连廊结构

连廊结构（精选8篇）

连廊结构 篇1

摘要：福建省属于山地丘陵地带, 城市中心较易开发的土地大部分已被开发利用。近期开发的项目有不少在山脚地带, 地势高低差较大, 不同建筑物室外地面不在同一标高上, 两个建筑物之间由于使用功能要求, 需要用连廊作为连接通道, 钢结构作为连廊, 优势较为明显。通过连廊钢结构吊装设计计算具体实例, 对吊装工程进行探讨, 为各类吊装作业提供参考, 为工程施工提供安全保障。

关键词：钢结构,吊装,连廊,计算

0 引言

商务办公区场地如建在丘陵山脚地带, 不同建筑物之间的室外地面如设在同一标高处, 室外土方开按量较大, 经济上不合理, 同时会减少办公区内山地起伏的美景。现有开发的山脚地带的不同建筑物的室外标高大多数不在同一平面, 高差少则3~5m, 多则15~20m。同时, 由于办公区建筑物特殊功能要求, 为了方便办公与使用, 两个建筑物之间需要连接在一起, 相比于混凝土结构, 钢结构优势明显, 往往被建设单位与设计单位作为首选。

1 项目钢结构概况

本文以厦门××商务办公区域开发项目1#~2#连廊钢结构工程为例。钢结构连廊连接1#-2#楼, 总标高25.93m, 实际离地17.93m, 总长23.179m, 廊宽3m, 廊高5m, 连廊从1#楼四层连接到2#楼二层, 连廊立柱两端高差11.4m, 1#楼连廊底部离地15.7m, 2#楼连廊底部离地4.3m, 总用钢量54.212t。吊装作业在地下室顶板上进行施工。

2 钢结构连廊吊装前预埋件检查

复查预埋件与结构安装有关尺寸, 其结果应符合支承表面标高允许偏差±1.5mm、不水平度允许偏差1/1500;预埋钢梁 (任意) 在支座范围内允许偏差±1.5mm、在支座范围外允许偏差1/1500[1]。

如与图纸不符或偏差值过高, 应及时与监理单位、建设单位沟通, 最后由设计单位出具变更图纸或设计变更单才开始施工。

3 钢结构连廊加工及运输进场

(1) 主钢构件在工厂下料、分段预制、抛丸除锈Sa2.5级、刷车间底漆成半成品后运至安装现场拼装。

(2) 其余构件在工厂制作检验合格后依据安装顺序分单元成套供应, 构件运输时根据长度、重量选用车辆, 构件在运输车上要垫平, 超长要设标志, 绑扎要稳固, 还要注意两端伸出长度、绑扎方法、构件与构件之间垫块, 保证构件运输不产生变形, 不损伤涂层。装卸及吊装工作中, 钢丝绳与构件之间均须垫块加以保护。受场地影响, 构件无法直接卸到吊装现场, 暂放在施工现场其他空闲的场地上, 用吊车卸车, 再二次转运至组装吊装现场。

(3) 依据现场平面图, 将构件堆放到指定位置。构件存放场地须平整坚实, 无积水, 构件堆放底层垫无油枕木, 各层钢构件支点须在同一垂直线上, 以防钢构件被压坏和变形。构件堆放后, 设有明显标牌, 标明构件的型号、规格、数量以便安装。

(4) 构件运至现场后, 应按施工图进行分类、清点、复核尺寸、标识, 核查质量证明书、设计更改文件、构件交工所必需的技术资料。

(5) 构件运至现场后, 项目部应及时对每段构件进行验收, 并按规范填写验收单。

(6) 梁段二次转运、货物堆放及吊车摆位如图1。

4 钢构件现场吊装

4.1 吊装顺序

根据现场施工环境, 第一步:先用25t吊车在1#吊位将所有材料卸至平台空地;第二步:用25t吊车在2#吊位吊装1#楼左右立柱、链接杆;第三步:用25t吊车在3#吊位吊装2#楼左右立柱及连接杆;第四步:将连廊主结构吊至现场拼装;第五步:用70t吊车将连廊结构单侧分开起吊, 并安装至左右两边立柱上;第六步:用25t小吊车拼装左右小型连接件, 吊装楼承板及顶部结构。

4.2 吊装构件参数

连廊单侧结构构件重9t, 计划采用70t吊车。1#楼立柱上下段重2.5t、2#楼立柱重2t、上下部斜撑杆件重1.5t, 计划采用25t吊车。

5 起重机吊重计算书

5.1 70t吊车计算

采用70t吊车吊装构件时, 取最重构件连廊单侧结构进行计算。

(1) 起重力计算。

取构件自重9t, 即Q1=9t, 考虑索具重量Q2=0.5t。即:Q≥9.5t。

(2) 起重高度计算。

式中:H———起重机的起重高度 (m) , 停机面至吊钩的距离;

H1———安装支座表面高度 (m) , 停机面至安装支座表面的距离;

H2———安装间隙, 视具体情况而定, 一般取0.2~0.3m;

H3———绑扎点至构件起吊后底面的距离 (m) ;

H4———索具高度 (m) , 绑扎点至吊钩的距离, 视具体情况而定。

取H1=20m, H2=0.2m, H3=3m, H4=5m。选用起重机的起重高度H≥29.2m, 起重高度取30m。

(3) 起重臂长度计算。

式中:L———起重臂长度 (m) ;

H———起重高度 (m) ;

h0——起重臂顶至吊钩底面的距离 (m) , 取5m;

h——起重臂底铰至停机面距离 (m) , 本工程取1m;

α——起重臂仰角, 一般取70~77°, 本工程取70°。

吊车工作半径取12m, 综合考虑 (1) 、 (2) 、 (3) 及起重机的工作幅度, 参考70t吊车性能参数表, 70t吊车可起吊11t>9.5t, 选用70t汽车吊满足施工要求。

5.2 索具、卡环等工具的选择

(1) 板梁重量计算。

计算以9t单侧钢结构连廊为验算对象。

(2) 钢丝绳拉力计算。

式中:N———每根钢丝绳索具的受拉力;

G———构件质量;

n———吊索根数;

α———吊索钢丝绳与板梁水平夹角;

P———吊索钢丝绳的破断拉力;

K1———吊装时动载系数, 取1.2;

K2———吊索钢丝绳的安全系数, 取6。

梁板质量G=90k N, α取45°

拟选用6×37丝, 钢丝绳φ43mm, 公称抗拉强度1700N/mm2, 破断拉力总和1185k N。

式中:SP———钢丝绳的破断拉力, k N;

ΣSi———钢丝丝绳规格表中提供的钢丝破断拉力的总和, k N;

Ψ———钢丝捻制不均折减系数, 对6×37绳, Ψ=0.82。SP=0.82×1185=971.7k N

∵N=155.9k N<P/K=971.7/6=161.95k N

∴选用6×37丝, 钢丝绳φ43mm, 公称抗拉强度1700N/mm2, 破断拉力总和1185k N, 故钢丝绳满足要求。

(3) 卡环的选择计算。

吊装质量最大支撑时拉力N=38.1k N, 卡环的允许荷载[FK]=40d2, 拟选用17.5型卡环, 查手册【2】15-15表得知d=64mm

因此, 采用汽车吊时选用17.5型卡环。

5.3 抗倾覆验算

为保证汽车吊在吊装过程中的稳定, 需进行抗倾覆验算, 即需使稳定力矩大于倾覆力矩。以9t单侧连廊为验算对象, 查规范【3】可知:

式中:KG———自重加权系数, 取1;

