屋面钢结构安装体育馆屋盖桁架安装方案中建

1.1.1 主桁架滑移施工 11.1.2 总体施工流程 71.1.3 施工验算 111.1.4 双机抬吊及滑移施工注意事项 241.1.5 高空焊接防火安全注意事项 24主桁架滑移施工（1）桁架概况及安装方法介绍屋盖主要承重的主桁架共5榀片式桁架，桁架长36.7m，桁架高2.5~3.5m，最大重量54t。由于桁架位置位于建筑物内部区域，同时结合建筑外部轮廓尺寸，故采用累积滑移方式进行施工，滑移方向由东往西侧进行。考虑到单榀重量较大，整榀吊装机械型号过大，故采用双机抬吊方式进行吊装，利用2台400t（超起）汽车吊将桁架整榀从场外抬吊至滑移起始位置后进行滑移。桁架在土建结构东侧边缘进行拼装后起吊。滑移平面布置图·（2）吊装分析主桁架整榀制作，进场后卸车至建筑东侧边缘位置，1台100t汽车吊进行拼装。拼装完成后采用两台400t（超起）汽车吊对称站位于桁架两端进行双机抬吊，400t汽车吊选用主臂50.6m长。最远吊装半径22m，额定起重量51t。双机抬吊至滑移起滑位置（2-8轴西侧1m处）。根据相关规范要求，双机抬吊需满足，单机分配吊重不不得超过单机额定起重量的80%，且构件总重量不得高于双机额定起重量之和的75%。按此计算，本抬吊方案单机分配吊装为27t，单机额定起重量的80%为51*80%=40.8t。双机额定起重量之和为51+51=102t，双机额定起重量为102*75%=76.5t，构件总重量54t。通过比较可知，双机抬吊安全可靠。图10主桁架吊装平面示意图立面吊装工况图主桁架吊装机械起重性能表如下表所示：（3）主桁架滑移主桁架采用累积滑移法，利用2-E轴、2-J轴的混凝土梁作为滑移轨道梁，在每榀桁架端部设置滑靴，同时在2-3轴及2-6轴桁架端部设置顶推点。桁架滑移起始点为2-8轴以西两米处，每榀桁架滑移一个轴距后完成跟下一榀桁架之间的次梁连接。再进行下一榀桁架的滑移直至所有桁架滑移至设计位置。滑移到位后割除滑靴后塞装成品支座，完成整个屋盖的安装。顶推点平面布置图滑靴平面布置图利用原混凝土梁作为滑移轨道梁，在梁顶预埋轨道埋件，埋件间距450mm，埋件上设置滑移槽钢与滑移埋件焊接固定，轨道槽钢采用16a，槽钢外侧焊接侧挡块用于顶推器反力提供。桁架滑移立面示意图滑移节点详图滑移轨道平面示意图滑移轨道剖面图滑靴制作示意图（4）桁架就位滑靴设置已避开支座，滑移至设计位置后塞装成品支座，支座安装完成后滑靴即可割除。总体施工流程滑移前准备滑移施工前，需在建筑西侧边缘拼装场地处将桁架拼装完成。双机抬吊示意图滑移施工流程第一步：将首榀桁架采用2台400t（超起）汽车吊双机抬吊至滑移起始位置。第二步：滑移一个轴距长度后，将第二榀桁架双机抬吊至滑移起始位置。第三步：将两榀桁架上下弦杆间的次梁安装完成；第四步：用同样的方法进行第二次滑移，吊装第三榀桁架并将第二及第三榀桁架间次梁安装完毕；第五步：所有桁架滑移到位，完成滑靴的割除及支座的塞装；第六步：安装东、西两侧端头的屋盖钢梁，完成整个体育馆屋盖的安装；施工验算一、滑移施工过程模拟采用midasgen对整个累积滑移施工过程进行施工模拟，模型包含整个屋盖滑移结构，荷载包含结构自重DL。计算结果如下表所示：步骤说明结果图片第1步：第一榀桁架滑移一个轴距。第1步：最大竖向变形-6mm。第1步：最大水平向位移1mm。第1步：滑靴竖向最大反力260kN。第1步：结构单元最大应力-15MPa。第2步：第二榀桁架吊装到位。第2步：最大竖向变形-6mm。第2步：最大水平向位移1mm。第2步：滑靴竖向最大反力260kN。第2步：结构单元最大应力-15MPa。第3步：安装两榀间的次梁。第3步：最大竖向变形-7mm。第3步：最大水平向位移1mm。第3步：滑靴竖向最大反力333kN。第3步：结构单元最大应力-22MPa。第4步：第三榀桁架及桁架间次梁安装第4步：最大竖向变形10mm。第4步：最大水平向位移1mm。第4步：滑靴竖向最大反力432kN。