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探讨218米超高层建筑转换层施工技术

发布时间:2014-07-27 14:31


  1、工程概况
  丽原天际城工程位于南宁市,是广西地区最高的商住楼,建筑面积11.9万m2,地下3层,地上57层,建筑高度为218m,框支剪力墙结构。该工程一至五为裙楼,在第六层设置转换层,以上为标准层。本工程转换层水平构件最大跨度10500mm,构件的最大截面尺寸和支撑高度如下表。本文取GL1梁为计算对象。
  构件类型构件编号构件截面尺寸 (mm)层高(m)跨度(mm)
  板B12506.16370
  三角区板B224002275
  GL1梁KZL7061400*250010500
  2、施工方案的比较与选择
  确定转换层模板支撑体系是转换层的施工关键,它直接影响结构安全、工程质量、施工速度和工程施工成本。经估算,若采用常规模板支撑体系,靠下层楼板承受如此大的施工荷载,势必破坏下层楼面结构;若采用分层卸荷的方法,则必须在施工层下保持有九层支撑,靠各层楼板的变形协调来传递分卸荷载,这显然既不经济也不能保证楼板不产生开裂等质量问题;若在转换板下直接用钢桁架体系作底模,虽然解决了上述问题,但增加了墙体水平施工缝,给施工缝处理带来困难,同时现场焊接安装工程量较大,工期相对较长,且桁架拆除后二次使用的机会不大,浪费了材料。
  经分析比较和计算,结合工程工程特点,确定如下施工方案:采用高强螺栓与工程自身钢骨梁连接形成支架体系,梁的施工荷载不通过支撑传递。
  3、施工方法
  3.1工艺流程
  测量放线→安装柱、墙钢筋→柱、墙模分段支设、分段浇筑柱、墙混凝土,浇至梁底50mm→搭设模板支撑脚手架→铺梁底、侧模板→铺板底模板→梁、板钢筋安装→水电配合→板面钢筋绑扎、柱、墙模支设→检查验收→浇筑梁、板、柱、墙混凝土→混凝土养护。
  3.2混凝土工程
  3.2.1:混凝土浇筑顺序:
  浇筑竖向结构构件后(竖向构件分两次浇筑,第一次是浇筑到梁底,待所有模板支撑系统、钢筋绑扎完成后再进行第二次浇筑),支立水平向构件模板支撑,再浇筑水平向构件混凝土。混凝土浇筑时应先墙柱后梁板;不同强度等级混凝土交接面应先高强度等级后低强度等级。
  3.2.2:浇筑要求
  1、梁砼浇筑时,防止施工荷载过分集中,而造成支撑架失稳。浇筑时需分块分层进行,速度不宜过快,每层厚度控制在500~600mm左右,待主梁浇筑完毕后,再进行楼板的浇筑。
  2、楼面梁板混凝土浇筑时,泵管出口应随出料随铺摊,不应过多堆积于泵管出口,堆积高度不应超过结构面上100mm。
  3、严格按浇筑顺序控制每层砼的浇筑时间,确保下层砼初凝前浇筑上层砼。浇筑上层砼时,振动棒应伸入下层砼50~100mm深,消除上、下层砼可能产生的冷缝。
  4、模板支撑体系验算:代表梁构件1400×2500
  4.1、梁木模板与支撑计算书
  4.1.1、梁侧模板基本参数
  计算断面宽度1400mm,高度2500mm,两侧楼板高度250mm。内龙骨布置11道,内龙骨采用50×80mm木方。外龙骨间距400mm,外龙骨采用双钢管48mm×3.25mm。对拉螺栓布置4道,在断面内水平间距400+400+600+600mm,断面跨度方向间距400mm,直径14mm。
  4.1.2、梁侧模板荷载标准值计算
  新浇混凝土侧压力计算公式为下式中的较小值:
  经计算取混凝土侧压力标准值 F1=46.080kN/m2
  4.1.3、梁侧模板面板的计算
  面板为受弯结构,要验算其抗弯强度和刚度。模板面板的按照三跨连续梁计算,计算宽度0.40m。
  荷载计算值 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;
  计算简图弯矩图(kN.m)
  剪力图(kN)变形图(mm)
  经过计算得到从左到右各支座力分别为
  N1=2.113kN,N2=6.077kN,N3=5.166kN,N4=5.411kN,N5=5.344kN
