常州体育会展中心钢结构安装施工方案

第五章钢结构安装方案

5.1吊装前的准备工作

5.1.1吊装前的技术准备

在开工前由项目经理组织好所有本工程管理人员、深化设计、制作等部门的技术人

员熟悉审查施工图纸，做好工程开工前施工准备工作和各相关部门的分工工作。

⑴熟悉、审查设计图纸

①审查设计图纸是否完整、齐全；

②审查设计图纸与说明书在内容上是否一致，以及设计图纸与其各组成部分之间有

无矛盾和错误；

③审查建筑图与其结构图在几何尺寸、坐标、标高、说明等方面是否一致，技术要

求是否正确；

⑵钢结构深化图设计、制作、安装等部门的施工准备：

①钢结构深化图设计部门的准备工作：

A、按照钢结构安装部门提出的机械化施工能力，划分单件构件的分段部位；

B、对制作、安装部门及时进行钢结构深化设计图的技术交底工作；

C、负责深化设计图的设计院签证确认工作；

D、对钢结构设计图纸的技术变更提出书面资料。

②钢结构制作部门的准备工作：

A、依据深化图及技术要求，编制好制作方案；

B、按制作方案要求，制订制作计划，编制制作工艺书；

C、落实好材料的采购计划。

③钢结构安装部门的准备工作：

A、根据施工方案要求，编制好各单项施工作业书，制订好施工进度计划表，安排

好安装队伍，落实好施工机具，搭设好临时设施；

B、做好定位轴线、水准点的移交工作，测量好钢结构安装用的辅助线放线工作；

C、做好全体钢结构安装人员的技术、安全交底工作。

5.1.2轴线、标高的复核和移交

钢结构开始安装前，根据土建提供的控制点，进行现场轴线的复核工作，复核时做

好复核记录，土建、监理、钢结构安装单位三方做好交接验收记录。

5.L3钢构件的预检

5.1.3.1为确保钢构件的安装质量，预检用的计量器具必须统一标准并进行计量检测，

确保施工单位及加工单位的检验精度。

5.1.3.2构件的预检在钢结构加工厂质检部门检查的基础上，现场安装项目部要派专人

对进场构件制作质量进行复检。不允许不合格构件进入施工现场，同时项目部根据现场

安装进度要求及提供的构件清单监督制造部门按进度要求进行配套加工，以免由于加工

构件不配套造成现场安装间断，影响安装工期和质量。

5.1.3.3预检项目：钢材材质的成品质量保证书及复验报告、焊条及焊丝材质的成品质

量证明书及复试报告，构件、铸钢件焊缝外观及超声波探伤报告，以及实际偏差等资料,

对于关键的构件必须全部检查，并记录预检的所有资料；构件外观检查包括：钢构件的

几何尺寸、连接板零件的位置、角度、焊缝的坡口等。

5.1.3.4钢结构制造部门还应按规定提供如下资料：

(1)构件合格证，应附简图标注关键部位的检查偏差。

①构件外形尺寸、连接板零件的位置、角度、螺孔直径及位置。

②焊接质量

③表面涂层质量。

(2)施工图和设计变更文件，变更的内容应在施工图中相应的部位注明。

(3)钢材与连接材料和涂装材料的质量证明书或试验报告。

(4)焊接工艺评定报告。

(5)焊缝无损检验报告及涂层检测资料。

(6)制作中对技术问题处理的协议文件。

(7)主要构件验收记录。

(8)构件发运和包装清单。

5.1.4钢构件的运输及堆放

5.1.4.1钢构件的运输

本工程的构件采用在工厂下料完后散件运到现场。构件的运输应根据构件的形状、

长度、大小进行适当的方位布置。

运输过程中确保安全，避免人员受到伤害和材料受到损伤，在运输过程中不得混肴

各构件的编号。

5.1.4.2构件的堆放

构件的堆放应布置合理，易于安装时的搬运，具体应满足下列要求：

(1)按安装使用的先后顺序进行适当堆放。

(2)按构件的形状和大小进行合理堆放，确保堆放安全，构件不变形。

(3)现场堆放必须整齐、有序、标识明确、记录完整。

5.2钢构件安装的技术分析

5.2.1施工段的划分

根据工程的特点，工程施工过程按照使用功能的不同分成三个施工区域，入口处为

施工区域一，会展中心部分为施工区域二，体育馆部分为施工区域三。三个施工区域相

对独立。施工区域的分布图如下所示。

5.2.2安装顺序

