它独特的伸臂桁架设计将核心筒和外框筒结构牢固地连接成一个整体

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框-筒结构体系设计实例分析

框-筒结构体系设计实例分析
小震作用下三种办案的层间位移角对比如图2和图3所x向地震下层闻位移角对比图3y向地震下层间位移角对比万方数据工程实录gongcheng5hllu建筑与发展jianzhuyufazhan99从图中可看出对x向刚度的影响方案和方案的效果差别不大都没满足规范的要求方案满足了规范要求1684因此最终采用方案
32 主要计算分析 .
本工程采用 S T E和 E A S AW T B 两种程序对整体结构在地震和风荷载 r 的响应进 行分析 。小震 下采用振 型分解 反应谱法和动 力时程法 两种方
法进行分析。
2 基 础 设 计 分 析
本工程 设 3层地下 室。底板面标 高 一 9 6 1 . m。基础形式采用 桩 一筏 基础 。主楼 下底板厚度 为 2 8 ,裙房 下底板厚度 为 1 2 .f i . m,采用钢筋 混 凝土钻孑 灌注桩 。主楼范 围采 用 ① 8 0直 径,桩长 3 I,桩 尖进入 L 5 8l l 7 2层 。因 7 2层土为砂 土层 ,钻孔 灌注桩施 工质量离散 性较大 ,故 — — 采 用后注 浆工 艺 。另一 方面 ,采 用后注 浆工 艺后能显 著提 高单 桩抗压
建筑 与发展
・ 98 ・

工 程 实 录
Gong heng C Shi Lu
Байду номын сангаас
1on i Zhu YU O F Zhan
框 一筒结构体 系设计实例分析
郑桂花 孙会郎 雅 克设计有限公 司杭 州分公 司
杭 州中联程泰 宁建筑设计研 究院有 限公 司
【 摘 要 】 本文就某超 高层 型钢混 凝土框 一筒结构办公写字楼工程设计案例 ,详细阐述 了工程抗 震设 计及控 制措施。并就工程基础设计 、主楼

项目重难点对策及分析

项目重难点对策及分析
(2)核心筒剪力墙的浇筑,外筒钢柱钢梁的安装,以及核心筒与外筒之间的连接,各专业施工,立体空间交叉作业多,运输量大,运输组织难。
(1)核心筒采用智能化顶模技术,以适应核心筒平面尺寸的复杂变化;
(2)华润中心东写字楼采用6台大型塔吊与7台高速电梯,满足超高层材料、人员垂直运输的要求;
(3)结合结构自身形式,塔楼结构施工的材料运输需求,以及统筹考虑后期装修,合理确定电梯安装位置;
(8)做好动火审批制度,严控动火作业、严禁与施工无关的易燃品进场;
(9)尽量采用冷作业施工,尽量使用不燃、难燃材料,减少安全隐患;
(10)每层配备充足的消防设施,满足消防要求;定期开展消防培训和演练,提高意识。
11
夏季台风天气多,对工程安全影响大
(1)工程总建筑高度大,楼顶受风力影响大;
(2)塔吊及核心筒顶模系统的使用安全受台风影响大;
(5)科学合理的计划计算各分项工程工期,科学组织、整合资源,合理安排各施工作业的同步施工;
(6)应用BIM技术,建立施工进度的实体模型,模拟实际的工程进度,实现有效的施工进度计划控制。
3
主塔楼塔吊数量多,安全运营难,作业效率低
(1)钢结构工程量大,要求塔吊数量多,主塔楼核心筒外部东北角、西北角各设1台M760D塔吊,核心筒外部北侧设1台M440D塔吊,3台塔吊同步作业管理(5)现场设置交通协调小组,协调各类材料的运输路线,减少运输车辆的滞留时间;
(6)装修阶段,部分机电和装修材料堆场及加工场设置在地下室;
(7)配备专人对施工总平面进行动态策划,结合施工现场实际进行施工总平面的动态管理;
(8)准确量测现场场地面积,积极向市政相关部门申请周边可用市政场地。
(4)塔楼永久电梯提前安装投入施工使用,确保后期施工电梯拆除后的运输能力。

