高空大跨度悬挑结构体系施工技术
浅谈高空大跨度悬臂式钢结构连廊吊装施工技术

浅谈高空大跨度悬臂式钢结构连廊吊装施工技术【摘要】:在高空大跨度钢结构连廊工程施工过程中,经常会因施工现场狭窄而无法实现高空平台搭设,从而给施工带来困难,为解决这个问题,采用连廊整体吊装的施工方法施工,不仅解决了施工现场狭窄的问题,还提高工程施工的进度,降低工程施工成本,确保工程施工质量和安全,本文通过实际案例,对高空悬臂式钢结构连廊吊装技术的施工方案进行论述,介绍具体的施工方法,讨论在工程施工当中所采用的安全措施,供相关人士参考。
【关键词】:钢结构吊装施工安全措施一、前言本项目地处昆明市官渡区宝海路与日新路交叉口, 1栋办公楼22F, 2栋办公楼15F,58.8m高处存在空中连廊连接两栋高层办公楼。
钢结构连廊在二栋主体结构上分别设置二根劲型钢柱和六根劲型钢梁,总共4根劲型钢柱,12根劲型钢梁,钢柱向下锚固两层,向上锚固一层,柱脚采用4根地脚螺杆固定,劲型钢柱、钢梁材质均为Q355B,劲型钢梁分别布置在连廊悬挑端对应三层位置,劲型钢梁通常为锚固,钢梁一端与劲型钢柱连接,一端采用埋件与混凝土柱连接,满足悬挑连廊安全性能。
钢结构连廊分为三层,每层之间采用斜撑与箱型柱支撑,框架梁为焊接H型钢,框架抗震等级为一级;钢连廊平面尺寸为17.4mX25.2m,由两个独立的悬臂结构组成,最大悬臂约为13m,总重量约为260吨,连廊各层结构布置如下图所示:钢连廊整体三维模型二、重难点及对应措施重点难点分析:高空连廊整体重量较大,总重达到260吨,单榀桁架重量约40吨,钢结构连廊高空安装措施难度大,安装高度较高达到67.65m。
根据项目特点,经过综合分析,将连廊的两个悬臂部分在地面进行拼装,并在悬臂中间进行临时连接,使两个悬臂结构形成整体,利用“超大型液压同步提升施工技术”将其整体提升到设计标高处,再进行对口处的杆件焊接,最后拆除中部临时连接部分,完成钢连廊整体提升安装工程。
三、钢连廊拼装计划钢连廊构件最大吊重6.1吨,经综合分析,可采用50吨的汽车吊和塔吊共同拼装,钢连廊地面拼装场地在一栋与二栋之间的地下室顶板位置,为此需要满足如下准备工作方可进行拼装工作。
高层建筑施工中的悬挑结构施工方案和防护要点

高层建筑施工中的悬挑结构施工方案和防护要点一、施工方案:从设计到实施在高层建筑施工中,悬挑结构是一项重要的施工任务。
它不仅仅是建筑的一部分,还体现了工程师的设计理念和技术能力。
在施工方案上,需要细致考虑以下几个方面:1.1 结构设计:悬挑结构的设计需要考虑到建筑物的整体平衡性和稳定性。
结构工程师需要进行详细的结构分析和计算,确保悬挑结构的承载能力和稳定性,同时保证其协调与整体建筑形式的一致性。
1.2 施工工艺:悬挑结构的施工工艺需要经过认真设计和安排,包括基础处理、材料的选用、悬挑结构的制作、安装等环节。
在施工过程中,需要合理控制工艺参数,确保施工的准确性和高效性。
1.3 安全保障:高层建筑施工中悬挑结构的安全保障至关重要。
在施工方案中,需要考虑到悬挑结构的施工期间和使用期间的安全性。
特别是悬挑结构的制作、吊装、连接等工艺环节,需要制定详细的安全措施和操作规范。
二、材料选择与加工工艺在高层建筑悬挑结构的施工中,材料的选择和加工工艺是决定悬挑结构质量和性能的关键因素。
2.1 材料的选择:悬挑结构的主要材料包括钢结构和混凝土结构。
钢结构具有高强度、轻质化和易加工等特点,适用于大跨度、高承载的悬挑结构。
混凝土结构则具有耐久性和抗震性等优点,适用于中小跨度的悬挑结构。
2.2 加工工艺:对于钢结构的悬挑部分,大部分采用焊接工艺进行制作。
精确的焊接技术和焊接材料的选择是保证悬挑结构质量的重要因素。
对于混凝土结构的悬挑部分,需要采用模板和铺设工艺进行施工,确保混凝土的均匀性和强度。
