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摘 要:高空反弧悬挑结构在当今的建筑立面设计工作中是一种非常常见的结构形式,高层建筑在施工的过程中非常重要的一个环节就是施工设计和工艺的选取,因为它将直接对建筑自身的质量和稳定性产生重大的影响,因为反弧悬挑结构在施工的过程中需要高空作业,所以在工程建设中,一定要对各种因素进行综合的考虑,只有这样,才能更好的保证其施工的安全性。本文主要分析了高层建筑高空反弧悬挑结构施工技术,以供参考和借鉴。
关键词:高层建筑;高空反弧悬挑结构;施工技术
建筑业不断的发展和壮大,这也就使得我国的建筑工程在数量上逐渐增多,同时施工人员在对建筑进行设计的过程中也经常会使用当前比较常见的高空反弧悬挑梁结构,该结构就有较高的管航行,同时还有很强的功能性,所以在工程建设的过程中也达到了非常好的施工效果,但是因为施工过程中支撑的面积并不是很大,这也就使得施工的过程中难度要更大,因此必须要对其予以严格的控制。
1 工程概况
某工程的总面积为25358平方米,建筑主要有一层地下结构和16层的地上结构构成,两栋建筑工程选择的方式都是以框架剪力墙结构为主,建筑主要是商用和住宅两个功能结合在一起,施工人员为了保证工程建设的质量和水平在施工中决定采用高空反弧悬挑结构。
2 工程的施工难点
在本工程中,我们需要在建筑标高为56.7出设计反弧悬挑结构,其中弧形的曲面半径为3.8m,三跨的总长度为24m,为了达到其稳定性效果,施工人员需要采用四根挑梁来对其进行支撑。在设计反弧悬挑结构的过程中,我们需要将其从屋面直接悬挑3.412m,此时的重力荷载达到40.3t,倾覆力矩为705kN/m。这在一定程度上加大了工程的施工难度,因此在其施工过程中,施工人员首先需要对支模板的支撑力进行合理的设计,不仅需要考虑到其安全可靠,更需要考虑到支模板的经济性。另外,在工程施工过程中,为了达到美观的效果,施工人员需要采用清水混凝土对其进行施工,这就要求混凝土的成型质量要高。
3 支模板体系的选择
在工程正式开始施工之前,施工人员一定要对建筑工程的实际情况有一个较为详细的了解,在此基础上设计出一个相对较为合理的施工方案,只有这样,才能更好的保证施工的质量和水平。在该工程建设的过程中,选择了高空反弧悬挑结构。而在整个结构的底部位置还要使用型号合适的钢管起到重要的支撑作用。此外,施工人员在工程建设的过程中还将四根挑梁充分的考虑在了施工的过程中,所以整个结构也就形成了稳定性较强的三角结构,同时还要在三脚架的位置上对其进行设置,这样一来就为高空作业的顺利进行提供了良好的条件,在实际的施工中,采用这种方式可以体现出非常显著的优势,它可以为模板的安装和拆卸提供更好的条件,同时还能够对施工的场地进行有效的利用。当工人将工件拆除之后,还可以将其继续使用在工程其他的位置上,其也可以很好的保证结构的安全性和稳定性。此外它还降低了施工的成本投入。在施工中首先是在工程第15层的位置加设一定数量的钢梁。将钢梁向外悬挑4米,在结构内部,钢筋的长度应该达到两米。其次是在钢排梁当中,我们通常采用的是三排组装杆件对其进行设置和处理,同时还要采用强度等级相对比较高的螺栓对其进行调整和连接固定。第三是采用钢管斜撑的方式在建筑的13层和14层设置一个支撑,这样就使得整个结构形成了一个脚架,从而也极大的减轻了建筑结构自身的重量。最后一点就是在三脚架的位置要设置脚手架,同时还要对其稳定性进行有效的提升,这样就可以为高空作业提供更好的环境和更加方便的条件,之后才能正式的开始反弧悬挑施工。
4 反弧悬挑结构的计算方式
4.1 对反弧悬挑结构的基本假设
首先假设钢挑梁在底部起锚固作用的钢筋和建筑物楼面的连接位置没有产生位移,钢挑梁的一侧处在固定的状态,而另一侧可以灵活的变动位置。其次是假设钢管斜撑的支撑部位在悬臂钢梁的一侧,这个时候的斜撑也就可以当做是悬臂断粮的支承结构。
4.2 荷载计算
(1)圆弧自重(含挑梁、三角联系梁):F1=403kN(16.8kN/m)。(2)脚手支撑及模板自重力:F2=250N/m2。(3)施工荷载:F3=2500N/m2。(4)框架梁自重:F4=6.2N/m(考虑框架梁自重一半作用于支撑平台)。(5)挑梁自重:F5=31.05kg/m。(6)钢排梁自重折合:F6=17.23kg/m。
