转换梁荷载局部作用于楼面的施工力学分析
叶兴华"，翟新龙'，钱晶²，赵济生"，宋妍”（1.中兴建设有限公司百南分公司，重庆400021：2.南京工业大学土木工程学院，江苏南京210009；3.杜伊斯堡-埃森大学工程学院，德国埃森45141）
[摘要]高层建筑转换梁质量通常在百吨以上，施工时搭设模板支撑十分固难.引入等效均布活荷载概念，通过有限元法计算双向板在受到转换梁模板支撑的局部荷载时的绝对最大弯矩；按照《建筑结构荷载规范》GB50009一 2012计算荷载有效分布宽度，并计算等效均布活荷载.利用计算结果指导模板支撑搭设，解决在多少宽度及层数范围搭设传递支撑的问题，并通过改进的荷载传递支撑法来确保施工安全、经济、快捷.
[关键词]梁；转换梁；荷载；等效均布活荷载；施工力学
[中图分类号]TU74
4[文献标识码]A[文章编号]1002-8498（2014）18-0044-04
Construction Mechanics Analysis on Local Load Exerted byTransfer Girder
Ye Xinghua' Zhai Xinlong’ Qian Jing² Zhao Jisheng' Song Yan?( 1. Zhongxing Consdruction Co. Izd. Southmest Branch Chongqing 400021 China; 2. School of Cisil Engineering Nanjing Teck Unisersity Nenjing Jiangsu 210009 China;3. Faculty af Engineering Unisersitaet Duisburg-Essem Essen 45141 Germany)
Abstract :The weight of transfer beam in a tall building is estimated to reach a hundred tons easily so ithard to set up formwork support system. The concept of equivalent uniformly distributed live lbad isintroduced in this paper. The formwork supporting system of transfer beam exerts local load on the lowerdirection slab. The load efective distribute width and equivalent unifommly distributed live load are floors and finite element method is used to calculate the absolute maximum bending moment of two-calculated according to Load code for she design of building structures. Using the puted results the setup width and scope of formwork supporting system are bee clear. This method can solve theconstruction problem of transfer beam safely economically and efficiently.
Key words ;beams ; transfer beam ; loads; equivalent unifornly live load ; construction mechanics
层建筑越来越符合我国基本国情.高层建筑设计包括通天支撑法、埋设型钢法、分层浇筑法及荷载环境，另一方面还要保证结构受力合理.为达到建往造成浪费. 要以人为本，一方面为人提供优良的生活与工作的传递法.但是这些方法耗时耗材且受力不明确，往筑功能使用的需求，建筑下部数层往往设置成大空间，而上层设置成小开间，这就使得上层竖向承重结构荷载不能直接传递给下层框架柱，需要设置转换层.梁式转换是一种常用的转换形式，承受荷载的转换梁的截面与自重都很大，产生很大的施工荷 载，致使模板支撑体系变得尤为复杂.
采用等效均布活荷载的计算原理，将转换梁传递给模板支撑体系的局部荷载换算成下层楼面的等效均布活荷载.利用荷载与荷载有效分布宽度换梁传递支撑的问题，达到安全、经济、快捷的目标. 来指导施工，解决在多少宽度与层数范围内搭设转
1改进的荷载传递法
传统的荷载传递法通过在楼层搭设转换梁下支撑架，将施工荷载及转换梁自重传递给下部数层 楼板共同承担，如图1a所示.在编制施工方案时，很多工程技术人员往往经过简单的计算或经验来决定架体的搭设，而没有明确的计算依据.应用等
目前，国内外很多学者针对模板支撑体系的计算模型、可靠度等方面进行了研究.针对转换
效均布活荷载的原理，将多个支撑传递的集中荷载换算成楼面等效均布活荷载，解决转换梁施工中局 部荷载在楼面上的受力计算.通过对梁板承载力的验算，计算传递荷载所需要的楼层数：计算出N层荷载有效分布宽度6，从而可以在荷载有效分布宽度范围内，于N-1层有目标地搭设荷载传递架体，1b所示. 为改进的荷载传递：这是完善的荷载传递法，如图
绝对最大弯矩.在用ABAQUS有限元软件建模过程中，板块采用的是C3D8R单元，材料定义成弹性 的本构关系，边界条件为四边简支，荷载离简支边500mm，荷载间的距离也是500mm，其计算结果如表1所示.
图2有限元模型Fig. 2 Finite element model
Table 1 The ahsolute maximum bending moment coefficients of two-directional slab
Fig 1 Support establishment 图1架体搭设
板尺 局部荷 局部荷 荷裁距支撑边 板中绝对最大3m × 3m 寸 最数 /LN 距离/mm 弯矩系数K4m × 4m 5 7 1 1 500 500 0.65 0 91
2等效均布活荷载
楼面结构上的局部荷载可以按照《建筑结构荷载规范》GB50009-2012录C的规定，换算为等效均布活荷载.等效均布活荷载可以是内力、变形和裂缝的等值，通常情况下，常用内力等值进行确 定.对于单向板问题，很容易理解，可以参考相关文献[10]，以下内容只分析双向板在承受转换梁自重及施工荷载时的力学特性.
