《北京游泳馆工程钢结构施工方案(延性多面体钢框架结构)》由会员分享，可在线阅读，更多相关《北京游泳馆工程钢结构施工方案(延性多面体钢框架结构)（13页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、125钢结构支撑体系卸载专项方案钢结构支撑体系卸载专项方案1 1 前言前言卸载是指将结构从支撑体系受力状态转换到自由受力状态的过程，卸载过程中杆件的内应力随时变化。在选择卸载方法时，必须保证杆件内应力控制在设计允许范围内，同时应尽量保证每一个卸载点卸载动作基本同步。XX 游泳中心钢结构跨度达137m，安装方法采用的是空中散装的施工工艺，支撑点多达 1400 多个，设计卸载支撑点 135 个。在结构空中组装完成后，将屋盖钢结构的支撑系统拆除，恢复到结构本身自由受力状态，如此多的支撑点在操作过程中统一协调、达到同步，同时必须保证杆件内应力控制在设计允许范围内，这对整个结构卸载的工况分析与施工组织提
2、出了很高的要求，也是卸载技术研究的主要目的。2 2 工程概况与特点、难点分析工程概况与特点、难点分析2.12.1 工程概况工程概况XX 游泳中心钢结构采用空间 12 面体与 14 面体组合的结构体系，包括墙体与屋面两大部分。屋盖被两道内墙分割成三个区域，跨度分别为 40m、50m、137m。钢结构采用了“延性多面体钢框架结构体系” 。墙体内外与屋盖上、下表面由纵横交错的箱型截面构件组成，箱型构件交点采用空心钢球冠节点。内部腹杆为圆钢管，节点采用焊接球节点。其纵横交错的杆件形成了受力良好和构造复杂的三维空间结构体系。现场安装采用的是空中小单元组装的工艺，在组装过程中使用脚手架作为支撑平台，在下弦
3、平面上每个节点都用螺旋千斤顶支顶调整。2.22.2 工程特点与难点分析工程特点与难点分析2.2.12.2.1 特点特点（1）卸载支撑点数量多达 135 个。（2）跨度大，最大净跨 137m。（3）螺旋千斤顶数量多达 135 个，规格多从 16t 到 50t 不等。2.2.22.2.2 难点难点（1）卸载点多，统一协调管理难度大（2）卸载跨度大，面积大，工况分析计算复杂。（3）采用螺旋千斤顶达到同步比较困难。1263 3 主要研究内容主要研究内容3.13.1 主要研究内容主要研究内容3.1.1 计算机同步工况模拟分析技术3.1.2 多点卸载施工技术与管理3.1.3 卸载同步监测3.23.2 主要
4、控制指标主要控制指标3.2.1 卸载后屋盖自挠值不得大于 245mm。3.2.2 屋盖结构在卸载时的变形趋势应与设计计算相符。当卸载点千斤顶退出工作时，结构在该点的竖向位移值应与设计计算值基本吻合。3.2.3 卸载过程中，结构杆件的应力不得超出设计值，应力比不得大于 0.9。4 4 卸载主要技术措施卸载主要技术措施4.14.1 计算机同步工况模拟分析技术计算机同步工况模拟分析技术XX 游泳中心钢结构施工采用高空组装的工艺，施工平台采用满堂红脚手架局部加强的方式。施工平台的设计必须兼顾结构组装施工需要和屋盖卸载需要,在屋盖结构组装过程中施工平台所受的荷载为结构自重和施工活荷载，相对载荷较小,在屋
5、盖结构组装过程节点最大的竖向荷载取值不超过 9t。屋盖下弦施工支撑点 1474 个，研究卸载施工方法时要考虑以下几个方面的问题：4.1.1 选择的卸载点所受的反力相差不能太大，以免造成杆件在卸载施工时有较大的应力变化。4.1.2 选择卸载点的数量不能过多，便于施工时现场统一指挥。4.1.3 选择卸载点数量与荷载应关联到脚手架搭设的方便性，尽可能减少架料的投入。在上述的原则指导下，我们采用计算机模拟技术对卸载施工不同的 6 种工况进行了工程模拟演算，并选择了两种最接近施工实际进展的工况进行了比较。见下表12798169809956295099476940193508947893891398230
6、814981438141 811580148008 79467677765775787570729872817250 7225716370516970689967436761675667366734887869287333 92359584176538347234721116480008000800080008000800080008000800080008000800080001116471478500850085007147 3472176538347211164800080008000800080008000800080008000800080008000800011164 347271
7、4785008500850071473472347271478500850085007147347211164800080008000800080008000800080008000800080008000800011164347217653834727147850085008500714711164800080008000800080008000800080008000800080008000800011164347234721765389697 9337930992879275911290929069904383898376831378717829776374867464745769106
8、89468534455440843984360432142634219 41824144 4111410540864059405539843982397238333814377731263078305630162997294427692609245024352432242524082405239523762359235423512336 23152289227922622242219521832174217321612153 21482111559524491471459445433432425417404393389352349319313284750668687819卸载工况一卸载工况二2
