钢结构支撑塔架设计及卸荷技术

钢结构支撑塔架设计及卸荷技术摘要本文介介绍了XXXXXXXX工程钢结构构安装在支撑撑架设计和卸卸荷过程中的的关键技术，对对支撑架体承承载力进行计计算，说明了了支撑架设置置和卸荷方案案及卸荷时的的应急措施，对对同类对称结结构体系工程程的施工具有有参考和借鉴鉴意义。关健词钢结构支撑卸载一、引言XXXXXXXX的整体结构构由主拱、中中心拱梁、腹腹杆、连梁、屋屋面梁等构件件组成。主拱拱为两榀变截截面箱型构件件，落地长度度205.444m，两榀拱脚脚距离50.4m，拱顶距离12m，主拱最高高高度40m，拱与地面面成64度角。主拱拱与沿纵向中中心拱梁、两两边纵向联系系梁、横向屋屋面梁、斜腹腹杆构成两个个连体空间三三角形桁架，形形成了稳定的的空间结构。卸荷前，整个钢钢结构荷载分分别由钢柱、支支撑架、中心心拱及主拱承承担，卸载时时支撑架上所所承受的荷载载逐渐过度到到钢柱和主拱拱上，最终形形成稳定的承承载体系。卸卸载过程是使使屋盖系统缓缓慢协同空间间受力的过程程,此间整个屋屋架结构的内内力重新分布布,并逐渐过度度到设计状态态,因此屋架的的卸载工作至至关重要。设型承在线见承准柱主点上轴即与交斜支在间承该安支临条与固揽上拉在梁间绳固定设便在部用将部保的性支成个向置架承拱以拱虑稳及先方向架一脚架置3．支承架承载载内力验算为确保结构施工工时的安全可可靠，对主拱拱下的支承架架进行内力和和稳定性计算算分析。首先先确定临时支支承架的最大大竖向反力值值，该竖向反反力值由结构构主体安装过过程中，在临临时支撑处产产生的最大反反力值确定。本本工程各主拱拱各段自重不不超过22吨，取最高高临时支承架架32m进行验算，验验算时支承架架竖向荷载取取22吨，同时考考虑到施工的的影响以及其其他不确定的的因素，计算算时将该反力力值乘以1.2倍系数，最最大反力为220×11.2=2664KN。顶部水平平荷载按20％竖向荷载载（4.4t）考虑。根根据荷载作用用大小和作用用形式对支架架进行结构受受力分析和稳稳定验算。临时支撑高度较较大，故应考考虑作用在临临时支撑架上上的水平风荷荷载作用。基基本风压按50年一遇的基基本风压取值值W0=0.5KNN/m2，支撑结构构顶部的风压压高度变化系系数μz=1.42，体形系数数由临时支撑撑的挡风系数数决定，经计计算X方向的挡风风系数为0.187，Y方向的挡风风系数为0.256。故根据《建建筑结构荷载载规范》GB500009-22001可得到X方向的风荷荷载体系为2.42，Y方向的风荷荷载体系为2.5，计算时考考虑风荷载沿沿着支撑的长长（Y）、短(X)边两个方向向作用。计算时考虑五种种荷载组合工工况：①1.355×恒载；②1.0×恒载＋1.4×X方向风荷载载；③1.0×恒载＋1.4×Y方向风荷载载；④1.2×恒载＋1.4×X方向风荷载载；⑤1.2×恒载＋1.4×Y方向风荷载载。计算可知，临时时支撑在竖向向反力及自重重作用下的最最大竖向挠度度为2.88mmm。采用此形形式临时支撑撑并设置缆风风绳，支架受受力安全合理理，变形、强强度及稳定性性均满足规范范要求。4.楼板下支撑撑架的设计及及验算在施工过程中，上上部结构施工工荷载通过支支承架传递到到楼面，为确确保楼面的保保护和安全，需需在各支承架架对应部位的的楼面下设置置支撑架体，将将荷载传递地地面。支撑架体采用钢钢管脚手架搭搭设，每个支支撑架纵、横横间距为0.6m，步距为1.2m，总高约7m，共计36根立杆，在在中间设置一一道水平剪撑撑，四边各设设一道垂直剪剪刀撑。每根根立杆下部垫垫一块100*1100*5mmm的钢板，然然后再铺设50mm厚的通长木木板。立杆的的上部加设顶顶托，顶托上上设置通长的的方木，通过过调节顶托的的高度，使每每根立杆与楼楼板顶紧，确确保受力传递递的有效性。每每根立杆应根根据所在部位位的板、梁高高度选择立杆杆的长度，为为确保立杆的的受力，立杆杆的接长必需需采用对接，不不得用扣件搭搭接，且对接接接头应错开开，尽可能不不在同平面内内。各立杆上上顶托的丝杆杆外露长度不不大于顶丝长长度的1/2。