悬挑排架支撑设计与施工模拟分析.pdf

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1、第33卷第5期建筑施工BUILDINGC0NSTRUCT10NVo1I33No．5悬挑排架支撑设计与施工模拟分析DesignofOverhungBentSupportandAnalysisofJ一’onst．ruCti‘0n，、l●mUl1at．l●On口方骏z(i、同济大学200092；2、上海市第一建筑有限公司200120)【摘要】针对实际工程中大悬挑结构施工难题，设计了悬挑排架支撑和两阶段的施工方法。同时，采用大型通用软件进行了施工过程仿真分析，确保了排架支撑安全和施工的顺利进行。【关键词】悬挑结构排架支撑两阶段施工施工模似仿真分析【中图分类号】TU753／文献标识码B【文章编号】

2、1004—1001(2011)05—0391—031工程概况某工程有一栋6层办公楼，建筑长度为74．25m，宽度为22．6m，高度为23．95m，总面积为7092．2Il，单层面积为1130m2。主体结构形式为钢筋混凝土框架结构，主体结构混凝土标号为C30。本工程特殊之处在于屋面之上为配合曼蜗一=毒建筑的整体造型要求，屋面四周设计成悬挑钢筋混凝土造型挂板及构架，挂板及构架顶面标高为23．5m(图1)。图2科研办公楼+22．170m悬挑结构平面布置3施工方案由于该结构施工的主要特点是悬挑尺寸大和结构自重一一大，因此，我们采用悬挑排架的施工方案，排架外部则设计配合其施工的悬挑脚手架。根据受力

3、大小的不同，我们在结构梁及构造柱下设计20"悬挑工字钢作为支架，支架上布置10"槽钢作为次梁，工字钢上铺10"槽钢间距根据排架间距图1办公楼买景为400mm；槽钢与工字钢采用焊接的连接方式，且焊缝不2结构特点小于5mm，要求焊缝饱满。在次梁上，我们布置了西48mill的钢管，钢管间距为400mill。在结构梁及剪力墙位置我们设本工程西侧对应两侧挂板尺和东侧为250mmx置了2根工字钢梁。我们在构造柱位置则考虑布置1根工字2330filmX2200lIIll挂板，与其相对称的雨蓬(厚为钢梁。本工程屋面板施工则采用全部利用结构的凹口设计悬150mm)、挂板均为悬挑的钢筋混凝土结构，最大悬挑距

4、离挑钢管作为排架(图3)。为2．2m，挂板及构架顶面板厚度均为150mm；其中挂板的结构较为复杂，挂板上下两道框架悬挑梁尺寸为400mm×移一矗600mm，每3．5m左右有一道250filmx200mm构造柱，构造柱上为一块250mm×1330mm挂板和4道通长200乱—睁mrnx150mm如线脚。结构形式详见图2，其中剖面1至剖面图3科研办公楼+22．170In标高钢梁平面布置3为挂板区域，剖面4和剖面5为雨篷区域。我们在结构的5个阳脚位置悬挑出3根20"工宇钢梁，【作者简介】方骏(1979-)，男，本科，工程师。联系地址：上海间距为1．25m，悬挑长度最大为3．65m。每处阳角处最长

5、～市福山路33号(200120)。根工字钢要求采用6m的工字钢，同时，我们在工字钢与楼【收稿日期】2011-04—12·391·第5期方骏：悬挑排架支撑设计与施工模拟分析板压点处采用了咖18mm的钢筋拉环，钢梁与楼板压点的拉环采用打穿楼板进行施工，其下部垫厚为10mm的钢板拉环与双螺栓连接固定钢梁，拉环与钢梁中间的剩余部分采用三角形钢渗头顶牢。我们根据排架位置先进行l0槽钢的布置，每根槽钢的钢管立杆位置上焊接了25mm西37mm的钢筋头，用于固定钢管位置；并在每根槽钢的钢管立杆两侧增加了厚为1Omm的加劲肋，以保证槽钢整体稳定。工字钢与楼板的连接处节点如图4所示。⋯——竺————————

6、—堡==：————————』———————————．：薪扛龋茜—之：二：j面I_1：二一露：国InxYIx1fI】加劲板图4节点详图由于考虑到结构荷载较大的原因，我们将屋面混凝土结构分两次进行浇捣施工，即第一次浇捣至标高+22．17mm，也就是结构封顶高度，并完成部分结构梁及雨篷。当该部分结构混凝土强度达到100％后，再利用其自身混凝土的强度再进行第二次结构施工。第二次完成至屋面标高3一碚4面图+23．50FII处。挂板位置施工立面工况详见图5，雨篷位置施工立面工况详见图6。4施工过程仿真分析(1)建立施工过程仿真分析模型本工程采用MIDAS三维计算软件，并根据实际施工方案，建立了包含悬

7、挑排架支撑模型的施工过程仿真分析模型，其中，永久结构中柱梁结构采用杆件单元梁单元，楼板和图5挂板位置施工墙体采用板单元，大悬挑结构采用实体单元，悬挑排架采用丑堑杆件单元进行建模，共建立单元约42000个。模型中根据结构和悬挑排架的截面尺寸、材料特性等情况赋予了相应的参数(表1)。表1型施工模型阶段两阶段法第一阶段悬挑结构和屋1面结构同步施工到同一。rT'标高+22．17m。图6雨篷位置施工—●第二阶段悬挑结构待第一阶只建立了顶部两层