关于转换桁架在高层建筑结构转换层中的应用
高层钢结构转换层桁架施工技术应用
高层钢结构转换层桁架施工技术应用高层钢结构转换层桁架施工技术应用张瑞杰(郑州市正岩建设集团有限公司, 河南郑州 450000)摘要:以某高层单体钢结构建筑为例,围绕高层钢结构转换层桁架施工准备工作,重点分析了钢桁架结构施工工艺,以期能为有关方面提供借鉴和参考。
关键词:高层钢结构;转换层;桁架施工1 高层钢结构转换层桁架施工技术原理在施工过程中,面对大量转换层钢构件,在协调吊装时可以通过大型汽车吊配合多台塔吊的方式来完成,同时要利用计算机对大型构件的吊装进行预先计算设计,将一钩多吊技术应用于中小型构件吊装中,安装顺序要保持为从中间向两边逐次对称安装,同时综合分析处理安装现场测量所得出数据,并进行实时的调整和校正。
施工人员需要将一系列纠偏和抗变形措施应用于安装焊接过程中,通过有效措施综合处理因构建自重产生的变形。
另外,施工人员可以将平行监测验收方法应用到焊接超声波探伤检测中,最大限度的降低人为因素造成的检测结果偏差问题,从而使钢桁架工程的安装质量得到保障。
在工程中使用钢结构转换层桁架施工技术,能够保障顺利完工,而且具有显著的效益和明显的施工效果。
2 高层钢结构转换层桁架施工工艺在对地脚螺栓验收合格,并且妥善处理好钢筋混凝土基础面以后就可以进行施工。
2.1 建立测量控制网1)测放基准点。
在工程施工以前,要将测量控制点布设在钢结构中,所布设的控制点一般为永久性水平基准点桩和长期性的坐标桩,想要避免受到破坏,需要通过相应的保护措施来实现。
施工单位在测量和放线钢结构轴线以及基准线时,需要按照所提供的基准点进行。
2)建立平面控制网。
一是建立标高控制网,在地上结构的首层标记出外围高程基准点引测至核心筒外墙面的四角位置,使闭合的标高控制网在地上结构中形成,结构的标高起始基准点可以根据该控制网进行确定;二是建立平面控制网,平面控制网的建立可以将提前计算好的控制网坐标数据有效结合建筑物的轴线点,从而完成测放钢结构平面控制网。
超高层建筑转换桁架施工控制技术
超高层建筑转换桁架施工控制技术发布时间:2022-06-14T05:33:32.502Z 来源:《新型城镇化》2022年12期作者:索立永[导读] 在建筑工程的施工中,采用转换桁架的施工技术是比较常见的,主要是由于这种施工控制技术不仅可以提升建筑工程的整体协调性,而且所承受的荷载量也相对较大。
天津利安建工集团有限公司摘要:在建筑工程的施工中,采用转换桁架的施工技术是比较常见的,主要是由于这种施工控制技术不仅可以提升建筑工程的整体协调性,而且所承受的荷载量也相对较大。
另外,由于转换桁架本身的跨度较大,在施工的过程中还会出现严重的变形现象。
在具体的施工中,超高层建筑比较容易采用这种施工技术。
本文中,笔者主要对超高层建筑转换桁架的施工控制技术进行深入介绍,仅供参考。
关键词:超高建筑;转换桁架;标高补偿;施工控制1、预应力法施工控制技术1.1 工艺原理在进行超高层建筑转换桁架施工的过程中,要想全面提升转换桁架自身稳定性,减少在施工中出现的质量问题,就需要对整个超高层建筑的结构形态和其他方面进行全面分析,并根据分析方法选取适当的转换桁架控制方法,借以保证转换桁架自身稳定性,促使超高层建筑转换桁架施工更加顺利的进行。
目前在在进行建筑转换桁架施工的过程中,为了保证转换桁架自身稳定性,经常采取预应力的控制方法进行施工。
但是由于人们对预应力控制方法的了解还有很大的不足,针对于这一点就需要笔者对预应力控制方法进行全面分析,借以保证这种控制方法在建筑转换桁架施工中得到广泛的应用。
转换层桁架结构在施工的过程中会出现一定的变形状态,这种变形的现象会在某种程度影响到混凝土结构的施工以及楼层钢板结构的安装。
为了控制这一问题,相关的工作人员主要以采用转换层桁架结构为主,对施工的应力进行控制。