5.2.2.1体育馆屋架网壳的安装顺序

屋盖钢网壳结构采用屋盖下搭设满堂脚手架和部分支撑架，从中心逐环向外安装，

先定位后施焊的方案。

支撑架体系布置在HS-2和HS-4下方，设置4个和8个，上设液压千斤顶作为卸载

点。

总体施工顺序流程：满堂脚手架和支撑架的搭设一拼装支撑点和卸载点的设置一中

心点铸钢件的就位一第二圈铸钢件的就位一两铸刚钢件范围内的杆件安装……循环安

装至支做座位置一最外圈杆件的安装一支承架卸载、拆除至便于拉索安装位置一拉索安

装一马道的安装一支承架的拆除一一楝条等的安装。

安装方向示意图如下所示：

5.2.2.2会展中心、训练馆安装顺序

1-X-1-N轴线的水平桁架采取在每棉桁架下部支撑四个支承架并搭设3米宽条形

脚手架，在胎架上设置拼装胎架，利用塔吊将桁架散件吊装就位，先“弦”后“腹”——一

次安装到位并结合全站仪精定位的方法进行安装。

1-N轴向内的柱部分，采取在集散平台上分段拼装后，用塔吊分段吊装;

HJ-1-5-X系列桁架在主桁架就位后，整体吊装；

HJ-6系列桁架在地面拼装后，用现场塔吊整体起吊；

整根桁架焊接完成后，拆除下部的脚手架，在整个会展中心结构安装完成后再拆除

支承架。

安装方向如下图所示:

5.2.2.3体育商店入口处网壳的安装顺序

根据体育商店网壳的形状，网壳的安装为高空散装。安装前，先在网壳下放搭设满

堂脚手架，然后吊装主管（外侧主管分段吊装，内侧的短主管单根吊装）、两根主管吊

装焊接完成后，安装两者之间的斜杆，直到安装完成；然后然后支承架卸载，拆除承重

架。安装时从中间向两边推进。

安装顺序图如下图：

5.2.3吊装机械的选择及现场布置

5.2.3.1吊装机械的选择

由于大部分构件采用散件吊装故选择塔吊做为主要的吊装工具，现场利用原有土建

建的两台塔吊基础加固后重新安装两台70/27塔吊和一台56/13塔吊，塔吊的的作业半

径分别为70米和50米；另一台塔吊仍采用原土建2#塔吊（QTZ63）。塔吊的平面布置图

5.2.3.2ST70/27塔吊性能表

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5.2.3.3TC56/13塔吊（50米臂）性能表

2.5-15.1j

幅度<m)161819.3:22242627.6i30

起重量|二倍率i441彳444443.62

1---------------

(t)|四倍率87.486.526.05.15।4.644.223.923.54

幅度(e)323538404244464850

起里抗二倍率3.342.99；2.70;2.52!2.372.23211.991.88

■

(t)四倍率3.26；2.912.622.4512.292.IS2.021.911.80

5.2.3.4原QTZ63性能表

QTZ63主要技术参数

额定起重力矩630KN.M最大起重量6T

最大工作幅度50m最大幅度起重量1.2T

自由高度41m

5.2.3.5原QTZ80性能表

QTZ80主要技术参数

额定起重力矩800KN.M最大起重量6T

最大工作幅度50m最大幅度起重量1.5T

自由高度45m

5.2.4吊装绳索的选择

由于工程构件多数采用现场散装，因此主要考虑分段段桁架的吊装情况

5.2.4.1分段吊装最大构件重量表

（1）会展中心桁架尾端分段桁架重量表

桁架编号分段重量（吨）重心距塔吊距离（m）

HJ-74.1+4.080.452

HJ-94.1+3.962.363

HJ-114.1+4.048.380

HJ-134.1+4.235.830

HJ-154.2+4.325.920

HJ-174.1+4.120.179

HJ-19-24.1+3.821.706

HJ-204.1+4.032.030

HJ-214.1+4.044.317

HJ-224.1+4.056.450

HJ-244.1+4.066.235

HJ-264.1+4.076.125

(2)会展中心次桁架的重量表

桁架编号数量单重(T)