2.3 荷载有效分布宽度
双向板的等效均布荷载可按与单向板相同的计算原则，按四边简支板的绝对最大弯矩等值来确 定.对双向板，当两个方向的跨度相同时，可按单向板的荷载有效分布宽度计算：当两个方向的跨度不一致时，则需分别计算两个方向的荷载有效分布宽度和两个方向的绝对最大弯矩，取等效均布荷载较大值.针对转换梁模板支撑的荷载传递形式，参 照规范《建筑结构荷载规范》附录C.0.5第1条与第4条规定计算，如图3所示.
2.1等效均布活荷载计算
等效均布活荷载q.可按下式计算：
(1)
式中：M为简支单向板的绝对最大弯矩（kNm）；6为板上荷载的有效分布宽度（㎡）；I为板的跨度(m).
2.2绝对最大弯矩M.
参考文献[9]给出了单向板等效均布活荷载的计算方法，并规定双向板可按与单向板相同的原则，并按四边简支板的绝对最大弯矩等值来确定. 双向板的内力计算严格来说应当属于弹性力学的三维问题，按照空间问题的基本方程精确求解.然面对于实际工程应用，这种方法计算过于复杂，很少采用.有资料给出了双向板在均布荷载或跨中受局部荷载情况下的绝对最大弯矩，但这种荷载 作用位置往往与实际偏差很大，造成资源浪费.
图3荷载的有效分布宽度Fig.3 Effective distribution width of load
拟采用有限元分析软件ABAQUS计算3mx3m-4mx4m的双向板在承受如图2所示荷载时的
当b≥b b ≤0. 6f 6 1时
式中：b为垂直于板跨的计算宽度，取b，=b2sh，其中b为荷载作用面垂直于板跨的宽度，x为垫层厚度，h为板厚.
当两个局部荷载相邻且e1，说明转换梁施工荷载需传递到2层楼板面共同承载，搭设1层荷载传递架体能满足设计要求.荷载传递有了理论计算依据，避免了盲目搭设荷载传递 架体，解决了荷载传递中的技术难题，利于工程施工.
此工程只需搭设1层荷载传递架体，根据计算2=3.32m，在第N-1层上也取同样的搭设宽度来 第N层的等效均布荷载的有效分布宽度是1.66×传递上层荷载，改变了过去只在转换梁底搭设荷载传递架体的盲区，这是局部荷载传递中一个新的理念.
本工程的梁板结构如图4所示，其中阴影部分的板面设计荷载传给主梁，即主梁根据设计所承受的使用均布线荷载为4k；上层转换梁的施工荷载全算如下： 部传给下层主梁，其均布线荷载为4s，9n和g的计
转换梁的施工荷载需要两层多一点的框架梁来承担，搭设1层的荷载传递架体，也能满足设计要求.通过分析，框架梁是荷载传递中的最不利受力部位.用楼板承载力来验算，是简单但又保守的通 用计算方法，精确的方法是用楼板配筋来验算.转换梁的支撑不仅需要验算楼板承载力问题，还要考虑下部支撑构件的变形，要验算结构或构件的受力变形挠度，取恒荷载和活荷载的标准值组合作用下挠度计算值，需符合规范中受弯构件的挠度容许值 要求，防止下部结构产生较大变形而开裂.
转换梁的施工荷载由模板支撑将荷载传递到
下一层，立杆底部有垫板，此时需要根据垫板的尺寸验算楼板的冲切承载力，根据《混凝土结构设计 规范GB50010-2010第6.5.1条可得：
度，确保楼面及框架梁的结构安全.
参考文献：
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(4)
式中：经计算取1.0；β取1.0；根据2.4节工程进行冲切验算：
所以 F = 0.7 × 1.0 × 1. 43 × 1.0 × 600× 100 =60 060N=60.06kN>F =10.1kN 冲切承载力符合要求.
4结语
1）用等效均布活荷载原理来解决楼面结构的局部荷载受力计算，简洁且适用，为转换梁局部荷载的传力计算提供理论依据，从而解决了荷载传递中架体官目搭设的技术难题，有利于工程施工.
2）等效均布活荷载的换算，与板跨、作用力等密切相关，关键是绝对最大弯矩与荷载有效分布宽度的计算.
3）应用有限元法计算双向板在多个集中力作用下楼面的绝对最大弯矩，来解决计算难题.
4）在工程施工中搭设局部荷载传递受力架体时，需考虑局部荷载有效分布宽度内也要搭设荷载传递架体，这是一个新理念.架体搭设中立杆上下要基本对直，立杆与楼板的接触面需放置铁垫板， 传递层可垫方木，以增大受力接触面和有效分布宽
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52%，C60再生混凝土3d和28d的抗压强度分别增长20%和31%
3）复合浆液强化还能明显改善再生混凝土中后期强度增长乏力的情况.相较于1d抗压强度，C30和C60再生混凝土3d抗压强度分别增长7.2MPa和18.6MPa，28d抗压强度分别继续增长8.1MPa和14.5MPa；采用复合浆液强化后，C30和 C60再生混凝土3d抗压强度分别增长9.5MPa和23.4MPa，28d抗压强度分别继续增长16.7MPa和22. 5MPa.
耐久性能. 4）复合浆液能有效改善再生混凝土的力学和
参考文献：
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