框筒与混合结构比较

框筒与混合结构比较

混合体系单位面积质量约为1200~1400kg/m2,混凝土结构体系为1500~1700kg/m2。

(1)对于100~200m的超高层建筑,两种结构体系均适用。

混合结构体系与混凝土结构体系相比,总质量减小约20%,风载效应增大约10%,地震效应减小约15%~25%,梁柱构件尺寸减小,有效使用面积增加。

(2)外围框架部分的刚度,能否起到二道防线作用,是这两种结构形式设计的核心问题。

框架部分按侧向刚度分配的楼层地震剪力标准值的最大值不宜小于结构底部总剪力标准值的10%。

混凝土结构可达12%~23%,而混合结构只有8%~13.4%。

混合结构外围框架的刚度设计应具体斟酌,不应过弱,当不满足10%的要求时,各层框架地震剪力标准值应按结构底部总剪力标准值的15%进行调整。

(3)混合结构体系应更加重视和加强核心筒的设计。

两种结构形式内部核心筒的尺度、刚度相差不大,变化大的仅是外围框架部分。

混合框架比混凝土框架刚度小,分担的地震剪力更小,整个建筑的抗震性能很大程度取决于核心筒,保证核心筒的延性十分重要。

当框架按刚度计算分配的最大楼层地震剪力小于结构总地震剪力的10%时,核心筒承担的地震作用应加大,甚至让筒体具有承担100%的地震剪力的能力。

规范规定此时核心筒墙体地震剪力宜乘以1.1增大系数,而且将核心筒抗震等级提高一级(4)混合结构与混凝土结构相比,自重减轻,地震效应减小,加之延性较混凝土结构好,通过合理设计,混合结构的抗震性能优于混凝土结构。

本文对比的建筑位于低烈度区(6度),地震荷载较小,风荷载起控制作用。

在更高烈度区地震荷载起控制作用的情况下,混合结构的优势应更明显。

(5)混合结构工厂化程度高,施工周期短,更为环保。

采取交错施工的方案,混凝土核心筒的施工比钢框架的安装提前4~5层,作为钢框架施工时的稳定支承,使周边钢框架易于施工;梁、柱的施工省去了绑扎钢筋、支模拆模和等候养护等过程;楼板采用压型钢板做模板,上浇钢筋混凝土楼板,可多层同时操作,不必像混凝土结构施工时必须等混凝土达到一定强度后才能进行下一层施工,可有效加快施工速度。

超高层核心筒施工技术研究与应用

超高层核心筒施工技术研究与应用

超高层核心筒施工技术研究与应用摘要:将核心筒结构控制体系的建立作为重点,包括点位的选择、布设形式,在满足核心筒结构控制的同时实现对外围钢结构的控制,保证了核心筒的施工精度与外框架钢结构安装精度相匹配。

关键词:超高层;核心筒;施工技术前言随着当前我国城镇化进程的不断深入,城市土地利用率要求逐渐增高,因而高层、超高层建筑不断涌现。

高层建筑更加注重水平荷载,核心筒结构发挥作用的关键点就在于其内筒与框架的联系,使内筒能够加强框架的工作性能,带加强层的框架核心筒结构一般在设备层或避难层设置整层楼高的伸臂,将外柱与内筒相连,以此保证二者的协同工作,增加框筒结构的侧向刚度,控制结构的侧向位移。

1钢框架核心筒结构目前,钢框架核心筒结构施工测量的主要方法是将核心筒和外框钢作为两个相对独立的结构分别进行测量控制,采用内控法,利用塔楼的控制网实现对核心筒的内控;采用外控法在已安装完毕后的钢柱上架设经纬仪,实现对外框架钢结构的控制;即使两者的平面及标高测量控制使用同一个基准控制网,仍然无法避免测量误差的累积[1],给核心筒结构和外框钢结构的衔接带来很大困难。

用于核心筒与外框钢柱衔接的连系钢梁往往过长或者过短,这一问题出现的根本原因是在对核心筒结构与外框钢结构分别进行测量控制时错误的使用了两个控制体系,而两个控制体系之间不可避免的会存在误差,导致后序钢结构施工精度无法控制。

2工程概况深圳国际低碳城为国家八大低碳城试点之一,位于深圳东北门户、深莞惠交接处。

本项目用地面积24776.68平方米,总建筑面积217022.36平方米,包含1栋A座43层办公,研发用房,高199.95m,研发用房面积53350平方米,办公用房面积 21361平方米。

