｐｏｒｔｓ ｓｙｓｔｅｍ ｏｆ ｔｏｐ ｓｈｅｅｔ ｉｎ ｔｈｅ ｃａｓｔ－ｉｎ－ｐｌａｃｅ ｌｏｎｇ－ｓｐａｎ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，ａｎｄ ｃｏｎｃｌｕｄｅｓ ｔｈｅ ｆｏｒｍｗｏｒｋ ｓｕｐｐｏｒｔ ｓｙｓｔｏ￣ａ ｏｆ ｔｈｅ ｐｒｏｊｅｃｔ ｃａｎ ｍｅｅｔ ｔｈｅ ｓａｆｅｔｙ ｄｏｍｎｄ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｌｏｎｇ—ｓｐａｎ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，｛ｏｒｍｗｏｒｋ ｓｕｐｐｏｒｔ ｓｙｓｔｅｍ，ｓａｆｅｔｙ 收稿日期：２０１０—０６—２４ 作者简介：吴灿彬（１９７６一），男，工程师，无锡市房屋安全鉴定中心，江苏无锡２１４０７１ ２１４０７１ 景卫岐（１９７７一），男，硕士，工程师，无锡市房屋安全鉴定中心，江苏无锡
