浅谈高层建筑钢框架结构施工吊装与连接技术研究
作者:佚名; 更新时间:2014-12-04
论文关键词:高层建筑;钢框架结构;吊装;连接
论文摘要:本文通过工程实例,针对工程难点,详细地阐述了高层建筑钢框架结构的吊装与安装、焊接技术。
1 工程概况
某超高层办公建筑由主楼和裙房组成。地上49层,地下3层,地面高度为183.75m,边长41.16m。外框为箱形钢柱,框架梁为H型钢,结构还采用了悬挑的巨大的对角斜支撑结构体系,斜支撑采用宽翼缘H型钢。结构体系所受的水平力主要由钢筋混凝土核心筒及斜撑承担。核心筒各层楼板均为钢筋混凝上现浇而成,核心筒与外框筒间梁为钢梁,剪力钉将焊于钢梁翼缘上,以形成组合楼板,楼层是由51mm深的压型钢板上浇筑74mm厚的混凝土而形成125mm厚的复合楼板。三层裙房承重体系为钢筋混凝土框架结构,楼盖为钢筋混凝土梁板结构,屋顶为钢结构支承的玻璃顶。
2 工程难度特点
结构的大截面钢斜撑是主要受力构件,承受上部分9层结构的竖向力及整个建筑的水平力。斜撑跨越9个结构层,每根斜撑长约58.lm,其高空吊装、定位、测量校正是本工程钢结构安装的最大难题。钢杜壁厚130mm,130mm厚钢板全熔透现场对接焊接在当时国内建筑钢结构施工中比较罕见,现场施焊困难,焊接质量控制难度较大。这是本工程钢结构施工的又一个难题。C4钢柱位于建筑边角部位,且此构件重量最大,给塔吊的选型、布置,结构层分段施工及钢柱、钢斜撑的分节吊装造成困难。
3 钢框架结构吊装施工
3.1 塔吊的计算与平面布置
本工程在塔楼的芯筒中央布设一台M440D内爬式塔吊,塔吊最大起重量32t,最大臂长55m。主体结构外侧布置一台500HC-S吊车,施工现场的临建、构件拼装场地、堆场、辅助建筑、工具房和机房的布设均需根据这两台塔吊的起重量布设。
两台塔吊间距L=410+5000+1217=4×5880+5000+1217=29.737m。式中:10为柱轴线间距。
塔吊升出核心筒的最大高度H =H0-nH1=45.1-6×3.75=22.6m。H0为内爬安装净高,n为标准层数,H1为标准层高度。
3.2 钢结构的吊装
地下室钢结构吊装。地下室钢结构主要包括核心筒劲性钢柱(4根)、外围钢柱(23根)及柱间钢斜撑。由于受现场施工条件的限制,开设坡道至地下室的难度较大,而且如果汽车吊开至地下室进行钢结构吊装,与土建施工相互影响较大,施工进度难以提高。因此,考虑在地下室底板施工初期就安装一台500HC-S外爬塔吊,既可以完成地下、地上所有钢结构构件的吊装,又可以进行M440D内爬塔吊的安装,有利于加快总体施工进度。
地上部分钢结构吊装。钢柱和钢斜撑均采取分节吊装时主要考虑的因素是:以满足M440D塔吊的起重能力和构件的运输能力为前提;尽可能地减少节点数;尽可能地保证钢柱节点数。钢柱的节点设置在楼层以上1.2m位置,以便于安装施工。
钢柱和钢梁的吊装吊装的原则:先装主梁后装次梁,为加快施工进度,对于较轻的钢梁宜采取一机多吊的方法,对于多楼层单元,先吊装顶层梁,后吊装下层梁,这样有利于框架的稳定性。
型钢斜撑的吊装是该工程中型钢斜撑的吊装是难点,由于型钢斜撑的长度达38m,整根吊装的难度较大,所以采取分节吊装,为了保证型钢斜撑的整体刚度和安装的稳定性,将型钢斜撑与楼层梁在地面拼装后整体吊装,钢梁起到临时支撑作用。
每根悬挑钢斜撑分为三节吊装,每节分别与钢梁在地面组装后整体吊装。链4、5用来调整钢斜撑的倾斜度,由于钢梁的刚度小,加上钢梁与钢斜撑只是临时连接,不宜承受重载,所以采用 链1、2、3来加强该组装件。在起吊前, 链1、2、 3一定要拉紧,以防止钢梁在吊装过程中变形。柱间型钢斜撑与悬挑钢斜撑相比尺寸重量较小,信捷职称论文写作发表网,可以直接吊装。
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