3技术原理根据工程所出现的问题,翻阅相关文献提出了钢管混凝土外框-钢支撑筒体桁架体系安装技术,主要包括:桁架厂内预拼装采用复杂节点卡具定位预拼装胎架,钢管混凝土柱牛腿连接的快速装拆抱箍柱临时支架体系,钢柱附牛腿桁架安装支架体系,桁架单元式整体吊装安装技术(设计位置辅助专向与临时固定调整装置、桁架节点单侧可调式后紧固连接技术),桁架安装定型化操作架采用抱箍固定于钢管柱技术,水平杆精确安装技术采用固定于钢管柱临时定位调整装置,伸臂桁架腹杆后装技术采用固定于钢柱与水平杆操作平台,无线监测技术采用多维度机器人监控桁架合龙时机精确确定4操作要点4.1钢管混凝土外框施工(1)在方钢管柱内设有加劲板,柱在与梁翼缘对应位置设置的内隔板,内隔板四角应设透气孔,孔径为25mm,水平隔板下方柱身上应留置20mm透气孔。

带伸臂桁架结构刚度限值研究

带伸臂桁架结构刚度限值研究

带伸臂桁架结构刚度限值研究王斌【摘要】巨柱一伸臂桁架—核心筒结构体系中,伸臂桁架应采用“有限刚度”来弥补结构整体抗侧刚度的不足,尽量减少结构刚度的突变导致的内力激增.本文对伸臂桁架结构进行了罕遇地震作用水平下的弹塑性时程分析,结果表明,伸臂桁架与核心筒的线刚度之比应选择在1.0的范围内,大于该值,伸臂桁架刚度过大,对减小结构的层间位移角作用甚微,反而会造成整体结构刚度突变严重和伸臂桁架设置处的内力剧增;考虑到巨柱对伸臂桁架承载效率的提高作用,巨柱与核心筒的等效刚度比值不宜小于8.0.%In a super column-outrigger truss-core structures system,the insufficient lateral stiffness of the core segment is supplemented by the outrigger truss with a threshold stiffness,under which circumstances the sudden changes of the structural stiffness should be avoided to reduce the sharp increase of the internal forces at those locations.Elasto-plastic time history analyses are conducted in this paper on the outrigger trusses under severe earthquake.The results indicate that the ratio of linear stiffness of outrigger truss to core should be below 1.0,otherwise with an excessive stiffness of the outrigger truss it has little effect on reducing the structural story drift and instead causes a dramatic rise of internal forces at the locations configured with outrigger trusses due to the sudden change of structural stiffness.Meanwhile,the ratio of equivalent stiffness of outrigger truss to core should be greater than 0.8 in order for a favorable improvement in the bearing efficiency of outrigger truss with the existence of the super columns.【期刊名称】《结构工程师》【年(卷),期】2017(033)001【总页数】8页(P24-31)【关键词】伸臂桁架;刚度;弹塑性时程分析;有限刚度限值【作者】王斌【作者单位】中冶华天工程技术有限公司,南京210019【正文语种】中文伸臂结构由于其独特的优越性能被广泛应用于超高层“巨柱-伸臂-核心筒”结构中[1],伸臂构件通常采用钢桁架的形式,称之为伸臂桁架。

高层建筑框架-核心筒结构分析

高层建筑框架-核心筒结构分析

高层建筑框架-核心筒结构分析刘殿忠;王博群【摘要】框架-核心筒结构由于具有较强的抗侧向刚度和杰出的空间性能,结构自重轻,其布局形式有利于建筑整体的受力性能,在高层和超高层建筑中得到普遍应用.超高层建筑通常结构功能复杂,使用性强,体型巨大,内部垂直交通等服务设施的空间合理设计至关重要.框架-核心筒结构中筒芯刚度大,能接受较大的地震剪力,使连梁先屈服破坏,而筒体能持续工作,框架结构主要承受竖向荷载,与筒芯保持良好的整体受力性,因此,在遇到地震作用的情况下,筒外框架柱的破坏程度要大于核心筒.本文综述框架-核心筒结构功能和受力特点以及高层建筑发展.【期刊名称】《四川建材》【年(卷),期】2017(043)008【总页数】2页(P75-76)【关键词】框架-核心筒;整体性;空间;地震【作者】刘殿忠;王博群【作者单位】吉林建筑大学,吉林长春 130118;吉林建筑大学,吉林长春 130118【正文语种】中文【中图分类】TU973.19我国JGJ 3-2010《高层建筑混凝土结构技术规程》将10层及以上或房屋高度大于28 m的住宅建筑,以及房屋高度大于24 m的其他建筑称为高层建筑。

