大跨度钢结构施工用临时支撑体系的设置与优化

2022-11-13

1、大跨度钢结构的优点

1.1、具有美观的造型结构

在建筑设计中钢结构是体现现代感的主要设计材料。钢结构的外观具有简洁明快的特点, 且造型大方美观, 在不做任何修饰的条件下仍能体现出美感。并且钢结构没有外凸的节点或零件, 不需要对其进行复杂的造型外观上的修饰。钢结构在建筑中的美感还体现在它自身的线条上, 其线条形式可以多种多样, 既可以时圆拱形也可以是平板性或是其他的任意的曲线形态。其结构外观的表达具有直接性, 可以不加修饰直接外露, 且不影响其美观, 反而表现出一种张力一种健美。这样的造型特点可以满足多类型建筑设计的需要。

1.2、优良的截面性能

在大跨度全钢结构中, 钢管的截面形式通常为对称形式, 有利于单一杆件设计的稳定性。同时钢管截面的闭合提高了抗扭刚度, 提高了结构的承载能力。

1.3、便捷的制作与安装

在大跨度全钢结构的制作安装方面具有十分便捷的特性, 主要的使用构件已经在厂内进行了系统化的设计完成, 不必进行混凝土结构的湿作业, 只需运输到建筑场地进行直接组装、安装即可, 这样施工时间就被缩短了, 提高了施工效率。

1.4、具有较大的使用空间

大跨度全钢结构具有较强的刚度以及较好的稳定性, 其跨度大的特点使得建筑空间也相应的增大。

1.5、较好的经济效益

由于钢管材料在各个指标上都具有较强的稳定性, 且相较于网架结构省去了较多节点、杆件的布置, 节约了钢材使用量, 另外在相同的承载力的状况下, 其钢管外表面积较开口截面钢构件的面积小, 有效的节约了防火涂料的使用量以及相关材料的消耗和人员的配置, 具有较强的经济效益。

2、大跨度钢结构施工的要点

2.1、高空散装法

其是指在结构上使用的全部构件分成若干个小的散件直接在高空中设计位置上安装成整体的方式, 在施工时利用满堂的悬挑和支架两种方法。这样的施工方法比较适合于节点很多的网架结构上使用。

2.2、分条或分块安装法

其是指将钢结构的构件在地面上进行焊接, 将其变成条状或者是块状的拼装, 接着由起重机械吊装至设计位置组成整体架构, 因此它也被称为小片安装法。这样的方法相比较高空散装法可以节省很多的地面支架。

2.3、整体吊装法

其是指分散的结构构件在地面的时候将其拼接成整体, 然后在利用起重设备将其吊至高空设计的位置施工将其安装, 这个方法多于中等的跨度下桁架结构非常适用, 同样对起重设备的要求会比较高。

2.4、整体提升法

其是将起重设备放在结构的上面, 其应用的方式是对于结构在地上安装完以后, 通过吊杆将拼装好的结构提至到已经设计好的位置上。这样的施工方法基本采用的是利用小的机械群体来安装大结构框架, 可以大大地减少吊装时所产生的成本。

2.5、整体顶升法

其是指钢结构的构件在地面上拼接完以后可以把结构柱当做滑道来使用, 将千斤顶安放在各个结构支点的下方, 接着一步一步地将架好的结构慢慢地顶升至设计位置的方式。

2.6、折叠展开安装法

其是运用网壳穹顶的结构, 它的使用原理在于它的立体空间可以被当做是环向箍的效果与径向拱的效果来叠加。这种施工技术的核心是, 首先是将网壳去掉一部分杆件, 让它成为一个可以机动的结构体, 接着就是将网壳结构在地面上将其折叠的部分进行展开, 最后通过提升设备的方式将补全剩余的构建在设计位置时。

3、大跨度钢结构施工用临时支撑体系优化

3.1、采用通用组合式临时支撑

在对大跨度的钢结构工作进行安装施工的时候, 我们要积极主动的应用各种不同的胎架, 以保证大跨度钢结构施工的合理方便开展。但是要特别注意的是由于这些胎架没有互换性, 所以在一项大跨度钢结构施工工作完成之后, 相应的胎架也就失去了使用意义, 而在工程竣工完成之后, 这些胎架也势必会带来一定的浪费, 会在一定程度上延缓施工进度、增加施工成本, 对大跨度钢结构的安装施工效率造成影响, 所以研究可以通用的并且可以实现互换的、操作方法简单方便的胎架是尤其重要的。

3.2、提高临时支撑循环利用率

在大跨度钢结构的施工过程中通常应用的是钢结构的分区安装方法, 一个区域内大跨度钢结构工作在施工安装完成之后, 在保证其安全稳定之后可以将此区域的大跨度钢结构施工用临时支撑体系进行拆除, 并且将这些施工用临时支撑体系搬运到新的需要它们的安装区域, 以此实现对大跨度钢结构施工用临时支撑体系的循环利用。

3.3、优化吊装顺序、减少临时支撑

在实际工作中, 我们要优化吊装顺序、减少临时支撑。比如我国的博览会会展综合体项目, 其之前的施工方案是要在悬挑端设置临时支撑如图1。而后期考虑到该悬挑段受力受相邻榀桁架影响不大, 并且设计及施工阶段的荷载以及边界条件有着比较大的差异性, 所以要通过对其科学合理的分析计算来验证出此处到底可不可以去掉悬挑段临时支撑。

总而言之, 大跨度钢结构施工用临时支撑体系主要由对基础的的连接以及施工主体结构和结构的支撑构造部分组成, 对其设置优化可以保证大跨度钢结构施工的安全稳定性, 所以在以后的实际工作中, 我们要对其实际安装方案以及需要支撑的钢结构结形式及下部结构形式和施工现场的环境等等技术条件做好分析把控, 以实现大跨度钢结构施工用临时支撑体系的进一步优化, 最终保证工程施工的顺利开展及质量安全。

摘要：大跨度钢结构的施工应用主要是从局部到整体的一个施工过程, 所以通常情况下, 钢结构在没有成型之前, 是不能单独的承载一定的力量的, 缺乏相应的稳定性, 故而在对其施工过程中要通过对大跨度钢结构施工用临时支撑体系的设置及优化来保证大跨度钢结构施工的安全稳定性。基于此, 本文将着重分析探讨大跨度钢结构施工要点及施工用临时支撑体系, 以期能为以后的实际工作起到一定的借鉴作用。

关键词：大跨度钢结构,施工,临时支撑体系