大跨度厂房支模用平行弦钢木桁架的研究

蒋显德

【摘要】本文结合施工实例阐述平行弦钢木桁架使用的措施要点，以及在特殊条件下的经济效益和优越性，对大跨度厂房支模用平行弦钢木桁架的研究进行了详细地阐述。

【关键词】平行弦桁架；房屋建筑；钢筋混凝土

1、前言

在现在的房屋建筑工程结构以及施工当中，对于以前使用次数非常多的木制受力构件，现在使用的次数变得非常少了，但是在很多特殊的情况下，如果我们把木结构使用好，在施工当中可以恰当地解决很多的难题，还会带来非常好的经济效益，在实际的工程当中，我们就得到了很好地验证，尤其是在房屋建筑当中进行施工，接下来我们就开始介绍实际的施工状况[1]。

2、房屋建筑中屋面现梁板砼桁架支模方案的产生条件

该房屋屋面长25.8米，宽21.24米，房屋的建筑面积是279.63平方米，一共有两2台1.6千瓦的发电机进行组成的，必须要等到屋里面的梁板进行施工完以后，才可以进行下一步的安装施工，这个时候屋里面的面板下皮到地面的高度一共是18米，这样的高度就等于一个六层楼的高度，而地面上有一个深为3米的水坑，假如按照正常的支模方法进行一系列的施工，而支模的立柱拉板一定是要达到七十多立方米的木材，对于支模这项工作来说，其进度进行的非常慢，而且还浪费了大量的时间和劳动力，来回对木材进行运输还浪费了大量的资金，成本非常大，二支模的时候还应该进行一系列的排水措施，还必须搭设一个脚手架，这项工作是施工当中最难的地方。在这样的情况之下，我们可以对建筑工地主要的房间对其构造进行详细地研究，运用了平行弦钢木朽架支模的方法对屋面梁板进行施工，这样就可以很多地减少了正常的支模施工每一种漏洞，各种各样的缺点，所以说，这样的方法是一个最好的方案。

3、设计桁架

3.1桁架的平面布置以及各种尺寸的确定

对于建筑的房屋来说，一共有四个主梁截面都是为900mm×400mm，对荷载非常大梁下应该设计两支桁架，而对于主梁之间的桁架来说，这类的间距应该根据1.0到1.2米进行详细设置，其桁架的平面布置如图1所示，对于桁架来说，应该选择一个平行弦钢木彬架，应该选择一个木制的压杆，而对于拉杆来说应该使用一个钢筋，充分利用各种材料不同的特点，进而可以去减轻桁架本身的重量。其中桁架的跨度就相当于一个吊车梁的跨度，也就是9米，而按照规范上的说明，桁架的高度必须大于其跨度的六分之一，也就是说9米的六分之一就等于了1.5米，而桁架的高度基本上可以取1.6米[2]。主梁之间的桁架上是次梁及其板，假如说荷载是直接作用在节点上面，而上弦杆是轴压杆，这样就能更好地减少上弦杆内力，也就是可以更好地减小桁架的断面，具体尺寸和支模方法见图（图2，图3所示）。

3.2桁架计算

对于桁架的荷载有没有取到一个正确的数值而言，这个数值在很大的程度上可以说明桁架内力计算是否正确，桁架荷载取值一定要正确地进行分析受力情况，还应该结合砼工程的施工验收规范上面一系列的规定，还应该结合施工荷载，并且要合理地进行组合。我们可以举一个例子，拿主梁之间的桁架作为其中的例子来说，对上弦杆的10×10落叶松木方进行详细地计算，而对于腹杆内力来说，一定要小于上弦杆，通常都会选择10×10的木方；作为下弦杆来说，一定要用二根钢筋，结合一系列的规范，并且结合很多不均匀系数以后取为0.85，选2个直接为16mm的钢筋。Q235a的工字钢桁架可以如图4所示：选择的材料f为17兆帕，选择不同的α角数值，进而可以对桁架的材料用量进行详细地计算，然后对每一种方案进行比较。