人们通常将除住宅以外的民用建筑高度大于100 m的称为超高层建筑[1]。

高层建筑结构布局大多为以下几种:框架-剪力墙结构、框架-核心筒结构、钢结构,其他较为新颖的有多塔结构、带转换层结构、巨型桁架结构等。

而框架-核心筒结构的应用更为广泛,世界上85%以上的超高层建筑采用框架-核心筒结构,而且,和传统的建筑结构布局对比,框架-核心筒结构相对占上风。

框架-核心筒结构是指由外围梁板柱组成的框架体系与筒芯剪力墙共同组成的结构,这一结构体系有助于提高结构受力的整体性,从而大大提高高层建筑物的抗震性能。

框架-核心筒结构因其杰出的受力性能和内部空间的灵活性,成为目前世界上高层及超高层建筑中采用的主流结构形式,在如此之快的城市化进程和经济发展下起着至关重要的作用。

上海中心大厦分析


结构设计
Structural design Nhomakorabea塔冠的设计
竖直桁架将重力荷载直 接传至下方的118层,径向 支撑将风压引起的径向 荷载 传至核心筒框架。简单垂直 支撑的开间在三角形的三个 转角处与隔层布置的垂直支 撑一起共同帮助塔冠系统抵 抗扭转。
结构设计
Structural design
抗震设计
基于性能化的设计明确地考虑了 结构构件的非线性和延性。
BIM技术
Building Information modeling
BIM信息化技术管理模式 分析与选择
BIM应用模式 设计单位驱动模式 承包单位驱动模式
建设单位驱动模式
适用范围
设计阶段
设计阶段、施工阶 段
设计阶段、招标阶 段、施工阶段、运 维阶段
效果 最小 较大
最大
最广泛 缺少
设计阶段较多、其他 阶段较少
BIM技术
Building Information modeling
BIM信息化技术管理模式 分析与选择
业主/ 监理
总包
设计
信息流动
业主、总包、设计“三位一体”模式
业主/ 监理
BIM数 据平台
信息流动
总包
设计
虚拟管理平台
基于BIM“三位一体”精细化管理模式
BIM技术
Building Information modeling
基于BIM信息技术构建上海中心的管理架构及管理流程
精 细 化 管 理 流 程
BIM技术
Building Information modeling
外皮做成旋转收缩上升的样式,让大楼更加具有动感。将尖角改为圆弧状,以减小风压的影响。圆润的角度能包容硬 朗的环球和金茂。而最终玻璃的消耗仅增加18%。

谈双重抗侧力体系高层建筑结构

关键词:高层建筑;侧向位移;双重抗侧力体系高层建筑的出现和发展不仅为人类解决了居住上的问题,同时还促进了社会的发展、经济和科技等方面的进步。

建国初期,我国在环境保护方面意识还不是很强烈,有很多建筑在设计和建造的过程中考虑的方面还不是很完善,存在着效率低、能耗大、浪费资源等缺点。

自从党的十八大把生态文明建设纳入中国特色社会主义事业的总体布局中,我国一直秉持节约资源、保护环境的基本国策,建筑业也积极响应国家的政策,在环境保护方面做了很多努力并有了很大的提高[1]。

建筑高度的增加,带来了很多设计和施工上的难题,所以,如何高效合理的设计和施工成为必须要思考并解决的问题。

一个建筑不仅要满足人们使用的需要、保证结构的安全稳定,同时还要综合考虑材料使用、环境安全等方方面面。

1双重抗侧力体系简介及特点双重抗侧力结构体系是将结构体系的抗弯性能和抗剪性能结合在一起的一种具有多道抗震防线等优点的结构体系,通过楼板以及连梁达到共同工作的效果,两种体系共同抵抗外荷载。

双重抗侧力结构主要有框架—剪力墙结构、框架—支撑结构、筒中筒结构、巨型框架—核心筒—伸臂桁架结构等。

1.1框架—剪力墙结构由于梁柱都是线性结构,截面惯性矩小,框架结构的侧向刚度也会相对较小,所以框架结构不宜用于较高的建筑。

为了增大框架结构的侧向刚度,可以在框架结构中适当增加剪力墙,框架和剪力墙共同承担竖向荷载和水平荷载。

框架—剪力墙结构即具有框架结构布置灵活、空间大的特点又兼具剪力墙结构侧向刚度大的优点,较广泛的被应用于高层建筑结构中。

1.2钢框架—支撑结构在钢框架中增设斜向的钢支撑杆形成支撑框架,由钢框架和支撑框架共同承受竖向荷载和水平荷载,形成了钢框架支撑结构。

支撑框架的侧移变形类似于剪力墙,呈弯曲型。

钢结构支撑框架类型主要有中心支撑、偏心支撑和屈曲约束支撑等,经过合理设计的支撑斜杆增大了框架结构的侧向刚度,提高了结构的抗震性能。

1.3桁架筒结构稀柱、浅梁作为主要抗剪构件,支撑斜杆作为抗弯构件组成桁架结构与体系布置在建筑物周围这样就形成了桁架筒结构。

广州东塔是怎样建成的

⼴州东塔是怎样建成的⼴州周⼤福⾦融中⼼(⼜称⼴州东塔)坐落于珠江河畔,总建筑⾼度为530⽶,地下5层,地上111层,是⼴州最⾼的摩天⼤厦,亦是⽬前中国华南第⼆⾼楼(结构封顶时为世界第五⾼楼)。