三、悬挑结构施工过程中的环境保护高层建筑悬挑结构的施工过程中,环境保护是必不可少的一环。
为了保护环境和降低对周边居民的影响,需要采取相应的措施。
3.1 噪声控制:悬挑结构的施工过程中通常伴随着大量机械设备的运转和工程车辆的行驶,会产生较高的噪音。
为了减少噪音对周边居民的干扰,需要采取相应的隔音措施和加强施工现场管理。
3.2 扬尘控制:高层建筑施工过程中会产生大量的扬尘,对周边环境和施工人员的健康造成影响。
大层高、大跨度结构悬挑式脚手架连墙件设置创新工法

大层高、大跨度结构悬挑式脚手架连墙件设置创新工法大层高、大跨度结构悬挑式脚手架连墙件设置创新工法摘要:随着建筑行业的迅猛发展,大层高、大跨度结构的建筑越来越多。
其中,悬挑式脚手架是一种常用的施工方法,但其连墙件设置一直存在困扰。
本文介绍了一种创新的工法,能够有效解决大层高、大跨度结构悬挑式脚手架连墙件设置的问题。
1. 引言悬挑式脚手架是在施工过程中悬挑在建筑物外墙外侧的脚手架。
由于其悬挑部分较长,需要设置连墙件来保证脚手架的稳定性和安全性。
然而,在大层高、大跨度结构中,传统的连墙件设置方式存在一些问题,如安装困难、不稳定等。
2. 问题分析传统的连墙件设置方式一般是通过钢管焊接或螺栓连接于结构上,但在大层高、大跨度结构中,安装这些连墙件十分困难。
此外,由于连墙件的连接方式单一,无法满足不同结构的要求,导致连墙件的稳定性较差。
3. 创新工法介绍为了解决上述问题,我们提出了一种创新的工法,使用可伸缩的连墙件和支撑架来设置大层高、大跨度结构悬挑式脚手架。
3.1 可伸缩的连墙件通过设计可伸缩的连墙件,可以便捷地安装于大层高、大跨度结构。
该连墙件采用两部分结构,一部分固定于建筑结构上,另一部分可以伸缩,以适应不同层高和跨度。
在安装时,可以根据实际需要调整连墙件的长度,使其与脚手架紧密连接,提高整个结构的稳定性。
3.2 支撑架为了增加连墙件的稳定性,我们引入了支撑架的概念。
支撑架是一种与连墙件垂直安装的支撑结构,起到增强连墙件的功能。
支撑架可以采用多种材料,如钢管、钢板等,通过螺栓或焊接固定于连墙件和建筑结构上。
支撑架的设置可以增加整个脚手架的承重能力和稳定性,使其能够适应各种大层高、大跨度结构。
4. 工法优势分析通过使用可伸缩的连墙件和支撑架,我们的创新工法具有如下优势:4.1 安装便捷:可伸缩的连墙件可以根据实际情况进行调整,灵活适应各种层高和跨度。
4.2 稳定可靠:支撑架的设置可以增加整个脚手架的稳定性,提高脚手架的承重能力。
高空大悬挑混凝土屋面挑檐施工技术

在 卡环 内安 装 1 6 号工 字 钢 , 外 伸 长 度 同悬 挑梁 长 度 , 在 工字 钢 端部 设 置 1 6 号
抱柱反提钢丝绳进行卸载,并在工字钢上搭设钢管对悬挑梁的支撑体系 , 该 钢管支撑体系与内满堂钢管脚手架连成整体。同时 , 从下两层楼面搭设斜向 支 撑 系统 , 在 挑 檐 结构 下 一层 设 置斜 拉 杆 , 与 内脚 手 架相 连 , 共 同构 成 “ 型 钢 悬挑、 钢管及钢丝绳下撑上提” 复合型模板支撑体系。
某 市政 务 办 公 用 房 工 程 为 地 下 挑 工 字钢 上 搭 设 悬 挑 梁 立 杆 一 将 内Байду номын сангаас 堂 脚 手 架 的 扫 地 杆 绑 扎 在 悬 挑 架 立 层, 地 上 十层 的框 架 结 构 , 建 筑 物 杆 上 一 安 装 悬 挑 梁 模 板 及 钢 筋 一 加 设 下 撑 、上 拉 钢 管 一 加 设 反 拉 钢 丝
3 模板 支撑体 系施工流 程
3 . 1悬挑 粱模 板 支撑体 系施 工 流程 图
挑 檐 结构情 况简 介
一
在九层楼板的框架柱两侧预埋 中1 8 圆钢卡环一在卡环内安装 1 6 号悬挑
高空大跨度悬挑结构支模设计及施工技术

1 2 钢 管悬 挑支 撑体 系 .
