大跨度悬挑混凝土结构设计及施工探析 余晓红

大跨度悬挑混凝土结构设计及施工探析余晓红

发表时间：2019-07-19T10:13:21.817Z 来源：《新材料.新装饰》2019年2月上作者：余晓红

[导读] 大跨度悬挑的设计难度较高，因此必须在明确各项施工要点的基础上确定好设计方案，并结合悬挑面积及施工高度控制好，确保构件搭设的稳定性。同时，支撑体系的施工

（哈密建筑勘察设计院（有限责任公司）,新疆哈密 839000）

摘要：大跨度悬挑的设计难度较高，因此必须在明确各项施工要点的基础上确定好设计方案，并结合悬挑面积及施工高度控制好，确保构件搭设的稳定性。同时，支撑体系的施工涉及平面复核及安装校正等多项要点，因此需要严加控制，在拆除支撑体系时还应做好安全防护工作，避免发生安全事故。

关键词：大跨度悬挑；混凝土；结构设计，结构施工

引言:

悬挑设计以支撑体系为主，因此需要根据工程的特点确定好支架的类型，并控制好不同层级悬挑梁的间隔距离。此外，还应对多个方案对比与选择，准备好相关监测仪器，并明确加载的顺序及方法，本文就对此问题进行了具体分析。

1 工程概况

本工程总建筑面积为2.0万平方米，地下一层，地上11层（其中顶部2层为构架造型），结构类型：少墙框架结构，一层为西餐厅及服务用房,二层为商业，办公服务用房，三层及以上为客房，，除地上建筑之外，本工程还设有地下一层，为设备用房和车库。在9层以上为悬挑结构。平面图如图1所示。

图1 9层顶悬挑平面

2 设计方案

悬挑混凝土设计与施工的要点在于支撑体系，同时还应充分考虑安全因素，原因在于建筑层高达40米，悬挑长度较长（悬挑5米左右，大部分结构是在转换立柱上再悬挑5米多，转换立柱与框架柱距离3.6m）和悬挑面积较大，并且考虑到当地的施工技术条件，综合考虑基于此，最终选择钢筋混凝土梁悬挑梁悬挑结构，并在悬挑层上相应位置设置钢筋混泥土拉梁。在明确方案的要点之后还需进行理论计算，主要包括以下几项要点。第一，进行整体结构分析，采用盈建科结构设计软件（yjk1.8.3版），为了满足有效质量不小于90%，需要考虑的振型数量100多个，经仔细分析结构的振动状态时发现前面整型中，在悬挑部分出现了局部振动，挑梁尺寸已经加大到400*1400（宽*高），跟建筑沟通加大尺寸会影响建筑立面效果，只能从结构自身方面考虑，经多次试算，将挑梁端处得斜梁改为拉杆输入模型（构件尺寸不变），进行整体分析计算满足有效质量不小于90%，需要考虑的振型数量40多个，明显减少了，但是出现大悬挑梁下一层，也就是支撑悬挑梁得框架柱这一层抗剪承载力太低，没有满足规范得限值1.5倍，原因是将斜梁改为拉杆了，于是加大下一层框架柱截面和剪力墙，提高其抗剪能力，同时加大斜拉梁得配筋，另外，为了保证挑梁得安全，采取不设拉梁时，进行悬挑梁得施工阶段复核计算，核算的要点包括抗弯强度、变形挠度。根据最后的计算结果来看，强度，变形的各项参数均能够达到设计规范要求，并且可以保障施工阶段结构的安全。

3 建筑安全生产专篇

本工程在第十层部位采用大跨度悬挑，施工单位应根据具体设计图纸要求确定具体的施工工艺要求，制定完善的施工安全措施。建筑物外立面存在突然外挑的构件，挑出标高高度≥5米：具体部位为：建筑物四周均外挑的梁板，板底标高为39.770 ，另外，在施工现场钢筋数量较多，因此可将其作为预压荷载，这样不仅能够使整个试验过程更加顺利，同时也无需投入过高的成本。在具体试验的过程中，主要包括以下几项要点。第一，根据桁架钢平台明确施工现场的各项要点，并在标高楼面上吊装钢筋。此外，还应准备好水准仪和监测仪等多种仪器。第二，结合不同区域的荷载值明确钢筋质量，进而完成钢筋的吊装，在此过程中还应确保钢筋的堆放足够整齐。在堆放时应采取分层的方式[2]。另外，在吊装加载时必须明确桁架及钢梁的挠度，把握好各项观测要点。一旦偏离正常情况，必须在短时间内暂停加载，制定出相应的处理方案之后再继续进行加载。另外，应控制好加载观测的时间，通常情况下应不少于两次，并将间隔时间控制在12小时以内。第三，结合施工现场的实际情况来看，梁受力较大，因此需要在各处设置监测点并加以记录，同时还需要做好试验结果的评审工作，确保不存在任何问题之后才能进行浇筑。