项⽬位于珠江新城CBD中轴线东侧,与西侧的⼴州国际⾦融中⼼(⼴州西塔)⽐肩辉映,成为⼴州和华南地区的⼜⼀地标。

项⽬由著名KPF建筑事务所设计。

建筑外形轮廓分明,由下⾄上根据功能分为三节,在不同分区节节收进,呈节节上升之势。

在塔冠的东、南、西三⾯采⽤独特 “ 之 ” 字形退台设计,在68层、95层及107层的不同⾓度形成空中露天观景平台。

可东观⽇出,西眺⼣阳,饱览⼴州城市景⾊,这也突破⼀般建筑外观四⾯统⼀的传统,营造出⾯⾯不同,四⾯玲珑的外观感受。

⼴州周⼤福⾦融中⼼裙楼共有9层,其中配置:停车场、零售、餐饮、多功能宴会厅及影院等。

⾸层东西区⼊⼝均设置了⼤跨度门式框架,西侧⼊⼝宽度更达到21⽶。

这种设计不仅营造出宽阔的空间,为中庭提供良好的采光,更实现了绿⾊节能。

奥雅纳在负责项⽬结构设计的概念、⽅案深化及施⼯图设计阶段时,为项⽬引⼊了⾼效能的结构系统。

在结构设计上尽可能减少外部⽀柱的使⽤,以营造更开阔的视野。

塔楼采⽤伸臂巨型框架—核⼼筒的结构体系,外部为8根巨型钢管混凝⼟柱,内部混凝⼟核⼼筒,配合4道伸臂桁架及6道环桁架的加强层布置,使结构既满⾜抗震设计标准,同时⼜满⾜建筑功能上的需求。

⼤楼的巨柱与伸臂桁架的节点采⽤了贯⼊式设计以简化节点构造和使传⼒更直接。

在结构设计阶段,⼯程师耗费⼤量⼼思,完善并实现了复杂节点的设计。

此技术更获得了国务院颁发的国家科学技术进步⼆等奖。

在结构审核过程中,奥雅纳采⽤性能化设计原则和⼤量分析,赢得了专家审查组对结构安全性和耐久性的⼀致认可。

⼴州周⼤福⾦融中⼼体现了建筑与结构的完美融合,仅有的8根巨型外框架柱,不仅实现了良好的建筑采光,创造了宽阔的使⽤空间,更营造出⽆垠的观景视野。

项⽬配备了全球最⾼速的电梯之⼀,速度⾼达20⽶ /秒,提供便捷⾼速的垂直交通。

混合结构

19
整体失效。结构在各个阶段表现出弯曲型的变形态势,失 效模式也属于整体弯曲型。 对带加强层的SF-T-CW 结构和CFTF-T-CW 结构,在 小震作用下,结构保持弹性;中震作用下,筒体连梁和筒体 底部墙体开裂,加强层伸臂桁架上下弦杆翼缘板出现开裂; 在大震作用下,底部核心筒角部和洞口边的暗柱屈服,加 强层的核心筒角部也出现部分屈服;在更强地震动作用下, 核心筒体塑性区扩大,开始向外围框架卸载,框架伸臂梁 和外围框架梁出铰,加强层桁架腹杆也相继进入屈服,加 强层附近楼层的框架柱和底部框架柱出现受压或受拉屈 服,结构整体失效。
17
在SF-T-CW 结构和CFTF-T-CW 结构中,三种位移角 间相差均不大,相对都较稳定,说明结构高度的增大使 三种位移角的变化更趋稳定。所以,位移角指标采用的 优先级为相对层间位移角、顶点位移角和总层间位移 角。 3)如果位移角指标较稳定,不同结构间可采用相 同或相近的限值。如果离散程度较大,则对不同的结构 应分别采用不同的限值。对不带加强层的钢框架-混凝 土核心筒结构和CFT框架-混凝土核心筒结构,应采用 不同的总层间位移角限值,而且后者可较前者有所放松, 但可采用相同的相对层间位移角限值或相近的顶点位 移角限值。对带加强层的钢框架-混凝土核心筒结构和 CFT框架-混凝土核心筒结构可采用相同或相近的位移 角限值。 18
7
表1
类筒体和类框架的表现形式及其刚度比参数
类型 刚度比参数 体系A 体系B 体系C、D 体系E 类筒体 T (1 /EIS ) 连续加强 无加强 连续加强 集中加强 α(ω) 筒框结构 核心筒 筒框结构 筒框结构 类框架 λ 平面边框架 空间周边 平面边 平面边
伸臂梁两端绞接(体系B)的外围框架对核心筒抗侧刚度没有提高。 表2 类筒体体系间刚度比参数对应关系
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摘要:中国国际贸易中心三期工程主楼高330m,是目前北京最高的单体钢结构建筑,它独特的伸臂桁架设计将核心筒和外框筒结构牢固地连接成一个整体,结构的四个外立面均向核心简内倾斜。

