高空钢桁架

高空钢桁架（精选三篇）

高空钢桁架 篇1

中国人民解放军第二炮兵指挥学院综合运动中心体育馆总建筑面积33 138 m2, 上部设置游泳池设施,下有地下室,地上和地下建筑面积各占一半,建筑高度23.92 m。结构形式为框架结构,分两种跨度:45 m(1~8轴)和48 m(9~15轴),柱距为9 m。

屋顶工程采用钢屋盖,部分区域为钢管立体桁架结构、部分区域采用钢梁。钢管桁架梁端上弦固定铰接于混凝土梁面,为倒三角形立体钢管桁架,上部横杆长4 m。1~8轴上有6榀桁架,9~15轴上有7榀桁架,每榀桁架最大质量为18 t。

1 钢结构施工方案

1.1 工程的特点

1)钢桁架最大跨度48 m,安装的高度35.35 m,建筑平面为矩形,两侧混凝土框架主梁跨度一致且梁顶面标高变化不大。混凝土主体结构在吊装钢桁架时已经完工。

2)构件自重和体积大,需要在现有场地进行加工。

3)场地狭长,临近其他建筑,建筑物下部设置地下室和坑槽,起重机无法自由行走。

1.2 滑行方案的基本原理

根据现有的条件,滑移施工相对于普通吊装施工更有利。其基本原理:在屋面的混凝土梁上安装钢轨道和滑车,桁架起吊至滑车上由牵引设备牵引滑车向待安装部位移动,到达待安装部位后,采用机械千斤顶将桁架顶起,拆除滑道,移走滑车,最后完成桁架的落位安装。

2 具体施工过程

2.1 施工准备

重点审查施工图纸,对施工方案进行梳理。对施工可能造成的冲突进行预案设计。现场1号位吊车位置距离4#塔吊比较近,起吊可能由于操作摆动引起碰撞,对于可能带来危险的地方都事先做好预案。专家组对施工方案进行了评价和论证,对施工安全做出指导。

建筑物下方有地下室,吊车的停机位置应该位于轮廓线的外围,临近轮廓线的范围的下部土体经过验算有垮塌可能,施工前做了回填夯实处理、设置支撑并在停机处铺设厚钢板。1号位初步方案中采用260 t汽车吊,停机点距离轮廓线较近,从安全的角度出发,将位置后移5 m,采用了300 t汽车吊。

通过验算施工荷载作用下的承载力选取合适的吊装索具,根据确定的吊装方案选择了吊装机械。钢管桁架经过检查验收后进行吊装施工,保证了质量。

2.2 滑移器具和辅助设备的安装

安装前复核定位轴线。在1-1、1-8、1-9、1-15主梁轴线上铺设滑轨。如图1,滑轨由32#槽钢和两边焊接固定角钢组成,固定角钢间距为1 m,滑轨的中心线保证与桁架落位点一致,以保证桁架的顺利就位。固定的两片角钢之间用螺栓连接,防止变形易于拆卸。钢轨滑道在落位支座处断开,如图2,该处的槽钢与相邻的槽钢通过连接件连接,便于拆卸和桁架的落位。

作为辅助设备,安全通道和护栏对于滑移的全程监控必不可少。沿着轴线一侧搭设1.2 m宽的脚手架,供施工人员行走和监测小车的运行。在桁架上设置临时的护栏并且在下方设置防护网,方便施工人员解开吊绳同时能够保证安全。

2.3 吊装受力验算

2.3.1 吊装机械和器具

根据起升高度、臂长和起重量的要求,结合现场对起重半径的要求,选取300 t汽车吊。

48 m跨度的桁架采用两点起吊,吊点位于两端13 m处,绳子水平角θ接近45°。选用ϕ30,6×37+1的钢丝绳,公称抗拉强度为1 700 N/mm2,钢丝绳拉断总和为580.5 kN。经过冲击荷载计算钢丝绳满足要求。其他的吊装工具包括卡环和吊钩,均通过了验算[2]。