HJ-1-112.155

HJ-1-212.024

HJ-1-311.963

HJ-1-411.976

HJ-1-511.976

HJ-1-611.976

HJ-1-711.976

HJ-1-811976

HJ-1-911976

HJ-1-1011976

HJ-1-1112185

HJ-1-1212060

HJ-2-111442

HJ-2-211747

HJ-2-311360

(3)吊装绳索的选用

从上面的重量表可以看出，所有在塔吊吊装范围内的构件用选用的塔吊时最重为

4.2T,加上卡具、索自重等按5T考虑。

G=50000NF=G=50000N

选用6X37+1,公称抗拉强度1670Mmn/m2,钢丝绳直径巾26。

[P]=P«巾-7970X0.82/6=57123

满足吊装要求。

故塔吊吊钩下部配置巾26钢绳即可满足要求。

塔吊上部的钢丝绳的选用：

G=50000NF=G/2=25000N

选用6X37+1,公称抗拉强度1670Mmn/m2,钢丝绳直径4>19.5。

[P]=PK4>„/K=234710X0.82/6=30207

满足吊装要求。

塔吊吊装区域外的构件采用50T的汽车吊进行吊装，吊装的最大起中重量为4.1T,

取起重量为4.8T。吊装时吊钩于吊点的距离应大于2米，重量由钢索全部承担。

G=50000NF=G/2Sina=48000/1.732=27713N

选用6X37+1,公称抗拉强度1670Mmn/m2,钢丝绳直径619.5。

[P]=P*es/K=234710X0.82/6=30207

满足吊装要求。

5.2.5塔吊基础加固方案

由于原土建塔吊不能满足钢结构吊装的需要，而新选用的塔吊基础需利用原来的塔

吊基础，因此需做加固处理，原土建的一台QTZ63塔吊改为ST70/27,一台QTZ63改为

ST56/13,一台QZT80改为ST70/27,另一台保持不变。更改后的塔吊布置见塔吊平面布

置图。

5.2.5.1ST70/27塔吊基础改造方案（QTZ63改造）

（1）改造方法

利用原有63吨米塔吊（QTZ63）基础及桩基，在原基础承台侧边种植锚杆并浇注混

凝土，增大混凝土承台尺寸；同时在原基础承台上种植螺栓，螺栓上搁置承重板，塔吊

固定支脚直接焊接在承重板上，从而使现有基础符合ST70/27塔吊使用要求。

塔吊基础节

固定支脚

塔吊基础

3#塔吊基础改造示意图

塔吊固定支脚底板尺寸：

PL-590*590*30,材质:Q345；

承重板:

PL-800*800*25,材质：Q345；

螺栓种植：

单腿种植10颗M30-8.8级高强螺栓和6根e25螺纹钢（H/HI级钢）。

焊缝：

承重板与螺纹钢：不小于lOmm,塞焊，E506焊条

承重板与塔吊固定支脚：不小于20mm,角焊缝，E506焊条

（2）桩基验算

单桩竖向承载力：&=1000AN;*见《常州市体育会展中心塔吊基础计算书》（总包提供）

ST70/27最大倾覆力矩：

M=2859KNm；*见《ST70/27塔吊说明书》

ST70/27最大剪切力：

F剪=153KN；

ST70/27对单承桩承载力：

F=M/（L*1.414）=809kN<Rd=1000kN;

故现有3#桩基可满足ST70/27塔吊使用要求。

（3）强度验算

~单条腿设计抗拉

[F拉]=1O*[F1]+8*[F2]=10*200+6*90=2540KN

每条支腿的最大拉力：

Fmax=M/（L*1.414）=2859/（2*1.414）=1011KN

F含JFmax'+F剪2

代入数据计算得

F合=1022kNW[F拉]

-承重板与固定支脚

焊缝长度：

Lw=590*4=2360mm取2000mm

焊缝有效宽度：

h=20mm*0.7=14mm,取12mm

[F]=[a]*Lw*h=200*2000*12=4800KN>F令=1510.2KN

(4)承台设计

承台按ST70/27塔吊标准承台配备。

5.2.5.1ST56/13塔吊基础改造方案

（1）改造方案

利用原有63吨米塔吊（QTZ63）基础及桩基，在原基础承台侧边种植锚杆并浇注混

凝土，增加混凝土承台尺寸；同时在原基础承台上种植螺栓，螺栓上搁置承重板，塔吊

固定支脚直接焊接在承重板上，从而使现有基础符合ST56/13塔吊使用要求。

塔吊固定支脚底板尺寸：

PL-300*300*20,材质：Q345；

承重板:

PL-500*500*25,材质：Q345；

螺栓种植：

单腿种植10颗M30-8.8级高强螺栓和6根625螺纹钢（H/HI级钢）。

焊缝：

承重板与螺纹钢：不小于10mm,塞焊，E506焊条

承重板与塔吊固定支脚：不小于20mm,角焊缝，E506焊条

（2）桩基验算

单桩竖向承载力：Rd=890kN;*见《常州市体育会展中心塔吊基础计算书》（总包提供）

ST56/13最大倾覆力矩：M=1459KNm；*见《ST56/13塔吊说明书》

ST56/13最大剪切力：F剪=24KN；

ST56/13对单承桩承载力：F=M/（L*l.414）=350kN<Rd=890kN;

