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作者:wadezhao
上一篇给大家介绍了广州圆复杂节点的优化过程,但广州圆钢结构安装更加有挑战,更加有新意。下面我为大家介绍安装方案的思考过程。
钢结构安装与混凝土结构最大的不同,就是你要更加深入的了解结构的受力特点,初识大圆环,我会想到正放的玉璧,抛开复杂的结构体系设计,结构立面分为4个区,2区(两侧悬挑)和4区(大洞上方)在设计和施工阶段是重点考虑的部位。
在确定安装方案前,我们先来了解下结构工程师是如何解决2,4区竖向荷载传递及结构整体的抗侧力问题。
竖向构件由两片外斜撑框架和两个核心筒组成。通过转换桁架和伸臂桁架连成一体,形成抗侧力体系。结构工程师非常巧妙的将外立面幕墙与结构杆件形成高度统一。
普通楼层荷载通过楼层钢梁外递给外斜撑框架及核心筒。两侧外悬挑楼层荷载通过斜拉钢梁传递到外斜撑桁架。简言之,结构有两层即外斜撑框架层和内钢框架层,与一般的高层结构非常大的不同。
外斜撑桁架截面以BOX截面为主,楼层梁以H型截面为主。
上一期介绍的节点优化思路,对照轴力图就可知B节点最为重要。这也是节点设计需要参照受力简图的原因。
一、安装概述
根据上述的2,4分区,将其命名为大洞上方结构和外悬结构。外斜撑框架采用无支撑接装法,吊装框架结构(内框架)采用吊挂结构正装法。
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外悬挑斜撑框架接装法
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外悬挑结构(内框架)吊挂结构正装法
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大洞上方斜撑框架
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大洞上方结构(内框架)
大圆拱上部结构的受力中心为转换桁架(IT-2),它起着承上启下的作用。
转换桁架安装时需设置临时桁架,下部的吊挂结构顺作法。结构合拢后进行临时桁架的卸载拆除,先卸载24层的临时桁架再完成22层临时桁架的卸载。在卸载前将每跨的跨中用钢丝绳与转换桁架梁拉结,每点的拉力控制在50KN左右,使桁架下弦杆基本处于无应力状态进行卸载。桁架拆除完成后再缓慢地同步释放每点的索拉力形成吊挂结构。
上述四个部位的安装过程,采用MIDAS软件进行施工过程分析,计算结构的变形及应力值,确保施工过程的结构稳定。对于变形大区域还需要计算预起拱值,使得安装完成位形与图纸一致。
二、施工过程照片
三、总结
(1)复杂钢结构项目的安装过程需要强大的力学分析作为支撑。
(2)时变结构的受力分析比一次成型设计考虑的更多的过程因素干扰。
(3)钢结构工程是设计、制作和施工一体的一门技术,乐趣无穷。
鸣谢:
施工图设计单位:华南理工大学建筑设计研究院
钢结构施工单位:浙江精工钢结构集团有限公司