探討218米超高層建筑轉(zhuǎn)換層施工技術(shù)
發(fā)布時間:2014-07-27 14:31
1、工程概況
麗原天際城工程位于南寧市,是廣西地區(qū)最高的商住樓,建筑面積11.9萬m2,地下3層,地上57層,建筑高度為218m,框支剪力墻結(jié)構(gòu)。該工程一至五為裙樓,在第六層設置轉(zhuǎn)換層,以上為標準層。本工程轉(zhuǎn)換層水平構(gòu)件最大跨度10500mm,構(gòu)件的最大截面尺寸和支撐高度如下表。本文取GL1梁為計算對象。
構(gòu)件類型構(gòu)件編號構(gòu)件截面尺寸 (mm)層高(m)跨度(mm)
板B12506.16370
三角區(qū)板B224002275
GL1梁KZL7061400*250010500
2、施工方案的比較與選擇
確定轉(zhuǎn)換層模板支撐體系是轉(zhuǎn)換層的施工關鍵,它直接影響結(jié)構(gòu)安全、工程質(zhì)量、施工速度和工程施工成本。經(jīng)估算,若采用常規(guī)模板支撐體系,靠下層樓板承受如此大的施工荷載,勢必破壞下層樓面結(jié)構(gòu);若采用分層卸荷的方法,則必須在施工層下保持有九層支撐,靠各層樓板的變形協(xié)調(diào)來傳遞分卸荷載,這顯然既不經(jīng)濟也不能保證樓板不產(chǎn)生開裂等質(zhì)量問題;若在轉(zhuǎn)換板下直接用鋼桁架體系作底模,雖然解決了上述問題,但增加了墻體水平施工縫,給施工縫處理帶來困難,同時現(xiàn)場焊接安裝工程量較大,工期相對較長,且桁架拆除后二次使用的機會不大,浪費了材料。
經(jīng)分析比較和計算,結(jié)合工程工程特點,確定如下施工方案:采用高強螺栓與工程自身鋼骨梁連接形成支架體系,梁的施工荷載不通過支撐傳遞。
3、施工方法
3.1工藝流程
測量放線→安裝柱、墻鋼筋→柱、墻模分段支設、分段澆筑柱、墻混凝土,澆至梁底50mm→搭設模板支撐腳手架→鋪梁底、側(cè)模板→鋪板底模板→梁、板鋼筋安裝→水電配合→板面鋼筋綁扎、柱、墻模支設→檢查驗收→澆筑梁、板、柱、墻混凝土→混凝土養(yǎng)護。
3.2混凝土工程
3.2.1:混凝土澆筑順序:
澆筑豎向結(jié)構(gòu)構(gòu)件后(豎向構(gòu)件分兩次澆筑,第一次是澆筑到梁底,待所有模板支撐系統(tǒng)、鋼筋綁扎完成后再進行第二次澆筑),支立水平向構(gòu)件模板支撐,再澆筑水平向構(gòu)件混凝土;炷翝仓䲡r應先墻柱后梁板;不同強度等級混凝土交接面應先高強度等級后低強度等級。
3.2.2:澆筑要求
1、梁砼澆筑時,防止施工荷載過分集中,而造成支撐架失穩(wěn)。澆筑時需分塊分層進行,速度不宜過快,每層厚度控制在500~600mm左右,待主梁澆筑完畢后,再進行樓板的澆筑。
2、樓面梁板混凝土澆筑時,泵管出口應隨出料隨鋪攤,不應過多堆積于泵管出口,堆積高度不應超過結(jié)構(gòu)面上100mm。
3、嚴格按澆筑順序控制每層砼的澆筑時間,確保下層砼初凝前澆筑上層砼。澆筑上層砼時,振動棒應伸入下層砼50~100mm深,消除上、下層砼可能產(chǎn)生的冷縫。
4、模板支撐體系驗算:代表梁構(gòu)件1400×2500
4.1、梁木模板與支撐計算書
4.1.1、梁側(cè)模板基本參數(shù)
計算斷面寬度1400mm,高度2500mm,兩側(cè)樓板高度250mm。內(nèi)龍骨布置11道,內(nèi)龍骨采用50×80mm木方。外龍骨間距400mm,外龍骨采用雙鋼管48mm×3.25mm。對拉螺栓布置4道,在斷面內(nèi)水平間距400+400+600+600mm,斷面跨度方向間距400mm,直徑14mm。
4.1.2、梁側(cè)模板荷載標準值計算
新澆混凝土側(cè)壓力計算公式為下式中的較小值:
經(jīng)計算取混凝土側(cè)壓力標準值 F1=46.080kN/m2
4.1.3、梁側(cè)模板面板的計算
面板為受彎結(jié)構(gòu),要驗算其抗彎強度和剛度。模板面板的按照三跨連續(xù)梁計算,計算寬度0.40m。
荷載計算值 q = 1.2×46.080×0.400+1.4×4.000×0.400=24.358kN/m
面板:W = 40.00×1.80×1.80/6 = 21.60cm3;I = 40.00×1.80×1.80×1.80/12 = 19.44cm4;
計算簡圖彎矩圖(kN.m)
剪力圖(kN)變形圖(mm)
經(jīng)過計算得到從左到右各支座力分別為
N1=2.113kN,N2=6.077kN,N3=5.166kN,N4=5.411kN,N5=5.344kN
N6=5.366kN,筆耕文化推薦期刊,N7=5.344kN,N8=5.411kN,N9=5.166kN,N10=6.077kN,N11=2.113kN
最大彎矩 M = 0.124kN.m,最大變形 V = 0.3mm
(1)抗彎強度計算
經(jīng)計算得到面板抗彎強度計算值 f = 0.124×1000×1000/21600=5.741N/mm2
面板的抗彎強度設計值 [f],取15.00N/mm2;面板的抗彎強度驗算 f < [f],滿足要求!