故现有4#桩基可满足ST56/13塔吊使用要求。

（3）强度验算

-单条腿设计抗拉

[F拉]=10*[Fl]+6*[F2]=10*200+6*90=2540KN

每条支腿的最大拉力：

Fmax=M/（L*l.414）=1459/（2*1.414）=516KN

F合2=Fmax'+F剪2

代入数据计算得

F合=517kNW[F拉]

-承重板与固定支脚

焊缝长度：Lw=300*4=1200mm取1200mm

焊缝有效宽度：h=20mm*0.7=14mm,取12mm

[F]=[o]*Lw*h=200*1200*12=2880KN>F.=516KN

（4）承台设计

承台按ST56/13塔吊标准承台配备。

<k160450

结论：以上计算的设计拉力值均大于塔吊基础受力，因此，本设计的强度是符合强

度要求的。

5.2.5.1ST70/27塔吊基础改造方案（QZT80改造）

（1）改造方案

利用原有80吨米塔吊（QTZ80）基础及桩基，在原基础承台侧边种植锚杆并浇注混

凝土，增加混凝土承台尺寸；同时在原基础承台上种植螺栓，螺栓上搁置承重板，塔吊

固定支脚直接焊接在承重板上，从而使现有基础符合ST70/27塔吊使用要求。

塔吊基础节

塔吊基础

塔吊固定支脚底板尺寸：PL-590*590*30,材质：Q345；

承重板：PL-800*800*25,材质：Q345；

螺栓种植：

单腿种植10颗M30-8.8级高强螺栓和6根625螺纹钢(H/HI级钢)。

焊缝：

承重板与螺纹钢：不小于10mm,塞焊，E506焊条

承重板与塔吊固定支脚：不小于20mm,角焊缝，E506焊条

(2)桩基验算

单桩竖向承载力：R"=1300kN;

*见《常州市体育会展中心塔吊基础计算书》(总包提供)

ST70/27最大倾覆力矩：M=2859KNm；*见《ST70/27塔吊说明书》

ST70/27最大剪切力：F剪=153KN；

ST70/27对单承桩承载力：F=M/(L*1.414)=809kN<Rd=1300kN;

故现有5#桩基可满足ST70/27塔吊使用要求。

(3)强度验算

-单条腿设计抗拉

[F拉]=10*[Fl]+8*[F2]=10*200+6*90=2540KN

每条支腿的最大拉力：

Fmax=M/(L*1.414)=2859/(2*1.414)=1011KN

Fff2=Fmax2+F剪2

代入数据计算得

F产1022kNW[F拉]

~承重板与固定支脚

焊缝长度：Lw=590*4=2360mm取2000mm

焊缝有效宽度：

h=20mm*0.7=14mm,取12mm

[F]=[o]*Lw*h=200*2000*12=4800KN>F含=1510.2KN

承重板

(4)承台设计

承台按ST70/27塔吊标准承台配备。

4>16包450

线T**MR

少250150

6250

1,-6250：1-6250;k1350

V=53m3

结论：本方案的强度是符合要求的。

5.3钢构件的安装流程

5.3.1体育馆钢屋盖的安装流程

安装前准备工作

构件编号、尺寸外

观、原材料质量保-----------------------------支座轴线位置复核

证书、复试报告等

的检查

支撑架的搭设及验收

V

脚手架的搭设及验收

搭设位置、标高控制-----------------------------定位位置复核

V

铸钢件的定位]

I支座的安装

安装环向管

安装径向管

I

安装最外环

I

结构焊接

-----------焊接检测、不合格返修

卸载、拆处部分脚手架

结构变形复核

V

焊接索耳板、撑杆

索施工

马道的安装

结构验收拆除支撑架

5.3.2会展中心钢管桁架的安装流程

安装前准备工作

构件编号、尺寸外

观、原材料质量保----------►<------------支座轴线位置复核

证书、复试报告等

的检查

安装支撑架的搭设及验收

v-----------------脚手架材料的检验

V

支撑脚手架的搭设及验收

支撑胎架的设置

测量定位、放线

V

支撑拄的安装

上下弦杆的安装

]