同时,在施工的过程中还能够不断对预应力的大小进行调整,使得转换桁架形式处于水平状态。
这种施工技术主要是对施工的预应力进行控制,施工人员需要对这一工作原理进行控制和明确。
转换层结构设计在高层建筑中的应用分析 凌震
转换层结构设计在高层建筑中的应用分析凌震摘要:现阶段,城市中建筑项目的高度逐步增大,因而转换层的设计质量对于高层建筑的整体设计效果有着重要的影响。
具体设计工作中,要对建筑项目的具体状况进行全面分析,选取合理的转换结构形式,对关键设计环节进行把控,提高转换层的设计质量。
基于此,以下对转换层结构设计在高层建筑中的应用进行研究,以供参考。
关键词:高层设计;转换层;结构设计引言在高层建筑工程中,多数为低层商用、上层住宿,低层商用多为大空间结构,上层住宿则为多墙多柱小空间结构,转换层的主要作用就是对两种结构进行转换处理。
梁式转换层应用最为广泛,不仅受力明确,传力路径清晰,而且便于施工,因此梁式转换层的应用有效保证了建筑本身的稳定性,优化了建筑结构设计,提高了项目的经济效益。
1转换层的基本概念在开展高层建筑的结构设计工作时,为了能够满足居民对于房屋住所的不同需求,往往需要为建筑项目预留更大的内部空间,同时还要对建筑工程的网柱进行扩大,尽可能降低墙体的数量。
但是,对于高层建筑工程而言,其在上层结构中需要开设相对较小的空间。
为达到这一目的,就需要设计多层墙体。
在进行整个建筑的结构设计工作时,由于建筑内部的竖向杆件不能上下贯通,因而不能满足建筑结构设计的整体效果与功能方面的需求。
这一过程中,通过转换层结构的应用能够有效解决上述问题,进而可以满足建筑项目在功能方面的各种需求,通常将这一高层建筑结构称之为转换层结构。
2梁式转换层的主要功能虽然高层建筑通常都有密集的下部结构构件,但是随着建筑高度不断增加,上部结构的受力构件密度逐渐下降,建筑整体内部构件呈现出上疏下密的特点;高层建筑的下部一般为商业区域,上部建筑则主要为居住区域,由于使用功能差异较大,因此上下部结构的受力情况也存在很大区别,上下部结构在应力传导方面可能会出现受力不均衡、应力过于集中的问题。
梁式转换层的主要作用就是改善高层建筑的内部受力情况,其可以将上部小开间竖向结构荷载传导至底端大开间竖向结构处,以提高荷载分布的均衡性,从而提高整个建筑结构的稳定性及安全性。
高层建筑钢桁架转换层施工工法
高层建筑钢桁架转换层施工工法高层建筑钢桁架转换层施工工法一、前言随着城市化进程的不断发展,高层建筑的建设需求不断增加。
在高层建筑中,转换层的施工对于整个建筑的稳定性和承重能力至关重要。
因此,高层建筑钢桁架转换层施工工法应运而生。
本文将对这一施工工法进行详细介绍,包括工法特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析以及工程实例。
二、工法特点高层建筑钢桁架转换层施工工法具有以下特点:1. 高效快捷:施工过程简化,能够缩短工期,提高施工效率。
2. 节省材料:采用钢桁架结构,大大降低了施工材料的使用量,减小了施工成本。
3. 强度高:钢桁架结构具有良好的承重能力和稳定性,能够满足高层建筑的要求。
4. 灵活性:钢桁架结构可以根据建筑设计的需要进行灵活调整,适应不同形状和结构的转换层。
三、适应范围高层建筑钢桁架转换层施工工法适用于各类高层建筑,包括办公楼、住宅楼等。
特别适用于转换层结构复杂或需要灵活调整的建筑。
四、工艺原理高层建筑钢桁架转换层施工工法的实际工程应用是基于以下原理:1. 结构设计:根据高层建筑的结构需求和转换层的功能要求,确定钢桁架的类型、尺寸和布置方式。
2. 钢桁架制作:钢桁架的制作包括材料采购、预加工、焊接、组装等工序,要求严格按照设计要求进行。
3. 施工前准备:包括施工现场的准备、工具设备的准备以及施工人员的培训和安全教育等。
4. 施工过程:施工过程中需按照设计方案进行组装、固定和焊接等操作,确保钢桁架的安装质量和稳定性。