节点构造复杂,施工场地狭小,对构件吊装、测量定位、变形控制及施工管理的要求非常高,需要有先进的管理水平以及施工技术和施工措施。

关键词:超高层;钢结构;钢柱;桁架;安装中国国际贸易中心三期A阶段工程主楼建筑高330m,地下4层,地上74层,总建筑面积为28万㎡,主楼建筑面积20万㎡,用钢量达5万t,钢构件数量约为2.7万件。

在安装过程中使用高强螺栓47万套,压型钢板17万㎡.栓钉241万套。

主楼地面平面外轮廓尺寸在地面层约为55-3 mx55.3 m,至73层时收到约44 mx44 m,塔楼从底部到顶部向内倾斜11.3m。

核心简与周边框架柱的间距为16~10m,外框柱间距56层以下办公区为4.2m,56层以上旅馆区为5.6m(表1)。

主楼由外框筒和核心简两部分组成。

外框筒钢柱由中间腰桁架分三次调整斜率向内侧倾斜。

外框筒与和核心筒之间除一般的平面连接外,还有分别在28—29层、54—56层两道伸臂桁架连接,形成整体的钢结构体系(图1)。

国贸三期主楼钢结构主要构件为重型钢柱、超大异型钢柱、巨型斜柱、直柱、单层钢板墙、双层钢板墙、钢梁、斜撑和巨型伸臂桁架。

单节钢柱最重达60t,有箱形、H形、异形等多种截面形式,核心筒钢柱截面最大截面为3 710mmx2550mm,由多个H形、箱形等组成的复杂异型截面。

工程主要采用Q345C、Q345GJC和Q345GJD等钢材,其中Q345GJ钢材采用正火或控轧状态交货,除腰桁架和伸臂桁架外,所有钢材均满足0℃时的冲击功不小于34j,腰桁架和伸臂桁架的钢材需满足-20%时的冲击功不小于34j。

40 mm以上钢板均有Z向性能要求。

现场焊接70%为高强厚板焊接,焊接母材强度高,焊接量大,焊缝长,焊接收缩变形大,焊接质量要求高。

如何控制变形和应力消除,将直接影响结构安装成型,特别是双向倾斜重型钢柱的空间位置及双钢板墙的安装焊接。

1工程重点和难点1.1计算结构安装误差预调正分析国贸三期属于超高层建筑,其构件有着大型化、异型化的特点,导致其施工技术和施工精度要求都非常高,所以本工程的结构施工计算分析和施工误差调整分析尤为重要,这是本工程施工最关键的技术措施之一。

因此首先要保证结构施工计算的正确性,其次确保施工误差调整的可控性。

本工程各项施工方案在实施前都运用结构分析软件进行了大量的结构施工虚拟计算分析,为防止安装过程中产生较大误差而制定了行之有效的措施。

1.2倾斜钢柱安装稳定性控制在吊装过程中,倾斜钢柱构件本身带有双向倾斜角度,属于非稳定体系,安装精度和安装技术要求高。

为保证钢柱开始安装时的稳定性,采用多台塔吊同时进行协作吊装。

为了多塔近距离协作的安全施工,不仅聘用技术过硬经验丰富的信号工进行指挥,而且所有构件的安装角度位置、连接形式等都通过计算机进行预先计算,并通过专家论证。

1.3大吨位异型柱吊装就位本安装工程中最重的钢柱达60 t,而且钢柱截面复杂、不对称,这些都对构件吊点重心的选择、起吊、就位等造成困难,极易造成构件起吊后,构件的安装面不在同一水平面,增加了施工过程中的安装难度。

