钢管柱混凝土施工方案

一、工程概况

本工程外围钢结构采用钢管混凝土柱作为竖向承力，钢管柱通过水平向钢梁与钢筋混凝土核心筒连接，钢梁上铺设桁架楼承板传递水平力。

本方案主要针对外框16根钢管柱的混凝土浇筑进行编制。

二、钢管柱砼浇筑

1、钢管的吊装分节应注意钢管柱砼标号的变化，不使两种标号出现在一节柱内，钢管柱混凝土强度等级在48层及以下为C60，49层及以上为C50。

2、现阶段钢管柱混凝土已利用塔吊料斗浇筑完成了8层钢管柱的混凝土浇筑，为能够提高钢管柱混凝土的浇筑速度，保证工人混凝土浇筑时的安全，减少塔吊的使用为钢结构的吊装提供充裕的时间，从9层钢管柱混凝土浇筑时采用液压布料机进行浇筑。钢管柱从4层往上为两层一节，根据钢结构的吊装、焊接进度，待钢管柱及第一层钢梁连接、焊接完成后，将液压布料机吊运至外框四个角的斜向钢梁上进行钢管柱砼的浇筑，布料机利用倒链将四个角与钢梁捆绑在一起，保证混凝土浇筑过程中布料机的稳定性。

布料机的平面布置如下图：

此钢管柱砼浇筑方案，由于楼层未铺压型钢板，必须完善一个标准层的完全封闭满铺水平安全网措施。水平网通过铁丝直接与钢梁绑扎连接（作业面与水平安全网的垂直距离不得超过10米）；泵管铺设层利用木跳板、10#槽钢及C18废钢筋制作定型的通道（具体见下图，通道宽为1.3m，长2.8m的1个、4m长的20个），形成水平安全通道及泵管布设通道，通道与通道对接处采用14mm的螺丝通过预先打好的孔进行连接。工人上楼层后必须佩带安全带，安全带利用钢结构在钢柱上的钢丝绳生根。钢管柱混凝土浇筑利用已做好的定型化浇筑平台进行浇筑。

三、安全措施

1、作业人员必须按要求佩带安全带。

2、混凝土浇筑前先将安全通道架设好，然后再进行布料机的吊运，待布料机吊运到位后，用钢丝绳将布料机的四个角与钢梁连接牢固，保证布料机在混凝

土浇筑过程中的稳定。

3、安全通道与通道相连处螺丝要柠紧，保证通道连接牢固。

四、验算

4.1、计算概况

布料机底座尺寸为5000X4000，布料机重量为10t，放在两根H500X200X10X16的次梁上。布料机如下图：

图1：布料机实样图

布料机和钢梁的位置关系如下图：

图2：布料机和钢梁位置图

由于是完全对称结构，取其中一个布料机进行计算，下面以布料机3为例：

图3：布料机3和钢梁详细位置图

4.2、荷载计算：

根据布料机和钢梁的位置关系，再通过结构力学的力的分配关系，得出简支梁上的集中荷载最不利时候为25.0KN。

4.3、简支梁详细计算结果：

钢梁钢材：Q345

梁跨度(m)：11.870

梁平面外计算长度(m)：4.000

钢梁截面：焊接组合H形截面:

H*B1*B2*Tw*T1*T2=500*200*200*10*16*16

允许挠度限值[υ]: l/250 = 47.480 (mm)

强度计算净截面系数：1.000

计算梁截面自重作用: 计算

简支梁受荷方式: 竖向单向受荷

荷载组合分项系数按荷载规范自动取值

4.3.1 设计依据

《建筑结构荷载规范》（GB 50009-2012）

《钢结构设计规范》（GB 50017-2003）

4.3.2 简支梁作用与验算

1、截面特性计算

A =1.1080e-002; Xc =1.0000e-001; Yc =2.5000e-001;

Ix =4.6037e-004; Iy =2.1372e-005;

ix =2.0384e-001; iy =4.3919e-002;

W1x=1.8415e-003; W2x=1.8415e-003;

W1y=2.1372e-004; W2y=2.1372e-004;

2、简支梁自重作用计算

梁自重荷载作用计算:

简支梁自重(KN): G =1.0324e+001;

自重作用折算梁上均布线荷(KN/m) p=8.6978e-001; 3、梁上恒载作用

4、单工况荷载标准值作用支座反力(压为正,单位：KN)

△恒载标准值支座反力

左支座反力Rd1=30.352, 右支座反力Rd2=29.973

5、梁上各断面内力计算结果

△组合1：1.2恒+1.4活

△组合2：1.35恒+0.7*1.4活

6、局部稳定验算

翼缘宽厚比B/T=5.94 < 容许宽厚比[B/T] =12.4

腹板计算高厚比H0/Tw=46.80 < 容许高厚比[H0/Tw]=66.0

7、简支梁截面强度验算

简支梁最大正弯矩(kN.m)：177.786 (组合：2; 控制位置：5.935m) 强度计算最大应力(N/mm2)：91.949 < f=310.000

简支梁抗弯强度验算满足。

简支梁最大作用剪力(kN)：40.975 (组合：2; 控制位置：0.000m) 简支梁抗剪计算应力(N/mm2)：9.329 < fv=180.000

简支梁抗剪承载能力满足。

8、简支梁整体稳定验算

平面外长细比λy：91.076

梁整体稳定系数φb：0.886

简支梁最大正弯矩(kN.m)：177.786 (组合：2; 控制位置：5.935m) 简支梁整体稳定计算最大应力(N/mm2)：108.916 < f=310.000

简支梁整体稳定验算满足。

9、简支梁挠度验算

△标准组合：1.0恒+1.0活

断面号 1 2 3 4 5 6 7

弯

矩(kN.m) 0.000 29.597 58.344 86.239 113.283 131.081 131.694 剪力(kN) 30.352 29.491 28.631 27.771 26.910 1.050 0.190

断面号

8

9

10 11 12 13 弯矩(kN.m)

131.456 111.783 85.114 57.594 29.222 0.000 剪力(kN) -0.671 -26.531 -27.392

-28.252

-29.112

-29.973

简支梁挠度计算结果: 断面号

1

2 3 4 5 6 7 挠度值(mm) 0.000 4.939

9.573

13.608

16.754

18.747

19.417

断面号

8

9 10 11 12 13 挠度值(mm)

18.730

16.720

13.569

9.541

4.921

0.000

最大挠度所在位置: 5.935m

计算最大挠度: 19.417(mm) < 容许挠度: 47.480(mm) 简支梁挠度验算满足。 4.4、结论：

通过以上分析，次梁满足安全要求，不需要加固。