钢结构异形幕墙外用脚手架施工技术的研究与应用

发布时间：2020-07-25 20:20

【摘要】：随着高强度建筑材料的日益发展和成熟,异形幕墙以造型新颖,外形奇特,给人以强烈的视觉冲击感,使得近年来不断展露头角。而由于异形幕墙整个立面变化复杂,给幕墙施工工艺带来了极大的挑战,传统的吊篮施工法以及双排外架施工法已无法满足要求,因此对于异形幕墙外脚手架及其施工平台的应用研究非常必要。本文结合具体工程实例,采用分段搭设施工平台和多排落地脚手架的施工方式进行幕墙外装饰施工。针对工程中复杂的施工平台及多排超高落地外用架,文章详细地阐述了钢桁架异形幕墙施工平台及多排外用架的设计和施工技术,包括技术原理、工艺流程、设计要点、施工关键技术、测试方法等,解决了异形幕墙外用脚手架施工中超高、超限、多排、竖向施工荷载大、连墙件设置困难、施工活荷载多层叠加、受力杆件转换、基础处理、地下室顶板支撑加固等诸多技术问题。利用有限元计算软件Sap2000对施工平台和落地架结构进行分析计算,寻找荷载和变形最大的构件,作为主要施工结构设计的控制构件,同时将有限元分析结果与现场应用的简化计算结果及实验测试结果进行对比分析。合理的简化计算方便快捷、省时省力,误差在可接受范围内,有限元计算方式精度高,但费时费力,现场中可采用简化计算的方式对方案预判,有限元模拟的方式为方案提供基础数据。同时将吊篮荷载分别作用在次梁端部及次梁中间位置处,得到吊篮搭设位置对次梁的受力变形起着主导性的作用,对主横梁影响近似可以忽略,施工中吊篮承力支点位置应尽可能靠近平台主横梁。文章首次应用了3Ds Maxs模型技术对异形幕墙外脚手架的施工过程进行多视角施工模拟,优化施工工艺,为我国幕墙技术的突破性发展打下了坚实基础。通过对异形幕墙施工的关键技术—外用脚手架和施工平台的搭设技术进行研究,安全、稳定地实现了各类异形幕墙设计和施工理念,使得钢结构异形幕墙外用脚手架的设计及施工技术更加成熟、安全、可靠,促进传统工艺的更新换代,并为相关规范条款的更新和发展提供有义的参考作用。
【学位授予单位】：安徽建筑大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TU731.2
【图文】：

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断开发新材料、新工艺，形成了具有中国特色的可持续发展的技术创新机制。根据调查统计，2006 年-2011 年，中国幕墙行业总产值从 600 亿增长到 1803 亿元，年增长率达到 24.6%，2012 年中国建筑幕墙行业完成工程总产值约为 2200 亿元，同比增长22%，2013-2017 以同比增长超过 30%的速度快速发展。展望未来，建筑幕墙行业将继续保持稳步增长态势，建筑幕墙仍将是公共建筑中外围护结构的主导。据《中国建筑幕墙创业市场前瞻与投资战略规划分析报告》显示，随着科学技术的进步，高强度建筑材料的日益发展和成熟，幕墙技术发展主要向多元化、个性化艺术化等方向发展，在体量和外观上越来越趋向于多变性，从结构领域看主要向异形大跨、超高等方向发展。其中异形幕墙主要是通过钢结构实现竖横向立面变化，以造型新颖，外形奇特，给人以强烈的视觉冲击感，近年来不断展露头角。同时由于异形幕墙整个立面变化复杂，给幕墙施工工艺带来了极大的挑战，传统的吊篮施工方法已无法满足要求，因此对于异形幕墙外脚手架及其施工平台的应用研究非常必要。本课题拟对异形幕墙施工的关键技术—外用脚手架和施工平台的搭设技术进行研究和创新，力求安全、稳定地实现各类异形幕墙的设计和施工理念，促进传统工艺的更新换代，并为相关规范条款的更新和发展提供有义的参考作用[1-6]。

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1.2.1 国内幕墙施工技术发展状况改革开放以来，我国的建筑业伴随着国家的经济建设和社会进步得到了快速展，我国建筑幕墙从上世纪 80 年代开始，1983 年以北京长城饭店和上海联谊大厦墙为标志，中国建筑幕墙行业开始起步。经过 30 多年的飞跃式发展，伴随着我国民经济的持续、快速发展和城市化进程的加快，我国建筑幕墙行业实现了从无到有从外资一统天下到国内企业主导、从模仿引进到自主创新的跨越式发展，我国已成世界上最大的建筑幕墙生产国和使用国，我国只用了短短三十余年的时间走完了国建筑幕墙 150 多年的发展历史，不但实现了零的突破，而且发展成为世界第一幕墙产大国和使用大国，并引领世界幕墙工程的发展。异形幕墙以造型新颖，外形奇特，给以人视觉冲击感，随着中国城市化进程的速推进，数量庞大的大型公共建筑、商业楼宇及高端住宅不断涌现，促使异形幕墙求快速增长，每年都有许多优秀的作品诞生[7-8]（如图 1-3 至 1-6）。1.2 幕墙施工技术发展状况

【参考文献】