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摘要：民用建筑工程中，基础采用筏板较普遍。基础钢筋支架大致使用有如下几种：钢筋、钢管、型材（如角钢）等。施工过程中，采用钢管作为支撑架体系，支承上层钢筋的重量、控制钢筋的标高和上部操作的全部施工荷载。现以钢管作为支架计算实例与各类材料支架进行对比其优越性。
关键词：支架；对比；优越性
1 引言
筏板基础钢筋选材是当今高层建筑设计基础设施，在筏板支撑体选材过程中其承载力、技术、经济这些因素综合考虑及适用价值，用钢管作支架的优越性及实用价值。例子工程：基础最长处为42.9米，最宽处为24.4米，异形总面积为992平方米，基础厚2.1m，保护层厚40mm；筏板上部和下部钢筋为双层双向 25@150mm；中间部位构造钢筋网片双向 12@300mm。施工中，采用钢管作支撑体系，用于承担面层钢筋的自重、全部施工荷载操、标高。
2钢管作支架体系设计其安全性验算
立柱和横梁均采用钢管，竖向立柱采用内径48mm，壁厚2mm的钢管，纵横@1200×1800mm，在实际施工过程中可在跨距为1800mm中间增加钢管立柱，该立柱在砼浇筑前，根据实际情况进行拆除；顶部横梁同立柱钢管规格，纵横向间距同立柱；下部离地200 mm高左右根据需要进行设置扫地杆(可不满设），原则满足架体稳定性要求；根据基坑平面形状在中间和四周端部间隔设置钢管水平或斜向45度左右的顶撑，控制整个架体水平变形。中部架立筋采用 16，搁置于焊接在钢管柱上的“J”型钢筋钩内，横向间距1200mm，纵向间距2400mm，并替代构造筋。保证项目：立杆垂直度、扣件的紧固力度、顶部水平杆的标高控制以及扣件的质量。立杆底部采用100*100钢板焊接封底。
2.1钢管作支架支撑体系验算，
参数信息如下
对水平杆，进行强度和刚度验算，对立柱和斜杆，进行强度和稳定验算。
作用的荷载包括自重和施工荷载。上层钢筋的自重荷载标准值为1.20 kN/m2；施工设备荷载标准值为0.100 kN/m2；施工人员荷载标准值为0.500 kN/m2；横梁的截面抵抗矩W= 2.276 cm3；横梁钢材的弹性模量E=2.05×105 N/mm2；横梁的截面惯性矩I= 5.691 cm4；立柱的高度h= 2.00 m；立柱的间距l= 1.20 m；钢材强度设计值f= 205.00 N/mm2；
支架横梁的计算：支架横梁按照三跨连续梁进行强度和挠度计算，支架横梁在小横杆的上面；按照支架横梁上面的脚手板和活荷载作为均布荷载计算支架横梁的最大弯矩和变形。
（1）.均布荷载值计算
静荷载的计算值 q1=1.2×1.20×1.20=1.73 kN/m
活荷载的计算值 q2=1.4×0.50×1.20+1.4×0.10×1.20=1.01 kN/m
（2）.强度计算
最大弯矩考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的弯矩：M1max=0.08q1l2+0.10q2l2
跨中最大弯矩为：M1=(0.08×1.73+0.10×1.01）×1.202=0.344 kN•m
支座最大弯矩计算公式：M2max=-0.10q1l2-0.117q2l2
支座最大弯矩为：M2=-(0.10×1.73+0.117×1.01）×1.202=-0.419 kN•m
我们选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算：（满足要求，支架横梁的计算强度小于205.00 N/mm2，）σ=0.419×106/2276.35=183.917 N/mm2
（3）.挠度计算
最大挠度考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的挠度。计算公式：νmax=（0.677q1+0.990q2）l4/100EI；静荷载标准值q1=1.44kN/m2；活荷载标准值q2=0.60+0.12=0.72kN/m2
三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度
νmax=(0.677×1.44+0.990×0.72）×1200.004/(100×2.05×105×56908.77）=3.000mm
满足要求，支架横梁的最大挠度3mm小于min(1200/150，10）mm，
2.3 钢管作支架立柱的计算
支架立柱的截面积A=191.44 cm2；截面回转半径i=16.85 cm；立柱的截面抵抗矩W=2.28 cm3
支架立柱作为轴心受压构件进行稳定验算，计算长度按上下层钢筋间距确定：
σ = N/φA ≤ [f] 式中 σ──立柱的压应力；N──轴向压力设计值；φ──轴心受压杆件稳定系数，根据立杆的长细比λ=h/i=12，经过查表得到，φ=0.968；A──立杆的截面面积，A=191.44 cm2；[f]──立杆的抗压强度设计值，[f]＝205.00 N/mm2；
采用第二步的荷载组合计算方法，可得到支架立柱对支架横梁的最大支座反力为：Nmax=0.617q1l+0.583q2l，
