论文部分内容阅读
摘要:
以马来西亚某高层混凝土转化层为例,研究探讨超大梁叠合梁支撑系统方案的选择与优化方法。为以后类似工程施工提供借鉴意义。
关键词 超高层 超大转化梁 叠合梁施工 支撑系统 模拟优化
中图分类号:TU37 文献标识码:A 文章编号:
随着城市建设发展的需要,很多高层建筑向多功能、多用途方向发展,一批集商业、娱乐、办公和公寓为一体的高层建筑拔地而起。由于建筑物的各部分使用功能和要求的不同,对建筑物结构形式、柱网布置等也就提出了不同的要求。如商业用房、娱乐用房等大多布置在建筑物的下部,往往需要大跨度、大柱网以相适应。而办公、公寓等用房常常布置在建筑物的上部,他们的跨度、柱网又不宜过大。为了实现和适应这种结构形式的变化过渡,很多高层建筑中都设置了转换层。实际工程应用中转换层的结构形式有多种多样,转换层的结构形式主要有梁式、桁架式、箱式和板式。
工程概况
该项目位于吉隆坡市中心雙子塔附近繁华地段,施工场地狭窄,西南两面紧邻市区公路,南面隔路还有轻轨线路,为酒店式公寓,总建筑面积为12万平方米。为框架—剪力墙结构,地上建筑主体部分56层,建筑高度210余米.其中8-9层间设置梁式转换层,设计为非预应力超大梁,梁高均为4500mm,最大截面尺寸4500*4000。
结合当地施工技术水平并根据当地混凝土供应情况、模版支撑系统情况、荷载情况、工期的总体要求、质量、安全等综合因素考虑,拟选用德国PERI模版支撑系统,采用叠合梁施工的方法来进行此超大转化梁的施工。为了取得最佳方案,我们专门进行了荷载模拟计算。
施工模拟及优化
由于此大楼每层的建筑面积较大,为了简化计算模型,我们根据结构对称性,选取了其中一跨框架进行了试算,选取模型如图所示:
模型中楼板取至相邻两跨二分之一处,根据对称性,将楼板边界设置为滑动铰支座,即可发生竖向位移,但截面无法转动。
1、搭设一层支撑体系
支撑系统布置示意图 楼板应力图
由上图可知,一层楼板无法承担转换层自重,局部产生受拉破坏。图中白色部分为受拉破坏的混凝土。
2、搭设两层支撑体系
支撑系统布置示意图 楼板应力图
楼板混凝土的最大主应力明显减小,没有发生受拉破坏,符合施工预期目标。但同时在布置两层支撑时,第二层很多支撑所承受的压力较小,造成了浪费,由此撤掉第二层部分支撑,重新进行了验算,已达到优化方案、降低成本的作用。
3、优化后的两层布置
优化的二层布置支撑系统受力示意图
如图所示,二层支撑得到了较充分的利用,同时也防止了楼板的受拉破坏。
结语
经过几次模拟实验,我们找到了适合本项目的最佳支撑方案并得出以下几点结论:
1.由于支撑的刚度大于混凝土,下层位于柱边的支撑会承受较大荷载,不能撤掉。
2.由于楼板和剪力墙连接在一起,所以剪力墙周围的楼板不会发生较大的竖向位移,因此下层剪力墙边的支撑可以撤掉。
3.在楼板的跨中一般是挠度最大处,所以下层位于楼板跨中的支撑不能撤掉。
超高层混凝土转化层施工技术是整个高层中的施工重点,而模版的支撑系统的选择、设计、施工则是转化层本身施工的重点。找到一个适合项目本身特点的支撑方案是整个项目的核心所在,希望我们做的这点工作能为以后类似工程的施工提供借鉴。
以马来西亚某高层混凝土转化层为例,研究探讨超大梁叠合梁支撑系统方案的选择与优化方法。为以后类似工程施工提供借鉴意义。
关键词 超高层 超大转化梁 叠合梁施工 支撑系统 模拟优化
中图分类号:TU37 文献标识码:A 文章编号:
随着城市建设发展的需要,很多高层建筑向多功能、多用途方向发展,一批集商业、娱乐、办公和公寓为一体的高层建筑拔地而起。由于建筑物的各部分使用功能和要求的不同,对建筑物结构形式、柱网布置等也就提出了不同的要求。如商业用房、娱乐用房等大多布置在建筑物的下部,往往需要大跨度、大柱网以相适应。而办公、公寓等用房常常布置在建筑物的上部,他们的跨度、柱网又不宜过大。为了实现和适应这种结构形式的变化过渡,很多高层建筑中都设置了转换层。实际工程应用中转换层的结构形式有多种多样,转换层的结构形式主要有梁式、桁架式、箱式和板式。
工程概况
该项目位于吉隆坡市中心雙子塔附近繁华地段,施工场地狭窄,西南两面紧邻市区公路,南面隔路还有轻轨线路,为酒店式公寓,总建筑面积为12万平方米。为框架—剪力墙结构,地上建筑主体部分56层,建筑高度210余米.其中8-9层间设置梁式转换层,设计为非预应力超大梁,梁高均为4500mm,最大截面尺寸4500*4000。
结合当地施工技术水平并根据当地混凝土供应情况、模版支撑系统情况、荷载情况、工期的总体要求、质量、安全等综合因素考虑,拟选用德国PERI模版支撑系统,采用叠合梁施工的方法来进行此超大转化梁的施工。为了取得最佳方案,我们专门进行了荷载模拟计算。
施工模拟及优化
由于此大楼每层的建筑面积较大,为了简化计算模型,我们根据结构对称性,选取了其中一跨框架进行了试算,选取模型如图所示:
模型中楼板取至相邻两跨二分之一处,根据对称性,将楼板边界设置为滑动铰支座,即可发生竖向位移,但截面无法转动。
1、搭设一层支撑体系
支撑系统布置示意图 楼板应力图
由上图可知,一层楼板无法承担转换层自重,局部产生受拉破坏。图中白色部分为受拉破坏的混凝土。
2、搭设两层支撑体系
支撑系统布置示意图 楼板应力图
楼板混凝土的最大主应力明显减小,没有发生受拉破坏,符合施工预期目标。但同时在布置两层支撑时,第二层很多支撑所承受的压力较小,造成了浪费,由此撤掉第二层部分支撑,重新进行了验算,已达到优化方案、降低成本的作用。
3、优化后的两层布置
优化的二层布置支撑系统受力示意图
如图所示,二层支撑得到了较充分的利用,同时也防止了楼板的受拉破坏。
结语
经过几次模拟实验,我们找到了适合本项目的最佳支撑方案并得出以下几点结论:
1.由于支撑的刚度大于混凝土,下层位于柱边的支撑会承受较大荷载,不能撤掉。
2.由于楼板和剪力墙连接在一起,所以剪力墙周围的楼板不会发生较大的竖向位移,因此下层剪力墙边的支撑可以撤掉。
3.在楼板的跨中一般是挠度最大处,所以下层位于楼板跨中的支撑不能撤掉。
超高层混凝土转化层施工技术是整个高层中的施工重点,而模版的支撑系统的选择、设计、施工则是转化层本身施工的重点。找到一个适合项目本身特点的支撑方案是整个项目的核心所在,希望我们做的这点工作能为以后类似工程的施工提供借鉴。