通过对核心筒非对称特重构件分析计算,找出构件中心,合理布置吊耳,并采用多绳多吊点滑轮组吊装.保证钢柱准确就位。

根据现场布置塔吊的起重性能,部分重型钢柱吊装需要使用两台吊车进行吊装:一台主吊,另一台辅助吊装。

1.4钢板剪力墙的吊装与安装本工程在15层顶以下核心筒内剪力墙放置钢板剪力墙,但由于钢板剪力墙长细比较大,刚度较小,在构件单体起吊时产生变形。

同时,由于钢板剪力墙与核心筒钢柱连接形式有两种:即超长焊缝的焊接和高强螺栓连接。

超长焊缝易产生焊接变形,高强螺栓的一次穿孔率很难保证。

为避免吊装时构件产生吊装变形,在吊装时采用双机抬吊递送法。

为保证螺栓的一次穿孔率,采用加工厂和现场各钻一半的孔。

1.5伸臂桁架高空拼装精度的保证本工程伸臂桁架整体重量大,现场塔吊无法进行整体吊装,同时伸臂桁架又直接受内外简不均匀沉降影响,这要求现场安装精度高。

为保证伸臂桁架的安装精度,现场构件起吊前,在地面上由专人对构件进行详细的构件检查,与图纸进行仔细核对。

同时为将日后伸臂桁架受内外简不均匀沉降的影响降至最低,不仅由专家论证制定了行之有效的专项方案,而且在安装过程中全程测量检测,并在日后分阶段复测起变化值。

1.6腰桁架高空拼装精度的保证本工程中四道腰桁架均跨越多层,桁架支撑多。

截面大。

为保证腰桁架的安装精度,除了加工厂对桁架全部进行预拼装以外,现场构件起吊前,将构件与图纸仔细核对。

同时制定行之有效的专项方案,并通过专家论证。

腰桁架安装以中心轴线对称向两边安装,安装过程全程进行测量跟踪。

为保证结构整体几何尺寸的准确,在最后一根钢柱就位后,再次进行复测,按现场实际尺寸对最后一根钢梁进行现场测量加工的方法安装,保证桁架的安装精度。

1.7施工平面布置由于本工程施工现场场地狭窄,而钢结构安装作业面广,构件的现场运输和起吊区设置受场地限制。

根据国贸三期现场场地的大小、主楼钢结构的构件重量分析以及吊装设备回转所需的空间,在主楼的顶部选择了一台澳大利亚生产的内爬式M760D动臂塔吊和一台M440D动臂塔吊,分别负责整个吊装区域的吊装,各塔吊随主体钢结构的安装上升而爬升。

为解决构件运输和临时堆放,满足现场最大塔吊的起重性能,在主楼的南侧设置了一台外附着中升ZSL750动臂塔吊,在主楼西侧料场设置一合K50/50塔吊.2.2总体安装顺序2.2.1竖向施工顺序钢结构总体竖向施工顺序为核心筒施工先行.紧跟着的是外框筒施工,内外筒始终保持相差3.6层高度;然后是焊接施工、压型钢板铺设、混凝土浇筑等工序,形成流水施工,保持6—10层的施工节奏。

2.2.2平面施工分区(1)标准层平面分区标准层平面共分8个施工区,其中西北侧为M440D塔吊施工区,东南侧为M760D塔吊施工区,现场两台塔吊同时吊装,施工顺序为第一施工区_第二施工区一第三施工区_+第四施工区(图3)。

(2)核心筒平面分区.核心筒部分钢结构施工分为A、B、C、D四个区域进行吊装,其中A、B两个施工区为M440D 塔吊施工区.C、D两个施工区为M760D塔吊施工区。

(3)腰桁架平面施工顺序及分区本工程腰桁架结构复杂,而且构件立面方向带有双向角度,根据现场实际情况和构件分段情况综合分析,决定将腰桁架部分施工平面分为8个施工区,现场两台塔吊各负责四个施工区域,同时吊装,总体安装顺序为从结构中部向两侧,施工区域顺序为第一施工区一第二施工区一第三施工区一第四施工区。

