大跨度砼楼板钢结构转换

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1、大跨度砼楼板钢结构转换桁架临时支撑技术郭庆生1a，张元春1b1中建一局钢结构工程有限公司北京市丰台区西四环南路52号中建一局大厦1006室邮编100161aguoqs8@sina.com，bzyc821111@Yahoo.com.cn摘要：大型钢结构构件的重量较大，在安装过程中一般采用脚手架多层回顶的方法，假设各层砼楼板平均分担钢构件传递的临时支撑荷载，这对于大跨度砼楼板可能带来安全隐患。结合实际工程实例，对超高层大型钢结构转换桁架的临时支撑方案进行了研宂，分析了砼楼板和回顶脚手杆的受力状态，提出了可能出现安全隐患的情况，给出了采用组合钢地梁的解决办法，实际证明是安全、经济有效的。关键词

2、：大跨度砼楼板，大型钢构件安装，临时支撑，脚手架回顶1概述：某超高层建筑，总高340m,共93层，位于俄罗斯莫斯科市，主体结构采用钢筋混凝土框架剪力墙结构，在32至36层及60至64层采用由钢结构伸臂桁架及带状桁架组成的两个钢结构转换层。砼楼板最大跨度为15.36m。钢结构伸臂桁架的构件比较重，在安装过程中需要设置临时支撑，最大的支点重量达到45吨。通常的解决办法是：设置多层砼楼板脚手架回顶支撑体系，假没支撑外力经过回顶钢脚手杆的传递巾多层砼楼板平均承担。考虑到木项目的楼板跨度较大，临时支撑的荷载较较重，对钢脚手架的多层冋顶方案进行了三维空间的有限元模拟计算，计算表明直接承受临时支撑荷载

3、的砼楼板及本层钢脚手杆承担了较大比例的外力，按此方案进行施工会使得砼楼板产生局部开裂，破坏砼楼板，给结构带來安全隐患。经研究分析，最终采川钢结构H型钢组合地梁的办法，将临时支撑的荷载直接传递给砼柱及砼边梁，有效地避免了安全隐患，顺利完成了安装工作。2结构概况及计算假定：32层钢结构转换层的结构平而布貫图及临时支撑的位貫（A-J）如阁1所示。图1钢结构转换层结构布S图图2钢脚乎架多层M顶有限元模拟分析模型钢脚手架多层回顶做法：采用3层钢脚手架进行回顶，由29层、30层、31层和32层的砼楼板承担临时支撑荷载。回顶层数计算公式：临时支撑等效均布荷载楼层设计活荷载-也川'以通过验算楼面楼板和梁

4、的实际承载能力來确定回顶楼层的数量。回顶钢脚手杆的数量计算公式：临时支撑荷载单根钢脚手杆的承载能力计算假定：①、所有回顶脚手架与砼楼板顶紧、无间隙。荷载取值②、参与回顶的各层砼楼板平均分担临时支撑荷载。1DEAD楼板自重2L1VE1（施工活荷裁）2.00LIVE2（回顶点集中荷载）八点B点C点D点E点F点G点H点J点回顶点荷载值（KN）450180250200350350400300300表1序号荷载工况荷载取值（KN/m2）3结构分析采用有限元分析软件MTDAS进行计算分析，砼楼板采用壳单元，砼梁、柱和钢脚手架采用梁单元。32层砼楼板顶部应力图如图3所示，31层砼楼板顶部应力图如图4所

5、示。图332层砼楼板顶部应力云图图431层砼楼板顶部应力云图（砼最大拉应力为8.7N/mm2）（砼最大拉应力为8.7N/mm2）砼楼板板顶的砬力值如表2所示。不同楼层砼板顶应力值比较（单位：N/mm2)表2楼层编号A点B点C点应力比32层-81-32.21131层-56.8-25.810.530层-50.7-25.110.329层1.431.2510.2rti上述分析可知，当采用回顶支掙楼板时，下部回顶脚手架内力并不是均匀分配给各层楼而结构的，而是首层分配的内力占了总内力的40%左右，以下各层基本均匀分配。如果按內力均匀分配进行传导计算，则容易导致首层内力估算不足、架子承载不够等情况，使

6、计算偏于不安全。各层砼楼板平均分配临时支撑荷载的假定是不合理的。由于钢脚手杆的刚度相对较弱，首层砼楼板的变形最大，向下逐层砼楼板的变形逐步减小，相应的砼楼板的内力也逐层减小，分担临时文撑的荷载作用也相应减小。如若采用上述假定进行逐层回顶施工方案，将会给回顶最上层的砼楼板带来安全隐患,尤其是对于大跨度砼楼板的结构。最终决定采用H型钢组合钢地梁的方案：在第32层砼楼妞上设置转换H型钢组合梁，梁底距离楼板顶面150mm,梁的两端支撑在钢垫梁上，通过钢垫梁将临时支撑荷载直接传递给砼梁和砼柱。H型钢组合钢地梁平而布置如图5所示，三维空间图如图6所示。图5H型钢组合钢地梁平面布置图图6H型钢组合钢地

7、梁三维空间图H型钢的总用钢梁约为28吨，可以周转使用，同时加快了钢脚手杆的周转速度，经测算收到了比较好的经济效益。4结论：实践表明采用n型钢组合钢地梁的办法避免了由于计算假没的不合理，给砼楼板带來的安全隐患，加快了施工速度，提前5天完成了转换层钢桁架的施工工作。综合以上的施工分析及经验，总结归纳出以下结论：1）对于大跨度砼楼板，在施工过程中，当临吋支撑所传递的荷载值较大时，要慎重采用钢脚手架多层回顶的方法，建议进行三维施工验算分析，