KQ———起升荷载加权系数, 取1.15;

KW———风动载加权系数, 取1;

MG、MQ、MW为汽车吊自重、起升荷载、风动荷载对倾覆边的力矩, N.m, 覆边的力矩, N·m;

汽车吊工作时受力如图2。

5.4 支承点承载力验算

(1) 最不利情况下单根支腿荷载。

汽车吊工作时最不利的情况是3点着地, 也就是3个支腿支持着整台吊车的重量 (包括自重和荷重) ,

即单个支腿最大承载力=1/3 (G+Q) =1/3 (44.8+9.5) =18.1t

式中:G——汽车吊自重, 取70t吊车验算, 为44.8t;

Q——汽车吊最大荷重 (额定荷重) , 为9.5t。

(2) 受力计算及楼板承载力符合计算。

根据设计图纸总说明, 1#地下室顶板活荷载70k N/m2, 汽车吊作业时每个支腿下垫0.2m×0.2m×1.5m长枕木3根, 所以单根支腿受力面积为0.2×3×1.5=0.9m2。

汽车吊最不利状态为支腿位于板跨中间, 板跨度为6m, 则最大弯矩为:

1.3为活荷载系数。

根据规范【4】中附录B--楼面等效均布活荷载的确定方法, 可知楼板上局部荷载 (包括集中荷载) 的等效均布荷载qe=8Mmax/bl2。

l———板的跨度, b———板上荷载的有效分布宽度, Mmax——剪支板的最大弯矩。

其中Mmax=352.95k N·m, l=6m, b=6.4m (根据附录B中B.0.5的第2种情况取值) 。所以楼面等效均布荷载qe=8×352.95/6.4×36=12.26k N/m2<结构设计的楼板活荷载70k N/m2。

结论:70t汽车吊在首层楼板上进行钢结构安装作业时地下室顶板受力满足要求。为了增加安全保险系数, 在地下室顶板吊车支腿处, 采用钢管支撑进行回顶加强。

5.5 构件吊点计算

当两吊点对称布置在结构中心的两侧时, 由于构件自身的重量, 将使吊点处产生负弯矩 (构件上缘受拉) , 跨中部分产生正弯矩 (构件下缘受拉) , 通过对称移动两吊点位置, 就可使吊点处的正弯矩等于负弯矩, 构件相对稳定。

设构件长度为L, 构件自身的均布荷载为q, 两侧端悬臂部分长为a, 两吊点及跨中位置为A、B、O, 如图3所示:

吊点处的弯矩MA=qa2/2,

构件跨中弯矩MO=q L2/8-q La/2,

取MA=MO, 则a=0.207L。

本工程单侧连廊长度为23.17m, 故吊点位置为距构件两端4.8m处, 其他小构件参照0.207L确定吊点。

6 吊装注意事项

(1) 工程中所使用的吊装设备、桅杆、滑轮、钢丝绳等应严格按照《钢结构工程施工验收规范》 (GB50755-2012) 进行工厂预制、验收, 并在进入施工现场使用前作负载试验。

(2) 进场的机械起重设备使用前, 经有关人员审核, 查证合格后方可允许使用, 严禁使用证照不全、年检不合格的机械设备。

(3) 桅杆作业时对地倾角保证为大于15°。

(4) 对于关键受力部位, 例如锚点、绑扎点与导向滑轮, 必须明确专人负责。

(5) 每件梁段必须试吊, 将工件吊离地面200~500mm, 检查各受力部位, 确认正常后方可以正式起吊。

(6) 现场设电工、钳工各一名维护现场机械设备与电气设备正常运转。现场设专职安全员一名, 检查督促施工操作。

7 结束语

钢结构连廊合理解决了两个建筑物之间室外不同高差的连接, 使两栋楼之间的交流变得紧密。通过对吊车、索具选择、吊点、抗倾覆、支承点承载力、吊点等进行计算, 合理确定钢结构吊装技术要点, 即做到经济合理, 又能确保工程施工安全。

参考文献

[1]GB50755-2012, 钢结构工程施工规范[S].

[2]周水兴.路桥施工计算手册[M].北京:人民交通出版社

[3]GB/T3811-2008, 起重机设计规范[S].

[4]GB50009-2012, 建筑结构荷载规范[S].

连廊结构 篇2

甲方：常州钢构建设工程有限公司.（以下简称甲方）乙方：江苏瑞峰建设工程有限公司（张善和队）

为贯彻“安全第一、预防为主”的方针，根据《安全生产法》、《建筑工程安全管理生产条例》的有关规定，明确的安全生产责任，确保施工安全，双方在签订建筑安装工程合同的同时，特签订本协议。

一、承包工程项目

1、工程项目名称：万博国际广场大、小采光顶、连廊钢结构工程

2、工程地点：：常州市怀德桥旁

3、承包范围：大、小采光顶及连廊钢结构图纸上所有构件及配件的现场安装，拼装，滑移，焊接。大、小采光顶及连廊预埋件的化学锚栓的施工。

4、承包方式：综合单价包干

5、工程开工期限：2012年2月8日

6、开工日期：2012年2月8日

二、协议内容

1、乙方必须认真贯彻国家和上级劳动保护、安全生产主管部门颁发的有关安全生产、消防工作的方针、政策，严格执行有关劳动保护法规、条例、规定。

2、甲方同业主大合同中的安全约定对乙方同样有效，乙方应严格遵守。

3、乙方应按照要求编制施工组织方案，制定有针对性的安全技术措施，报甲方技术部门审批。并严格按照经审批的施工组织设计和有关要求进行组织施工。

4、施工前，乙方应组织召开管理、施工人员安全生产教育会议，详细介绍施工中有关安全、防火等规章制度及要求，乙方必须检查、督促施工人员严格遵守、认真执行。

5、乙方在施工前，必须为其全部参加施工的人员办齐人生意外伤害保险。（明细报单交由甲方检验，备案）

6、施工期间，乙方指派方指派贺国强同志负责检查督促乙方。

7、乙方在施工期间必须严格执行和遵守甲方的安全生产、防火管理的各项规定，以及业主方对现场安全的有关规定，自觉接受甲方和业主方的监督、检查和指导。对查处的隐患，乙方必须限期整改。

8、在生产过程中的个人防护用品，由乙方自理，甲方应督促现场施工人员自觉穿戴好防护用品。

9、乙方对所处的施工区域、作业环境、操作设施设备、工具用品等必须认真检查，发现隐患，并立即落实整改，经整改后方可进行施工。确保所处的施工场所、作业环境、操作设施设备、工具用品等符合安全要求和处于安全状态，对施工过程中由于上述因素不良而导致的事故后果自负。

10、乙方在施工期间所使用的工具和设备均由乙方自备。如遇在施工过程中乙方必须向甲方借用或租赁，应有双方有关人员办理借用或租赁手续，借出方应保证所借出的设备、工具完好并符合安全要求，借入方必须进行检验并做好书面记录，借入方一经接收，设备和工具的保管、维修应由借入使用方负责。在使用过程中，必须严格执行安全

操作规程。由于设备、工具因素或使用操作不当而造成伤亡事故，由借入使用方负责。

11、乙方人员，对施工现场的脚手架、各类安全防护设施、安全标记、警告牌不得

擅自拆除、更动。如果确实需要拆除、更动的，必须经工地施工负责人和甲方指派的安全管理人员的同意，并采取必要可靠的安全措施后方能拆除、更动。

12、特种作业必须执行国家《特种作业人员安全技术培训考核管理规定》，经省、市、地区的特种作业安全技术考核站培训考核合格后持证上岗，并按规定定期复审：中、小型机械的操作人员必须按规定做到“定机定人”和有证操作：起重吊装人员必须遵守“十不吊”规定，严禁违章、无证操作：严禁不懂电器、机械设备的人员擅自操作使用电器、机械设备。