4 施工应注意的问题

在施工过程中包括一些重点注意的问题，具体来说主要体现在以下几个方面。第一，需要做好框架柱的紧固处理，通常情况下可采取抱箍的处理方式。另外，应将不同位置的模板支撑连接起来，最终以整体的形式呈现。第二，在浇筑混凝土时应从构件底部开始，采取平衡、对称的处理方式，进而确保各区域的浇筑足够均衡。另外，为了避免钢桁架受力过大，应严格控制设备及人员的投入量，避免人员和设备数量较多。此外，在浇筑混凝土前必须对梁板的浇筑质量进行检查，确保不存在任何问题之后才能浇筑混凝土，否则就容易出现质量问题。第三，在浇筑混凝土时应选择分层的处理方式，并将每层的厚度控制在40厘米以内。另外，整个浇筑过程极其复杂，因此需要加强管理，严格控制人员出入，并准备好振动棒及泵管等浇筑设备，同时还需要将这些设备安排在非悬挑施工区域，这样就可减少荷载，进而有效保障施工质量。

结合具体工程实施安全措施，才能保证工程的财产和人员生命的安全。由于建筑工程的结构复杂多变，各施工工程所处地理位置、环境条件不尽相同。安全管理的措施也有所差异，所以为了加强建筑施工安全管理，使整个工程能通过安全检查标准，顺利完工。只有按照要求在结构施工中应该注意以下几个主要的问题：

(1)大悬挑结构属于超常规砼结构，其支撑系统的方案设计至关重要，本工程模板支架采用扣件式钢管脚手架，立杆支撑在一层地面和

九层楼面上，要考虑支撑系统的承载力和稳定性。初步方案考虑；材料采用φ48×3.5钢管、可锻铸铁扣件、九合板模板、木枋斜楞，一架两用，即支撑结构和装修施工使用，注意支撑结构与主体结构包括围护墙的距离关系，但主要用于结构支撑。

(2)顶层悬挑梁设置有端柱连系时，由于各层支撑柱轴向变形引起端柱传递一定的压力。致使底层悬挑梁承受的悬挑力稍大，应加大该悬挑粱配筋，以控制正常使用时构件的裂缝。

最后考虑支撑体系的如何拆除，其过程主要包括以下几项要点。第一，在拆除钢管支架时必须从外部开始，进而逐渐延伸到内部，同时还应遵循从高至低的基本原则，这样就能使整个拆除过程开展地更加有序，有效保障不同楼层的处理质量。在完成钢管支架的拆除之后就可处理工字钢，拆除的要点在于木板。在此过程中需要割断次梁并逐步拆除钢丝绳。第二，割除并吊柱桁架，在具体操作的过程中首先需要处理外部钢丝绳，并依次拆除锚固件，在控制好各项要点之后就可将桁架运送至地面[4]，在操作过程中所选择的设备是起重机。第三，高空拆除危险系数较高，因此需要维护好地面各施工区域，严禁闲杂人等出入，并且需要封锁周边。第四，应检查悬挑平台的质量，确保节点连接的稳固性，确保不存在任何问题之后才能进行拆除。第五，在拆除过程中应控制好各项安全隐患，严禁遗留隐患部位。另外，在拆除间隙必须做好模板的固定工作，以防构件掉落砸伤人员。第六，应将被拆除的工字钢及时运离施工现场，避免发生坠落事故。 5结语

总而言之，悬挑结构的设计难度较高，因此必须运用相关公式及操作软件进行详细计算，而不能仅根据以往的施工经验制定方案。此外，还应根据悬挑长度及荷载大小控制好桁架安装的方式，进而有效保障施工质量。本文就对此问题进行了深入探究，并提出了一些合理化的建议。

参考文献

[1]赖洪涛，江毅.浅谈某工程的混凝土大悬挑结构设计[J].四川建材，2015，（8）：208-209.

[2]应利荣，莫晓荣，吴荣吉.大悬挑混凝土结构施工[J].施工技术，2014，35（7）：65-67.