5 施工方案的实施
5.1 搭设步骤
(1)根据前述挑架布置方案,于13、14层斜撑位置预埋φ25限位筋。(2)预埋固端锚栓:当结构施工至15层结构平面时,钢挑梁相应位置,预埋M20螺栓,螺栓锚固端与15mm钢板顶焊并与梁主筋焊接。(3)搭设斜撑,固定钢挑梁。(4)搁置型钢挑梁,搭脚手架支撑,并张好安全网。
5.2 结构及支撑加固措施
(1)在15层结构施工时,于挑梁固端锚栓位置增设一根小梁250×350,上配4φ16,下配3φ16加强(因本工程室内吊井,故增加梁不影响室内效果)。(2)为确保15层楼面安全,将M20螺栓间隔改为φ16拉筋,穿过15层结构预留孔,锚固于14层楼面,将挑梁对15层的拉力传递到14层,减少楼面负载。(3)为缩短斜撑有效长度,于14层框架梁内设置穿梁钢管与斜撑扣接,另之间增设一根通长钢管与室内棒架相联,以增强支撑系整体受力性能。(4)最外侧斜撑杆。采用双肢钢管,旋转扣件扣接。(5)支撑体系中挑架安全储备最低,故于挑梁上部最大应力处焊接鱼尾钢板加劲。
5.3 模板放样
模板在安装的过程中要使用直角坐标系对其进行测放,同时在放样的过程中将外挑过程中所产生的水平距离作为横坐标,我们称其为Xi,将模板地面的标高当做是纵坐标,我们将其称为Yi。在放样的过程中要使用已经事先定好的每50厘米的水平距离来准确的计算出标高,在测放的过程中可以用校验过的水准仪测出水平面,同时还要弹出曲面的边缘线,在这些工作全部结束之后,再架设钢管,之后对弧形的钢筋骨架进行处置,同时还要和水平钢管焊接在一起,这样就形成了一个支撑体系,在上面还要铺设模板。
结束语
在高层建筑采用反弧悬挑结构施工的过程中,施工人员首先需要对支模板的支撑力进行合理的设计,然后采用各种形式来制作成一个荷载传力架。在整个施工过程中,施工人员不仅需要保证其安全可靠性,还需要考虑到其经济合理性。如果是对大面积反弧悬挑结构进行施工,那么施工人员必须要对外界作用力进行全面分析,将所有影響因素考虑在其中,避免在施工过程中存在安全隐患,影响到建筑工程的施工质量以及使用质量。
参考文献
[1]官昌赞.浅析高层建筑的美学价值[J].内江科技,2010(2).
[2]林良常.浅议高层建筑的基坑施工设计方案[J].科技情报开发与经济,2005(9).
[3]苏英.高层建筑结构设计的几个问题[J].科技信息(学术研究),2007(16).
关键词:高层建筑;高空反弧悬挑结构;施工技术
建筑业不断的发展和壮大,这也就使得我国的建筑工程在数量上逐渐增多,同时施工人员在对建筑进行设计的过程中也经常会使用当前比较常见的高空反弧悬挑梁结构,该结构就有较高的管航行,同时还有很强的功能性,所以在工程建设的过程中也达到了非常好的施工效果,但是因为施工过程中支撑的面积并不是很大,这也就使得施工的过程中难度要更大,因此必须要对其予以严格的控制。
1 工程概况
某工程的总面积为25358平方米,建筑主要有一层地下结构和16层的地上结构构成,两栋建筑工程选择的方式都是以框架剪力墙结构为主,建筑主要是商用和住宅两个功能结合在一起,施工人员为了保证工程建设的质量和水平在施工中决定采用高空反弧悬挑结构。
2 工程的施工难点
在本工程中,我们需要在建筑标高为56.7出设计反弧悬挑结构,其中弧形的曲面半径为3.8m,三跨的总长度为24m,为了达到其稳定性效果,施工人员需要采用四根挑梁来对其进行支撑。在设计反弧悬挑结构的过程中,我们需要将其从屋面直接悬挑3.412m,此时的重力荷载达到40.3t,倾覆力矩为705kN/m。这在一定程度上加大了工程的施工难度,因此在其施工过程中,施工人员首先需要对支模板的支撑力进行合理的设计,不仅需要考虑到其安全可靠,更需要考虑到支模板的经济性。另外,在工程施工过程中,为了达到美观的效果,施工人员需要采用清水混凝土对其进行施工,这就要求混凝土的成型质量要高。
3 支模板体系的选择
