扣式脚手架在大跨度椭圆形弦支穹顶结构施工中的应用财经头条

通过对几种脚手架的分析比较,天津中医药大学新建体育馆工程选用扣件式脚手架作为支撑。

天津中医药大学新建体育馆工程平面呈椭圆形,建筑面积17420㎡,主体一层,局部四层,建筑高度24.3m,钢屋盖呈椭圆形,长轴92m,短轴73m,挑高6.5m,网壳上层由超大型空心带肋焊球和空心杆件焊接而成,形式为Schwedler-Kewitt网壳。下部柔性系统由4圈缆绳、5圈径向拉杆和81根垂直支柱组成。整个屋顶位于内环的26根混凝土柱和一个跨度为55的桁架上。北侧6米。它通过竖向异形平面桁架与外环的32根混凝土柱相连。弹簧支架预埋在立柱顶部,预埋件留在立柱内。网壳与异形平面桁架焊接,异形平面桁架与弹簧支座和预埋件焊接形成稳定体系。如图1所示。

体育馆中心是比赛场地,周围是阶梯式看台,可容纳5300多人。是国际比赛、休息和娱乐的理想场所。如图2所示。

钢屋盖施工方法的确定

由于网壳拼装后需要施加预应力,张拉过程中网壳会经历复杂的受力变化状态,部分构件由受压变为受拉,中间起拱值为67mm,安装精度要求较高,因此精度控制成为保证后张法成型的关键。

高空大量使用满堂脚手架。脚手架应具有不影响网壳定位和组装的功能,并保证每个杆件和球节点能反复测量和校正。当杆件组装和焊接出现偏差时,可以依靠脚手架及时纠正偏差,从而保证整个屋架的安装精度。安装屋面网架时,脚手架的立杆和水平杆的位置可以及时改变,为网壳下部的竖向撑杆、径向拉杆、环向拉索和张拉作业提供了安全可靠的工作平台,使高空散装网壳成为最佳施工方案。

悬挂穹顶支撑脚手架的作用

1.支撑网壳的荷载

网壳和焊球安装时,需要吊装在支撑脚手架形成的操作平台上,然后在平台上设置三维调整转换装置。经过反复测量,准确定位,安装焊接,反复测量,调整,纠偏,直至达到设计值。依次安装网壳的所有构件和球节点,形成整个网壳。张拉前,整个网壳的荷载作用在脚手架上。

2.施工操作平台

脚手架形成的平台是施工人员安装焊接网壳构件和球节点的工作平台,也是放置作业工具和运输材料的平台。

3、缆索系统安装、张拉操作平台

下层网壳索杆体系的竖向撑杆和径向拉杆在网壳拼装完成后与环向索同时安装,在支撑脚手架上完成施工。整个钢屋盖安装完成后,需要安装张拉工具,进行预应力张拉,支撑脚手架提供操作空间。

4、脚手架要求

弦支穹顶结构(见图3),上部单层网壳为椭圆曲面,为了施工方便,需要根据穹顶曲面搭建塔梯,这就必然需要更多不均匀的立杆来满足塔梯的搭设(见图4)。下弦支式结构的支撑脚手架可以灵活避开竖向撑杆、径向拉杆和环向拉索,以满足结构和施工的需要。

梯形支撑架

脚手架选择

为满足脚手架条件,对扣件式钢管脚手架、碗扣式钢管脚手架、安德固脚手架和扣件式脚手架进行了比选。

1)扣件式钢管脚手架

是应用最广泛的脚手架,搬运方便,通用性强,成本低。但本工程弦杆结构呈现立体姿态,这种类型的脚手架很难满足弦杆结构的空中姿态和穹顶曲面的变化。如果使用这种类型的脚手架,需要切割和更换大量的钢管,造成大量的浪费。另外,安全性很难保证。