13、乙方必须严格执行各类防火防爆制度，易燃易爆场所严禁吸烟及动用明火，消

防器材不准挪作他用。电焊、气割作业应按规定办理动火审批手续。严格遵守“十不烧”规定，严禁使用电炉，冬季施工如必须采用明火加热的防冻措施时，应取得甲方防火主管人员的同意，落实防火、防中毒措施并派专人值班。

14、乙方需用甲方提供的电器设备，在使用前应先进行检测，并作好检测记录，如

果不符合安全规定的必须及时向甲方提出，甲方应积极整改，整改合格后方准使用，违反本规定或不经甲方许可，擅自乱拉电器线路造成后果均由肇事者单位负责。

15、乙方在施工中，应注意地下管线及高压架空线路的保护。甲方对地下管线及障

碍物应详细交底，乙方应贯彻交底要求，如遇有情况，应及时向甲方有关部门联系，采取保护措施。

16、贯彻谁施工谁负责的原则。乙方在施工过程中，必须自觉遵守各项安全规章制

度，如在施工过程中因乙方造成伤亡、火警、火灾、机械等事故，则一切责任由乙方负责。

17、乙方应向甲方缴纳“安全保证金” 产设施的投入保证书。

18、其他未尽事宜：

19、本协议一式三份，甲方安全设备管理部、项目部、乙方各执一份，经立约双方签字、盖章生效，乙方必须共同严格执行。

20、本协议同工程合同正本同日生效，由于违反本协议造成的伤亡事故，由违约方

承担一切经济损失。

甲方（盖章）：乙方（盖章）：

代表（签字）：代表（签字）：

安全设备管理部（签字）：电话：

电话：地址：

大跨度钢结构连廊吊装施工技术 篇3

本工程为南昌市绿地新都会38#~39#楼钢结构连廊工程, 由两榀H型钢桁架及其上下弦连杆组成, 在钢桁架下弦上设有压型钢板及混凝土楼承板。H型钢桁架下弦两端通过球形支座与砼牛腿上的预埋件焊接连接, 钢桁架上弦两端与砼柱上的预埋件采用高强螺栓连接。砼牛腿标高为18.70m。钢结构桁架廊道长43.4 m, 高6.3 m, 其中钢桁架高为4.4m。钢结构总重量约为150吨。

2 方案选择

整个桁架外形尺寸较大, 若在工厂作整体拼装焊接, 易造成运输困难, 因而本工程采用工厂加工构件, 现场拼装的方式, 将连廊的两榀桁架先在地面安装位置附近整体拼装好, 然后采用双机抬吊分别将其吊至安装位置, 两榀桁架就位后, 再在高空散装桁架间的连杆, 最后安装围护系统等。

3 施工方法

将两榀桁架先在地面安装位置附近整体拼装好, 然后采用双机抬吊分别将其吊至安装位置, 先吊远离吊机站位处一榀, 后吊离吊机站位处较近一榀。两榀桁架就位后, 再高空散装桁架间的连杆。

3.1 施工工艺

施工工艺流程:构件加工厂制作→运输至现场→构件编号→第一榀桁架拼装→第一榀桁架吊装 (远离吊机站位处一榀) →第二榀桁架拼装→第二榀桁架吊装 (离吊机站位处较近一榀) →系杆和腹杆的安装→围护系统安装。

3.2 主要施工方法

本工程单榀桁架自重约36吨, 桁架吊装选用一台200吨和一台130吨的吊车采用双机抬吊的方式跨外吊装。

3.2.1 现场吊机布置

根据现场情况, 吊车的停放点只能位于建筑物边。吊机站位处建筑物边离最远一榀桁架的最小距离为11米, 最大距离为18米。

吊车的位置安排为:将130吨的吊车定位在22、23轴和E、F轴相交位置处, 200吨的吊车定位在17、18轴和D、E轴相交位置处。

3.2.2 主桁架吊装

a.主桁架吊装要求:钢桁架长度为43.4米, 采用4点绑扎, 双机抬吊。b.整个钢连廊分为两榀竖向桁架进行拼装及吊装, 桁架拼装在安装位置下方一层楼面上进行。吊装时桁架上应绑扎圆木杉杆或木方, 作为临时加固措施, 防止损伤构件。为使桁架吊起后不发生大的摇摆, 起吊前应在钢架两端绑扎溜绳或稳绳, 随吊随放松, 以保持其正确位置。c.吊点的设定。本工程吊装桁架总长约43.4米, 现设置四个吊点进行双车抬吊, 按吊点和重量来分配, 分别在距桁架两端第三个上弦节点和第五个上弦节点位置各设置一个吊点, 既共设四个吊点。d.吊升、对位及临时固定。 (1) 桁架在起吊前应进行试吊。即将桁架平行起吊到距地面200~300mm高度, 检查各钢丝绳受力是否均匀, 持续5min后, 如情况良好, 方可正式起吊。 (2) 桁架吊升时先将桁架吊离地面约200~300mm高度, 然后将桁架转至吊装位置下方, 再将桁架提升至超过安装位置约300~500mm, 然后将桁架缓慢降至安装位置进行对位, 安装对位应以建筑物的定位轴线为准。桁架对位后, 将桁架上弦与侧向预埋板上的连接板用高强螺栓连接。并立即对桁架进行临时固定。临时固定采用钢揽绳, 在桁架两侧各设两道钢揽绳。临时固定稳妥后, 吊车方可摘去吊钩。 (3) 按上述吊装方法, 将另一榀桁架吊装就位。e.校正和最后固定。桁架经对位、临时固定后, 主要校正桁架垂直度偏差。检查时可用垂球或经纬仪, 校正无误后, 将桁架下弦与球形支座焊接连接。焊接时应采用对称施焊, 以防焊缝收缩导致桁架倾斜。

3.2.3 吊装其余钢构

由一端向另一端安装, 先安装下弦腹杆, 再安装上弦腹杆及水平支撑, 最后安装维护系统。可采用50吨汽车吊协助安装。螺栓先不要拧紧, 以便调正校直, 在调整完成后应拧紧所有螺栓。

4 钢结构吊装施工验算

4.1 钢桁架吊装验算

两榀桁架尺寸、重量、起升高度均相同, 只是靠近吊机站位一侧与远离吊机站位一侧的工作半径不同, 我们只需验算远离吊机站位一侧的即工作半径较大的一榀。桁架长度为43.4m、高度为4.4 m, 重量为36T, 起升高度为29.03m。

4.1.1 200吨汽车吊吊装验算。

查200吨汽车吊机机械性能表:回转半径为22米, 主臂伸出长度39.9米, 起升高度为33.3米, 吊机的起重量为21.8T。a.安装所需起升高度H≥h1 (构件的竖向高度) +h2 (安装所需的工作间距) +h3 (构件顶面距吊钩的距离) +h4 (构件安装标高) =0.44+0.3+4.34+23.95=29.03m起升高度满足要求。b.吊装验算如下:吊装载荷:Q1=Q (桁架重量的一半) +q1 (吊钩重) +q2 (吊索具重) =36/2+0.3+0.25=18.55T<21.8 T。结论:安全。