9、322ECB ADGFJH171618192021111213151457861091 234ECB ADGFJH2322LKNMRPQTSVUXWAa Y1 23457861011121391517161418192021LKNMRPQTSVUXWAa Y347271478500850085007147 34721116480008000800080008000800080008000800080008000800080001116434721765383472714785008500850071471116480008000800080008000800080008000800080008
10、0008000800011164 3472347217653831031727622110352376266390182199102295347271478500850085007147 347211164800080008000800080008000800080008000800080008000800011164347217653834727147850085008500714711164800080008000800080008000800080008000800080008000800011164 3472347217653817813015823014411510911733326
11、43033152421252071101661099965329223121152871879097153130287196162801381211021082692061471841441301561171111311082662013482921847397109106206291223329R2R1R32322ECB ADGFJH171618192021111213151457861091 234ECB ADGFJH2322LKNMRPQTSVUXWAa Y1 23457861011121391517161418192021LKNMRPQTSVUXWAa Y347271478500850
12、085007147 347211164800080008000800080008000800080008000800080008000800011164347217653834727147850085008500714711164800080008000800080008000800080008000800080008000800011164 3472347217653831033327819623922822529831127924622728326625122927822536823728784151803132932161138824925822431422423926435725020
13、4180141302251256243 200223215246251289197228264197922172902243221842303262332622752352643223383142282183752542103749118833230121422528123179 117213北北128卸载工况分析表序卸载工况优点缺点卸卸 载载 工工 况况 一一根据施工顺序由西向东分两次卸载。 即 R2 全部施工完毕，R1 与 R3 施 工一半后，对西侧已施工完成的 R2 以及 R3、R1 的 1/3 屋盖结构进 行卸载。保留临近施工区域千斤顶 不拆除，同时屋盖结构继续施工， 待屋盖施工完成后
14、进行第 2 次卸载1、杆件无超应力现象 2、可以提前插入后续 工序在施工区与卸载区 会出现结构位移值 的突变，对结构整 体拼装尺寸有一定 影响卸卸 载载 工工 况况 二二在屋盖整体安装完成后，分区卸载。 即施工完成后先卸载 R2，及 R1 的 1/2，再卸载 R3、R1 的剩余部分。1、杆件无超应力现象 2、卸载平稳，无任何 突变后续工序插入时间 晚经过计算机模拟分析与对比，我们选择了工况二，即屋盖整体拼装完成后卸载的方法，以保证结构的拼装精度。两种工况的计算各项指标基本一致，在保证杆件应力的前提下，选取 135 个点作为卸载支撑点最为合理，此时最大的支点的支座反力342kN。根据计算机模拟分
15、析的卸载支撑点反力，将 135 个卸载点支撑反力划分为4t、9t、34t 三种类型，在脚手架设计中根据不通的荷载提供相应的解决方案。由于采用人工操控千斤顶卸载的同步性不容易掌握，容易产生荷载分布与变化偏离设计计算值较大的情况，在模拟计算时加入了不同步的工况，在卸载点中出现 40%不同步、落差在 5mm 以内时，杆件的应力变化仍然在设计的范围内。屋盖的变形趋势为从四周向中心呈倒穹顶变化，支撑千斤顶应从四周向中心逐渐推出工作。通过计算机模拟计算，为卸载施工方案的确定提供了科学可靠的技术支持。4.24.2 多点卸载施工技术与管理多点卸载施工技术与管理4.2.14.2.1 施工方法施工方法采用分步、等
16、距多行程、多点同步卸载的工艺进行屋盖钢结构卸载。每次行程5mm，最大理论卸载形成 245mm，分 49 步完成卸载工作。4.2.24.2.2 千斤顶选型千斤顶选型由于在施工过程中，千斤顶在屋架安装过程中长期处于受力状态，液压千斤顶将出现回油现象，这样将对结构的整个过程控制不利，所以本工程选用螺旋千斤顶。千斤顶的选择在卸载点最大支点反力的基础上取 1.4 倍安全系数。千斤顶型号与数量见下表。129卸载点千斤顶规格表千斤顶型号 (t)自重 （Kg）自身高度 （mm）可调高度 （mm）数量（个）备注161732018021用于卸载点 322839520017用于卸载点 505445225087用于卸载点507061840010行程最大的卸载 点同时储备 10 台 50t 千斤顶备用。4.2.34.2.3 卸载准备卸载准备对施工现场进行实地检查，对不利于卸载操作的部位进行整改，为工作人员创造一个畅通安全的工作面，以保证卸载时施工人员能够便捷、安全地施工。为便于工人直观掌握每次卸载行程，在千斤顶上逐一以 5mm 为单位做出刻度。为避免千斤顶在退出工作时失稳，用铅丝将其连
