本發(fā)明涉及一種裙房屋面桁架安裝方法，特別涉及一種大跨度大空間鋼結(jié)構(gòu)屋面桁架安裝方法。
背景技術(shù)：
：目前，安裝低空小跨度大屋面管桁架大多直接采用吊車直接安裝，但對于好幾十米甚至上百米跨度的屋面，因吊車的回轉(zhuǎn)半徑小，工期要求緊，施工場地內(nèi)較狹窄，無管桁架的整體組裝場地，再采用超大型履帶吊車安裝就無法完成了，因此就必須借助移動式塔吊來完成。對于大跨度大空間鋼結(jié)構(gòu)屋面桁架安裝，目前一般采用以下三種方法進(jìn)行安裝：1.根據(jù)汽車吊的吊裝性能，對桁架進(jìn)行分段，每一段在工廠進(jìn)行拼裝；同時，在屋蓋桁架安裝部位根據(jù)分段搭設(shè)胎架，構(gòu)件運(yùn)至現(xiàn)場后，通過汽車吊將其吊裝就位；該安裝方法施工工序簡單；吊裝作業(yè)全部由汽車吊執(zhí)行，不占用塔吊工作時間；散件在工廠進(jìn)行拼裝，拼裝精度較高；但該安裝方法存在以下缺點(diǎn)：（1）桁架自重較大，且安裝位置較高，因此需要選用大噸位汽車吊，不利于控制施工成本；(2)桁架安裝過程中需要使用數(shù)量較多的胎架，不利于控制施工成本；(3)使用汽車吊吊裝需要在裙房側(cè)面設(shè)置新的鋼結(jié)構(gòu)堆場。2.在裙房搭設(shè)胎架，構(gòu)件以散件的形式運(yùn)至現(xiàn)場后使用QTZ80塔吊將散件吊裝至安裝位置進(jìn)行原位拼裝；該安裝方法屋蓋桁架原位拼裝，節(jié)約施工時間；不需要使用其他的吊裝設(shè)備，節(jié)約了施工成本；全部使用裙房部位QTZ80塔吊進(jìn)行吊裝，不影響塔樓鋼結(jié)構(gòu)吊裝作業(yè)；但該安裝方法存在以下缺點(diǎn)：（1）屋蓋桁架在現(xiàn)場進(jìn)行原位拼裝，分段較多，施工進(jìn)度較慢；（2）QTZ80塔吊需要在完成裙房屋蓋桁架結(jié)構(gòu)安裝后再拆除，延長了塔吊租賃時間，增加了施工成本；（3）QTZ80塔吊吊裝性能一般，為滿足塔吊吊裝性能，不得不增加分段，因此會增加胎架用量；（4）由于桁架分段數(shù)量增加，會一定程度上增大桁架結(jié)構(gòu)的現(xiàn)場拼裝工作量和拼裝誤差。3.將單榀桁架分為三段，每一段在工廠進(jìn)行拼裝，拼裝完成后運(yùn)至現(xiàn)場，現(xiàn)場安裝時在屋蓋桁架北端（12軸）搭設(shè)胎架，然后使用TCR6055或JCD260塔吊將其吊裝就位，桁架拼裝完成后通過頂推滑移的方式將其安裝就位；該安裝方法有上述兩種方法相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)：（1）拼裝工作只在12軸部位進(jìn)行，可以減少胎架用量，節(jié)約施工成本；（2）TCR6055與JCD260塔吊吊裝性能好，可減少構(gòu)件分段，進(jìn)而減少了構(gòu)件拼裝工作量；（3）QTZ80塔吊可用于屋蓋桁架間次梁的安裝，提高了現(xiàn)場吊裝設(shè)備的利用效率；（4）不需要使用其他的吊裝設(shè)備，能夠盡可能地節(jié)約施工成本；（5）拼裝完成的桁架單元滑移的同時可以進(jìn)行下一榀桁架的拼裝，可以有效壓縮該部分鋼結(jié)構(gòu)安裝工期；（6）運(yùn)至現(xiàn)場的構(gòu)件可以堆放于塔樓一側(cè)堆場，不需要再裙房另外設(shè)置鋼結(jié)構(gòu)堆場；但該安裝方法存在以下缺點(diǎn)：滑移施工工序較為復(fù)雜，施工前需要對滑移施工進(jìn)行計(jì)算，施工過程中對滑移軌道的安裝精度要求較高。綜合上述安裝方法，方法三優(yōu)點(diǎn)較多，既節(jié)約施工成本，也具備較強(qiáng)的可行性。