4.1.2 130吨汽车吊吊装验算。

查130吨汽车吊机机械性能表:回转半径为16米, 主臂伸出长度34.88米, 起升高度31米, 吊机的起重量为20T。

a.安装所需起升高度H≥h1+h2+h3+h4=0.44+0.3+4.34+23.95=29.03m

起升高度满足要求。

b.吊装验算如下:吊装载荷:Q1=Q+q1+q2=18+0.3+0.25=18.55T<21 T。结论:安全。

4.2 吊绳的校核

钢丝绳 (钢丝芯) 规格选择6*37+FC, 钢丝绳的强度等级为1770MPa, 钢丝绳的直径为16mm, 最小破坏拉断拉力为163000N (查表得) 。对吊装钢梁的钢丝绳的夹角选择为45°, 以减小吊装时钢丝绳的拉力S。

钢丝绳的安全荷载 (允许拉力) [P]按下式计算

式中:Sb—钢丝绳破坏拉断拉力, Sb=α*P;P—钢丝绳的破坏拉断拉力 (N) ;α—钢丝绳的不均匀荷载系数, 对6*37+1的钢丝绳, 查表得知α为0.82;K—吊装安全系数, 对本吊装, 取K=8

而每根钢丝绳夹角为45°时所受到的拉力S=G/ (2*sin45°)

=18000/ (2*0.7071)

=12728.04<[P]=16707.5N, 所以, 所选择的钢丝绳满足吊装的要求。故选用钢丝绳为:直径16mm、公称抗拉强度1770Mpa的6×37钢丝绳 (钢芯) 可满足吊装要求。卡环选用1.7号卡环 (查吊装手册知:1.7号卡环的安全使用负荷为17150N, 满足要求) 。

结束语

本大跨度钢结构连廊安装工程, 通过拟定可靠、合理的技术方案, 达到了预期目的, 取得了良好的经济效益和社会效益, 可为同类工程参考。

参考文献

[1]冶金工业部建筑研究总院.GB50205-2001钢结构工程施工质量验收规范[S].北京:中国计划出版社, 2002.

连廊结构 篇4

昆山浦东软件园总部办公大楼工程位于昆山市巴城镇,西邻阳澄湖,东邻巴城湖,拟建场地位于昆山浦东软件园内,属昆山浦东软件园第一幢标志性建筑,抗震设防烈度为6度;建筑由南北两个主楼及1层地下室组成,建筑使用功能为综合办公楼,南、北塔楼在13层(标高46.25 m)处设置廊桥相连,钢连廊长32 m,宽5.7 m,高50 m(钢梁梁顶标高),由北京时空筑诚建筑设计有限公司设计,中国建筑第八工程局有限公司承建。钢连廊平面位置图见图1。

2钢连廊施工方案

大跨度钢结构安装大体上分为两大类:高空散装和地面拼装后吊装。对于本工程而言,钢连廊位于高空46.3 m,单个构件重量大,若采用高空散装,则需要搭设高大的脚手架,成本较大;且连廊高空组装、焊接工作量大,难以保证质量,而且存在较大的安全隐患,还会对后续专业的施工带来一定的不利影响。综合考虑后,决定采用地面拼装再利用大吨位吊车整体吊装的施工方案。

3吊装机械设备选择

钢桁架由加工厂拼装,利用300 t汽车吊进行安装,汽车吊停放于已施工地下室顶板区,300 t汽车吊主臂半径16 m,吊重27 t。因所有钢梁为均匀梁,重心与中心重叠,采用两点吊装法,吊索夹角为45°,见图2。1)起重重量:20(单拼桁架重量)×1.1(不均匀系数)×1.2(荷载系数)=26.4 t;2)起升高度:0.5 m(地面高差)+50.25 m+3.5 m(索具高度)+1.5 m(吊钩安全距离)=55.75 m;3)根据吊机性能表选用300 t汽车吊,当工作幅度16 m、臂长60 m,起升高度58 m大于55.75 m、起重重量29 t(提供数据出处查吊车参数表)大于26.4 t时,满足吊装要求;4)吊装时两根吊索受力,每根吊索受力为1.32÷(2sin45°)×9.8=9.15 kN,选用6×37+1,D=19.5 mm、抗拉强度为1 667 N/mm2的钢丝绳时,允许拉力[Fg]=aFg/k=0.82×218.5÷8=22.4 kN>9.15 kN,满足要求。

4行走路线及结构加固

钢连廊的吊装位置在垂直下方的混凝土结构顶板上进行,吊车需在结构板上行走及吊装,行走时12个轮子每个轮压为60 kN,顶板设计荷载为55 kN/m2,无法满足300 t吊车工作荷载,因此地下室顶板、梁需要加固处理:

1)事先确定吊车行走路线及打腿位置,在其行走路线上满铺16 mm钢板,吊车在地下室行走须以低于2 km的速度行驶;因吊车四个支座处反力为350 kN,梁板承载力无法满足要求,吊装时考虑将吊车起吊位置时支腿放于地下室柱头处(支腿下设置4 m×2 m的路基箱),柱子承载力为168 kN,满足要求,见图3～图5。

2)在吊车行走路线上主次梁下,采用36c工字钢顶紧,工字钢上下均采用16 mm(600×600)钢板焊接封口,立柱间剪刀撑采用114 mm×4 mm圆管每隔3 m焊接相连(焊缝高度不小于10 mm),如图6～图9所示。

5施工工艺

施工流程图见图10。

6施工注意事项

1)本工程单榀桁架重20 t,根据起重机械性能,采用绑扎两点起吊,为避免起吊时吊索磨损构件表面,在吊索与构件垫以麻袋或木板,绑点位于桁架中心点向两边5 m的地方。2)吊车起吊前必须进行试吊,试吊时距离地面1 m,静止10 min后,检查钢丝绳与扣件有无松动,无松动方可进行吊装。3)吊车把钢梁吊装就位后,放在减震器上,测量好垂直和水平度后,与预埋件焊接,墙面用阻尼器连接固定。4)必须让有经验的工人进行安装,工人必须有高空作业证,电焊工证等,安装前安装工人必须先用安全带与混凝土结构可靠连接,先安装左侧弦(重量约20 t),再安装右侧弦(重量约20 t),最后安装上下弦间连接杆件。 5)在46 m的楼层南北处各有4名安装工人,由2人拉好固定绳索,防止钢梁位移,钢梁定位平稳后,进行固定和穿高强螺栓;连接时,高强螺栓应穿入自由,不得强行打入和气割扩孔,穿入方向在便于扭矩扳手操作的基础上应保持一致。6)预埋件应在混凝土浇筑及吊装前由技术、质检部门会同业主、监理共同进行验收,对不符合要求或超出规范要求的,整改完成后方可吊装作业。两边基础高低差应小于10 mm,轴线偏差小于10 mm。7)当起重机吊放重物时,现场指挥者不得离岗,严禁现场吊钩吊着东西而现场无人;风力超过五级、雨天、雾天禁止高空吊装及安装作业。

7结语

针对昆山软件园总部办公大楼高空钢连廊的大跨度、单构件重量大等结构特点,通过工厂拼装、局部结构加固、大吨位吊车高空整体吊装等施工方法,很好的解决了大吨位吊车行走及整体吊装时地下室顶板承载力不足和搭设满堂脚手架操作平台施工周期长、材料投入大等的问题,既满足了施工荷载要求,完成高空钢连廊的施工,又简化了工艺,加快了施工速度,降低了一次性投入。另外通过施工过程的严格组织与实施,确保工程质量和施工安全,同时也为今后类似高空大跨度钢连廊的施工提供借鉴意义。

参考文献

[1]GB 50205-2001,钢结构工程施工质量验收规范[S].