2)碗扣式脚手架

碗扣式接头虽然结构合理,轴力由立杆传递,结构强度高,整体性好,但更能满足施工安全的需要。天津周边地区有很多这类脚手架的生产厂家。在长期施工中,发现租赁单位从多家厂家购买产品或为一个项目租赁多批产品后,产品质量标准和制造精度不统一,杆件和碗扣混在一起,横杆接头上的牙印误差如水平杆的长度误差,立杆上碗扣的间距误差,且上下碗扣齿痕的宽度和深度不能很好的匹配,导致脚手架碗扣紧固力不足,脚手架整体稳定性差,给施工带来一定的安全隐患。此外,施工单位租赁后,损失了部分钢筋,通过自行重组弥补了租赁钢筋的数量,导致钢筋加工质量误差增大;最后,网壳的组装精度难以保证。

3)安德古脚手架

4)扣件式脚手架

脚手架的立杆长度为0。5~ 3.0m,水平杆为0。3~2m,规格齐全,有助于解决弦支穹顶结构中塔梯脚手架搭设所需立杆长度不一的问题。该脚手架可以弥补上述支撑脚手架的不足,同时可以在高空的两个立杆之间任意增加横杆钢梁,在钢梁上任意增加立杆,可以很好的解决与索杆体系碰撞时避开竖向撑杆、径向拉杆和环向索的问题。当支撑脚手架和弦支穹顶结构不合适时,只需调整部分脚手架构件的位置即可解决问题,大大方便了施工。更重要的是,脚手架稳定性好,承载力高,安全可靠,调节灵活方便。它为环向索、竖向撑杆、径向拉杆的安装和预应力张拉施工创造了安全可靠的施工环境,是弦支穹顶结构最合适的支撑体系。

负载计算

脚手架承受的荷载主要包括:钢屋盖荷载、三维调整转换装置、施工人员和设备等。

1)焊球处的节点反力为16kN。

2)三维调整转换装置0。65kN/m2。

3)施工人员和设备3kN/m2。

4)荷载组合的恒载分项系数为1。2,活载分项系数为1。4.

计算:

1)三维调整转换装置中工字钢的最大应力σmax为70。62n/mm2

2)立杆支座力σ= 107。2N/mm2

3)地基承载力P= N/A =13。9kN/m2

脚手架搭建

中心场地支撑架的地基处理方法如下:

1)素土回填,回填高度1500mm,压实系数≥0。95.

2)150mm厚3∶7灰土回填。

3)200mm厚钢筋C20混凝土垫层。

其他场地支撑位于看台(看台容许承载力为3~ 4kn/m2)。为满足看台的承载力要求,看台下方采用支撑架,支撑架的地基处理方法如下:

1)素土回填,回填高度1500mm,压实系数≥0。95.

2)150mm厚3∶7灰土回填。

3)60mm厚钢筋C20混凝土垫层。

处理后承载力满足设计要求。

采用60系列扣件式脚手架,立杆布置间距为1。5m×1。5m,间距1。5m。脚手架搭设形式为矩阵式桁架支撑结构。即四根立杆、水平杆和垂直斜杆组成一个单元桁架,每个单元桁架由水平杆连接,如图5所示。

支架支撑采用点对点顶升,以提高支撑稳定性,如图6所示。与脚手架周围的混凝土框架柱可靠连接,如图7所示。

搭设塔式梯子平台,如图8所示。

天津中医药大学新建体育馆钢屋盖弦支穹顶结构采用扣件式脚手架施工,施工空间安全宽敞,能满足预应力安装和张拉施工的要求。组装后整个网壳的最大挠度只有16mm,远小于30mm的规定值。表明脚手架作为椭圆形大跨度弦支穹顶结构的支撑体系已显示出其优越性。为此类工程中支撑脚手架的选择提供了工程实例。

