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某国际会议复杂幕墙柱与屋盖联动的施工方法分析

发布时间:2015-09-24  阅读:4032次
本工程位于东部海边,总建筑面积14万m2,为举办各种大型国际会议场所。某国际会议中心造型独特,由14个交通简体支撑2.5万m2钢平台,在平台上周边悬挑设置7个500人以上的各种会议厅和多功能厅,平台中心设一个与平台部分脱离的1800座歌剧院;在周边会议厅屋顶设小会议室、咖啡屋和机房等附属空间。在钢平台夹层中设办公和歌剧院演员化妆间。会议中心屋盖由12个支柱支撑,大屋盖下悬挂异型天桥,连接各种使用空间。由于钢平台上各会议厅处于钢平台周边。因此许多外围护结构幕墙悬挂于平台会议厅上,地下室为钢筋混凝土结构,地上交通筒体为型钢支撑混凝土结构.其余为钢结构。经初步计算,主要结构用钢量约3.5万t。

       下面由南昌外墙维修公司为大家分析某国际会议场所外墙翻新一项工程案例,希望可以帮助到各位行业相关人士!
 
  本工程位于东部海边,总建筑面积14万m2,为举办各种大型国际会议场所。某国际会议中心造型独特,由14个交通简体支撑2.5万m2钢平台,在平台上周边悬挑设置7个500人以上的各种会议厅和多功能厅,平台中心设一个与平台部分脱离的1800座歌剧院;在周边会议厅屋顶设小会议室、咖啡屋和机房等附属空间。在钢平台夹层中设办公和歌剧院演员化妆间。会议中心屋盖由12个支柱支撑,大屋盖下悬挂异型天桥,连接各种使用空间。由于钢平台上各会议厅处于钢平台周边。因此许多外围护结构幕墙悬挂于平台会议厅上,地下室为钢筋混凝土结构,地上交通筒体为型钢支撑混凝土结构.其余为钢结构。经初步计算,主要结构用钢量约3.5万t。
 
  由于建筑外形不规则.建筑物北低南高,幕墙柱不但长短不一,许多地方还被突出建筑物折断,且多数幕墙柱向两个方向倾斜.有的部位与地面倾斜角度接近300。幕墙柱柱脚采用铰节点,最大跨度60m,即单根幕墙柱的长度为60m。上部与屋盖连接采用半钢节点或铰节点(图1)。
 
  1结构系统施工过程中的变化及理论
 
  从结构开始施工到投入使用,再到若干年后进入老化维修阶段的整个生命周期中,施工阶段因结构的不完整性、结构抗力的不成熟性,构件性质因施工作业的时变性、所受荷载的复杂性。使得结构在该阶段的平均风险率最高。失效概率最大。因此,这一阶段也是结构整个“生命”周期中最为脆弱的时期。
 
  目前房屋建筑结构的设计人员通常不考虑施工方法和施工过程对结构性能的影响,认为这是施工人员考虑的问题。在结构体系不太复杂及结构规模不大的条件下,该做法可能不会对结构安全产生明显影响,但随着材料技术、计算技术及施工技术的进步和发展,现代工程建设规模日益大型化.结构设计和施工不再相互独立,而是密切关联、相互影响,不同的施工方法将对结构的内力和变形产生不同的影响。在大型或复杂结构中,若不考虑施工过程的影响。往往造成结构在施工过程中或施工完毕后的受力及变形状态与设计状态不一致.甚至差异很大,而使结构在施工阶段就埋下了不安全隐患。
 
  结构系统的施工过程实质上是一个结构从小到大、从简单到复杂且体系和边界不断变化的成长过程。施工过程中结构系统的变形和力学状态都在随时间变化;结构系统在每一阶段的施工进程中,都可能伴随有结构边界条件的变化陇界约束形式、位置及数量随时间变化)、结构体系的变化(结构拓扑及结构几何随时间变化)、结构施工环境温度的变化以及预应力结构中预应力的动态变化等。其中也包括结构响应中可能出现的几何非线性(如大位移、大转角,甚至有限应变)、结构边界条件非线性(如随时间变化的接触边界条件)、结构材料非线性等问题。结构系统在每一施工阶段中的力学性态(壶口内力和位移)必然会对下一施工阶段甚至所有后续施工阶段结构的力学性态产生不可估略的影响。因而,如何合理准确地模拟施工过程中各阶段结构系统的时变过程,如何正确且准确地预测结构在不同施工阶段的非线性力学性态和累积效应.如何控制施工过程中结构应力状态和变形状态始终处于安全范围内.并使成形结构的构型与内力达到设计要求且结构本身处于最优的受力状态.是保证大型复杂钢结构系统合理且安全施工迫切需要掌握的理论与技术。
 
  2施工模拟分析过程
 
  2.1施工流程
 
  本工程幕墙部分所用箱形构件规格有2500minx300mmxl2ramxl6mm.2500mmx300mmxl6mmx20mm,2800mmx300mmx30mmX36mm等,由于高宽比大,内隔板与腹板的焊缝较长,操作空间窄,且部分构件板厚较薄,无法采用电渣焊,如何保证该类构件的制作精度,是本工程一大难点。如何保证安装过程的安全也是另外一个难点。
 
  (1)总体施工流程:对该部分幕墙柱部分实行分层施工。计划分10层。
 
  (2)幕墙部分层间结构施工流程:幕墙梁一幕墙柱一临时支撑一幕墙柱间支撑。
 
  (3)外墙清洁
 
  2.2施工模拟分析
 
  某国际会议中心西南幕墙柱施工时.运用MidasGen7.80版本的施工顺序加载模块对西南幕墙柱进行施工模拟分析(图2)。
 
  (1)吊装人字形拱。同时设置6个胎架,见图2(a)。
 
  (2)每一步安装一层构件,本步做二层以下构件,见图2(b)。
 
  通过以上施工模拟的流程分析可看出。适当增加临时支撑可保证该施工方案实施的安全性。施工过程严格按以上施工模拟分析步骤执行,效果良好,未出现任何不可控的情况。
 
  在整个幕墙柱的施工过程中。通过合理设置一些关键支撑,能够保证施工过程的安全;但是何时拆除这些支撑则要考虑到整体结构的联动作用。若无视整体结构的联动作用,在该部分幕墙柱完成后即拆除支撑.则根据模拟分析的结果,将会导致该部分幕墙柱的不安全.乃至垮塌。
 
  
  3结语
 
  (1)施工模拟分析结果说明,只要设置关键的临时支撑,即可保证施工安全,能够找到针对本工程最复杂部分幕墙柱的施工方法。
 
  (2)通过施工模拟分析,发现临时支撑的拆除需待屋盖结构刚度完全形成后。确保了该部分结构已形成整体结构的安全卸载。由南昌外墙翻新编辑。来源: 南昌外墙粉刷 http://www.100fangshui.net/


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