地面胎架的设置

上下弦杆的焊接、检验<------------

----------------►不合格返修

V

定位放线

腹杆的安装、焊接、检验

<-----------------不合格返修

V

分段桁架的拼装f分段桁架的安装

次桁架的安装

#---------------卸载，先拆除脚手架

支撑架拆除、橡条安装

结构验收

5.3.3体育用品商店入口处网壳安装流程

安装前准备工作

构件编号、尺寸外

观、原材料质量保---------------><--------支座轴线位置复核

证书、复试报告等，，

的检查

脚手架的搭设与验收

主管、斜管的就位固定

V

节点焊接

不合格返修--------UT检验

结构验收

脚手架拆除

5.4体育馆悬支单层网壳的安装

5.4.1支承架的搭设

在整个穹顶部位搭设满堂脚手架和12个标准支撑架。

满堂脚手架采用扣件式钢管脚手架搭设，搭设构造分别为立杆间距为L5m*L5m、

步高顶面根据穹顶形状，搭设成阶梯状，距穹顶钢结构6001200mm；另外在

铸刚钢件下部和脚手架间隙之间设置调节装置，以调节铸钢件的标高。

组合式支撑架分布在环向位置共12个，其中HS2环上均布4个支撑架，分布在长

轴跟短轴位置的端点，另外8个布置在HS4环上，按椭圆均匀布置；另外在支撑架上设

置千斤顶调节装置，用来调节标高和控制同步下载，这十二点同时用来作为同步下载点。

支承架布置图如下图所示。

组合支撑架平面布置图

214-50

体育馆支撑体系立面图

5.4.1.1支撑材料的选用

（1）脚手架材料的选用

本工程主体满堂脚手架采用扣件式钢管脚手架，脚手架钢管采用①48*3.5的Q235

直焊缝钢管，每根长度为4〜6M,其抗拉、抗压和抗弯强度设计值为205N/mm2,抗剪

强度设计值为120N/mm2o扣件材料采用GB9440中所规定的力学性能不低KTH330-08

牌号的可锻铸铁或GB1132中IG230-450铸钢件制作。

所有用作满堂脚手架的钢管、扣件等相关材料，应进行严格的检查，对不符合规范

要求，有缺陷的材料一律清理出场，严禁使用。

应用于本工程的脚手架钢管及配件的应符合相应的国家标准。

（2）组合支撑架材料的选用及规格

组合支撑架采用公司标准支撑架，标准件立杆采用8168X8无缝钢管，其他腹杆

采用889X5无缝钢管；法兰板板厚为16mm,其他节点板厚为12mm；钢材采用Q235B

号钢，圆钢管采用无缝钢管。

标准支撑架6m为一个标准件，采用单片组合，外型基本组合尺寸为2mX2m,可扩

展为2m为模数的任意组合。

5.4.1.2支撑架的搭设

（2）脚手架的搭设

满堂脚手架采用扣件式钢管脚手架搭设，为立杆间距为L5m*1.5m、步高H=l.8m,

搭设范围为整个穹顶部位，顶面根据穹顶形状，搭设成阶梯状，距穹顶钢结构

6001200mm。脚手架四角和侧面设剪刀撑与周边建筑固定，并在中间每隔四排立杆沿南

北纵长方向设一道剪刀撑，剪刀撑斜杆与地面倾角为45飞0度，所有斜撑和剪刀撑均由

底到顶连续设置，并在顶层架设水平剪刀撑以提高脚手架的稳定性。

①脚手架搭设前，工程技术负责人应按规程和施工组织设计要求向搭设和使用人员进行

安全技术交底。

②对钢管、配件、加固件应按规范要求进行检查、验收；严禁使用不合格的脚手架和配

件。

③对脚手架的搭设场地应进行清理、平整，并做好排水。

④搭设的尺寸和平面位置应严格按方案要求进行。

⑤应先弹出钢管立杆位置线，垫板、底座安放位置应准确。

⑥纵横向扫地杆距底座上表面不大于200mm，立杆接长除顶层、顶步可采用搭接外，其余

各层、各步接头必须采用对接扣件连接，立杆上的对接扣件应交错布置，两根相邻立杆

的接头不应设置在同步内。

⑦纵、横向水平杆接长宜采用对接扣件连接，也可采用搭接。对接扣件应交错布置，两

根相邻水平杆的接头不宜设置在同步或同跨内，搭接长度不应小于500mm,并用两只以

上的转扣件扣牢。

⑧剪刀撑与地面的倾角宜在45°~60°之间，剪刀撑跨越立杆的最多根数W7,纵横向中

间各道剪刀撑之间的净距W12m,四周悬挑尺寸Wl.6m.

⑨在承载杆的顶层横杆中部用斜支撑加固.承载杆上方满铺安全平网，安全平网上方满

铺竹片脚手板.