该 体 系 为扣 件式 空 间桁架 , 点采用扣 件 连接方 式 。 节 () 1 此支 撑体 系会 产 生较 大 的侧 向挠 度 , 刚度小 。( ) 过计 算 , 管布 置密度 大 。 () 2经 钢 3 钢管 的连 接点 , 悬 挂点 缺乏绝 对 的安全 性 。( ) 4 该支撑 体 系需要 进行 大量 的高 空作 业 , 风力 大 , 作业 人员 的工作 时间长 , 因而工 作 环境 安全 性 低 。
图 1 支撑体 系平面布置 图
图 2 支撑体 系计算简 图
2 2 荷 载计算 【3 . 2] ・ 悬挑 跨度 42m, 虑到 在平 面 布 置 中趋 于 合 理 , 定 在 每条 悬 臂 梁底 设 一 榀 支 撑托 架 , 七 榀 。每 榀 . 考 选 共 支 撑托架 的荷载 组合 如下 : 胶合 模板 及支 撑 自重 :q =28 N/ ; 浇混 凝 土 自重 :q =2 .1k m; 工荷 载 ( 括振 捣 混凝 1 .9k m 新 2 12 N/ 施 包
的水平横梁上, 再传到该层的钢筋混凝土墙上, 并通过三角形斜向支撑将部分力传递到下层的钢筋混凝土墙
上。
2 1 支撑体 系平 面布 置 图及计 算 简 图[ . 1 ]
支撑体系平面布置见图 1计算简图见图 2. ,
C Βιβλιοθήκη 1 一托架 , 一托架 , 一托架 , 2 3 4一托架 , 一檩 条 5
13 型钢 三 角形 支撑 体 系 .
( ) 体 刚度 大 。( ) 1整 2 水平 横梁 可 以直接 埋 在观 光梯 混凝 土墙 里 , 点锚 固牢 固 。( ) 个 支撑体 系安 装 节 3整 及拆 卸 方便 , 全性 大 。 安 对 以上 三种 支 撑体 系 , 进行 综合 论证 , 确定 选用 “ 钢三 角形 支撑 体 系 ”它具 有工 程需要 的稳 定性 好 , 型 , 刚
悬挑支模架施工技术__概述及解释说明

悬挑支模架施工技术概述及解释说明1. 引言1.1 概述悬挑支模架施工技术是一种广泛应用于建筑和桥梁等工程领域的先进施工技术。
它通过在悬挑结构上设置支模架来实现结构的支撑,从而保证施工过程的安全和稳定。
本文将对悬挑支模架施工技术进行全面的介绍和解释,包括其背景和发展、基本原理和要点以及应用案例分析等。
1.2 文章结构本文将按照以下顺序进行论述:引言部分为第一章,接下来第二章将介绍悬挑支模架施工技术的背景和发展;第三章将详细讲解其基本原理和要点;第四章将提供几个实际案例进行分析;最后一章为结论与展望部分。
1.3 目的本文旨在全面了解悬挑支模架施工技术并对其进行深入研究。
通过对历史背景、发展趋势以及应用案例的介绍和分析,我们可以更好地理解该技术在各个领域中具有的重要意义,并为今后在实际项目中的应用提供参考和指导。
同时,我们也希望能够在总结经验教训的基础上,对悬挑支模架施工技术未来的发展提出一些预测和建议,为相关研究者提供借鉴和启示。
2. 悬挑支模架施工技术的背景和发展2.1 历史背景悬挑支模架施工技术是一种用于大跨度建筑物施工的先进技术。
在以往,对于大跨度建筑物的悬挑构件安装和支撑都是一个巨大的挑战。
传统的脚手架无法满足悬挑结构施工的需求,因此需要寻找更有效、安全的施工方法。
2.2 技术的发展趋势随着科学技术与建筑材料的不断进步,悬挑支模架施工技术得到了广泛应用和发展。
现代化的构造计算分析软件和仿真技术使得设计师可以准确地预测悬挑结构在各种情况下的力学行为,并合理设计和优化支撑系统。
同时,新型钢材和复合材料等高强度材料的使用也提高了整体施工效率。
2.3 应用领域和意义悬挑支模架施工技术广泛应用于桥梁、高层建筑、体育场馆、空港候机楼等大跨度建筑物的施工中。
它能够解决传统脚手架无法达到的支撑需求,提高施工效率和安全性。