2.3.2 验算钢桁架在混凝土梁上滑行时梁的承载力

验算了混凝土梁的承载力,因为滑移施工并不包括在混凝土梁的设计中。具体对小车运行至梁跨中产生的弯矩和梁端负弯矩进行验算,对小车运行至端部时产生的剪力进行了验算[3]。

2.3.3 钢桁架的验算

吊装过程中保证桁架的受力和使用状态受力一致,考虑吊装过程中和滑行过程中的杆件受力变化产生的不利影响。在吊装过程中有部分杆件从拉杆变成压杆,而滑行过程中基本上和使用阶段的受力是一致的。吊装过程中,使用软件3d3s计算杆件内力,对压杆进行强度和稳定性验算。

2.4 滑移方案

2.4.1 滑车选择

选用能够调节角度偏移的CRA-8滑车,在两边滑行不同步的时候允许桁架有一定角度的偏离而避免桁架脱离小车托盘。

2.4.2 同步控制与监控

使用相同型号的受拉葫芦提供牵引力,严格控制滑行的速度,保证滑行平稳缓慢,便于监控和修正[4]。现场施工时平均速度在2 m/min左右。

对滑轨进行距离标定,两侧的监控人员及时通过通讯设备汇报监控信息,由总指挥指导同步的调整。

2.4.3 落位固定

使用千斤顶和转换梁的方式将桁架托起,移走小车并拆掉落位处的滑轨,准确落位。千斤顶的位置、转化梁的尺寸均要经过受力方面的验算。桁架落位要控制垂直度偏差,初步固定,经过验收后进一步焊接固定。

3 安全和质量保证

1)通过预案和设置安保措施来降低施工中人员的安全风险,通过周密的验算保证构件的安全和施工进程。

2)准备工作充分,人员组织合理分工明确,信息交流应及时准确,无盲目施工。

3)构件焊接质量按照设计要求和规范验收合格后进行吊装。

4 结 语

该方案在混凝土主梁上设置滑轨进行滑移,既保证了施工的顺利完成又省略了支撑方案。同时,使用的机械和器具并不复杂,却收效良好。采用地面拼装—吊车起吊—轨道滑移施工流程,在合理的施工组织安排下,实现了流水作业,缩短工期减少机械的租赁费用。对比普通方法,高空滑移法施工减少了大量的脚手架,缩短工期一个月,节约工程费用约25万元,取得了较好的经济效益。

参考文献

[1]陈伟,吴碧野.大庆游泳馆钢结构滑移法施工技术[J].低温建筑技术,2012(5):68-69.

[2]JGJ276—2012.建筑施工起重吊装安全技术规范[S].

[3]GB50010—2010.混凝土结构设计规范[S].

可重复使用斜拉钢桁架 篇2

【关键词】高支模；大跨度；斜拉钢桁架；重复使用

随着社会的不断发展，人们对生活水平也在不断的提高，对工程项目的质量和功能都有着严格的要求。这也给大型的工程带来了一定的困难，特别是在支模结构的施工中。如果在进行工程施工的时候，不能对其质量不能很好的保障，那么整个工程项目的质量都会出现严重的问题，直接影响到人们的生命财产安全。由于科学技术的不断创新和完善，我们也对此进行了一定的研究和分析，并且在不断的实践中，我们得出了斜拉钢桁架施工技术。这种技术有效的解决了大跨度施工工程中模板施工的问题，而且由于该方法有着稳定、经济、方便等特点，因此目前已被人们广泛的使用。