⑩脚手架外围均应设置高度21.3m栏杆,栏杆上横杆不少于二道并满挂安全网，且应设

置200nlm挡脚板。

O搭设高度:搭设形状坡度小于1:10时呈斜面形,坡度大于1:10时呈阶梯形,高度为网

壳铸钢件中心下浮300~500mmo

。提前做好安装前的各项准备工作，包括工作平台、吊装设备、测量设备、加工设备及

有关人员等,务使安装工作顺利进行。

⑬剪刀撑加固件的搭设应与脚手架同步搭设，并应符合规范的要求。

Q加固件与扣件连接时应符合下列规定：

A、扣件规格应与所连钢管外径相匹配;

B、扣件螺栓拧紧扭力矩宜为50—60N.m,并不得小于40N.m；

C、各杆件端头伸出扣件盖板边缘长度不应小于100mm。

⑮脚手架分区搭设完毕，项目部应按规范对脚手架工程的质量进行检查，经自检合格

后请总包、监理和安监站验收合格并签字后方可交付使用。

(2)组合支撑加的搭设

组合支撑架采用塔吊分节吊装，安装过程中严格控制支撑架的垂直度。

组合支撑架底部基座与下部混凝土采用M24膨胀螺栓连接。

脚手架与支撑架采用套箍连接，支撑架可以作为脚手架的侧向约束，但竖向约束不

限制，如下图所示。

脚手架与支撑架的连接

(3)支撑架液压调节千斤顶的设置

为保证脚手架拆除后，支撑架上的卸载点同步均衡下载，需在支撑架上设置液压千

斤顶装置。如下图所示：

顶部调节钢板

1OIW执*后液压千斤顶

T2厚垫板

IIH250??200??10??12

标准支撑架

在标准支撑架上设置H250X200X10X12的H型钢，在H型钢的上部放置液压千斤

顶。

（4）脚手架上调节装置的设置

脚手架上的调节装置采用调节螺杆根钢板组合而成，通过调节螺杆的调节，来保证

铸钢件标高的调整。调节螺杆放置在脚手架立杆上，若立杆的位置不在需放置调节架的

位置，需在调节架立杆下部进行加固处理，如下图所示：

-12厚支撑板

调节支座示意图

调节支座下部加固

5.4.1.2支撑架承载力计算

（1）体育馆脚手架验算

根据本工程的结构特点及现场实际情况，拼装平台除承重标准支撑架外全部采用搭

设满堂扣件式脚手架来完成本工程网壳的施工任务。扣件脚手架的选型为

1.5mX1.5mX1.8m,脚手架立杆及水平杆选用①48X3.5,材质为Q235钢管，采用单

扣件连接方式，横距La=L5m,纵距Lb=l.5m,步高h=1.8m,搭设高度最高约为30.8m。

①荷载计算

钢结构实际施工均布荷载Qk取值：

①、构配件静荷载Gk:0.50KN/m?（含脚手板重量）

②、钢结构施工均布荷载Qk:3.OKN/m2（包括结构自重）

③、基本风压：0.45KN/m2

②横向水平杆计算（按简支梁）

简支梁受力简图

水平杆抗弯强度计算：

查表①48X3.5钢管的截面特性为：

截面面积：A=4.89X102mm2;截面惯性矩：1=12.19X104mm4

弹性模量：E=2.06X105N/mm2;截面模量W=5.08X103mm3;

回转半径：i=15.84mm;钢管比重：gk=3.84kg/m

作用在水平杆上的线荷载:q=1.2(Gk-C+gk)+1.4KQQKC

式中脚手板自重查表Gk=O.35KN/m2；横杆间距：C=0.6m

施工活荷载不均匀分布系数KQ=1.2

施工荷载标准值QK=3KN/m2

.\q=1.2(350X0.6+3.84)+1.4X1.2X3000X0.6=3280.6N/m

最大弯矩：M=q/8XLa2=3280.6X1.52/8=922.67N•M

则:抗弯强度。=M/W=(922.67X103)/(5.08X103)=181.63N/mm2<f=205N/mm2

所以水平杆的强度满足要求。

计算变形：

V/La=5q-La3/(384EI)=5X3.281X15003/(384X2.06X105X12.1X105)=1/261

<1/150

所以横向水平杆符合要求。

③纵向水平杆计算(按三跨连续梁)

三跨连续梁简图

横杆的自重标准值Pl=0.0379X1.500=0.057kN

活荷载标准值Q=3.000X1.500X1.500/3=2.25kN

荷载的计算值P=(1.2X0.057+1.4X2.25)/2=l.61kN

最大弯矩考虑为纵杆自重均布荷载与荷载的计算值最不利分配的弯矩和

均布荷载最大弯矩计算公式如下：

k=0叫尸

集中荷载最大弯矩计算公式如下：

33K=0.2679

M=0.08X(1.2X0.057)X1.5002+0.267X1.61X1.500=0.657kN.m

a=0.657X106/5080=129.4N/mm2

纵杆的计算应力小于205N/mm2,满足要求。

最大挠度考虑为纵杆自重均布荷载与荷载的计算值最不利分配的挠度和

均布荷载最大挠度计算公式如下：

,4

L=0.677^—

100£2

集中荷载最大挠度计算公式如下:

产产

J=1.883X-2_

100£Z

均布荷载引起的最大挠度

Vl=0.677X0.057X15004/(100X2.060X105X121900)=0.078mm

集中荷载标准值P=0.057++1.61=1.667kN

集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度

Vl=l.883X1677X1500.003/(100X2.060X105X12190)=4.24m

最大挠度和

V=V1+V2=4.32m

纵杆的最大挠度小于1500.0/150mm,满足要求！

④脚手架立杆稳定性计算

N/<\>A+MW/WWkf

A、轴向力设计值N

本工程脚手架局部最大高度约30.8m,步数n=17

N=1.2(nNGlk+NG2k)+0.85X1,4LNQik

经查表式中每步、纵距的钢管、扣件重力NGlk=0.219kN

附设构配件自重产生的轴向力NG2k=0.5kN

可变荷载产生的轴向力NQik=6.75N

AN=1.2(17X0.219/2+0.5)+0.85X1.4X6.75=13.10KN

N

竖杆受力简图

C、稳定系数6

经查表得长度系数U=1.75,附加系数K=l.155

...计算长度10=Ku・h=l.155X1.59X1.8=3.306m

长细比X=10/i=3.306X103/15.8=20

根据X值查表得立杆稳定4)=0.166

D、计算风荷载产生的弯矩

内荷载标准值WK=O.70P2u2U3W0

经查表:风压高度变化系数u2=1.56

风载体型系数口3=1.36=1.3X0.095=0.124

（挡风系数查表得小=0.095）

基本内压W0=0.45KN/nf

/.Wk=0.70X1.77X1.56X0.124X0.45=0.108KN/m2

风荷载产生的弯矩

Mw=0.85X1.4WkLa•h2/10=0.85X1.4X0.108X1.5X1.82/10=0.0625kN.m

.••N/O）A+MW/W=13.10X103/（0.166X489）+6.25X104/5080

=161.38+12.3=173.68N/mm2<205N/mm2

满足要求。

⑤对混凝土楼面的影响

施工活荷载取3kN/m2,脚手架取7kg/m2/m,脚手架按最高30.8m产生的单位重量

为2.16kN/m2,结构自重取则楼面所受的最大面荷载设计值为：

q=3Xl.4+2.16X1.2=6.792kN/m2<4.0X1.4+5X1.2=12.72kN/m2

故混凝土楼面满足承载要求。

（2）组合支撑架承载力验算

支撑单个立柱的截面特性：

1

Al=pi*D2/4=4323mm:Ils=16020414mm',Ib=16020414mm,

整个支撑立柱截面积A=4XA1=17292mm2

27356XlO'mm1

IX=4I1X+A1X1000X4=1.

2lo

Iy=4Ily+AlX1500X4=l.7356X10mm'

儿=答=部^54,同理得4=乎=54

2

单根斜缀条L100X8,Adl=1536mm,两根缀条面积Ad=2X1536=3072mn?,

由4)J条=58,查表得夕,=0.818,

=^-2EA/(l.Ut)=3.142X2.06X105X17292/(1.1X58?)=9491kN

Bmx=1，Bty='，

Wlt=17.536x106机加3,w、='=17.536x1()6相机3

>01%

由双向受弯格构式构件整体稳定性验算公式

N

----+

6A

690*10001*690*1000*1/6*2000

+

0.818*17292690*1000、一

17.536*1061-0.818

9491*1000,

62.7N/mm2<f=215N/mm2

标准支撑架满足要求。

(3)对混凝土楼面的影响：

施工活荷载取3kN/m2,脚手架取7kg/m2/m,结构自重按1KN/m2考虑，脚手架按

最高30.8m产生的单位重量为2.16kN/m2,则楼面所受的最大面荷载设计值为：

q=3X1.4+(2.16+1)X1.2=7.992kN/m2<12.72kN/m2

故在满堂脚手加的情况下不必对楼面进行加固处理。但在脚手架卸在载后，由于屋

面荷载由12个标准支撑架和网壳支座承担，因此需在支撑架下部做加固处理。

看台的加固示意图如下所示。加固材料采用8168X8的钢管，位置在上部标准支

撑架的正下放，加固时顶部、底部与混凝土接触的面采用T6厚的钢板做扩大面。

5.4.2悬支单层网壳的安装

5.4.2.1铸钢件的定位

体育馆网壳的所有相贯节点均为铸钢件，铸钢件的定位直接影响钢结构的安装精

度，因此安装前必须先对铸钢件进行定位，定位时用全站仪进行定位，定位从内环向外

环推进。

>HSPHSe的各铸钢件，定位时以连接环向杆的分叉中心为基准，同时结合最大

直径管的中心（除连接环向杆的分叉），当最大管分叉不止一个时，选择向下的

管口为定位基准；（如图下图所示）

>穹顶处铸钢件（ZGJ15）,定位时以铸钢件中心为最优先基准，由于穹顶处于球

体的对称中心，各分叉的定位偏差应均布，防止任何一侧出现过大偏差。安装

前先对此铸钢件进行定位。

11B"