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種大跨度大空間鋼結(jié)構(gòu)屋面桁架安裝方法，通過對現(xiàn)有滑移施工方法缺點(diǎn)進(jìn)行優(yōu)化施工，進(jìn)而使得該安裝方法既能夠節(jié)約施工成本，又能夠更好地控制安裝工期和安裝精度。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案為：一種大跨度大空間鋼結(jié)構(gòu)屋面桁架安裝方法，所述的大跨度大空間鋼結(jié)構(gòu)屋面桁架安裝在30m跨度以上、外挑尺寸5m以上、50m以上高空、構(gòu)件跨高比30以上的屋面；所述的大跨度大空間鋼結(jié)構(gòu)屋面桁架由若干榀桁架組成，且每榀桁架由若干段分桁架組成；同時，針對選用TCR6055塔吊對桁架吊裝安裝，該安裝方法采用大跨度桁架分段吊裝加桁架累積滑移技術(shù)；其創(chuàng)新點(diǎn)在于：所述安裝方法具體步驟如下：（1）鋪設(shè)滑軌滑移軌道通過埋件固定于屋面兩側(cè)的鋼筋混凝土梁上，且滑移軌道邊緣緊貼鋼筋混凝土梁內(nèi)側(cè)，并在屋面桁架兩端通過鋼筋與鋼筋混凝土梁綁扎，在滑移軌道上以2m的間距安裝軌道固定埋件；（2）桁架拼裝過程中混凝土強(qiáng)度校核a．根據(jù)桁架分段順序由左至右進(jìn)行，拼裝胎架頂端與桁架下弦設(shè)置剛性連接，桁架兩端為鉸接支撐，計(jì)算出拼裝胎架的反力；b．設(shè)置轉(zhuǎn)換梁將拼裝胎架反力傳遞至鋼筋混凝土梁上，轉(zhuǎn)換梁底部并用圓管支撐，計(jì)算出混凝土結(jié)構(gòu)的最大應(yīng)力比，最大應(yīng)力比小于0.85，則結(jié)構(gòu)安全，進(jìn)而拼裝過程中，拼裝胎架對下部混凝土結(jié)構(gòu)影響不大，無需加固；（3）滑移及卸載工裝強(qiáng)度校核根據(jù)滑移及卸載工裝設(shè)計(jì)，建立有限元計(jì)算模型，計(jì)算條件：（1）橫桿連接出的牛腿端部使用鉸接連接；（2）恒荷載：結(jié)構(gòu)自重，且考慮0.25倍自重的摩擦力；（3）活荷載：滑移單元無施工荷載；計(jì)算出最大位移及最大應(yīng)力，并經(jīng)驗(yàn)算，最大驗(yàn)算比小于0.85時，則滑移及卸載工裝可滿足滑移時承力的要求；（1）屋面桁架過程中混凝土強(qiáng)度校核滑移軌道設(shè)置于裙房屋面層的混凝土梁上，根據(jù)軌道設(shè)置，建立有限元計(jì)算模型，當(dāng)主桁架滑移至混凝土梁中間時，為最不利工況，混凝土梁受集中荷載，計(jì)算出混凝土梁受力、滑移過程中水平摩擦力及最大位移，滿足規(guī)范要求后，進(jìn)行下一工序；（5）桁架分段吊裝加滑移施工a．在屋面桁架安裝部位下方一端的水平地上搭設(shè)n個桁架拼裝胎架，且n個桁架拼裝胎架沿屋面的寬度方向等間距分布；b．通過TCR6055塔吊在桁架拼裝胎架上拼裝n+1個分桁架，拼裝成整榀桁架；c．在整榀桁架的兩端通過滑移支撐裝置與滑移軌道固定連接，且滑移工裝與滑移支撐裝置連接，并通過滑移工裝將整榀桁架滑移至桁架安裝區(qū)域，到達(dá)安裝區(qū)域后，進(jìn)行滑移卸載，使整榀桁架的柱腳落入埋件內(nèi)錨栓；桁架滑移的同時，通過TCR6055塔吊在桁架拼裝胎架上拼裝第二榀桁架，并通過塔吊B補(bǔ)裝第一榀桁架與屋面橫梁之間的鋼梁；d．第二榀桁架拼裝結(jié)束后，采用步驟c中的分段吊裝及滑移方法依次對桁架進(jìn)行拼裝、滑移，并用塔吊B補(bǔ)裝桁架間的鋼梁，直至最后一榀桁架滑移完成，并用塔吊B補(bǔ)裝好桁架間的鋼梁，即完成了屋面桁架施工。