此外,悬挑支模架施工技术在工人劳动强度、减少资源浪费方面也具有重要意义。
这些是悬挑支模架施工技术背景和发展的主要内容,接下来将进一步介绍该技术的基本原理和要点。
高空大跨度悬挑梁结构施工技术

高空大跨度悬挑梁结构施工技术邹鑫;孙春娥【摘要】介绍了高层建筑施工中的高空大跨度悬挑梁结构施工工艺,针对高空、大跨度和悬挑施工难点,重点对模板支撑架体的搭设进行阐述,其中的模架支撑设计和质量保证措施,可为其他类似工程施工提供参考.【期刊名称】《建筑施工》【年(卷),期】2016(038)011【总页数】4页(P1542-1545)【关键词】高层建筑施工;高空;大跨度;悬挑混凝土梁;模架设计【作者】邹鑫;孙春娥【作者单位】中建二局第二建筑工程有限公司深圳 518000;中建二局第二建筑工程有限公司深圳 518000【正文语种】中文【中图分类】TU745.21 工程概况昆明同德广场A6地块为写字楼,地下3层,地上53层,另设构架层2层,结构形式为框筒结构。
屋面层结构标高为H=237.80 m,屋面层之上有2层构架层,结构标高分别为H+7.10 m(244.90 m)、H+13.00 m(250.80 m)。
目前2层架构层结构已施工完毕,但根据设计要求,需在H+13.00 m构架层东西两侧分别增设混凝土悬挑梁KL68c和KL68a,悬挑梁内钢筋已预留,梁截面尺寸均为1 700 mm×1 700 mm,东侧悬挑梁KL68c的悬挑长度为4 450 mm,西侧悬挑梁KL68a的悬挑长度为2 180 mm,两梁除了悬挑长度不一样以外,其余周围结构都相同。
根据现场的实际情况,需要在已完工的H+7.10 m处构架层上搭设模板支撑体系来完成后增设混凝土悬挑梁的浇筑。
本技术方法即以施工难度较大的悬挑梁KL68c为例来进行编写(图1、图2)。
2 工艺简介本工程大致设计方案为:先在屋面层搭设安全防护架体,然后在H+7.10 m结构层搭设待浇筑悬挑梁的模板支撑体系(注:在此结构层中搭设模板支撑体系的部位,结构面标高为H+7.60 m),模板支撑体系采用32a#悬挑工字钢+钢管脚手架支撑体系[1-2]。
架体设计基本思路按照以下传力路径进行设计:混凝土自重、模板及活荷载→模板面板、次龙骨木方→主龙骨木方→托撑→最后全部荷载通过立杆传递给次工字钢横梁(16#)和悬挑主工字钢挑梁(32a#)。
高层建筑异形立面大跨度悬挑脚手架施工技术

高层建筑异形立面大跨度悬挑脚手架施工技术摘要:大部分常规建筑工程的悬挑脚手架工字钢的长度在1.3-1.5m,随着异形复杂立面高层建筑的增多,对于脚手架的施工技术提出了更高的要求。
为了确保施工的顺利进行和安全性,对于不规则的竖向立面突出,脚手架的施工可采用分段错层悬挑方式,同时悬挑脚手架工字钢的长度在3m以下,能很好的解决高层建筑异形立面大跨度悬挑脚手架的施工问题,同时施工过程中做好安全控制,保证工程顺利施工,实现经济效益和社会效益。
1 高层建筑异形立面大跨度悬挑脚手架施工现状和难点随着我国经济水平的不断发展,城市化进程不断加快,人们开始追求各种形状新颖的建筑,致使各种外形的建筑层出不穷。
异形立面建筑要求更高的脚手架的设计和施工技术。
幕墙的安装工作也带来新的挑战。
常规的规则建筑立面,悬挑脚手架工字钢的长度在1.3-1.5m之间,脚手架设计和施工采用常规方法。
2011年颁布实施的《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》中规定,悬挑工字钢端部的钢拉杆或斜拉钢丝绳仅仅作为构造的措施进行考虑,不参与计算。
此项规定严重影响了大跨度悬挑工字钢的计算。
实际工程操作时,可通过增大工字钢的型号,改变工字钢支撑的方式解决工字钢的受力问题。
