後澆帶可調鋼支撐體系及使用方法與流程

2023-12-04 10:14:26 1

本發明涉及一種建築工程中的支撐體系，特別涉及一種後澆帶可調鋼支撐體系及使用方法。

背景技術：

目前，建築工程施工中經常出現超長混凝土結構，在超長頂板現澆混凝土結構中，按照規範要求每隔30-40m設置一道後澆帶，後澆帶部位在周邊滿堂架及模板拆除後，仍需要有支撐體系，後澆帶兩側的支撐體系在後澆帶支模完成至後澆帶混凝土澆築封閉的整個過程中不允許鬆動或拆除。而往往在現實中，經常出現後澆帶支撐體系或支撐杆被拆除的現象，導致頂板開裂，嚴重的影響結構安全；同時，後澆帶特別是沉降後澆帶往往需要很長時間才能封閉，普通33層的住宅通常需要10個月以上時間才能封閉，後澆帶支撐體系佔用了大量模板、木枋、鋼管及扣件等周轉材料資源。

技術實現要素：

本發明為了解決現有技術中拆模時容易誤拆後澆帶兩側鋼管支撐及佔用大量周轉材料資源的問題，提供一種後澆帶可調鋼支撐體系及使用方法。

為了解決上述問題，本發明採用的技術方案如下所述：

一種後澆帶可調鋼支撐體系包括：立杆、橫杆和支撐面板，所述立杆和橫杆通過萬向扣連接，所述支撐面板設置在所述立杆頂部。

優選地，所述立杆的高度可以調節，包括下套管、上插管和可調裝置組成；所述可調裝置包括設置在所述上插管的等間距的插銷孔和設置在所述下套管上的可調絲套。

優選地，所述支撐面板直接焊接在立杆上或利用頂託套接立杆。

優選地，所述支撐面板的截面尺寸為100mm*200mm或200mm*200mm，厚度為12mm-15mm。

優選地，所述立杆的間距為900mm-1200mm；所述立杆採用定型化鋼管，所述立杆的壁厚為2.5mm-3mm。

優選地，所述橫杆間距為1600mm-2000mm，管徑為48mm-60mm。

優選地，所述立杆的下套管和上插管的管徑分別為60mm、48mm，或者分別為80mm、60mm。

優選地，距離後澆帶邊緣距離為100mm-200mm；沿後澆帶的方向間距為1100mm-1300mm。

優選地，後澆帶第一次支模時，支設木模板支撐體系的豎向支撐，所述支撐面板直接與待澆築的混凝土接觸，澆築混凝土待混凝土達到強度後拆除木模板支撐體系，留置後澆帶可調鋼支撐體系繼續承載；後澆帶第二次支模時，支設木模板支撐體系，用以澆筑後澆帶處混凝土，待澆築的混凝土達到強度及凝期後，拆除木模板支撐體系和後澆帶可調鋼支撐體系。

優選地，通過選擇所述立杆的迴轉半徑或通過增設所述橫杆的方法維持所述立杆調節高度的穩定性。

本發明的有益效果為：提供一種後澆帶可調鋼支撐體系及使用方法，該體系對不同層高的後澆帶可通過調節立杆高度的方式而重複使用；有效避免後澆帶兩側傳統模板支撐提前拆除的現象，保證了後澆帶受力及結構穩定；同時周轉了木模板支撐體系的材料，節約了成本。

附圖說明

圖1是本發明實施例1的後澆帶可調鋼支撐體系示意圖。

圖2是本發明實施例1的又一後澆帶可調鋼支撐體系示意圖。

圖3是本發明實施例1的後澆帶可調鋼支撐體系橫截面示意圖。

圖4是本發明實施例1的立杆結構示意圖。

其中，1-木模板支撐體系，2-後澆帶，3-立杆，4-橫杆，5-支撐面板，6-下套管，7-上插管，8-插銷孔，9-可調絲套。

具體實施方式

下面結合附圖通過具體實施例對本發明進行詳細的介紹，以使更好的理解本發明，但下述實施例並不限制本發明範圍。另外，需要說明的是，下述實施例中所提供的圖示僅以示意方式說明本發明的基本構思，附圖中僅顯示與本發明中有關的組件而非按照實際實施時的組件數目、形狀及尺寸繪製，其實際實施時各組件的形狀、數量及比例可為一種隨意的改變，且其組件布局形態也可能更為複雜。