進(jìn)一步地，所述塔吊B為QTZ80塔吊。進(jìn)一步地，所述滑移卸載的具體步驟為（1）整榀桁架滑移就位后，兩端各使用兩臺10t分級千斤頂將桁架滑移單元頂離頂推滑移工裝；（2）通過10千斤頂卸載滑移單元；（3）通過調(diào)節(jié)千斤頂高度緩慢下放桁架，使其柱腳落入埋件內(nèi)錨栓，并將錨栓緊固。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：（1）本發(fā)明大跨度大空間鋼結(jié)構(gòu)屋面桁架安裝方法，采用大跨度桁架分段吊裝加桁架累積滑移技術(shù)，可節(jié)約施工成本；并在吊裝及滑移之前，通過建立有限元計(jì)算模型，對桁架拼裝過程中混凝土強(qiáng)度、滑移及卸載工裝強(qiáng)度及屋面桁架過程中混凝土強(qiáng)度校核，解決了施工前需要對滑移施工進(jìn)行反復(fù)計(jì)算的問題，但又能夠更好地控制安裝工期和安裝精度。（2）本發(fā)明大跨度大空間鋼結(jié)構(gòu)屋面桁架安裝方法，通過TCR6055塔吊對桁架分段進(jìn)行吊裝及拼裝，TCR6055塔吊吊裝性能好，可減少構(gòu)件分段，進(jìn)而減少了構(gòu)件拼裝工作量；通過QTZ80塔吊用于屋蓋桁架間鋼梁的安裝，提高了現(xiàn)場吊裝設(shè)備的利用效率。附圖說明下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。圖1～圖9是實(shí)施例中桁架分段吊裝加滑移施工的過程示意圖。具體實(shí)施方式下面的實(shí)施例可以使本專業(yè)的技術(shù)人員更全面地理解本發(fā)明，但并不因此將本發(fā)明限制在所述的實(shí)施例范圍之中。實(shí)施例本實(shí)施例用于澄星大廈屋面桁架安裝，澄星大廈于江陰市花山路208號，其總建筑面積約為149725.25平方米，地上面積約為108632.51平米，地下面積41092.74平米。超高層塔樓高度為227.3米，幕墻最高點(diǎn)高度238.8米，裙樓結(jié)構(gòu)高度23.40米，鋼結(jié)構(gòu)主要包括屋蓋大跨度桁架結(jié)構(gòu)、鋼樓梯以及鋼柱；裙房屋面大跨度桁架結(jié)構(gòu)平面尺寸為54*29m，由5榀大跨度桁架和鋼梁組成，單品桁架跨度約28.7m，重量約為26T。澄星大廈屋面桁架安裝，具體步驟如下：（1）鋪設(shè)滑軌滑移軌道通過埋件固定于屋面兩側(cè)的鋼筋混凝土梁上，且滑移軌道邊緣緊貼鋼筋混凝土梁內(nèi)側(cè)，并在屋面桁架兩端通過鋼筋與鋼筋混凝土梁綁扎，在滑移軌道上以2m的間距安裝軌道固定埋件；（2）桁架拼裝過程中混凝土強(qiáng)度校核a．根據(jù)桁架分段順序由左至右進(jìn)行，拼裝胎架頂端與桁架下弦設(shè)置剛性連接，桁架兩端為鉸接支撐，選用其中八個節(jié)點(diǎn)，計(jì)算出各節(jié)點(diǎn)拼裝胎架支座的反力，反力結(jié)果見表1；b．設(shè)置轉(zhuǎn)換梁將拼裝胎架反力傳遞至鋼筋混凝土梁上，轉(zhuǎn)換梁截面為HW350×350×12×19，材質(zhì)為Q235，轉(zhuǎn)換梁底部用高200mm的Φ219×10圓管支撐，計(jì)算出混凝土結(jié)構(gòu)的最大應(yīng)力比為0.25，其小于0.85，則結(jié)構(gòu)安全，同時，通過驗(yàn)算主要承力梁的配筋率，配筋規(guī)格及最大驗(yàn)算比見表2，通過計(jì)算結(jié)果可知，拼裝過程中，拼裝胎架對下部混凝土結(jié)構(gòu)影響不大，無需加固；（3）滑移及卸載工裝強(qiáng)度校核根據(jù)滑移及卸載工裝設(shè)計(jì)，建立有限元計(jì)算模型，計(jì)算條件：（1）橫桿連接出的牛腿端部使用鉸接連接；（2）恒荷載：結(jié)構(gòu)自重，且考慮0.25倍自重的摩擦力；（3）活荷載：滑移單元無施工荷載；計(jì)算出最大位移為3.71mm，滿足規(guī)范要求；最大應(yīng)力位于工裝之上，滿足材料要求，并經(jīng)驗(yàn)算，最大驗(yàn)算比為0.31，小于0.85,結(jié)構(gòu)安全，則滑移及卸載工裝可滿足滑移時承力的要求；（4）屋面桁架過程中混凝土強(qiáng)度校核滑移軌道設(shè)置于裙房屋面層的混凝土梁上，根據(jù)軌道設(shè)置，建立有限元計(jì)算模型，當(dāng)主桁架滑移至混凝土梁中間時，為最不利工況，混凝土梁受集中荷載，單榀主桁架重量約為26t，則一側(cè)混凝土梁受力為：26/2=13t，且考慮滑移過程中水平摩擦力13×0.25=3.25t，此時最大位移為33.6mm，滿足規(guī)范要求，無需加固，進(jìn)行下一工序；（5）桁架分段吊裝加滑移施工a．如圖1所示，在屋面桁架安裝部位下方一端的水平地上搭設(shè)兩個桁架拼裝胎架1，且兩個桁架拼裝胎架1沿屋面的寬度方向等間距分布；b．通過TCR6055塔吊在桁架拼裝胎架上拼裝三個分桁架2，如圖2所示，拼裝成第一榀桁架3；c．如圖3所示，在整榀桁架的兩端通過滑移支撐裝置4與滑移軌道5固定連接，且滑移工裝與滑移支撐裝置連接，并通過滑移工裝將整榀桁架滑移至桁架安裝區(qū)域，到達(dá)安裝區(qū)域后，進(jìn)行滑移卸載，使整榀桁架的柱腳落入埋件內(nèi)錨栓；第一榀桁架滑移的同時，通過TCR6055塔吊在桁架拼裝胎架上拼裝第二榀桁架6，如圖4所示，并通過QTZ80塔吊補(bǔ)裝第一榀桁架3與屋面橫梁之間的鋼梁7；d．如圖5～9所示，第二榀桁架6拼裝結(jié)束后，采用步驟c中的分段吊裝及滑移方法依次對桁架進(jìn)行拼裝、滑移，并用QTZ80塔吊補(bǔ)裝桁架間的鋼梁，直至第五榀桁架滑移完成，并用QTZ80塔吊補(bǔ)裝好桁架間的鋼梁，即完成了屋面桁架施工?；菩遁d具體步驟為（1）整榀桁架滑移就位后，兩端各使用兩臺10t分級千斤頂將桁架滑移單元頂離頂推滑移工裝；（2）通過10千斤頂卸載滑移單元；（3）通過調(diào)節(jié)千斤頂高度緩慢下放桁架，使其柱腳落入埋件內(nèi)錨栓，并將錨栓緊固。本實(shí)施例采用大跨度桁架分段吊裝加桁架累積滑移技術(shù)，可節(jié)約施工成本；并在吊裝及滑移之前，通過建立有限元計(jì)算模型，對桁架拼裝過程中混凝土強(qiáng)度、滑移及卸載工裝強(qiáng)度及屋面桁架過程中混凝土強(qiáng)度校核，解決了施工前需要對滑移施工進(jìn)行反復(fù)計(jì)算的問題，但又能夠更好地控制安裝工期和安裝精度。表1胎架支座反力值節(jié)點(diǎn)荷載階段Fx（KN）Fy（KN）Fz（KN）140合計(jì)Min/Max0-0.2527.48142合計(jì)Min/Max0-0.0425.23144合計(jì)Min/Max00.2524.48146合計(jì)Min/Max00.0424.02148合計(jì)Min/Max0-0.7831.47150合計(jì)Min/Max0-0.1429.75152合計(jì)Min/Max0-0.2528.41154合計(jì)Min/Max00.0127.48表2主要承力梁的配筋規(guī)格及最大驗(yàn)算比以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征以及本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。當(dāng)前第1頁1 2 3