1.斜拉钢桁架概述

目前，斜拉钢桁架在大跨度工程项目中应用的十分广泛，它主要是由塔柱、钢桁架和斜拉锁这三个部分组成的。在进行工程施工的时候，将斜拉锁作为主要的弹性支点，有效的降低了斜拉钢桁架的承载压力，在工程项目施工中有着十分重要的作用。而且斜拉钢桁架也有效的防止在施工过程中可能遇到的支模结构问题，大幅度的提高了工程项目的质量。这个钢桁架结构在工程过程中，还可以通过斜拉锁对应力的大小和钢桁架的位置进行了有效的控制，为支模工程的施工奠定了一定的基础。

2.支模方案的选择

我们在进行工程施工当中，支模工程的施工方案有很多种，这些方法在不同的情况下有着不同的应用范围。因此，我们在进行支模工程施工的时候，我们要根据实际情况选择支模方案，这样才能有效的保证建筑工程的质量。下面我们就对进行简要的介绍。

2.1钢管扣件式脚手架搭设

所谓的钢管扣件式脚手架搭设方法就是直接在地面上搭设脚手架，从而对支模起到一定的稳定作用，因此又被称为满堂落地式脚手架。这种支模方案有着极强的稳定性，而且对工程项目的质量有着很好的保障。但是，由于这种支模方案在工程的施工过程中，本身搭设的投入量比较大，并且工序也比较复杂，工程施工的难度也比较大。因此，在进行工程施工的时候，我们要对其施工技术严格的要求，否则将对整个工程项目的质量有着严重的影响。不过，这种施工方法也存在一定的弊端，那就是在超过20米的建筑工程中，使用这种方法进行工程施工，将会存在着一定的安全隐患，对建筑结构也有着一定的影响，所以在较高的工程项目中，我们不便采用这种支模方案。

2.2依附高层结构主体的钢管三角斜撑架支模方案

该方案特点是不落地搭设，利用了已有一定强度的混凝土主体结构能卸载传力的特点，较省材省力。但高空悬挑搭设支模架的难度增大，高空作业多，极易发生坠落事故。

2.3悬空斜拉钢桁架支模方案

采用普通槽钢、角钢等型钢加工制作桁架，钢桁架制作后由塔吊整体安装就位。

经过方案比较，在高层连体和悬挑结构中采用悬空斜拉钢桁架支模方案是优选方案，该方案既方便施工，又将模板支架上的所有荷载尽快传至已有结构。

工程实践证明，这是一个避免超高支架落地支模，防止支架整体失稳坍塌，解决高支模施工的安全可靠、有效、经济的方法。

3.斜拉钢桁架设计及支模施工

3.1斜拉钢桁架支撑体系设计

钢桁架是支模施工主要受力构件，考虑到已施工结构混凝土强度和支模高度的协调，把钢桁架支模平台设置在空中花园下第二层楼面结构。由于桁架承担全部荷载传递到支座处的反力较大，难以满足楼板抗冲切的要求，再配4根书25mm的三级钢筋两边对称斜吊拉，向空中花园下一层楼面结构卸载。

支模由4榀钢桁架和3道桁架间支撑组成，桁架高为1.5m，跨度10m、12m不等，上弦杆为16a号双槽钢、腹杆分别为8号双槽钢、￡50x5双角钢、吊拉筋采用由25mm新三级钢筋。钢桁架的整体稳定性主要依靠同桁架间的剪刀撑形成整体，共同工作。

3.2斜拉钢桁架制作安拆

3.2.1桁架制作

（1）先安装桁架垫板及引弧板，同一节点应先焊下翼缘后焊上翼缘，先焊梁的一端再焊梁的另一端，严禁两端同时焊接，避免焊后热膨胀、冷却后收缩扭曲变形，同时减小应力集中。