2.3主楼主要节点处理2.3.1外框筒周边框筒平面为削角的正方形,外轮廓尺寸在地面层约为55.3 m,至73层收到约44 m。

周边框简在旅馆层(即57层以上)的柱距为5.6m,而在其他楼层(桁架层和底部巨型斜撑处除外)柱距均为4.2 m,尽量提高框筒结构的整体刚度。

为使周边框筒能更有效地承担底部剪力,减轻核心筒底部的负担,同时满足塔楼地面入口处大开间的需要,在1-5层设置巨型支撑外简。

此支撑外简之上为6-7层的腰桁架与上部框筒连接,在地面层亦设置深1m的型钢混凝土梁以提供联系和约束。

考虑到建筑的曲线外形导致框架数目随高度增加而减少,在6-7层、28-29层及54-56层的机电层处设置3个两层高的腰桁架,以满足不同柱网布置。

同时腰桁架也增强了框筒的整体抗弯和抗剪刚度,提高了框筒的抗侧性能。

框筒所有柱均采用型钢混凝土截面。

以增加延性及减少钢材用量。

腰桁架的斜杆及所有的框架梁均为H型钢截面。

在外筒钢柱施工同时,考虑到外包混凝土中钢筋到钢柱节点处的处理,在节点处如钢筋需穿过钢梁翼缘时,为保证钢筋在结构上正常传力,同时又保证钢结构受力不被削弱,在钢梁的上翼缘加焊钢筋连接板,大小由所需要连接钢筋的长度决定:在节点处如钢筋需穿过钢梁腹板时,若为箍筋就在腹板上开孔,若为主筋则同样在腹板处加焊钢筋连接板,大小由所需要连接钢筋的搭接长度决定(图4)。

(a)8—27和30一53层顶单钢骨外框组合柱;(b)56—68层顶双钢骨外框组合柱2.3.2核心筒核心筒的外笼尺寸为26.8 mx20.7 m(B3-33层)、23.8 mx20.7 m(33-57层)禾N20 mx20 m(57-73层)。

核心筒周边框架为型钢混凝土(SRC)巨型柱和实腹式工字型钢梁及支撑形成的支撑框架,16层以下墙体中还有钢板剪力墙。

SRC柱有L形和矩形,内含2~5支型钢截面。

57层以上核心筒尺寸有所缩小,同时结构的侧向刚度中外框架承担的份额增大。

为减小承台厚度并改善承台内力分布,在B3-1层核心筒四角各有两片钢板翼墙,长度由上至下逐层增加(图5)。

2.3.3腰桁架及伸臂桁架连接节点腰桁架为H型钢截面组合而成的立面桁架。

根据腰桁架的设计节点、工厂制作条件、构件运输条件、施工现场场地条件、现场其重机械性能等多方面对比。

综合分析,并与有关专家论证后,将腰桁架分段成多个散(b)图5核心筒典型节点示意(a)用于翼缘垂直的支撑斜杆;(b)钢梁与钢支撑连接节点(c)用于腹板垂直的支撑斜杆件进行制作、运输、安装。

腰桁架的散件现场安装采用腹板高强度螺栓连接和翼缘焊接连接的方式。

伸臂桁架与该层的腰桁架相连,因而每个伸臂桁架可以将倾覆力同时传于两边支柱。

在28-29层顶及54-56层顶之间均设有伸臂桁架。

此伸臂桁架可以更好地发挥周边框筒抵抗侧向力的作用,减少核心筒整体受力(图6)。

为避免伸臂桁架施工完成后被内外不均匀沉降所产生的内力拉坏,故在伸臂桁架两端连接处做长孔。

先用销轴连接,然后阶段性观测,待内外筒沉降差变化很小,核查无误后,再进行最后的焊接。

腰桁架典型节点见图7,伸臂桁架连接节点见图8。

2.4安装方法2.4.1双向倾斜巨型钢柱巨型钢柱的安装使用现场的两台动臂塔吊和外附着动臂塔吊辅助进行安装。

由于巨型钢柱双向倾斜,而且大部分属于超重构件,倾斜角度较大,安装开始时采用三台塔吊同时作业,当安装出一个节间后就可以根据巨型钢柱所安装的位置,采用一台塔吊为主吊.另一台塔吊为辅吊,两台塔吊同时作业。

图6腰桁架及伸臂桁架示意(a)28-29层;fb)54—56层图7腰桁架典型节点示意(a)L1、L69层;Co)LS-L6层;(c)L8层;(d)L7层;(e)L30层-;(t)L28-L29层(g)L29,L55层;(h)L56层总体安装顺序共划分了8个流水段施工,平面施工顺序为从各个立面中心向四周扩散安装,具体单元体安装如下。

(1)先将侧立面中间的钢柱吊装就位。

同时安装此钢柱与核心筒支撑的钢梁,以支撑外筒斜柱向内侧倾斜(图9)。

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