对表1的数据进行详细地分析，可以得出来以下的2点结论：

（1）角度在30°≤α≤60°之间的，而α=40°的时候，所选用的桁架材料是最少的，这样就可以说明这个桁架腹杆倾角的最优值是α为40°。

（2）分析表1，可以看到对此例而言在区间38°≤α≤45°范围内，桁架所用的材料量体积对于α角的变化没有太大的变化，和最优解之间最大的相对误差一般都必须小于百分之一，所以必须将这个区间的倾角的最优值找到。而在建筑工程设计当中，对于α角来说，随便在这个区间取一个数，都可以实现目标[1]。

4、桁架使用的措施以及要求

如果桁架的节点强度没有达到足够的强度时，在每一个环节都可以找到加强的方法，即使这些方法对外观有一些影响，综合考虑还是可以接受的。

5、桁架结构应用

该市轨道交通二、八号线延长线某盾构工程中间风井长×宽为33.6m×22.8m。基坑开挖最深为33.970米，主体结构为地下明挖5层双柱3跨结构，采用明挖逆作法施工。施工期间利用主体结构各层框架梁及临时型钢立柱作为围护结构支撑体系。中间风井两端预留盾构始发和吊出孑L，盾构施工完后，施工各层板、梁以及风亭。结构侧墙厚度为800mm.采用C30抗渗混凝土。中间风井施工按照结构分层自上而下逐层施工，每一层施工顺序为：土方开挖→施做牛腿→防水层施工→混凝土支撑梁施工→侧墙施工。由于工程场地狭窄。采取排桩直壁护坡的土方开挖方法，中间风井主体结构侧墙只可作单面支模。侧墙最大浇筑高度为4.5m。怎么样保证侧墙模板支撑体系的刚度、强度也是这样的工程模板施工重点及其难点。在钢桁架施工之前，结合计算出来的数值进而确定锚固的长度，因为本中间风井作为工作井进行使用，而在井口的施工过程当中一般都是露天状态，为了保证钢桁架可以承载足够的混凝土侧压力，我们在施工的过程当中必须要采取以下几点措施：（1）在混凝土浇注之前，一定要在钢桁架上面安装一些铅垂线，而且还要在钢桁架上腰梁进行上标记桁架的初始位置。而在混凝土浇注的过程当中，可以通过铅垂线进行检查各个地方的变形情况，进而可以知道侧墙的模板体系实际的变形情况。（2）为了可以确保侧墙顶部的混凝土浇筑密实。一定要增加一些浇筑的斜口。与此同时，还应该在施工缝的位置安装很多的备用注浆管，这样就可以更好地弥补施工缝当中的混凝土不密实的缺点。（3）一定要把钢桁架和拉杆焊接的部位进行全面地详细地检查，这样就可以保证节点直接连接可靠。（4）在桁架安装之前，一定要拉线对每一个结构进行检查，看符不符合设计的要求，对于那些突出或者是凹陷的混凝土位置一定要进行处理。（5）混凝土浇筑过程中，控制浇筑速度不大于2m/h，确保混凝土侧压力不超过计算最大压力。结合以上的措施，在施工的过程当中一定要安全、稳定。确保了中间风井结构可以高效地进行施工。

6、结束语

综上所述，从以上可以看出来，如果特殊的施工条件下恰当地运用桁架支模进行施工，这样可以节省开支，大大地节约了成本，还可以缩小工期，尤其是在房屋的建筑当中有一个非常好的优越性。

参考文献

[1]郝进锋，陈丽娟，赵文艳.钢筋混凝土设计中桁架模型的应用[J].四川建筑科学研究，2012（04）：21～23.

[2]鲍永涛，陆萍.焊接平行弦钢桁架的次应力分析[J].武汉工程大学学报，2013（03）：122～124.