實施例1

如圖1、圖2、圖3所示的後澆帶可調鋼支撐體系示意圖，其包括：立杆3、橫杆4和支撐面板5，所述立杆3和橫杆4通過萬向扣連接，所述支撐面板5設置在所述立杆3頂部。後澆帶2的可調鋼支撐體系與周邊的木模板支撐體系1大小和形式不一樣，木工容易識別，從支撐設計上就有效降低了工人混拆的風險。鋼結構支撐強度比傳統鋼管大，根數少，且不佔用木模板和木枋等材料，從節約周轉材料的角度有很大空間。

從鋁模板快拆體系得到啟發，使用鋁模板的立杆、單支頂及鋁梁體系，鋁梁直接與混凝土面接觸，鋁梁與周邊的模板搭接，鋁梁與單支頂用銷釘銷片連接。混凝土達到凝期後，拆除周邊的木模板、鋁梁及配件，保留立杆和單支頂。

本發明使用類似鋁模板系統的立杆3，在立杆3頂部焊接鋼板作為支撐面板5與混凝土面接觸，支撐面板5與周邊的木模板搭接，立杆3和橫杆4組成的鋼支撐和支撐面板5作為一個整體。混凝土達到凝期後，拆除周邊的木模板支撐體系1，保留後澆帶可調鋼支撐體系。支撐面板5需要在木模板上面開洞，但是相對鋁梁型節約了鋁材。

針對鋁梁型和面板型，我們假設立杆3及間距相同情況下，進行鋁梁和面板兩者的成本測算(選定後澆帶2長度為50m，所用立杆3相同，立杆3間距相同)，根據成本測算，如果計算一次成本購買，鋁梁型由於鋁材的高價格，材料成本高出很多。所以優選的面板型為本發明所採用的體系。

住宅地下室層高一般在3m-4.5m，在整個立杆3受力過程中，立杆3的剛度一般不會出現破壞，主要是失穩狀態。失穩主要是由於高度增加，導致立杆3長細比過大，從而出現破壞。而有效的改變的長細比的方式主要是迴轉半徑以及有效長度。迴轉半徑主要是考慮到立杆3的管徑及壁厚，有效長度主要是增設橫杆4。

對比分析當管徑增大時，迴轉半徑變化，長細比變化，但整體受力影響並不大，同時管徑增大，重量增大，施工難度陡增。改變支撐的有效長度，單頂支撐計算長度l0＝h-板厚-橫杆高度，從對比分析表中可以清晰地看出，橫杆4高度的變化極易改變立杆3受力，同時增設橫杆4較增大管徑而言，施工操作性更好。

支撐面板5直接焊接在立杆3上或利用頂託套接立杆3。假定我們選擇常用最厚的鋼板15mm，其理論重量為117.75kg/㎡，若我們面板大小一定(按照鋁模板支撐面板5大小200mm*200mm設定)，面板面積s＝0.04㎡，重量m＝4.71kg，價格為5000元/噸即5元/kg,則單塊面板價格為5*0.04＝0.2元，按照人工單塊面板焊接人工費為12元，電費1元，則總共單鋼板費用為13.2元。

通過對傳統木模板支撐體系1的研究，從頂託插入立杆3中進行受力支撐得到啟發，直接將上部的u型託替換成矩形面板焊接，從而達到與待澆混凝土接觸，達到預期效果。

立杆參數確定：

立杆3的間距為900mm-1200mm；所述立杆3採用定型化鋼管，所述鋁模板的壁厚為2.5mm-3mm。

從鋁模板中得到啟發，採用此立杆3，而經過調研，大型廠家生產的立杆3外管長度均為2.4m，內管為2.2m，所以在此我們不對長度進行處理，只分析管徑。

如圖4的立杆結構示意圖所示，立杆3的高度可以調節，包括下套管6、上插管7和可調裝置組成；所述可調裝置包括設置在所述上插管7的等間距的插銷孔8和設置在所述下套管6上的可調絲套9。可靈活調節立柱的各種高度，安裝方便快捷。

立杆3管徑主要分為二種：上插管7為48mm下套管6為60mm和上插管7為60mm下套管6為80mm。而在可調方式中我們已經分析這二種管徑均能達到應力要求。優選地，為滿足施工現場可操作性及鋼管重量，可以選擇上插管7為48mm下套管6為60mm。