第4步：结构单元最大应力-26MPa。第5步：按以上方式安装剩余桁架及次梁并塞装支座。第5步：最大竖向变形9mm。第5步：最大水平向位移2mm。第5步：滑靴竖向最大反力407kN。第5步：结构单元最大应力-23MPa。根据施工模拟计算结果可知，施工过程中结构的变形及应力水平均满足施工要求，故采用累积滑移方式进行施工可行。二、轨道梁验算累积滑移利用原土建结构混凝土梁作为滑移轨道梁，现对混凝土梁进行承载力验算，根据滑移过程中各滑靴点反力分布图，对所有轨道梁进行加载，当中间桁架滑移至混凝土梁跨中时为最不利工况，对此工况进行验算，验算模型如下图所示：通过计算分析可知，混凝土结构弯矩图如下图所示：混凝土梁弯矩云图混凝土梁剪力云图由弯矩云图可知，梁最大正弯矩480kN·m，最大负弯矩-505kN·m；最大剪力232kN。表1-7混凝土梁的抗弯承载力计算结果汇总表(GB50007-2011)①2、汽车吊外形示意图3、计算信息承载力验算1）几何参数 承载面积 100mm2水平长度 B1=4000mm B2=4000mm 基础高度H=300mm2）材料信息 基础材料: 混凝土基础+30厚钢板做承载力3）计算信息 结构重要性系数: γo=1.0 基础埋深: dh=0.600m 基础及其上覆土的平均容重:γ=20.000kN/m34）作用在基础顶部荷载标准值 Fgk=300.000kN Fqk=200.000kN Mgk=20.000kN*m Mqk=15.000kN*m Vgk=0.000kN Vqk=0.000kN 永久荷载分项系数rg=1.20 可变荷载分项系数rq=1.40 Fk=Fgk+Fqk=300.000+200.000=500.000kN Mk=Mgk+Mqk=20.000+15.000=35.000kN*m Vk=Vgk+Vqk=0.000+(0.000)=0.000kN F1=rg*Fgk+rq*Fqk=1.20*300.000+1.40*200.000=640.000kN M1=rg*Mgk+rq*Mqk=1.20*20.000+1.40*15.000=45.000kN*m V1=rg*Vgk+rq*Vqk=1.20*(0.000)+1.40*(0.000)=0.000kN F2=1.35*Fk=1.35*500.000=675.000kN M2=1.35*Mk=1.35*35.000=47.250kN*m V2=1.35*Vk=1.35*(0.000)=0.000kN F=max(|F1|,|F2|)=max(|640.000|,|675.000|)=675.000kN M=max(|M1|,|M2|)=max(|45.000|,|47.250|)=47.250kN*m V=max(|V1|,|V2|)=max(|0.000|,|0.000|)=0.000kN5）修正后的地基承载力特征值 fa=500.000kPa4、计算参数1）基础总宽Bx=B1+B2=0.600+0.600=1.200m2）基础总长By=1.000m3）基底面积A=Bx*By=1.200*1.000=1.200m24）墙角宽bc=bo+n*0.06*2=0.240+3*0.06*2=0.600m5）Gk=γ*Bx*By*dh=20.000*1.200*1.000*0.600=14.400kNG=1.35*Gk=1.35*14.400=19.440kN5、计算基础高度H1）b1=B1-bc/2=0.600-0.600/2=0.300mb2=B2-bc/2=0.600-0.600/2=0.300m b=max(b1,b2)=max(0.300,0.300)=0.300m2）确定基础高度Ho ex=(Md+(F+G)*en)/(F+G) =(47.250+(675.000+19.440)*0.000)/(675.000+19.440) =0.068m