工艺工法qc大面积屋盖钢桁架及两层结构吊挂施工工法

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1、天津市市级工法申报资料大面积屋盖钢桁架及两层结构吊挂施工工法XXXX建筑工程有限公司2013年3月48目录1、工法内容…………………………………………22、企业级工法批准文件复印件……………………413、科技查新报告……………………………………424、专利证书复印件…………………………………505、应用证明…………………………………………516、经济效益证明……………………………………537、工法操作要点照片………………………………5448大面积屋盖钢桁架及两层结构吊挂施工工法XXXX建筑工程有限公司1.前言

2、在采用大型钢桁架屋面的建筑中，屋面钢桁架下面的多层楼面采用钢吊挂层结构，可充分发挥屋面桁架的承载作用，节省内部楼面的竖向结构材料，同时满足了建筑内部大空间的要求。吊挂结构通过高强钢棒将楼层自重和楼层荷载传递至屋盖桁架，传力方式与传统的建筑结构明显不同。施工前采用通用有限元分析软件模拟分析吊挂层和钢屋盖，在不同的砼浇筑顺序情况下，对吊挂层结构受力及变形的影响进行分析，优化后确定最终的砼浇筑顺序。并对施工过程中柔性楼层吊杆的应力值进行实时监测和跟踪，确保施工过程中不出现异常情况。天津大剧院主体结构由钢筋混凝土-剪

3、力墙及吊挂结构、屋盖钢桁架组合而成。钢结构主要由21m、37m、44.5m标高的钢梁、21m、16m标高的吊挂钢梁及30.6m标高的屋盖桁架组成。其中21m、16m标高楼板采用了国内外应用不多的大面积吊挂结构体系，吊挂结构通过高强度钢棒传递楼面自重和楼面荷载。既满足了大剧院大空间的使用，又展示了其独特的建筑造型。该工程屋盖钢结构施工技术获2012年天津市优秀项目管理成果一等奖、2012年全国建设工程优秀项目管理成果二等奖、钢结构施工获中国钢结构金奖。获得实用新型专利一项。同时该项目已在天津市科委、天津市建交委

4、立项并开展研究。482、工法特点1.屋盖钢桁架下部多层楼面采用吊挂结构，钢结构吊挂层由钢梁、压型钢板、砼楼面、长度可调的吊挂钢棒组成。充分利用了屋盖结构的承载能力，既节省了下部竖向结构材料，同时又增大了使用空间。2.屋盖桁架下部吊设高强钢棒，用以连接吊挂层钢结构，结构受力传递的路径为自下而上传递，常规吊挂结构自上而下的安装顺序无法进行吊装，因此采用“先支撑后吊挂、先卸荷后浇筑楼面砼、动态监测、随时调整、控制变形”的施工技术安装。3.吊挂结构纵向受力通过高强钢棒将楼层自重与荷载传递至屋盖桁架，屋盖桁架通过滑移支

5、座将荷载传递给多个核心筒砼结构；吊挂钢梁横向与砼核心筒结构预埋件相连接，实现对吊挂层水平方向的约束。4.屋盖桁架周边为悬挑状态，刚度较差，吊挂层混凝土浇筑时会对其产生影响，因此吊挂层砼先浇筑中间部位，后浇筑外围部位，减小对屋盖桁架悬挑部位的影响。5.在吊挂层及屋盖上混凝土浇筑过程中，屋盖桁架部分杆件和吊挂钢棒受力会发生较大的变化，所以采用跟踪监测的方法对其进行过程控制，利用“振弦式表面应变计”收集数据，随时调整，保证结构的变形在控制范围内。6.吊挂层通过高强钢棒吊挂于屋盖桁架下弦。施工前通过混凝土浇筑过程的数

6、值模拟计算确定合理的砼浇筑顺序；施工过程中跟踪监测，对产生的应力值进行记录、分析、数据对比，以保障施工安全。7.连接吊挂层的高强钢棒具有长度可调节的功能，卸荷及楼板砼浇筑后可根据监测结果来调节钢棒长度，保证楼层水平标高位于同一高度。屋盖钢桁架高强钢棒砼核心筒吊挂楼层砼结构层图2-1吊挂楼层示意图3、适用范围48随着建筑结构领域科学技术的发展，大跨度建筑结构大量应用。大型钢结构屋盖结构的建筑不断涌现，为满足建筑内部大空间的需求，多有屋盖下多层楼面采用钢吊挂层结构，结构传力路径不同于普通结构，因此传统自上而下安装

7、顺序不再适用。本工法迎合上述建筑结构施工的需要，适用于大型全钢结构桁架屋盖及下设多层钢结构吊挂层的安装施工，实现此类结构的精确安装和安全施工。本工法已成功应用于天津文化中心大剧院工程和中新生态城动漫大厦钢通廊工程的施工。4、工艺原理4.1吊挂层通过高强钢棒将楼层自重和楼层荷载传递至屋盖桁架，屋盖桁架由砼核心筒支撑。4.2吊挂层通过高强钢棒将楼层自重和楼层荷载传递至屋盖桁架，屋盖桁架由混凝土核心筒支撑。此类吊挂层结构形式的受力递的路径为自下而上传递，常规的自上而下安装顺序无法进行吊装。因此采用“先支撑后吊挂、先

8、卸荷后浇筑楼面混凝土、动态监测、随时调整、控制防止变形”的施工技术安装。5、施工工艺流程及操作要点5.1工艺流程原材料进场48复验吊挂层钢梁及屋盖桁架临时支撑架的安装钢结构有限元整体建模分析吊挂楼层钢梁吊装及焊接屋盖桁架吊装及焊接高强钢棒安装定位吊挂层砼浇筑数值模拟分析屋盖钢结构卸荷吊挂层钢结构卸荷施工测点选取及布置测点传感器屋盖混凝土浇筑吊挂层钢承板铺装调节钢棒测点数据采集吊挂层钢筋绑扎观测吊挂层