经计算得到 N=0.617×1.73×1.2+0.583×1.01×1.2=1.98kN；σ=1.98×1000/(0.97×191.44×100）=0.11N/mm2；钢管作立杆的稳定性验算均满足 σ≤[f]要求。
3支撑体系支架取材用量对比分析
筏板基础支撑体系支架取材主要由角钢、钢筋、钢管作为支架，分别计算例子工程中的材料用量。
3.1角钢和钢筋配合取材作支架用量计算
按例子工程中：∠50*4横梁布置为：长向@1.2米，短向长向@1.2米；∠50*6立柱长向@1.2米；中部Φ16 @1.2米（可代替温度筋）；每个立柱上设两根Φ16斜撑，长1米：材料计算：横梁（长向）总长：808米；横梁（短向）总长：786米；小计：808+786=1594米；重量：1201m*3.059kg/m=4876.046 kg；立柱：376根*2米=752米；重量：752*4.465kg/m=3357.68kg；中间层钢筋网：总长：808+393=1201米；重量：16-12=4mm 则：1201*0.09872 kg/m=118.56 kg；斜撑：376*2*1米=752米；重量：752*1.58 kg/m=1188.16kg
图如下：
3．2钢管和钢筋配合取材作支架用量计算
用Φ48*3.5钢管作横梁：基坑长向@1.5米，短向长向@2.0米，钢筋绑扎完后取出所有钢管；在底层筋与面层筋之间设Φ25 @0.6米“[”型钢筋支撑；中间层网筋为Φ16的钢筋@1.0*1.0米（代替温度筋）。材料计算如下：Φ48*3.5钢管横梁总长度：1160米；Φ48*3.5钢管立柱总长度：320根*2.5米=800米；Φ48*3.5钢管总米数：1160+800=1960米(因钢管需回收，只计租金等费）；Φ25钢筋拉结筋总长：2750个*2.3米=6325米；重量：6325 m *3.856 kg/m = 24390.781 kg；；中间层马凳支撑铁：
每个三角形：0.98*2+0.33=2.29m；每平米设一个，总个数为：992个；则：总长为：992*2.29m=2271.68 m；重量为：2271.68 m*3.856 kg/m=8759.598 kg；马凳上设通长筋用于支撑中间层温度钢筋网片：总长：992平方米/(1米*1米）*(1米+1米）=1984米；重量：16-12=4mm 则：1984*0.09872 kg/m=195.86 kg；材料重量：24390.781+8759.598+195.86=33346.239 kg
钢筋支撑体系立面图
3.3钢管作支架材料用量计算
材料计算：Φ48*2钢管横梁总长度：1506米；Φ48*2钢管立柱总长度：576根*2.0米=1152米；Φ48*2钢管总米数：1506+1152=2658米；重量：2658米*2.269=6031.002kg；扣件总数：十字扣：576个；接头扣：502个；Φ22“J”型筋总长：576个*0.2米=115米；重量：115m *2.986 kg/m = 343.39 kg；中部Φ16替代筋：总长：992平方米/(1.2米*1.5米）*(1.2米+1.5米）=1488米；重量：16-12=4mm 则：1488*0.09872 kg/m=146.9 kg；材料重量汇总：钢筋总重量：343.39+146.9=490.29kg；钢管总重量：6031.002kg。
4支架材料用量经济成本对比
材料按照四川2016年10~11月市场信息价格为：角钢2600元/吨，钢筋2420元/吨，焊接钢管2930元/吨。
1.角钢：4876.046+3357.68=8.233726吨*单价2600=21407.69元；钢筋：118.56+1188.16=1.30672吨*单价2420=3162元；
小计：21407.69+3162=24570元；
2.钢筋：33.37吨*单价2420 =80755.4元；钢管租金等费用：1960米*0.021元/天*15=617.4元；小计：80755.4+617.4=81372.8元
3.钢管：6.301吨 *单价2930=17670.83元；钢筋：0.49吨*单价2420 =1185.8元；扣件个数：1078个*单价4=4312元；小计：17670.83+1185.8+4312=23168.63元
5筏板基础支架选材对比优越性分析
筏板基础支撑体系设计中角钢、钢筋、钢管分别做支架，其结合实际施工中的的操作性、技术、经济成本、安全方面综合对比其优越性。
6结束语
通过各类材料作支架的综合性比较，钢管作为支架经验算合理，而在厚大筏板基础工程实际施工过程中可以根据综合情况选择合适类型，达到既成本节约、安全、操作方便、技术可靠、工期合理等目的为优。
参考文献：
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[4]陈奕东.筏板基础大体积砼施工技术措施[J].轻工科技，2012，07：100-101.
作者简介：
沈玉登，（1981年6月）民族：汉，身份证号码：513723198106086212，学历：本科，主要从事工作：技术负责人，工程师，项目管理，造价。
论文作者:沈玉登
论文发表刊物:《基层建设》2016年第33期
论文发表时间:2017/3/8
标签：支架论文; 钢管论文; 钢筋论文; 荷载论文; 立柱论文; 横梁论文; 弯矩论文; 《基层建设》2016年第33期论文;