在工程正式开始施工之前,施工人员一定要对建筑工程的实际情况有一个较为详细的了解,在此基础上设计出一个相对较为合理的施工方案,只有这样,才能更好的保证施工的质量和水平。在该工程建设的过程中,选择了高空反弧悬挑结构。而在整个结构的底部位置还要使用型号合适的钢管起到重要的支撑作用。此外,施工人员在工程建设的过程中还将四根挑梁充分的考虑在了施工的过程中,所以整个结构也就形成了稳定性较强的三角结构,同时还要在三脚架的位置上对其进行设置,这样一来就为高空作业的顺利进行提供了良好的条件,在实际的施工中,采用这种方式可以体现出非常显著的优势,它可以为模板的安装和拆卸提供更好的条件,同时还能够对施工的场地进行有效的利用。当工人将工件拆除之后,还可以将其继续使用在工程其他的位置上,其也可以很好的保证结构的安全性和稳定性。此外它还降低了施工的成本投入。在施工中首先是在工程第15层的位置加设一定数量的钢梁。将钢梁向外悬挑4米,在结构内部,钢筋的长度应该达到两米。其次是在钢排梁当中,我们通常采用的是三排组装杆件对其进行设置和处理,同时还要采用强度等级相对比较高的螺栓对其进行调整和连接固定。第三是采用钢管斜撑的方式在建筑的13层和14层设置一个支撑,这样就使得整个结构形成了一个脚架,从而也极大的减轻了建筑结构自身的重量。最后一点就是在三脚架的位置要设置脚手架,同时还要对其稳定性进行有效的提升,这样就可以为高空作业提供更好的环境和更加方便的条件,之后才能正式的开始反弧悬挑施工。
4 反弧悬挑结构的计算方式
4.1 对反弧悬挑结构的基本假设
首先假设钢挑梁在底部起锚固作用的钢筋和建筑物楼面的连接位置没有产生位移,钢挑梁的一侧处在固定的状态,而另一侧可以灵活的变动位置。其次是假设钢管斜撑的支撑部位在悬臂钢梁的一侧,这个时候的斜撑也就可以当做是悬臂断粮的支承结构。
4.2 荷载计算
(1)圆弧自重(含挑梁、三角联系梁):F1=403kN(16.8kN/m)。(2)脚手支撑及模板自重力:F2=250N/m2。(3)施工荷载:F3=2500N/m2。(4)框架梁自重:F4=6.2N/m(考虑框架梁自重一半作用于支撑平台)。(5)挑梁自重:F5=31.05kg/m。(6)钢排梁自重折合:F6=17.23kg/m。
5 施工方案的实施
5.1 搭设步骤
(1)根据前述挑架布置方案,于13、14层斜撑位置预埋φ25限位筋。(2)预埋固端锚栓:当结构施工至15层结构平面时,钢挑梁相应位置,预埋M20螺栓,螺栓锚固端与15mm钢板顶焊并与梁主筋焊接。(3)搭设斜撑,固定钢挑梁。(4)搁置型钢挑梁,搭脚手架支撑,并张好安全网。
5.2 结构及支撑加固措施
(1)在15层结构施工时,于挑梁固端锚栓位置增设一根小梁250×350,上配4φ16,下配3φ16加强(因本工程室内吊井,故增加梁不影响室内效果)。(2)为确保15层楼面安全,将M20螺栓间隔改为φ16拉筋,穿过15层结构预留孔,锚固于14层楼面,将挑梁对15层的拉力传递到14层,减少楼面负载。(3)为缩短斜撑有效长度,于14层框架梁内设置穿梁钢管与斜撑扣接,另之间增设一根通长钢管与室内棒架相联,以增强支撑系整体受力性能。(4)最外侧斜撑杆。采用双肢钢管,旋转扣件扣接。(5)支撑体系中挑架安全储备最低,故于挑梁上部最大应力处焊接鱼尾钢板加劲。
5.3 模板放样
模板在安装的过程中要使用直角坐标系对其进行测放,同时在放样的过程中将外挑过程中所产生的水平距离作为横坐标,我们称其为Xi,将模板地面的标高当做是纵坐标,我们将其称为Yi。在放样的过程中要使用已经事先定好的每50厘米的水平距离来准确的计算出标高,在测放的过程中可以用校验过的水准仪测出水平面,同时还要弹出曲面的边缘线,在这些工作全部结束之后,再架设钢管,之后对弧形的钢筋骨架进行处置,同时还要和水平钢管焊接在一起,这样就形成了一个支撑体系,在上面还要铺设模板。
结束语
在高层建筑采用反弧悬挑结构施工的过程中,施工人员首先需要对支模板的支撑力进行合理的设计,然后采用各种形式来制作成一个荷载传力架。在整个施工过程中,施工人员不仅需要保证其安全可靠性,还需要考虑到其经济合理性。如果是对大面积反弧悬挑结构进行施工,那么施工人员必须要对外界作用力进行全面分析,将所有影響因素考虑在其中,避免在施工过程中存在安全隐患,影响到建筑工程的施工质量以及使用质量。
参考文献
[1]官昌赞.浅析高层建筑的美学价值[J].内江科技,2010(2).
[2]林良常.浅议高层建筑的基坑施工设计方案[J].科技情报开发与经济,2005(9).
[3]苏英.高层建筑结构设计的几个问题[J].科技信息(学术研究),2007(16).