立杆3主要採用的鋁模板的壁厚一般為2.5mm-3mm之間，就此選擇二個端值就行測算。

根據截面慣性矩(i)＝πd4/64-πd4/64；

當壁厚為2.5mm時：i＝92709.2mm4；

當壁厚為3.0mm時：i＝95947.4mm4；

故壁厚的從2.5mm-3.0mm增加，對截面慣性矩的增加並不明顯，從而對整體受力的影響不大，綜合考慮可以選擇2.5mm

當鋼支撐外管為φ60×2.5，長度2.4m；內管為φ48×2.5，長度為2.2m參數確定後，分別假定立杆3間距為900mm和1200mm就行分析測算：

計算參數

樓面最大厚度＝300mm；樓面最小厚度＝150mm；樓層高度＝3600mm

單頂高度＝3600-150＝3450mm；單頂截面面積(a)＝452mm2

彈性模量(e)＝206000n/mm2

截面慣性矩(i)＝πd4/64-πd4/64＝92709.2mm4

模板自重0.25kn/㎡

砼樓板重0.3×25.5＝7.65kn/㎡

施工荷載2.5kn/㎡

當後澆帶2寬度800mm，立杆3間距為1200mm，二側立杆3距離後澆帶2為200mm，可以有效的避免與木模板支撐體系1衝突。

橫杆參數確定：

橫杆4間距為1600mm-2000mm，管徑為48mm-60mm。

通過對鋁模板的快拆體系的了解，採用外管為φ60×2.5㎜，內管為

φ48×2.5㎜的可調節鋼管支撐。本項目地下室層高按照3.6m布置，從而需要設置橫杆4。將橫杆4設置間距1.6-2m分別計算受力。

單頂支撐受壓穩定性驗算：

單頂支撐計算長度l0＝h-最小板厚-橫杆高度

通過計算，σ均小於215kn/㎡，支模效果都比較好，故我們通過三種間距分別試驗。

當橫杆4間距為1.6m時，橫杆4低，施工人員較難通過，同時與與原有木模板體系中的高度設置有衝突。

當橫杆4間距為1.8m時，人員已通過，不需要架體可直接安裝。

當橫杆4間距為2.0m時，橫杆4高，安裝人員不易提升支撐杆。

支撐面板參數確定：

支撐面板5的截面尺寸為100mm*200mm或200mm*200mm，厚度為12mm-15mm。

12mm厚的鋼板，四邊固結。受集中力作用。因板厚與平面面積之比，比值很小。鋼板的受力狀態類於張力柔性平面體。且q235的抗拉強度大於抗剪溫度。結構的破壞形式是：鋼板被剪穿(衝切破壞)或板的邊緣約束被拉壞。且根據立杆3間距，混凝土按照最大60度往下傳力，確定200*200受力效果遠優於100*200，同時，立杆3間距確定，最終面板間距也跟著確定為1200mm。

使用方法：

後澆帶2第一次支模時，後澆帶2的底模不支，只支設木模板支撐體系1的豎向支撐。第一次支模時可調鋼支撐體系並不受力，仍依靠的是普通的傳統木模板支撐系統受力。待後澆帶2二側混凝土達到凝期和強度後可以拆除木模板支撐體系1，之後由可調鋼支撐體系進行承載。

後澆帶2第二次支模時，後澆帶2的木模板支撐體系1要全部支設，用以澆筑後澆帶2處混凝土。此時可調鋼支撐體系仍處以受力狀態，待後澆帶2澆築完的混凝土達到強度及凝期後，可調鋼支撐可隨第二次支模體系一起拆除。

可調鋼支撐體系距離後澆帶2邊緣距離為100mm-200mm；沿後澆帶2的方向間距為1100mm-1300mm。

採用了可調鋼支撐應用新工藝，經過跟蹤發現，未出現支撐杆鬆動或拆除現象，合格率達到了100％，很好的保證了後澆帶2受力及結構穩定，同時周轉了此處的材料，節約了成本。

以上內容是結合具體的優選實施方式對本發明所作的進一步詳細說明，不能認定本發明的具體實施只局限於這些說明。對於本發明所屬技術領域的技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干等同替代或明顯變型，而且性能或用途相同，都應當視為屬於本發明的保護範圍。