这也使经济成本增加,同时也增加了施工的安全风险。
因此对于高层建筑异形立面大跨度悬挑脚手架施工技术进行研究,有利于加快工程进度,降低安全风险,有利于取得更好的经济效益。
2 高层建筑异形立面大跨度悬挑脚手架施工技术2.1 施工工艺流程施工流程如下:对放线进行测量,工字钢锚环预先埋好,悬挑工字钢梁进行安装,并加固,再对立杆、小横杆、大横杆依次安装,连墙件设置好,栏杆进行安装,剪刀撑搭设,脚手板铺好,挡脚板安装,最后挂号安全网,对底部进行封闭。
2.2 施工前准备工作2.2.1 严格规范施工人员的操作水平和专业素质施工人员受限要具备架子工的作业合格证,且具有脚手架设计安装的相关经验,所有施工人员上岗前都要经过专业培训和考核,同时对施工人员进行统一体检,确保所有人员身体健康,适合高空作业。
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高空大跨度悬挑结构体系施工技术发表时间:2016-09-12T15:51:24.987Z 来源:《基层建设》2015年29期 作者: 奚俊杰[导读] 高空大跨度悬挑结构的施工具有跨度大、施工难度高等施工特点。针对高空大悬挑结构的施工难题,本文结合具体工程实例,主要对高空大跨度悬挑结构体系的施工技术进行研究,可为今后该技术在同类工程中的应用提供借鉴。
身份证号码:13073019870306XXXX
摘要:高空大悬挑结构作为当前大跨度建筑结构中的独有结构支撑体系,在众多建筑工程里得到了广泛的应用。但高空大跨度悬挑结构的施工具有跨度大、施工难度高等施工特点。针对高空大悬挑结构的施工难题,本文结合具体工程实例,主要对高空大跨度悬挑结构体系的施工技术进行研究,可为今后该技术在同类工程中的应用提供借鉴。
关键词:大跨度;悬挑结构;计算;验算;施工技术
随着现代化建设发展进程的加快,建筑施工技术也得到了快速发展,建筑物也向着高度更高、内部空间更大、体型更新颖发展,这也导致高空大悬挑结构的使用量有了极大的提升。但是,高空大悬挑结构的施工存在着一定的难度。为做好改工程项目,就必须要有完善的高空大跨度悬挑结构施工方案。笔者对钢结构施工平台受力的计算与验算进行了详尽的分析,最后对施工进行了总结,以保障施工项目的顺利实施。 1应用实例分析 1.1工程概况
某工程项目集商业、酒店、公寓、裙房及地库为一身,该工程在公寓18层顶有长为2.7m的悬挑部分。具体区域面积、区域内板厚及梁截面如下:公寓18层顶,悬挑区域面积为21.8m×3m,悬挑区域板厚120mm,悬挑区域主要梁截面为600mm×900mm,200mm×900mm,
200mm×400mm。 1.2施工流程
在放置工字钢时,悬挑工字钢施工进行一定量的起拱,在工字钢下面垫木方,考虑最远端高于楼面20mm。搭设步骤为:
(1)在施工16层顶楼面时,根据设计图纸布置预埋件。
(2)在施工17层柱与剪力墙时,根据设计图纸布置预埋件;在17层顶上设置预埋钢筋压环。
(3)工字钢等材料根据方案图纸现场加工完成后,浇筑完成17层顶混凝土结构楼面,经过2~3d混凝土达到一定的强度后,吊装水平工字钢,利用预埋钢筋压环和木楔固定工字钢。工字钢吊装是利用塔式起重机并由专业脚手架工人施工,工字钢的外挑长度及标高要一致。
(4)初步固定好水平工字钢后,将其与斜撑槽钢固定,然后进行最终固定。
(5)按设计图纸将16焊接固定;焊接要求满焊,焊缝最小厚度不得小于5mm;剩余部分满铺木跳板。
(6)在工字钢上按设计图纸搭设满堂脚手架,并随挂安全网、脚手板,施工过程中严格保证脚手架搭设在工字钢上,对于柱处有角钢部位可以适当偏移;脚手架搭设需先室内后室外。