通过对钢管支撑撑架稳定性验算和和支撑架立杆杆底座及地基基承载力验算算，本工程楼楼面下各支承承架部位设置置的钢管支撑撑架体，完全全满足上部结结构施工荷载载受力要求。三、卸荷方案的的确定由于卸荷的重要要性和特殊性性，在卸载时时应遵循“变形协调、卸卸载均衡”的原则,拟采用从中中间向两端逐逐步卸荷的施施工方案,先进行两榀榀主拱的卸荷荷，使主拱完完全处于承载载受力之后，再再拆除中间拱拱的支撑架，两两榀主拱应同同时由中间向向两端进行。根据类似工程的的卸载施工和和内力测试试试验结果表明明，从桁架跨跨中往两边卸卸荷，相邻支支架间未见明明显受力突变变，这种卸荷荷顺序符合设设计要求，使使主拱架在施施工过程尽量量形成自受力力体系，减少少卸荷过程对对不同支架的的不均匀受力力影响，施工工上也可行。支支架卸荷分多多次进行，不不同支架分次次卸荷交替进进行，减少对对支架的不均均匀受力。从从中间向两边边卸荷的方案案应是合理的的、切实可行行的,具体见图2、。图2钢结构支支撑立面图四、卸荷过程1、卸载前主拱拱结构施工完完毕，且无损损探伤合格，并并经自检及监监理、甲方检检验合格后方方可开始卸载载。2、各支撑架在在卸载前应检检查是否临时时固定牢固或或设置揽绳，以以防卸载后支支撑架与主拱拱脱离而失稳稳。3、卸荷条件具具备后开始进进行各支撑架架的卸载，卸卸载时按照从从中间向两端端的顺序逐渐渐卸载原临时时的支撑，让让拱架逐步脱脱离各支撑架架。4、因主拱中部部下挠量最大大，我们将采采用等比例下下降进行卸荷荷，即先将14、15四个支撑架架用气割卸去去一定的量，一一般以10mm为宜，视具具体操情况而而定，下一步步则将14、15、16、17八个支撑架架各卸去10mm，依次类推推直至全部脱脱空卸完。5、主拱的卸荷荷先后顺序为为卸14、15支架→卸16、17支架→卸18、19支架→卸20、21支架→卸22、23支架→卸24、25支架→卸26、27支架。各支支撑不同阶段段的卸荷量和和顺序分别见见下图3卸荷示意图图和卸荷顺序序及参考参数数表。上述各各支撑架卸荷荷次数应根据据卸荷过程中中的实际需要要而定。如遇遇特殊情况，可可局部调整顺顺序。图3卸荷示意意图表1卸荷顺序及及参考参数表表卸荷次数26、2724、2522、2320、2118、1916、1714、15第一次－－－－－－10mm第二次－－－－－10mm10mm第三次－－－－10mm10mm10mm第四次－－－10mm10mm10mm10mm第五次－－10mm10mm10mm10mm10mm第六次－10mm脱离脱离脱离脱离脱离第七次脱离－－－－－－6、主拱卸完后后进行中间拱拱的卸荷，卸卸荷时仍由中中间向两端同同时进行，卸卸荷顺序及参参数与主拱类类同，直至全全部卸完。7、由于屋架卸卸荷落位过程程是使整个屋屋盖缓慢协同同空间受力过过程，此间屋屋架发生较大大的内力重分分布，每次落落位后架的内内力就有可能能发生重新分分布，为使每每次落位的屋屋架具有足够够的时间进行行内力重新分分布，每次卸卸载间隔时间间不小于1小时，卸荷荷过程中现场场进行监测。五、支撑架拆除除支撑架卸荷完后后，采用卷扬扬机进行拆除除工作，考虑虑到最高支撑撑架重量为6吨，若采用用整段吊，则则要用3吨的主吊卷卷扬机，动滑滑轮用三门的的8吨滑轮，定定滑轮则固定定在主拱拉杆杆的节点位置置，支撑架下下部用一台1吨的卷扬机机作为横向牵牵引动力，拆拆除时先将支支撑架吊空约约200mm，再水平牵牵引支撑架下下部，使支撑撑呈倾斜状态态，然后缓缓缓将支撑架放放下。根据实际情况，三三节以上的支支撑架也可以以分二段进行行拆除，拆除除前先用揽绳绳将下段固定定，然后拆除除上段与下段段之间的连接接螺栓，用同同样方法先拆拆除上段支撑撑架，而后再再拆除下段。整整段还是分段段拆除则需视视现场的实际际空间情况而而定。拆除方方法见图4。图4支撑架架拆除示意图图六、应急处理预预案1、在卸荷过程程中如发生支支架变形过大大或垂直度较较大偏移，立立即停止作业业，对支架进进行加固后才才可继续作业业；因此，现现场需准备Φ219×6的钢管200M、缆风用钢钢丝绳500M。2、在支架卸荷荷过程中根据据观测