[2]罗永锋,遇瑞.长沙中天广场钢结构连廊整体吊装[J].施工技术,2007(10):8.

[3]赵大鹏,陆春.上海虹桥综合交通枢纽西航站楼高空连廊安装技术[J].建筑施工,2010(8):2-5.

连廊结构 篇5

淮北矿业办公中心主楼工程钢结构连廊, 由于业主要求空间利用率大, 所有结构不能采用纯钢结构体系, 固设计将结构设计成东西向30 m采用型钢混凝土组合结构, 南北跨度33 m采用钢筋混凝土与东西向型钢混凝土梁组合空间结构, 这种结构形式减少了桁架结构的受力杆件, 大大增加了空间利用率。连廊底层距地73 m, 连廊檐口距地93.5 m, 型钢梁截面成工字型, 钢材等级为Q345C与Q345GJC, 连廊型钢总重量约为400吨, 该工程创优目标是确保“鲁班奖”。由于该工程结构形式独特, 与国内传统纯钢结构连廊施工有别, 本工程高空型钢混凝土梁模板施工无成功经验借鉴, 经项目策划采用高空反吊模施工可解决施工困难。

2 工艺流程

H型钢安装→测量放线→安装吊杆及主次龙骨→安装梁底模→梁模起拱→绑扎钢筋与垫块→安装两侧模板→固定梁夹→安装梁柱节点模板及楼板模板→检查校正→安梁口卡→吊模固定。

3 吊模施工技术

本工程17层主梁梁底离地72.75 m, 如此大的高差, 采用落地脚手架体系极不合理, 故决定采用高空吊支模方法, 利用17~19层钢结构桁架体系作为受力载体, 在各层钢桁架上布设间距1500 mm的600×200×9×14热轧H型钢, 利用各层安装的热轧H型钢进行吊模安装及钢筋绑扎、混凝土浇筑, 使每层荷载作用在各层型钢梁上, 避免上部荷载集中传递到下层结构。17结构施工操作平台与上部钢结构在首层楼面拼装完成后, 采用整体同步提升。

3.1 吊模设计

整个过程中施工的难点是架空平台面板及梁的混凝土施工, 首先板面距地面高差大, 同时梁之间跨度大, 结构设计桁架为空腹桁架结构。根据现场的实际情况, 针对面板施工的具体条件, 我部拟订了吊模施工方案。利用17~19层钢结构桁架体系作为受力载体, 在各层钢桁架上垂直于型钢框架梁布设间距1500 mm的600×200×9×14热轧H型钢, 利用H型钢作为吊模支点, 吊杆采用φ18钢筋, 吊点间距为1000 mm×1500 mm, 吊模主龙骨选用12槽钢间距1000 mm, 模板背楞选用40 mm×90 mm木方间距150 mm, 模板选用17厚覆膜木模板, 底模标高通过紧松螺帽调节, 拉杆要用25的PVC管套住, 这样拉杆可以重复使用, 也便于拆除底模。

吊杆分别进行验算:

单根主龙骨所受总重力为:G=1.0×1.2×0.7×25=21 k N

施工荷载及浇注砼冲击荷载:P=10 k N

单根吊带总荷载:Q=G+P=31 k N

均布荷载:q=Q/3=10.3 k N/M

跨中弯距:M A B中=1/8Q l 2-1/2qa2=2.588 k N

而12槽钢WX=62.137>7.825

故12槽钢按照上述布置能满足使用要求。

Φ1 8拉杆的验算, 单根拉杆承重为15.5 k N。

故选用φ18拉杆能满足使用要求。

4 质量控制要点

4.1 保证项目

(1) 吊模支点桁架必须有足够的刚度, 能确保支撑混凝土重量, 模板及其吊杆必须有足够的强度, 刚度和稳定性。

4.2 基本项目

(1) 吊杆加工采用一级20圆钢现场套丝, 且套丝长度不小于200 mm, 确保附加型钢安装误差可调节模板标高, 确保符合设计要求。 (2) 附加型钢定位必须与混凝土结构梁分布确保一致, 保证U型吊杆安装在结构梁正中, 避免混凝土浇筑时对附加型钢产生偏心受压。 (3) 吊杆安装时在穿楼板处加设PVC套管, 可保证吊杆拆卸方便, 可周转使用, 选用槽钢作模板支撑龙骨, 需再槽钢凹槽内设木方, 避免次龙骨木方被槽钢槽口剪断。 (4) 底模安装时需进行现场放样, 根据U型吊杆布置的间距对模板进行开孔, 模板加固时设置双防滑螺帽, 并用钢管将所有吊模连接成整体。 (5) 为确保模板能拆除, 需在吊模底部, 搭设反吊操作架。为确保附加型钢在受力时不发生倾覆, 在附加梁顶部设置拉杆。 (6) 模板与混凝土的接触面应清理干净, 并涂刷脱模剂措施。

5 吊模施工效果

淮北矿业办公中心 (主楼) 型钢混凝土高空连廊反吊模施工技术经实践证明, 此技术施工操作安全, 能大大降低施工成本, 采用此模板施工技术混凝土成型质量好。

6 结语

实践证明:型钢混凝土高空连廊反吊模施工技术是解决超高型钢混凝土结构支模难的最有效方法。反吊模施工可利用型钢混凝土组合结构钢骨作为吊模支点, 替代了落地式满堂脚手架钢管支模, 工艺简单、操作方便、劳动强度低、施工质量、安全有保障。吊杆安装与拆除极为方便, 不仅节约了大量的模板支撑体系的用工用料, 而且大大加快了施工进度, 经济效益和社会效益显著。由于节约大量周转料具的投入, 有利于文明施工和各种资源较好的利用, 节约了不少额外费用。

参考文献

[1]高层建筑混凝土结构技术规程JGJ3-2010.

[2]钢结构工程施工质量验收规范[Z].GB5025-2001[Z].

大跨度钢连廊高空散装施工工法 篇6

关键词：高空大跨度钢连廊,拼装平台,高空散装

1 工程概况

南昌市绿地新都会38～39号楼钢结构连廊工程,位于38～39号楼3层与4层之间。本项连廊工程为钢桁架结构,跨度29 m,宽度19.5 m,高度4.5 m,共3榀焊接H型钢钢桁架,桁架上下弦均用次钢梁连接,桁架连接采用栓焊节点,主次梁连接采用高强螺栓节点。3层钢梁底标高为8.4 m,4层钢梁底标高为13 m。施工现场场地狭小无大型起重机械作业场地。钢桁架示意图见图1所示。

2 方案选择

高空大跨度钢连廊施工,目前国内施工方法较多,但一般需采用大型起重设备或特殊提升设备,在现场没有大型起重设备作业场地及钢架整体拼装场地或没有特殊提升设备的情况下,我公司根据现场实际情况及企业现有设备情况,采用高空散装施工方法,保质保量保安全的完成了几个类似大跨度钢连廊的施工,取得了较好的经济效益和社会效益。