铸钢件定位方案图

铸钢件的定位主要采用定位架进行定位，定位架螺杆调节装置和液压千斤顶调节装

置，如下图。

顶部调节钢板

T2厚蛰板9千斤顶调节.螺杆上托板

标准支撑架

5.4.2.3网壳支座的安装

安装网壳支座时，先在预埋件、支座上标出中心线位置，然后支座就位，就位时两

者的双向中心点标记位置应当重合。

支座就位后，安装支座上的球。

5.4.2.4网壳杆件的安装

网壳散件杆件主要采用两台STQ7027和一台56/13塔吊进行吊装，三台塔吊的作业

范围如下图所示。

三台塔吊的作业半径基本覆盖整个体育馆范围，少量不能覆盖位置的杆件，采用塔

吊吊装到最远处，然后采用小型卷扬机进行水平倒运。

安装时以铸钢件为基本单元，起吊定位后，先安装环管，后安装径管，环环向下推

进，直到最后第二环，然后焊接。安装时按设计要求做预起拱。

焊接结束后，安装最外环与次外环之间杆件，此处杆件起调节作用，以消除累计误

差。

全部接结束后，卸载。

结构复测后安装耳板，校正撑杆，张拉索施工。（详见第八章预应力索张拉施工方

案）

安装过程如下:

第一步中心铸钢支座和外圈铸钢支座安装

第二步第一圈环向杆件及径向杆件的安装

第三步第三圈铸钢件及环向杆件的安装

第四步第三圈径向杆件的安装

第五步第三圈铸钢件及环向杆件的安装……直到安装完成

5.4.3悬支单层网壳安装质量控制

网壳安装尺寸允许偏差

项

项目允许偏差（mm）检验方法

次

1拼装单元节点中心偏移1.5用钢尺及辅助量具

2铸钢件中心偏移±1.5检查

3纵横向长度L±L/2000且130

4支座中心偏移L/3000且斗30用经纬仪等检查

相邻支座（距离L./400

5

周边支L.）高差且斗15

网壳结构

承最高与最低支座

6整体交工30用水准仪等检查

高差

验收时

多点支承相邻支座（距离L./800

7

L1）高差且才30

1/1000

8杆件轴线平直度用线及尺量测

且才5

5.5会展中心钢桁架的安装

5.5.1支承架搭设方案

在每根主桁架下方搭设宽度为3米的条形脚手架，搭设范围为主桁架下弦杆中心两

边1.5米范围。

在1-归1丑、1-1轴与各主桁架下弦投影线的交点及距1与轴7.2米位置设置四个

支撑架。

5.5.1.1支承架材料的选择

（1）脚手架材料的选择

脚手架材料同5.4.1.1

（2）组合式支承架材料的选择

组合式支承架的材料及形式同5.4.1.1

5.5.1.2支承架的布置

条形脚手架采用扣件式钢管脚手架搭设，搭设构造分别为立杆间距为L5m*1.5m、

步高搭设范围为主桁架下弦杆，宽度3米（以下弦为中线），顶面根据桁架弦

杆走向，搭设成阶梯状，距下弦杆500~800mm。脚手架四角和侧面设剪刀撑与周边建筑

固定，并在中间每隔四排立杆沿南北纵长方向设一道剪刀撑，剪刀撑斜杆与地面倾角为

45飞0度，所有斜撑和剪刀撑均由底到顶连续设置，并在顶层设水平剪刀撑以提高脚手

架的稳定性。

会展中心支撑架设在l-w、l-R、1-L轴与各主桁架下弦投影线的交点及距1-X轴

7.2米位置，共四个。

组合支撑架在安装结束前不拆除,脚手架在单根桁架焊接结束后拆除并循环利用至

下一组桁架。开始安装前先搭设四根主桁架下面的支承架，然后循环向后推移搭设。

支承架搭设的立面图如下图。

6耻.

“则

⑪⑪⑭®®®®®®®

5.5.1.3承重支架的验算

(1)会展中心脚手架验算

脚手架立杆及水平杆选用048X3.5,材质为Q235钢管，采用单扣件连接方式，横

距La=1.5m,纵距Lb=1.5m,步高h=L8m,搭设高度最高约为25.2m。

①荷载计算