（2）桁架节点中塞焊缝高度为5mm，型钢焊接均采用两侧面焊缝，角钢焊接角焊缝高度为5mm，其余未注明处焊缝高度均为8mm。

（3）型钢杆件与节点板采用两侧面角焊缝，每条焊缝长度为不小于型钢的截面高度，当两侧面焊缝不能保证时，采用三面围焊。

（4）对每品桁架的焊接施工都要做详尽的记录。

3.2.2桁架吊装

（1）桁架在制作场地制作完成后，尽量利用施工现场现有的塔吊完成吊装工作。

（2）桁架安装在离高空间内凹大板下2层的楼面处，支座螺栓M24的位置应根据桁架施工图纸预埋在施工桁架安装层上，结合桁架实际加工尺寸定位。

（3）桁架支座处另增加5夺16mm的抗冲切受力钢筋并伸入边梁或柱墙内长度不小于30cm。

（4）桁架间剪刀撑现场拼装，降低加工尺寸的误差。

3.2.3桁架拆除

（1）模板拆除条件为同条件养护试块强度得到100%设计强度。桁架待上部荷载全部卸掉后先行拆除桁架剪刀撑。

（2）桁架采用两点吊装，吊点位置焊接小16mm焊接吊环，吊环以不影响排架安装为宜。

（3）桁架拆除根据结构特点，待桁架逐步移出至中心与塔吊吊点在同一垂线上后，利用新完成的空中花园楼层上安装的5t卷扬机下落桁架。桁架下落过程中利用绳索控制桁架的方向，保证桁架下落过程中不受结构楼层的影响，桁架下落到下层楼面后，通过滑动钢管向外滑移。

（4）桁架吊到地面后进行检查，保修，保证下次利用时的完好性。

3.3斜拉钢桁架高支模设计与施工注意点

（1）为了确保高空钢管支架的整体稳定性，桁架平台上钢管必须设置纵向剪刀撑，且与周围钢管脚手或结构连接或顶紧卡牢，并在扫地杆处增设水平剪刀撑以增加钢桁架体的整体刚度稳定。

（2）工字钢在钢桁架的相交处均设置加宽的加劲肋，用M18螺栓栓接，保证工字钢在支座处的抗扭能力，端头点焊槽钢拉结。

4.结语

由此可见，斜拉钢桁架成功的解决了高支模工程中存在的隐患，而且大幅度的降低了高支模工程中存在的不安全因素，而且这种施工技术不但加快了工程的施工进度，而且还具有良好的灵活性，并且由于可以重复使用也有着较好的积极性。目前，在我国的建筑工程中已经得到了广泛的应用。不过，由于我国在斜拉钢桁架施工技术方面还不是很成熟，因此在一些方面还存在着不足，我们还要在实践中对其进行不断的改进和完善，使得我国的建筑行业得到更好的发展。

【参考文献】

[1]童敏杰，郭正兴.斜拉钢桁架高支模施工技术[J].施工技术，2006（02）.

钢桁架结构计算 篇3

1 砂石系统中应用较多的露天钢桁架计算

根据《水利水电工程施工组织设计手册》第5卷结构设计篇中, 为便于桁架构件重复使用和进行多种组合, 桁架各构件宜设计成标准长度的构件, 构件模数规定如下:

纵向跨度结构构件:安装有胶带机中间机架的承重构件, 3.0 m;仅安装拖辊座的承重构件, 1.2 m。

重复使用的钢桁架宜用拆装方便的, 长度有一定伸缩性的分节组装式桁架, 以适应不同情况的需要。分节长度仍按拖辊座标准间距的倍数或机架腿距的倍数取用。常用的分节长度有:

以拖辊座间距为标准的节长可组合成的桁架跨度分别为9.6 m, 12 m, 14.4 m, 16.8 m, 19.2 m, 24 m等。

露天钢桁架的跨度依据1.2 m的模数进行设计, 以19.2 m跨为例进行计算。

1.1 计算简图及桁架高度的确定

露天钢桁架的计算简图见图1。

理论计算跨度L=19.11 m;胶带机宽度B=1 000 mm。

桁架高度H=1 250 mm (根据最新钢结构设计规范, H/L的范围为1/12～1/17, H/L=1/15.3, 满足要求) 。

1.2 内力计算

1.2.1 恒载设计值

1) 桁架自重g1= (120×9.807×1.2) /1 000=1.41 kN/m;