我公司采用拼装平台高空散装法对上述工程进行了施工,钢桁架上下弦钢梁总长25.5 m,为减小吊装起重量,将其分成3段制作,中间段长13 m,两端各6.25 m长。

为减小吊机工作半径,支撑脚手架采用分段搭设,先搭设AH轴及AG轴桁架脚手架支撑平台,吊装完这两榀桁架及连接次梁后,脚手架支撑平台延伸至AD轴桁架处,安装AD轴桁架。每段脚手架第一次均搭设至桁架下弦梁8.4 m标高处,第二次搭设至桁架上弦梁13 m标高处,桁架上弦钢梁安装完成后,将两端的脚手架降至桁架下弦梁8.4 m标高处,安装中间的腹杆,再将中间脚手架降至桁架下弦梁8.4 m标高处,安装中间的腹杆。支撑脚手架搭设平意图如2。

根据吊装重量及吊车的工作半径、起升高度,选用一台130 t汽车吊进行吊装。

钢桁架廊道的吊装位置处于两建筑物中部,吊装AH轴及AG轴桁架时吊机站位于两建筑物中部AE轴×(A12～A13)轴处,搭设AH轴及AG轴桁架脚手架操作平台;吊装AD轴桁架时吊机站位退后于两建筑物中部AC轴×(A12～A13)轴处,脚手架操作平台延伸至AD轴桁架处,吊车的后支腿支撑在地下室的梁柱上方,支腿下垫6 m路基箱,在吊车作业区域覆砂300 mm,铺6 m×1.5 m路基箱6块,吊车在路基箱上行走,以减小其对地下室顶板的均布荷载,吊机站位图如图3所示。

3 操作要点

3.1 施工准备

1)钢骨混凝土混凝土强度达到施工所需强度,并由现场监理单位发出钢结构安装指令后,方可进行钢结构安装工作。

2)钢结构与钢骨混凝土连接件预埋位置的准确度直接影响结构最终的安装质量,应确保连接件的定位尺寸偏差符合要求。

3.2 支撑脚手架平台搭设

1)在桁架下方搭设支撑脚手架平台,采用扣件式钢管脚手架。

2)脚手架操作平台分阶段搭设:平面位置先搭设第一榀桁架的支撑架,再延伸至第二榀桁架,最后先搭设至延伸至第三榀桁架;立面位置先搭设至桁架下弦处,桁架下弦安装完成后再升至桁架上弦处。

3)应控制好架顶标高,因其将影响钢桁架的安装精度。

4)支撑脚手架平台应进行设计验算,保证其强度、刚度、稳定性。

5)施工过程中应定期对支撑脚手架平台进行观测,以保证其安全。

3.3 钢连廊的吊装

3.3.1 吊车的选择和站位

1)根据现有起重设备、现场情况及吊装起重量、起升高度、作业半径等选择起重机械。

2)为减少起重量将桁架上下弦钢梁分段制作分段吊装,在高空拼装平台上散拼。

3)钢连廊桁架一般有两到三榀,为减小吊机的作业半径,先搭设最外一榀桁架的支撑脚手架,而不要一次性满堂搭设所有桁架支撑平台,第一榀桁架吊装到位后,吊机向后退位,脚手架操作平台延伸至第二榀桁架的下方,然后吊装第二榀桁架,同样方法安装第三榀桁架。

4)钢连廊一般设在两建筑物的中部,其下方通常设有地下室,此时应将吊车的支腿支撑在地下室的梁柱上方,支腿下应垫路基箱,吊车在路基箱上行走,以减小其对地下室顶板的荷载。

3.3.2 桁架吊装

1)桁架吊装顺序

首先吊装离吊机站位处较远的第一榀桁架,再吊装中间的第二榀桁架,最后吊装离吊机较近的第三榀桁架。同一根钢梁先安装两端的,再安装中间段。

2)吊点的设定

桁架上下弦钢梁分段后,长度一般在12 m以下,采用两点绑扎起吊,钢梁吊装时须保持平稳,栓两根棕绳在梁两端,以协助吊车调整方向。

3)吊升、对位及临时固定

①钢梁在起吊前应进行试吊。即将钢梁平行起吊到距地面200～300 mm高度,检查各钢丝绳受力是否均匀,持续5 min后,再看有无下沉现象,如情况良好,可正式起吊。

②将钢梁提升超过安装位置约300～500 mm,然后将钢梁缓慢降至安装位置与预埋件进行对位,钢梁对位后,用螺栓进行临时固定。

③吊装完两端的钢梁后,再吊装中间段钢梁,中间段钢梁与两端钢梁对位时如有偏差,应进行修正,以便中间段钢梁能安装到位。

④第一榀桁架的下弦钢梁安装完成后,将脚手架升至上弦钢梁处,安装桁架的上弦钢梁,然后将脚手架延伸至第二榀桁架的下弦处,安装第二榀桁架的下弦钢梁,再将脚手架升至上弦钢梁处,安装第二榀桁架的上弦钢梁,同样方法安装第三榀桁架,然后将两端的脚手架降至下弦钢梁处,以便安装两端桁架的腹杆,再将中间段脚手架降至下弦钢梁处,安装其间的腹杆,三榀桁架安装完成后,既可安装其间的上下弦连接次梁。

⑤各榀桁架均先用高强螺栓进行临时固定,暂时不要焊接。

4)各榀桁架安装完成后,应对其侧向弯曲矢高、跨中垂直度、挠度等进行调整,调整可采用手拉葫芦和千斤顶进行(侧向弯曲矢高及跨中垂直度偏差用手拉葫芦调整,跨中挠度可用千斤顶进行调整),手拉葫芦固定端可固定在混凝土柱上,千斤顶支撑部位的脚手架需加强。安装次梁时可进一步将桁架的侧向弯曲矢高及跨中垂直度调整到位。

5)最后固定

螺栓先均不要拧紧,以便调正校直,在整体调整完成后应拧紧所有螺栓,然后进行栓焊节点的焊接。

4 结语

为保证钢连廊的安装精度,对整个桁架施工全过程进行了监测。主要监测数据如下:桁架整体平面几何尺寸偏差小于5 mm,跨中挠度值小于5 mm,其它各项质量指标均符合规范要求。实践证明大跨度钢连廊采用高空散装施工是可行的、经济的和安全的,值得推广应用。

参考文献

[1]罗永峰,遇瑞,王朝波,申建义.长沙中天广场钢结构连廊的整体吊装[J].钢结构,2007(09):86-88+41

[2]周杰平,薛冬永.2 200 t大跨度钢连廊地面整体拼装技术[J].建筑施工,2013(05):393-396

[3]寿建军,汪洋,孙占利,沈伟星.菜商业综合体大跨度钢结构连廊吊装技术[J].施工技术,2013(14):18-21

[4]陈焕军,吴同成,蒋新山.高空大跨度钢结构连廊整体吊装旌工技术[J].中国高新技术企业,2011(04):50-53

大跨度钢连廊舒适度分析 篇7

随着我国大规模的土木建设, 各类建筑拔地而起, 建筑楼盖中的振动舒适性问题越来越引起人们的重视, 且楼盖的舒适性问题若出现在工程竣工后, 则解决的难度和代价往往很大[1]。

本文采用有限元分析软件对大跨度钢结构连廊的自振频率和人行荷载下的加速度进行了计算, 结果显示连廊自振频率和加速度响应都满足我国规范的限值要求。

2 人致楼板振动计算理论及舒适度评价标准

2.1 人行激励力计算理论

自从20世纪70年代, 国外一些学者就已对振动舒适度问题进行了部分研究, 但直到20世纪90年代开始, 国内外专家才将舒适度标准用于建筑结构的楼板设计。人致楼板振动舒适度由于人行激励的复杂性、楼板振动模态的不确定性而导致此类标准的确立将有一定的意义[2]。

