張月云
河北中房鋼結構有限公司(072750)
芻議鋼連橋支撐架的地面連接施工技術
張月云
河北中房鋼結構有限公司(072750)
通過具體案例分析了鋼連橋的鋼結構安裝方法和主體鋼架結構的具體施工,計算了鋼結構中H鋼的承載力。
鋼結構連橋;支撐架;施工
鋼結構工程是新興的建筑形式,其以鋼材為主要建筑結構,抗震、抗沖擊性能好,可靠性高。鋼連橋是鋼結構工程中的重要組成部分,其支撐架的地面連接穩定性是確保鋼結構穩定性的關鍵。
本案例是一個集商業和高檔辦公為一體的建筑,建筑下端臨界的裙房為大型商業和各種文化設施,塔樓部分是高檔辦公區域,兩部分各自擁有人員進出通道,相互分離。建筑裙房的頂部采用大尺度折板設計,形成一個連續的、類似海面波濤的水平遮蓋式雨棚。建筑物主體塔樓立面采用有一定角度的內傾斜設計,目的在于削弱風力對建筑物產生的橫向荷載。主建筑立面選用玻璃幕墻結構。建筑物分兩個主體塔樓,在兩個塔樓的共享空間位置采用三個空中花園天橋連接,確保了建筑物的整體流暢性。
整個建筑物鋼結構安裝主要包括三層的鋼結構天橋,第一層鋼結構天橋在建筑物的5層,高度為18.4m;第二層在建筑物的9層,高度為36.8m;第三層在建筑物的13層,高度為55.2m。吊索索體采用專業的PES(FD)7-85型,索體兩端部位采用相應的耳板,吊索是低松弛預應力的鍍鋅材質鋼絲,其選擇標準要達到標準的1 860mPa抗拉強度、1 000 h的松弛值、小于2.5%的應力損失。鋼結構連橋的平臺主要連接兩棟塔樓,采用鋁板包裹其外側,結構都采用厚板的H型鋼和箱型梁。
3.1 鋼結構連橋支撐架的地面連接
支撐架選擇塔吊標準節組合形式,其底部的主要肢體通過對拉式螺栓固定在地下室頂板位置,螺栓上下另外采用墊板加固。鋼梁擱置點選擇轉換節和胎架進行連接,轉換節通過型鋼承載上端鋼梁,胎架通過型鋼與主桁連接。H型鋼可以承載重量為一根鋼梁的重量,不能大于5.5 t。
3.2 H型鋼驗算
單跨梁主要為簡支梁形式,其承載受力主要為跨中集中力[1]。簡支梁模型計算的基本參數為L=2.5m,跨中集中力標準值為Pk=Pg+Pq=550 kN,Pd= Pg×γG+Pq×γQ=66 kN。截面受荷截選擇H200×150× 6×9H截面的型鋼。翼緣選擇tf=8mm的厚度,腹板選擇tw=6mm的厚度。內力計算:支座反力值為72 kN,最大的彎矩為90 kN·M。強度及剛度計算:彎曲正應力計算值為σmax=162.32 N/mm2,A處剪應力值為τA=44.31 N/mm2,B處剪應力值τB=44.31 N/mm2,最大撓度值fmax=2.36mm,相對撓度v=fmax/ L=1/1 051.3,彎曲正應力σmax=162.32 N/mm2,支座的最大剪應力τmax=43.31 N/mm2,跨中撓度相對值v=L/1051.2。H型鋼驗算結果達到要求。
3.3 鋼平臺與鋼連橋支撐架的拉結
鋼平臺與支撐架的拉結依照相應的順序吊裝主桁架,在胎架上進行拼接,將其和次桁架、鋼結構柱連接[2]。將第一層桁架固定安裝完成之后,繼續提升胎架的高度。在鋼平臺安裝固定之后,將鋼結構連橋支撐架和鋼平臺向側向進行拉結,以保證鋼結構連橋支撐架的穩定性。在第一層鋼天橋安裝完成之后,拆除支撐架,在安裝好的鋼結構天橋的樓面上開始混凝土澆筑,繼續往上搭設支撐架,將其和第一層鋼結構天橋拉結固定。在第二層鋼結構天橋安裝完成之后以同樣的方式繼續向第三層鋼結構天橋的位置周轉。也就是第一層鋼結構天橋需要承載上面兩層支撐架和鋼結構天橋的全部重量。所以,復核鋼結構天橋的承載力至關重要。
在鋼結構天橋安裝和混凝土澆筑完成以后,施工單位要嚴禁任何人員再上鋼結構天橋。其施工的荷載要達到5 kN/m2,總和為268m2,能夠承載的施工荷載要達到135 t的荷載值。單個鋼結構支撐架的高度為18m,塔吊標準節的總重量為500 kg,兩個鋼結構連橋支撐架的總重量為6 t,鋼梁的重量為32 t。由此可以得到鋼結構天橋下端的承載施工荷載為38 t小于其施工荷載的承受力,符合要求。每層鋼結構天橋要在下方要拉設防墜網進行防護,其鋼絲繩和鋼連橋的支撐架要進行加固,以確保支撐架的穩定。
鋼結構是土木工程重要結構,通過型鋼和鋼板連接而成。鋼結構強度高、韌性好、質量輕、材質均勻,在現代化建筑中的運用越來越廣泛。支撐架是確保鋼結構連橋穩定性的關鍵,其施工的準確性和安全性是提高鋼結構連橋穩定的基礎,因此應選擇合適的鋼材,并計算其承載力。
[1]徐飛.鋼連橋支撐架的地面連接施工技術例析[J].建筑, 2014(02).
[2]耿欣宗.鋼結構桁架支撐設計應用技術模擬分析[J].建筑施工,2012(02).