。2)撓度計算:面板最大撓度: v = 0.315mm面板的最大撓度小于220.0/250,滿足要求!
4.2、轉(zhuǎn)換梁內(nèi)SRC35×1500×500×35鋼骨的技術(shù)參數(shù)
按現(xiàn)場實際情況:跨度為L=10.5m,施工均布線荷載取q=150KN/m,則:
M= =
W= =0.03641m3
I=
Q345B,E=2.1×105N/mm2
轉(zhuǎn)換梁總線荷載q=1.2×[0.6×(1.40+2×2.5)+24.00×1.40×2.50+1.50×1.40×2.50]+1.4×2.50×1.40=116.61kN/m
可以確定,轉(zhuǎn)換梁施工總均布荷載小于150KN/m時,利用鋼骨Q345承擔施工荷載是滿足要求的。
4.3:轉(zhuǎn)換梁支撐系統(tǒng)計算
基本尺寸為:梁截面 B×D=1400mm×2500mm,梁支撐立桿的縱距(跨度方向) l=0.80米,立桿的步距 h=1.80米,梁底增加5道水平橫向鋼管,承重立桿3道。詳見附圖3
圖1 模板組裝示意圖 圖2 鋼骨示意圖
圖三:梁模板支撐架立面簡圖
4.3.1、梁底支撐鋼管計算
4.3.1.1 梁底橫向鋼管計算
縱向支撐鋼管按照集中荷載作用下的連續(xù)梁計算。集中荷載P取橫向支撐鋼管傳遞力。
支撐鋼管計算簡圖 支撐鋼管彎矩圖(kN.m)
支撐鋼管變形圖(mm)支撐鋼管剪力圖(kN)
經(jīng)過連續(xù)梁的計算得到
最大彎矩 Mmax=0.843kN.m,最大變形 vmax=0.920mm,最大支座力 Qmax=17.202kN
抗彎計算強度 f=0.843×106/4788.0=175.98N/mm2
支撐鋼管的抗彎計算強度<205.0N/mm2,滿足要求!最大撓度<600.0/150與10mm,滿足要求!
4.3.1.2梁底縱向支撐槽鋼計算
槽鋼采用雙[14a槽鋼,力學性能為:截面抵抗矩為W=161.28cm3,慣性矩I=1127.4cm4.
作用荷載包括梁與模板自重荷載,施工活荷載等。
1.荷載的計算:
。1)鋼筋混凝土梁自重(kN/m):q1 = 25.000×2.500×0.600=37.5kN/m
(2)模板、鋼管、槽鋼等的自重線荷載(kN/m):
q2 = 0.600×0.600×(2×2.500+1.400)/1.400=1.65kN/m
。3)活荷載為施工荷載標準值與振搗混凝土時產(chǎn)生的荷載(kN):
經(jīng)計算得到,活荷載標準值 P1 = (1.000+2.000)×1.400×0.600=2.520Kn/m
均布荷載 q = 1.20×(37.5+1.65)+1.40×2.52=50.5kN/m
L=400mm、a=50mm,則支座反力R1=
R2=
則支座反力R=R1+R2=45.449KN,,Mmax=
雙槽鋼[14a抗彎強度滿足要求。
2.92mm ,滿足要求。
吊桿螺栓連接鋼骨與梁底的縱向雙[14a槽鋼,雙排間距400mm。
計算公式
N < [N] = fA
其中f —— 吊桿螺栓的抗拉強度設計值,取170N/mm2;
吊桿螺栓的直徑(mm):22,吊桿螺栓有效直徑(mm):20
吊桿螺栓有效面積(mm2): A = 282.000 ,吊桿螺栓最大容許拉力值(kN): [N] = 47.940
吊桿螺栓所受的最大拉力(kN):N =支座反力R=R1+R2=45.449KN
吊桿螺母為雙螺母,墊片為35mm厚的鋼板(同翼板厚),吊桿螺栓強度驗算滿足要求!
本文編號:7060
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