大多数楼板由于人类活动或者设备振动等重复性荷载而引起振动, 而人类步行荷载由于步行位置变化以及作用力大小变化使得确定楼板的激励荷载变得复杂, 按照描述方法可以分为自激励模型、傅立叶级数模型、随机模型。本文研究分析采用傅立叶级数模型, 公式如下:

其中, P为单人体重;t为时间;αi为第i阶动载系数;fstep为行走荷载基频;φi为初始相位角。

BSI 5400[3]假设行人荷载为一个沿着桥梁结构纵向以v=0.9f0 (m/s) 匀速作用在桥梁结构上的动荷载, 所取得单人竖向荷载为:

其中, f为桥面竖弯频率;180 N的幅值相当于动载因子为0.257 (行人自重按700 N计) 。

BSI 5400 (1978) 未考虑人群荷载, 而瑞典国家道路管理部门颁布用于桥梁设计施工的通用技术规范Bro2004[4]提出了以人群荷载验算人行桥振动舒适性的规范, 其规定竖向步行荷载为:

国际桥梁和结构工程协会IABSE[5]给出的人行荷载傅立叶级数模型运用较为广泛, 其荷载曲线形式为:

其中, P为行人体重;fs为步行频率;α2=α3=0.1;φ1=1, φ2=φ3=π/2。

不同规范提出的人行激励模型适用条件各有不同, 目前运用的比较多的主要是IABSE提出的人行激励时程曲线。

2.2 舒适度评价方法及标准

1) 中国规范相关规定。国内规范主要采用频率调整法以及限制加速度来评价楼板舒适度。JGJ 3—2010高层建筑混凝土结构技术规程3.7.7[6]规定了楼盖结构的竖向振动频率不宜小于3 Hz, 并对竖向振动加速度峰值的限值进行了规定。并在附录A.0.2规定了人行走引起的楼盖振动峰值加速度的近似计算方法, 公式如下:

式中:ap———楼盖振动峰值加速度;

Fp———接近楼盖结构自振频率时人行走产生的作用力;

p0———人们行走产生的作用力;

fn———楼盖结构竖向自振频率;

β———楼盖结构阻尼比;

w———楼盖结构阻抗有效重量;

g———重力加速度。

JGJ 99—98高层民用建筑钢结构技术规程7.3.8[7]对组合板的自振频率有以下的近似计算公式, 但不得小于15 Hz。

其中, w为永久荷载产生的挠度。

2) 国外规范相关规定。国外的评价标准主要有 (ISO2631) 、英国标准BS6841/BS6472、加拿大协会标准 (CSA) 和美国钢结构协会 (AISC 11) 。

ISO2631根据人体各部位受到的各个方向振动的影响而进行了舒适度规定, BSI6841认为人体对振动的反应受振动方向、频率的影响, BS6472规定在工厂和车间内楼盖竖向振动加速度峰值为6.6 cm/s2, 并认为居室的振动环境应至少低于这个值。加拿大协会标准 (CSA) 和美国钢结构协会 (AISC 11) 专门针对楼板的振动问题提出舒适度评价准则。其中AISC 11针对行走激励给出了加速度限值, 具体如表1所示。

本文振动舒适度依据JGJ 3—2010高层建筑混凝土结构技术规程3.7.7进行评价, 并同时采用AISC 11标准, 采用表1所列的加速度限值对连廊舒适度进行评价。

3 工程实例分析

3.1 计算模型

基于人致楼板振动计算理论及舒适度评价标准, 本文选取一大跨度钢结构连廊进行舒适度分析。连廊中间跨度为27 m, 左右两边分别为悬挑16.2 m和10.8 m。连廊由高度为6.5 m的混凝土结构柱支撑, 连廊高度为6.25 m。上下弦采用箱形截面450×400×20×20, 腹杆采用箱形截面400×300×20×20, 上下弦水平支撑采用工字形截面450×200×10×20, 上下弦水平斜撑采用工字形截面250×200×10×12。钢材材性采用Q345, 混凝土材料强度等级为C30, 板厚150 mm。舒适度设计质量源采用恒载、活载标准组合。其中楼面恒荷载为6.35 k N/m2, 活荷载为3.5 k N/m2, 屋面恒荷载为2 k N/m2, 活荷载为0.5 k N/m2。

结构三维模型见图1。

3.2 舒适度分析

人致荷载激励模型采用IABSE提出的连续行走模型, 目前虽然较多规范提出了不同的人致激励模型, 但人致荷载施加于结构的方式, 各规范并未作出详细规定。本文采用连续行走的方法, 将激励施加于楼板中竖向位移最大的节点, 其中考虑人的重量为0.7 k N, 反复3次, 时间间隔0.01 s, 正常行走考虑频率为2 Hz, 时程分析阻尼比取为0.02, 步行时程函数如图2所示。

3.2.1 自振频率

对连廊进行模态分析, 连廊的前6阶模态如图3所示, 第1阶为横向平动, 第2阶为扭转, 第3阶为竖向平动。由图3可知, 连廊在第三阶悬挑端出现了竖向振动, 模态频率为3.53 Hz, 满足JGJ 3—2010高层建筑混凝土结构技术规程3.7.7规定的楼盖结构竖向振动频率不宜小于3 Hz的规定。

3.2.2 行走加速度时程分析

竖向荷载作用下, 连廊的竖向最大变形位置出现在左跨悬挑端, 因此时程分析时人行荷载激励施加于最左端。楼面最左端、跨中以及最右端的楼面加速度相应计算结果见图4。

由图4可知, 在给定的人行荷载激励下, 连廊的最大峰值加速度发生在最大跨度悬挑左侧, 峰值加速度约为1.26 cm/s2, 跨中楼板的峰值加速度约为0.16 cm/s2, 连廊右侧楼板的峰值加速度约为0.29 cm/s2, 均满足JGJ 3—2010高层建筑混凝土结构技术规程的室内连廊的加速度限值0.166 m/s2, 且满足AISC 11中的加速度限值0.015g。

4 结论

本文讨论了各国规范的人行激励力计算模型, 并对各国规范所规定的舒适度评价标准及适用性进行了讨论, 并依据人行激励力计算理论和评价标准对某钢结构大跨度连廊进行舒适度分析。

分析结果表明:

1) 该大跨度连廊的竖向自振频率为3.53 Hz, 满足JGJ 3—2010高层建筑混凝土结构技术规程规定的楼盖结构竖向振动频率不宜小于3 Hz的规定。

2) 在连续行走模式下, 连廊楼板的最大峰值加速度为1.26 cm/s2, 低于JGJ 3—2010高层建筑混凝土结构技术规程以及AISC 11的加速度限值, 满足舒适度要求。

参考文献

[1]黄健, 王庆扬, 娄宇.基于国内外不同标准的人行天桥舒适度设计研究[J].建筑结构, 2008, 38 (8) :106-110.

[2]杨小丁.复杂结构人行激励动力响应及舒适度研究[D].长沙:中南大学土木工程学院硕士学位论文, 2012.

[3]British Standards Institution (BSI) , British standards specification for loads;steel, concrete and composite bridges, Part 2 (BS5400) , London, 1978.

[4]Hauksson F, .Dynamic behavior of footbridges subjected to pedestrian-induced vibrations, Lund University, 2005.

[5]Matsumoto Y, Nishioka T, Shiojiri H, et al.Dynamic design of Footbridges, International Association for Bridge and Structural Engineering, Proceedings of IABSE, 1978.

[6]JGJ 3—2010, 高层建筑混凝土结构技术规程[S].