  N6=5.366kN,笔耕文化推荐期刊,N7=5.344kN,N8=5.411kN,N9=5.166kN,N10=6.077kN,N11=2.113kN
  最大弯矩 M = 0.124kN.m,最大变形 V = 0.3mm
  (1)抗弯强度计算
  经计算得到面板抗弯强度计算值 f = 0.124×1000×1000/21600=5.741N/mm2
  面板的抗弯强度设计值 [f],取15.00N/mm2;面板的抗弯强度验算 f < [f],满足要求!
  (2)挠度计算:面板最大挠度: v = 0.315mm面板的最大挠度小于220.0/250,满足要求!
  4.2、转换梁内SRC35×1500×500×35钢骨的技术参数
  按现场实际情况:跨度为L=10.5m,施工均布线荷载取q=150KN/m,则:
  M= =
  W= =0.03641m3
  I=
  Q345B,E=2.1×105N/mm2
  转换梁总线荷载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
  可以确定,转换梁施工总均布荷载小于150KN/m时,利用钢骨Q345承担施工荷载是满足要求的。
  4.3:转换梁支撑系统计算
  基本尺寸为:梁截面 B×D=1400mm×2500mm,梁支撑立杆的纵距(跨度方向) l=0.80米,立杆的步距 h=1.80米,梁底增加5道水平横向钢管,承重立杆3道。详见附图3
  图1 模板组装示意图 图2 钢骨示意图
  图三:梁模板支撑架立面简图
  4.3.1、梁底支撑钢管计算
  4.3.1.1 梁底横向钢管计算
  纵向支撑钢管按照集中荷载作用下的连续梁计算。集中荷载P取横向支撑钢管传递力。
  支撑钢管计算简图 支撑钢管弯矩图(kN.m)
  支撑钢管变形图(mm)支撑钢管剪力图(kN)
  经过连续梁的计算得到
  最大弯矩 Mmax=0.843kN.m,最大变形 vmax=0.920mm,最大支座力 Qmax=17.202kN
  抗弯计算强度 f=0.843×106/4788.0=175.98N/mm2
  支撑钢管的抗弯计算强度<205.0N/mm2,满足要求!最大挠度<600.0/150与10mm,满足要求!
  4.3.1.2梁底纵向支撑槽钢计算
  槽钢采用双[14a槽钢,力学性能为:截面抵抗矩为W=161.28cm3,惯性矩I=1127.4cm4.
  作用荷载包括梁与模板自重荷载,施工活荷载等。
  1.荷载的计算:
  (1)钢筋混凝土梁自重(kN/m):q1 = 25.000×2.500×0.600=37.5kN/m
  (2)模板、钢管、槽钢等的自重线荷载(kN/m):
  q2 = 0.600×0.600×(2×2.500+1.400)/1.400=1.65kN/m
  (3)活荷载为施工荷载标准值与振捣混凝土时产生的荷载(kN):
  经计算得到,活荷载标准值 P1 = (1.000+2.000)×1.400×0.600=2.520Kn/m
  均布荷载 q = 1.20×(37.5+1.65)+1.40×2.52=50.5kN/m
  L=400mm、a=50mm,则支座反力R1=
  R2=
  则支座反力R=R1+R2=45.449KN,,Mmax=
  双槽钢[14a抗弯强度满足要求。
  2.92mm ,满足要求。
  吊杆螺栓连接钢骨与梁底的纵向双[14a槽钢,双排间距400mm。
  计算公式
  N < [N] = fA
  其中f —— 吊杆螺栓的抗拉强度设计值,取170N/mm2;
  吊杆螺栓的直径(mm):22,吊杆螺栓有效直径(mm):20
  吊杆螺栓有效面积(mm2): A = 282.000 ,吊杆螺栓最大容许拉力值(kN): [N] = 47.940
  吊杆螺栓所受的最大拉力(kN):N =支座反力R=R1+R2=45.449KN
  吊杆螺母为双螺母,垫片为35mm厚的钢板(同翼板厚),吊杆螺栓强度验算满足要求!

 



本文编号:7060

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