挑梁SRC-1、SRC-2梁施工解析

挑梁SRC-1、SRC-2梁施工本工程Disc2、Disc10外挑部分整体悬挂在屋顶的GHJ-3上（外挑部分共6层，全部悬挂荷载约3000吨），GHJ-3与SRC-1、SRC-2相连，通过挑梁SRC-1、SRC-2与将悬挂荷载传递至17轴～21轴、26轴～30轴剪力墙结构。挑梁SRC-1、SRC-2结构尺寸巨大，内部钢结构安装与土建施工协调要求高，模板及模板支架设计、施工难度高。挑梁SRC-1外挑部分梁高5569mm，外挑长度9100mm，梁上部1400mm高度范围内梁宽800mm，梁下部宽度500mm，SRC-1内部钢结构嵌入17轴～21轴、26轴～30轴剪力墙结构（约17m）；挑梁SRC-2外挑部分梁高7600mm，外挑长度9100mm，梁宽500mm，SRC-2内部钢结构嵌入17轴～20轴、27轴～30轴剪力墙结构（约14m嵌入混凝土）。（1）、SRC-1、SRC-2部位及相邻结构施工顺序安排：综合考虑SRC-1、SRC-2与GHJ-3（钢结构）及剪力墙（混凝土结构）的连接要求，SRC-1、SRC-2与GHJ-3采用焊接连接，其焊缝等级为一级，必须做探伤检查，其连接部位在焊接时必须留下足够的操作及检验空间；SRC-1、SRC-2整体性要求很高，在挑梁梁高范围内，最好不设置混凝土施工缝。基于以上考虑，SRC-1、SRC-2部位及相邻结构施工顺序如下：剪力墙结构施工至SRC-1、SRC-2内钢构件的钢柱柱脚底面位置→SRC-1、SRC-2内下部钢柱吊装、紧固→SRC-1、SRC-2内下部钢梁吊装并与下部钢柱焊接→SRC-1、SRC-2内中部钢柱吊装并与下部钢梁焊接→SRC-1、SRC-2内上部钢梁吊装并与中部钢柱焊接→SRC-1、SRC-2内上部钢柱吊装并与上部钢梁焊接→GHJ-3吊装并与SRC-1、SRC-2内钢梁及15轴、32轴上的钢框架柱焊接→剪力墙混凝土浇捣至挑梁下表面位置→上部挑梁及相连剪力墙混凝土一次性浇捣（考虑到剪力墙及挑梁高度太大，可在剪力墙及挑梁中部开大型浇捣口）。（2）、SRC-1、SRC-2支模方案SRC-1、SRC-2梁底离楼面29.3m，悬挑部分梁自重约90吨，整个模板体系悬挂在SRC-1、SRC-2内钢构件的上部钢梁上，模板及混凝土重量通过SRC-1、SRC-2内钢构件传递到17轴、30轴剪力墙上及15轴、32轴的钢框架柱及下部钢支撑上。本支模体系巧妙的利用了SRC-1、SRC-2结构自身钢构件中的钢梁作为模板体系的横梁跨越9.1m的大跨度，利用剪力墙作为一个支撑点，利用Disc2、Disc11钢结构的钢框架柱及下部设置的钢支撑体系（该支撑体系为钢结构施工必须设置的）作为另一个支撑点，不用投入过多费用，即可解决高空、大跨度、超重混凝土构件的支模难题。支模体系简介：在SRC-1、SRC-2内上部钢梁上设置支撑，支撑高出挑梁混凝土上表面，支撑上设置横梁，横梁两端设置拉杆拉住挑梁底部的钢横梁，整个支模体系支撑在下部钢横梁上。支模操作架可搭设在Disc2、Disc11钢结构上。支模体系如下图所示：（3）、支模体系验算支模体系验算要点：梁底模板的强度、刚度验算（主要是挠度）；支模体系中的上下钢横梁的强度、刚度验算（主要是挠度）；SRC-1、SRC-2内上部钢梁的强度、刚度验算（主要是挠度）；挑梁两侧模板与剪力墙模板相同，不需额外验算；支撑在剪力墙的部位由于支撑面积足够大，混凝土强度又很高（C40），可不做局部抗压验算。1、梁底模板木枋的强度、刚度验算（主要是挠度）挑梁SRC-1外挑部分梁高5569mm，外挑长度9100mm，梁上部1400mm高度范围内梁宽800mm，梁下部宽度500mm，SRC-1内部钢结构嵌入17轴～21轴、26轴～30轴剪力墙结构（约17m）；挑梁SRC-2外挑部分梁高7600mm，外挑长度9100mm，梁宽500mm，SRC-2内部钢结构嵌入17轴～20轴、27轴～30轴剪力墙结构（约14m嵌入混凝土）。