连廊结构 篇8

中国生物技术学术中心2、3号楼位于北京市五棵松附近, 地上12层, 钢结构连廊位于7、8层, 如图1所示, 其跨度为26m, 宽8.4m, 层高3.725m。下层主梁标高23.29m, 距离下沉广场地面30m。连廊一端为焊接连接, 另一端支撑在活动的橡胶支座上。钢连廊材质均为Q345B。主梁共6根, 规格为H450×250×12×20的焊接H型钢, 最大重量4.2t;次梁为焊接H型钢, 重约1.1t;支撑构件为□200×10的方钢管, 重约0.2t。整个钢连廊重65t。

安装时土建及其他专业正在施工, 外围搭设了双排脚手架。只有连廊所在位置的脚手架已经拆除。现场塔吊在主梁位置起重量为4.27t, 只能满足单根主梁的起重要求。

一、安装方案选择

方案1满堂红脚手架承重平台高空散拼法

钢连廊距离地面约30m, 连廊宽度8.4m。南北方向临空, 脚手架平台整体稳定性难以保证, 费用相当巨大。搭设脚手架所需时间长, 导致总工期加长。

方案2计算机控制油压千斤顶整体提升

该连廊一端搭接在混凝土牛腿和橡胶支座上, 不能直接提升到位, 不便于施工;采用该方案需要全部拆除自下而上的脚手架, 对其他专业施工影响大;该连廊总吨位约65t, 采用该方案虽然安全和质量均能保证, 但单位措施费用过高。

方案3增设临时斜拉索、空中散拼法

主梁规格小, 跨度大, 安装过程中挠度和稳定性不够, 通过增设斜拉索以保证稳定性, 连廊形成整体桁架后再拆除斜拉索。该方案措施费用低, 通过在下方设置安全网等措施能够保证施工的安全。

以上三个方案综合对比如表1所示。

通过综合对比分析, 决定采用方案3。

二、方案的实施

1. 整体施工顺序

主梁拼接→吊装下层主梁→吊装下层次梁和压型板→安装下层竖向支撑→吊装中层主梁→吊装中层次梁和压型板→安装上层竖向支撑→吊装上层主梁→吊装上层次梁和压型板。

2. 主梁拼装

主梁分三段加工, 在现场拼装成整体。利用水平仪和钢尺进行测量, 确保钢梁尺寸和拱度符合要求。

3. 下层主梁的吊装与固定

(1) 由于主梁截面规格为H450×250×12×20, 跨度为26m, 稳定性差, 所以吊点位置利用计算软件对其吊装稳定性进行验算, 根据验算结果最终确定适当的吊点位置。

(2) 试吊:主梁吊装设置四个吊点, 先进行试吊, 塔吊缓慢起升, 使主梁脱离支撑位置20cm, 悬停5分钟。

(3) 正式吊装:试吊无误后正式吊装。主梁两端就位后将焊接的一端与预埋板定位焊固定。

(4) 设置主梁斜拉索

如图2所示, 主梁采用对称的四根斜拉索拉结, 斜拉索下端拉结在主梁中间与腹杆的节点两侧1m处, 上端与12层混凝土梁捆绑 (见图3) , 加力装置为10t倒链。钢丝绳的规格按照承受钢连廊下层和中层构件全部重量选择。

斜拉索设置方法如图4所示, 上端事先固定好, 倒链处于最长状态。主梁就位后, 塔吊不摘钩。操作人员在主梁另一侧牵拉麻绳, 协助将斜拉索下端牵引至主梁中部。再由操作人员将其挂在拉结耳板上。

(5) 斜拉索加力:四根斜拉索挂好后, 挂钩人员回到混凝土结构上。通过倒链同时对斜拉索加力, 在混凝土楼面上观测主梁拱度。起拱达到4cm时, 停止加力。经计算, 主梁在自重作用下挠度约为6.5cm, 故此时钢梁两端不会脱离支座, 可以施工。

(6) 摘钩:斜拉索加力完毕后, 人员沿着主梁移动到吊耳处摘钩。

(7) 焊接主梁:钢梁就位后, 焊接主梁与预埋板之间的焊缝。

4. 吊装、焊接下层次梁和压型板

次梁与主梁为螺栓连接, 次梁吊装时人员需骑在主梁上。次梁安装后铺设压型板。

5. 吊装中层主梁

中层主梁也采用塔吊吊装, 预先将三根竖向支撑安装在下层主梁上, 中层主梁就位后直接支撑在两端支点及竖向支撑上, 如图5所示, 无需对中层主梁临时拉结。

为了便于主梁就位, 8根斜拉索中内侧的4根可以暂时拆除, 由于下层两根主梁和次梁已经组成一个整体, 主梁的侧向稳定性能够保证。

6. 吊装、焊接下层竖向杆件

竖向杆件采用塔吊吊装就位, 安装顺序为从主梁中部向两侧展开。过程中注意观测下层主梁的拱度。全部吊装固定完毕后, 起拱值应为35mm, 如果不足, 则通过斜拉索进行调整。调整到位后, 对竖向杆件焊缝焊接。焊接过程中也要利用水平仪对连廊拱度进行观测。

7. 吊装、焊接中层次梁和压型板

下层竖向杆件安装、焊接、检验无误后开始吊装剩余的中层次梁和压型板, 施工方法与下层次梁和压型板施工方法相同。

8. 卸载斜拉索

在下层和中层主梁安装完毕, 腹杆安装焊接到位, 全部焊接完毕后对斜拉索缓慢卸载, 卸载时利用水平仪观测连廊拱度。

9. 吊装上层主梁、竖向杆件、次梁和压型板

上层主梁、竖向腹杆、次梁和压型板吊装方法与中层主梁等的方法相同。上层主梁施工照片见图6。所有钢构件安装焊接完毕, 浇筑混凝土前起拱值为15mm。

1 0. 安全防护措施

该方案为高空作业, 除了严格遵守相关的建筑安全施工管理规定外, 还必须做好以下几方面的防护工作:

(1) 如图1所示, 作业面及其以外3m范围内均需满铺安全网。安全网四周绑扎在Φ12的钢丝绳上, 四角上的钢丝绳分别捆扎在混凝土柱上。

(2) 安全网下方设置警戒线, 非施工人员严禁进入, 并由专人监控。

(3) 沿主梁位置旁侧, 混凝土结构之间设置安全绳 (Φ10钢丝绳) , 两端捆绑在混凝土柱上。凡到钢梁上作业的人员必须将安全带系在安全绳上, 由专职安全员对防护措施检查无误后才允许其作业。

(4) 作业面下方可燃物必须清理干净, 派专人看火。焊接作业时必须设置接火盆。

(5) 在每层连廊压型板铺设后, 临空位置及时设置护栏。

(6) 每一步施工作业必须在统一指挥下进行, 每一个环节防护措施经检查无误后方可作业。

三、实施效果

钢连廊全部安装时间为10天。最终连廊拱度为2cm, 质量满足设计要求, 施工中未发生任何事故。施工措施费用远远低于搭设脚手架平台进行散拼和计算机控制油压千斤顶整体提升方案。该工程中其他单位承建的另一座钢连廊也完全按照此方案实施, 效果良好。

四、总结

1.对于吨位较小的高空大跨度钢连廊结构, 采用满堂红脚手架平台空中散拼方案和整体提升方案所需的费用均较高。采用增设斜拉索、空中散拼方案, 施工简便对其他专业施工影响小, 能够保证施工安全和质量, 措施费用低, 施工进度快。