装配式住宅叠合楼板施工过程中支撑架体计算分析

陈琳，贾晓明，叶华

（上海宝冶集团有限公司，上海200941）

1 叠合楼板施工过程中支撑体系

装配式住宅在我国受到大力推广，钢筋桁架叠合楼板叠合楼板是其中重要的组成部分[1]。

叠合楼板施工过程中，预制底楼充当现浇层混凝土的模板，需要设置足够的支撑来保证施工过程的安全进行，支撑系统的安全性主要取决于立杆的材料、类型以及立杆间距。

图集15G366-1《桁架钢筋混凝土叠合板》中规定施工均布荷载不大于1.5kN/m2，轴跨＜4.8m 时，内设置一道支撑，轴跨4.8m≤L≤6m 时，跨内设置2 道支撑。相对于此规定的荷载值，施工脚手架相关规范内规定的施工均布荷载更大，当施工过程需要使用布料机时，施工均布荷载可达到4kN/m2，相应位置的支撑必然需要加密[1]。

本文以常见的叠合板为对象，通过计算施工过程中预制底板的承载力、变形及立杆稳定性，针对施工常用的2 种类型的支撑架（扣件式钢管支撑架、盘扣式钢管支撑架）分析最大立杆间距，为施工过程的策划过程提供依据。

2 叠合楼板施工过程中验算内容和方法

叠合板施工阶段，桁架板受力模型均可以简化为承受均布荷载且两边简支的受弯构件，应当验算的内容有：预制板承载力、变形及立杆稳定性。

2.1 承载力验算

叠合板的承载力验算采用荷载的基本组合，需要满足γ0Sd≤R（d式中，Sd为荷载基本组合作用下弯矩设计值；Rd为叠合楼板抗弯承载力），根据图集15G366-1《桁架钢筋混凝土叠合楼板》，叠合板安全等级为二级，结构重要性系数γ0取1.0。

叠合板安装阶段，现浇层自重及施工荷载均由预制底板承担，预制底板验算使用的荷载如表1 所示。

表1 承载力验算荷载标准值

叠合板的荷载基本组合和抗弯承载力按照GB 50010—2010《混凝土结构设计规范》（2015 年版）规定的方法进行计算。

2.2 挠度验算

施工阶段叠合板的最大挠度按荷载的标准组合进行计算，需要满足f≤[f]，标准组合只考虑恒载，不考虑施工活荷载。施工阶段叠合楼板的挠度及其限值见式（1）和式（2）。

式中，l0为立杆间距；Bs为预制底板的短期刚度，根据GB 50010—2010《混凝土结构设计规范》7.2.3 条规定进行计算。

2.3 立杆稳定性验算

立杆承受的竖向荷载Nd为其所承担的面积与均布荷载基本组合的乘积，立杆稳定性应符合式（3）的要求：

式中，Nd为立杆承受竖向荷载设计值；A为立杆截面积；fd为立杆钢材强度设计值；φ 为立杆轴心受压稳定系数，根据不同类型支撑架（脚手架）的立杆长细比按现行标准执行，如JGJ 130—2011《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》、JGJ 231—2010《建筑施工承插型盘扣式钢管支架安全技术规程》等。

3 常用叠合楼板支撑体系分析

图集15G366-1《桁架钢筋混凝土叠合楼板》中，预制底板厚度均为60mm，现浇混凝土叠合层厚度有70mm、80mm、90mm 3种。板底跨度方向钢筋配置有8mm@200mm、8mm@150mm、10mm@200mm10mm@150mm 4 种。分别对这几种情况的叠合楼板（混凝土强度等级均为C30）进行计算分析。

3.1 预制底板承载力计算分析

对不同现浇层厚度的叠合板在不同支撑间距下的承载力进行计算，计算结果如图1 所示，实线为计算所需配筋，虚线为实际配筋，当计算需要配筋小于实际配筋时即为满足要求。从图1 中可以得到不同类型叠合板在不同配筋条件下的最大支撑间距。

图1 预制底板承载力计算分析

3.2 预制底板变形计算分析

表2 为不同支撑间距、不同现浇叠合层厚度、不同预制底板配筋时叠合楼板挠度计算情况，由表2 可见，挠度控制的要求下，立杆间距不大于1.8m。

表2 不同支撑间距情况下叠合板挠度计算

3.3 支撑杆件稳定性计算分析

根据JGJ 130—2011《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》对满堂支撑架步距和立杆间距的规定，立杆间距选取0.9m×0.9m 及1.2m×1.2m 2 种情况、步距选取1.2m、1.5m、1.8m 3 种情况分别进行计算（剪刀撑设置加强型），图2 为不同支撑间距、不同现浇叠合层厚度、不同步距时扣件式支撑杆稳定性计算情况，由表可见，在立杆稳定的要求下，无布料机时，立杆间距可选1.2m，但步距不宜超过1.5m；有布料机时，立杆间距不宜大于0.9m。

图2 扣件式立杆稳定计算分析（Q235、φ48.3mm×3mm）

图3 盘扣式立杆稳定计算分析（Q345、φ48.3mm×3.2mm）

根据JGJ 231—2010《建筑施工盘扣式钢管支架安全技术规程》对材料种类及规格的要求，立杆间距选取0.9 ～2.1m 5 种情况、步距选取1m 和1.5m 2 种情况分别进行计算，图3 为不同支撑间距、不同现浇叠合层厚度、不同步距时盘扣式支撑杆稳定性计算情况，由图3 可见，在立杆稳定的要求下，盘扣式支撑架立杆间距可放大至2.1m（盘扣式立杆需为Q345 材质）。

3.4 计算结果汇总分析

综合以上计算结果，分析不同叠合板在不同施工条件时可选用的最大立杆间距如表3 所示。

表3 不同叠合板在不同施工条件时可选用的最大立杆间距

4 结语

本文以常见的叠合板为研究对象，通过计算施工过程中预制底板的承载力、变形及立杆稳定性，针对施工常用的两种类型的支撑架（扣件式钢管支撑架、盘扣式钢管支撑架）分析最大立杆间距。

1）叠合板施工时，应当验算预制板承载力、变形及立杆稳定性。

2）支撑立杆最大间距与预制底板实际配筋、支撑架类型、施工条件有关。对于不同类型的叠合板、不同架体、不同施工条件，给出了最大立杆间距的取值。

3）在不同于本文所取荷载及架体条件时，在施工策划时要应通过专门计算来保证支撑架体安全性。