(7)在搭设此悬挑支撑体系时,需待屋面梁板混凝土强度达到设计强度时进行;拆除时,需待22层顶施工验收合格后,方可全面拆除排架、工字钢平台和桁架梁,按照后搭的先拆、先安装的后拆顺序进行拆除,并及时将拆除的材料转运出场外。 2钢结构施工平台受力验算分析 2.1传统的结构计算方法
针对钢桁架平台的结构验算分析,可以依照《钢结构设计规范》GB50017—2003对此平台进行结构受力验算,取有代表性的单跨钢结构进行结构验算,主要验算内容包括各型钢的抗弯强度、抗剪强度、整体稳定性和挠度,最后验算埋件与型钢的焊接强度。
以上述实例进行结构验算。 2.1.1基本假定
(1)水平槽钢根部和楼面无水平位移,则槽钢挑梁根部可以看作固端铰支座。
(2)水平槽钢与支撑槽钢间连接假定为固端铰支座。
(3)支撑槽钢和支撑楼面间固定假定为固端铰支座。 2.1.2主梁及斜撑验算
荷载考虑:结构脚手架施工荷载3kN/m2,模板荷载0.5kN/m2。楼板荷载考虑每一根脚手架
承受的荷载面积为0.9m×3m,其中受力最不利位置,因为最大存在400mm×900mm梁,单根工字钢最大受力荷载考虑400mm×900mm、长0.9m梁的荷载以及900mm×900mm、厚120mm板的荷 载。
梁产生的荷载为0.4×0.9×0.9×25=8.1kN,板产生的荷载为0.9×0.9×0.12×25=2.43kN,施工均布荷载为0.9×3=2.7kN,模板荷载为0.9×1.2×0.5=0.54kN,架体自重0.9×1.2×1=1.08kN,合计荷载为8.1+2.43+2.7+0.54+1.08=14.85kN。
考虑最边缘梁荷载0.2×0.9×0.9×25=4.05kN。
均布荷载考虑:型钢自身荷载0.38kN/m,脚手板荷载0.14×1.2=0.168kN/m,合计0.55kN/m。
单排防护架点荷载考虑1kN。
考虑2层荷载,则前两点节点荷载为29.7kN,后一点节点荷载为37.8kN。因此,计算模型如图1所示。
注:长度单位为m,均布荷载单位为kN/m,集中荷载单位为kN
图1主梁计算模型
(1)弯矩值验算
通过结构力学求解器计算,求出其弯矩图(见图2)。
图2 模型计算弯矩
图3 模型计算剪力
由图3可知,工字钢最大弯矩值为27.08kN·m。
工字钢应力σ=Mmax/Wn=27.08×106/40200000=64.5N/mm2<215N/mm2。
(2)剪力值验算
通过结构力学求解器计算求出其剪力(见图3)。
根据图4可知,工字钢最大剪力值为30.56kN。根据《钢结构设计规范》GB50017—2003第 4.1.2条的规定,由于工字钢截面上的剪力主要由腹板承受,故上述公式可简化为: τ=VS/Itw=30560×230700/(50200000×8)=17.56N/mm2<125N/mm2因此,所选工字钢满足要求。
(3)整体稳定性验算
通过结构力学求解器计算求出其轴力(见图6)。由图6可知,工字钢最大轴力值为41.42kN,双槽钢最大轴力值为65.41kN。由于双槽钢受力大、截面小,故需验算。 σ=Mmax/Wn=65410000/810000=80.75N/mm2<215N/mm2因此,所选工字钢满足要求。
(4)挠度验算
图4模型计算轴力
通过结构力学求解器计算,求得其弯曲变形趋势及其最大挠度值大小(见图5及表1)。
图5模型计算挠度
表1 挠度计算值
由表1可知,工字钢最大挠度为2.27mm。根据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130—2011第5.6.4条规定,本工程使用的型钢悬挑梁挠度允许值为6600/250=26.4mm,因此挠度满足要求。
2.1.3次梁验算
考虑施工均布荷载0.548kN/m,满堂脚手架的点荷载为37.8kN(考虑3m跨度,两点受力,实际脚手架间距为1.2m)。计算模型如图8所示。