2) 栏杆自重g2= (12×9.807×1.2) /1 000=0.14 kN/m;

3) 胶带机自重g3= (84×9.807×1.2×1.1) /1 000=1.09 kN/m。

1.2.2 活载设计值

1) 胶带机上物料q1= (210×9.807×1.4) /1 000=2.88 kN/m;2) 桥面荷载q2= (150×0.7×9.807×1.4) /1 000=1.44 kN/m。

1.2.3 桁架竖向总线性荷载

桁架竖向总线性荷载:

1.2.4 作用在桁架节点上的竖向荷载

1) 第一个节点 (A节点) :G=6.97×1.155/4=2.01 kN;

2) 第二个节点 (B节点) :G=6.97× (1.155+1.2) /4=4.10 kN;

3) 第三个节点 (C, D, E, F, G, H, I节点) :G=6.97× (1.2+1.2) /4=4.108 kN。

1.2.5 桁架内力计算

采用节点分析法, 从端头点的受力开始进行分析, 计算出各个杆件的内力, 内力计算成果见表1。由表1可见, 两侧的斜杆受力最大, 上弦杆和下弦杆的内力有从两端往中间分节增大的变化趋势, 中间弦杆内力最大。

1.3 杆件截面的计算和形式的选择

根据钢结构构造要求, 最小截面∠56×36×4或∠45×4。

结合两榀桁架的纵横向连接系, 先利用Q235钢材的抗拉、抗压容许应力值初选截面尺寸和形式, 再考虑长细比对压杆进行稳定校核。Q235钢材容许应力值为[σ]=215 N/mm2。

1) 上弦杆截面的选择。

上弦杆全部承受压力作用, 沿跨度全长截面保持不变, 取上弦最大设计杆力计算, N=-128.39 kN。选用型钢的截面A>N/[σ]=597 mm2, 初选∠75×6, A=879.7 mm2。

由于选用的是单角钢结构, 所以回转半径imin=14.9 mm;构件计算长度L=1 200 mm;

计算得长细比λ=L/imin=1 200/14.9=80.5<150 (压杆的容许长细比) , 满足要求。

查表得稳定系数=0.681;

应力设计值N/ (×A) =214.3 N/mm2<215 N/mm2, 满足要求。

2) 下弦杆截面的选择。

下弦杆全部承受拉力作用, 沿跨度全长截面保持不变, 采用最大设计杆力计算, N=126.39 kN。选用型钢的截面A>N/[σ]=588 mm2, 初选∠75×6, A=879.7 mm2。

由于选用的是单角钢结构, 所以回转半径imin=14.9 mm;构件计算长度Lx=1 200 mm, Ly=2 400 mm;

计算得长细比λ=L/imin=2 400/14.9=161.1<200 (拉杆的容许长细比) , 满足要求。

应力设计值N/A=143.7 N/mm2<215 N/mm2, 满足要求。

3) 竖杆和斜杆截面的选择。

竖杆和斜杆的截面选取计算同上、下弦杆。

4) 所有杆件截面计算及选择见表2。

1.4 计算结论

经上述计算, 胶带机宽度B=1 000 mm, 跨度为19.2 m的露天桁架总重为2.237 t, 以往工程所用的同规格的桁架通常重量达到3.0 t, 节约了25%的重量。

2 结语

在以混凝土和骨料生产为主的水电施工企业中, 像钢桁架一样, 有许多其他结构, 如拌和楼、水泥罐以及破碎机械等大型设备被广泛、重复地应用在工程中。通过对现有信息、数据资源进行整理和整合, 形成标准化的图库、数据库、资料库, 实际施工中再通过设计修改通知进行修正, 以缩短绘图时间, 便于建安工作的开展, 从而有效地减少我们低水平的重复劳动, 提高工作效率。

参考文献