pmax=((F+G)/A)*(1+6*|ex|/Bx) =((675.000+19.440)/1.200)*(1+6*|0.068|/1.200) =775.575kPa pjmax=pmax-G/A=775.575-19.440/1.200=759.375 pmin=((F+G)/A)*(1-6*fabs(ex)/Bx) =((675.000+19.440)/1.200)*(1-6*|0.068|/1.200) =381.825kPa pjmin=max(pmax-G/A,0)=max(775.575-19.440/1.200,0)=759.375kPa 因|ex|<Bx/6=0.20m p=pmin+(B1+0.5*bc)*(pmax-pmin)/Bx =381.825+(0.600+0.5*0.600)*(775.575-381.825)/1.200 =677.138kPa a1=B2-0.5*bc=0.600-0.5*0.600=0.300mm a2=B1-0.5*bc=0.600-0.5*0.600=0.300mm L=1m pj=p-G/A=p-G/A=677.138 V1=(pjmax+pj)*a1*0.5*L =(759.375+660.938)*0.300*0.5*1.000 =213.047kN V2=(pj+pjmin)*a2*0.5*L =(660.938+759.375)*0.300*0.5*1.000 =213.047kN V=max(V1,V2)=max(V1,V2)=213.047kN Ho=γo*V/(0.366*ft*1) =1.0*213.047/(0.366*1.270*1) =0.458m6、验算基础高度Ho H=300mm<Ho=458mm,基础高度不满足要求.7、计算作用在基础底部弯矩值 Mdk=Mk+Vk*H=35.000+(0.000)*0.300=35.000kN*m Md=M+V*H=47.250+(0.000)*0.300=47.250kN*m8、验算地基承载力1）验算轴心荷载作用下地基承载力 pk=(Fk+Gk)/A=(500.000+14.400)/1.200=428.667kPa 【地基规范5.2.1-2】 因γo*pk=1.0*428.667=428.667kPa≤fa=500.000kPa 轴心荷载作用下地基承载力满足要求2）验算偏心荷载作用下地基承载力 x方向偏心荷载作用下地基反力计算 enk=(B2+B1)/2-B2 =(0.600+0.600)/2-0.600 =0.000m exk=[Mdk+(Fk+Gk)*enk]/(Fk+Gk) =[35.000+(500.000+14.400)*0.000]/(500.000+14.400) =0.068m 因|exk|≤Bx/6 x方向小偏心，由公式【地基规范5.2.2-2】和【地基规范5.2.2-3】推导 Pkmax=(Fk+Gk)/A*(1+6*|exk|/Bx) =(500.000+14.400)/1.200*(1+6*|0.068|/1.200) =574.500kPa Pkmin=(Fk+Gk)/A*(1-6*|exk|/Bx) =(500.000+14.400)/1.200*(1-6*|0.068|/1.200) =282.833kPa γo*Pkmax=1.0*574.500=574.500kPa≤1.2*fa=1.2*500.000=600.000kPa 偏心荷载作用下地基承载力满足要求。双机抬吊及滑移施工注意事项1）所有信号工、吊车司机应持证上岗，进入施工现场佩戴安全帽。2）双机抬吊前，应检查吊耳的焊接质量、检查吊装锁具、钢丝绳是否有破损；3）双机抬吊开始前应进行试吊，离地50cm，检查无误后方可继续进行吊装；4）双机抬吊应统一指挥，确保双机协调一致，吊物缓慢上升，过程中派专人观察吊物的状态、吊机支腿状态，如有异常，立即停止吊装。5）当吊装桁架逐渐落到滑移轨道位置上时应特别小心，防止对轨道梁、滑移小车限位碰撞损坏。6）滑移开始时，两台卷