THE END
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1.茌平体育馆大跨度弦支穹顶叠合拱复合结构体系期刊摘要:分析了茌平体育中心体育馆工程的建筑造型,根据屋盖造型提出了四种结构体系并进行了初步的对比分析,确定出了各方面性能较好的弦支穹顶结构体系作为屋盖结构体系,采用三维建模技术得到了钢拱的空间曲线.结合建筑使用功能和结构受力的要求,分别调整了弦支穹顶的结构布置并局部修改了建筑造型,进而提出了本工程采用的大跨jvzquC41f0}bpofpifguc7hqo0io1yjtkqjjejq1l|ph495;29617
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11.结构工程研究所江苏大学结构工程研究所主要从事混凝土结构基本性能、高性能FRP材料及其应用、钢框架结构抗倒塌评估等问题的研究以及各类建筑施工企业的技术服务课题。本研究所现有教师17人,其中,教授4人,副教授6人,博导和硕导12人,骨干教师均在国内知名大学取得博士学位。教师具有较强的教学科研水平,先后涌现了江苏省“六大人才高峰”高jvzquC41eo4vl|3gfw4dp8nphq522>8162<20qyo
12.空间结构中混合结构体系分为()。张弦梁结构是一种由刚性构件上弦、柔性拉索、中间连以撑杆形成的混合结构体系。() 点击查看答案 第2题 以下哪种结构形式属于柔性结构体系()? A.悬索结构 B.膜结构 C.弦支穹顶结构 D.索网结构 点击查看答案 第3题 关于预应力斜拉桥的索塔,斜拉索和主梁三者结合方法的说法,错误的是()。 A.漂浮体系 B.支承体系 C.刚构体系 D.悬吊体系 点击查看答案 第4题 jvzquC41yy}/z~juck4dp8xqwvo0\Q7JKYKU0qyon
13.刘学春[2]2008奥运羽毛球比赛馆新型预应力弦支穹顶结构体系创新与应用,北京市科学技术进步奖,二等奖,2009 [3]新型大跨度弦支穹顶结构体系创新研究与奥运工程应用,北京市优秀博士学位论文,2011 [4]新型大跨度弦支穹顶结构体系创新研究与奥运工程应用,全国百篇优秀博士学位论文提名奖,2012 jvzquC41{ct{jjt0dl{u0niw0et0kwkq13:9:864;69/j}r
14.力学与工程学院关于开展第十三届力学创新实验大赛的通知由竞赛工作组提供800mm×800mm尺寸工作板,PVC管、竹条、胶水、尼龙绳等必要材料及相关制作工具,参赛队通过合理的规划与方案设计,在工作板尺寸范围内设计制作出:弦支穹顶结构作品。 3)相关要求 ①、由于工程结构实例中弦支穹顶结构上层网壳或网架结构较复杂,本次竞赛对结构的复杂程度不做要求,只要做出完整作品即可。jvzquC41nk~vg7xylv{/gmz0ep5jpot132711?65:0nuo
15.姜正荣[5] 华南理工大学亚热带建筑科学国家重点实验室开放课题(2012KB30),大跨度弦支穹顶结构的缺陷稳定性研究及工程应用,主持人。 [6] 广东省自然科学基金博士启动项目(10451064101005087),大跨度弦支穹顶结构的非线性屈曲研究,主持人。 [7] 揭阳理工学院首期工程项目设计施工总承包(广工揭阳理工学院首期工程项目)—体育馆jvzquC41yy}30|hwv0kew7hp1lzy{87245517981e5=:4>f7229688ucig4ivv
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17.YanRenzhangHome博达教师个人主页系统弦支穹顶结构精细化分析关键技术[M]. 重庆大学出版社. [2] Renzhang Yan*, Ziyan Yu, Shuai Wang, Jiaqi Liu. Influence of welding residual stress on bending resistance of hollow spherical joints[J]. Journal of Construction Steel Research. [3] Renzhang Yan, Chunling Yan, Shuai Wang, ChongjvzquC41vggdjnw0espuw7jfw0io1‚fptgt{jjsi1gt0kwigz0nuo
18.访中航工业规划首席专家葛家琪航空产业项目团队坚持产、学、研、用合作创新发展,共同完成科研课题13项,新体系大比例模型试验7项,工程项目15项,在此基础上对理论方法、创新体系、新节点、新产品成果进行集成创新,形成了我国具有自主知识产权的全产业链成套技术,建成了世界首个大跨度弦支穹顶结构和国内首个大跨度索穹顶结构等几十项工程,编制了我国首都《jvzq<84yyy4dg7hp1cksq87238621;>1v4628964;a>76:=490yivvq