1）、SRC-1木模板、木枋自重：（5.569×2+0.8）×750＝8953.5N/m钢筋砼自重：（1.4×0.8+0.3×0.65+3.869×0.5）×25000=81250N/m施工荷载:0.5×2500＝1250N/m合计:N=1.2×（8953.5+81250）+1.4×1250=109994.2N/m底模木枋强度及刚度验算单根木枋参数:E＝9×103MpaW=83.3cm3I=416.65cm4底模下并排布置10根木枋强度验算q=109994.2N/m=110N/mmσ=ql2/（10W×10）=110×5002/（10W×10）＝110×5002/（10×10×83.3×103）=3.301N/mm2＜[f]=11N/mm2挠度验算v＝q1·ι4/（128·E·I×10）=110×6004/（128×10×9×103×416.65×104）=0.297mm＜[v]=500/1000=0.5mm符合要求。2）、SRC-2木模板、木枋自重：（7.6×2+0.5）×750＝11775N/m钢筋砼自重：（7.6×0.5）×25000=95000N/m施工荷载:0.5×2500＝1250N/m合计:N=1.2×（11775+95000）+1.4×1250=129880N/m底模木枋强度及刚度验算单根木枋参数:E＝9×103MpaW=83.3cm3I=416.65cm4底模下并排布置10根木枋强度验算q=109994.2N/m=110N/mmσ=ql2/（10W×10）=110×5002/（10W×10）＝110×5002/（10×10×83.3×103）=3.301N/mm2＜[f]=11N/mm2挠度验算v＝q1·ι4/（128·E·I×10）=110×6004/（128×10×9×103×416.65×104）=0.297mm＜[v]=500/1000=0.5mm符合要求。2、支模体系中的上下钢横梁的强度、刚度验算支模体系中的上下钢横梁均采用18号工字钢，受力简图如下图所示：1）、SRC-1：q1＝109994.2×0.5/0.5＝109994.2N/mp1＝109994.2×0.5/2＝27498.55N18号工字钢E＝2.1×105MpaW=185.4cm3I=1669cm42）、SRC-2：q1＝129880×0.5/0.5＝129880N/mp1＝129880×0.5/2＝32470N18号工字钢E＝2.1×105MpaW=185.4cm3I=1669cm43、SRC-1、SRC-2内上部钢梁的强度、刚度验算（主要是挠度）；SRC-1、SRC-2内上部钢梁受力模型如下图所示：1）、设计依据A、《钢结构设计规范》（GB50017-2003）；B、《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）；2）、设计软件采用同济大学开发的3D3S8.0版计算分析3）、计算方法说明计算中仅考虑与施工有关的恒荷载，不考虑活荷载、地震荷载、温度荷载等。4）、计算结果说明A、SCR-1（工18a）经计算分析可知，在荷载作用下，本工字钢X、Y、Z三个方向的合位移最大为1.3mm，强度应力比最大为0.69，绕强轴整体稳定应力比最大为0.73，绕弱轴整体稳定应力比最大为0.69。B、SCR-2（工18a）经计算分析可知，在荷载作用下，本工字钢X、Y、Z三个方向的合位移最大为0.2mm，强度应力比最大为0.39，绕强轴整体稳定应力比最大为0.38，绕弱轴整体稳定应力比最大为0.38。C、梁H1000X300X30X30+梁H1000X300X30X70+箱形柱400X400X25X25经计算分析可知，在荷载作用下，钢梁挠度为1/1616，梁H1000X300X30X30强度应力比最大为0.56，绕强轴整体稳定应力比最大为0.56，绕弱轴整体稳定应力比最大为0.76；梁H1000X300X30X70强度应力比最大为0.36，绕强轴整体稳定应力比最大为0.36，绕弱轴整体稳定应力比最大为0.40；箱形柱400X400X25X25挠度为1/2467，强度应力比最大为0.34，绕强轴整体稳定应力比最大为0.36，绕弱轴整体稳定应力比最大为0.36。D、梁H1000X500X50X50+梁H1000X500X50X100+箱形柱400X400X25X25经计算分析可知，在荷载作用下，钢梁挠度为1/4149，梁H1000X500X50X50强度应力比最大为0.14，绕强轴整体稳定应力比最大为0.14，绕弱轴整体稳定应力比最大为0.16；梁H1000X500X50X100强度应力比最大为0.