(1)弯矩值验算
通过结构力学求解器计算,工字钢最大弯矩值为37.8kN·m。
工字钢应力σ=Mmax/Wn=25600000/141000=181.56N/mm2<215N/mm2。
因此,工字钢型号满足要求。
(2)剪力值验算
通过结构力学求解器计算,工字钢最大剪力值为37.8kN。 τ=VS/Itw=37800×80800/11300000/6=45.05N/mm2<125N/mm2
因此,工字钢型号选择满足要求。 2.1.4型钢锚固件及其锚固连接的强度验算
由于压环受力主要起固定作用,受力较小,可不予考虑。 2.1.5钢平台下建筑结构承载能力验算
由于钢平台经过型钢支撑,斜撑的受力点主要作用于主梁上,主梁抗弯承载力矩为2394.5kN·m,抗剪承载力为3362kN,斜撑传递至主梁上的弯矩为432kN·m,剪力为128kN,满足要求。
2.1.6焊缝强度验算
焊缝均考虑满焊,且斜撑放置在型钢之下、楼板之上,与楼板及型钢直接接触。焊缝只受部分剪力,约为45kN,焊缝抗剪力为160×6.5×2×160/1000=332.8kN,满足要求。 2.1.7计算结论
通过以上验算,钢结构平台受力满足要求。 2.2较新的结构计算方法
通过有限元软件如ANSYS,ABAQUS等进行结构验算,由于此类有限元软件能够模拟钢平台整体受力情况,可以对钢平台结构每一根杆件的受力情况进行分析,找出结构的受力较大位置,可以针对计算结果快速进行方案调整。
通过有限元计算,最大轴拉力值为52kN,最大轴压力值为84kN,最大弯矩值为20kN·m,最大剪力值为35kN,最大水平位移值为0.4mm,最大挠度值为2.3mm。 2.3悬挑钢平台实际受力情况
通过施工过程中的受力监测,悬挑钢平台结构在混凝土浇筑过程中的最大挠度为10mm。随着混凝土浇筑完成,该挠度值逐渐降低,挠度值稳定在2mm。
3工程经验总结
(1)对于悬挑高度较大的结构施工不宜采用满堂脚手架支撑。悬挑长度<2m的宜采用悬挑钢梁方案施工,悬挑长度>2m的宜采用悬挑钢结构平台方案施工。悬挑钢结构平台形式根据现场实际情况选择。
(2)对于钢结构平台的受力验算,可采用单跨钢结构进行结构验算,由于模型与实际的差异,挠度值计算结果和实际结果有一定差异。当采用单跨钢结构进行结构验算,并取最不利荷载以及将介于刚接与铰接之间的节点取铰接时,此时计算挠度值相对于实际值会偏大,其验算结果可信。
(3)但施工过程中的局部点荷载不确定性会导致悬挑处浇筑过程中挠度值较大,此时需在浇筑过程中进行实时监测,保证施工过程中的安全可考虑最大挠度为计算挠度值的5倍,并以此值进行挠度值核算。
(4)随着技术发展,采用有限元软件进行此类钢平台的结构验算,结果相对于单跨验算更具有全面性。而且采用此方法便于前期的方案选择,也能更快找出结构危险点,便于对平台设计进行修改,有较好的推广性。
(5)在钢结构平台安装过程中,要保证预埋板以及焊接的质量。钢平台在施工使用过程中要做好挠度位移监测记录,超过挠度警戒值一定要立即停止施工、撤离人员。 4结束语
总之,随着人们对建筑外观的要求越来越高,建筑物大跨度、大悬挑等外观造型越来越多地被运用,这就给高空大悬挑结构的设计和施工带来了较大难度。本工程所采用的施工技术解决了常规技术不能满足悬挑结构施工的难题,具有节约资源、降低成本、缩短工期、保障安全等技术经济特点,为高效、安全地完成高空大悬挑结构施工提供了一条新思路,可推动其在建筑领域的应用。
参考文献: [1]骆骏;余政兵.高空大跨度悬挑脚手架在某高层住宅施工中的应用[J].重庆建筑.2011(05) [2]毛杰;李全智;孙国平;裴如群.高空大跨度悬挑结构承重架设计与施工[J].施工技术.2015(06)