5. 质量控制:通过现场检查和测试,及时发现和解决施工中的质量问题,确保施工质量达到设计要求。
五、施工工艺高层建筑钢桁架转换层施工工法的施工工艺包括以下步骤:1. 施工准备:搭建施工脚手架、准备施工用具和材料等。
2. 钢桁架制作:采购钢材、进行材料预处理、按设计要求进行切割、组装和焊接等操作。
3. 钢桁架安装:将制作好的钢桁架吊装到指定位置,进行准确定位、固定和焊接。
高层建筑中转换层结构的应用和发展
高层建筑中转换层结构的应用和发展摘要:当前,转换层是高层建筑中的重要组成部分,其设计质量对建筑整体质量有着重要影响。
在建筑内部中,转换层是一种常见结构,相关人员需要对其特点进行充分了解,并根据实际情况,进行科学设计,以提高建筑安全性、本文对转换层应用进行了阐述,并对其应用中的问题进行分析,最后对其发展进行了简单介绍。
关键词:高层建筑;转换层结构;应用与发展前言:在我国经济快速发展以及城市化发展的推动下,其结构设计日益科学化与复杂化。
尤其在城市土地资源十分短缺的情况下,在高层建筑方面的需求日益增加。
为了使其综合、多功能需求得到充分满足,会将一座楼的高层设计为住宅,将中层设计为办公室,并将下层设计为餐厅以及商场。
基于此种设计,下部刚度远远低于上部刚度,因此需要进行转换层设置。
1.转换层应用1.1桁架式基于荷载作用,桁架主要承受轴向压力以及拉力,促使材料强度作用能够得到充分发挥,增加刚度性能,并减小自重,跨度较大的高耸结构以及承重中有着良好的应用效果,然而,在实际应用中,需要对桁架支撑方式、用途以及材料等进行充分考虑[1]。
上部为住宅、下部为商场,并在设有管道设备层条件下,一般借助桁架式进行建设,按照上柱网下柱网与轴线位置,在设备层中进行桁架设置,对于上部柱墙载荷借助桁架向下部传输,使设备管道能够穿行于桁架内。
另外,对于建筑而言,通常要求桁架层高度高于3m,同时,上层集中荷载中心能够与上弦节点保持对齐。
1.2梁式转换层对于梁式转换层,在国内有着广泛应用,主要借助框架,使大部分剪力墙抬高,其余部分落地,在剪力墙与框架的过渡位置借助托梁进行过渡,在梁式中,其设计以及施工等,均十分便捷,传力路径十分直接、清晰,在受力方面较为明确,度7—8级地震拥有良好的抵抗能力,然而,梁式自重较大,材料占用较多,另外,计算与分析十分复杂。
一般在上部结构层与下部结构层存在较大差异,轴线出现交错问题以及距离较大的情况下,采用梁式设计。
高层钢结构转换层桁架施工技术应用
高层钢结构转换层桁架施工技术应用李超(泌阳县不动产登记中心,河南泌阳463700)[摘要]城市化进程的进一步加快,促使建筑业规模迅速扩大,且其形式、体型也愈加复杂,趋向于综 合性方向发展◦本文通过具体工程案例分析,进一步规范了高层钢结构转换层桁架施工流程,提高了工程建 设质量。
[关键词]高层建筑;钢结构;转换层;桁架施工 文章编号:2095 -4085(2016)12 -0089 -02高层建筑在建筑施工中占据着绝对的主体地 位,由于其楼层高,转换梁截面大等特点,钢结构转 换层桁架施工的广泛应用,为建筑物质量提升提供 了强有力的支撑。
1工程案例某建筑工程其建筑面积为80000 m2,地下3层,裙房地上4层,东塔楼地上55层,196 m为其结构 高度。
工程总体为混合结构,由地上5层为钢结构,核心筒内设置有劲性型钢柱,矩形钢柱、楼层钢梁为 构成外框架构成部分,钢筋桁架楼承板为楼板类型,转换衍架设置于5〜6层外围,且将伸臂衍架设置于 第15,26,37层内。
可通过图1充分了解本钢结构 工程的实际情况。
15 t为1根构件重量最大值,8000 t为钢结构总重量,Q345B\Q345C为钢构件材 质类型。
选取栓焊钢接方式作为钢柱、框架钢梁连 接节点形式,高强螺栓10.9级,主要以一级、二级为 焊缝类型。
Sa2.5级为钢筋除锈规定,且进行无机 富锌涂料喷洒。
转换桁架、伸臂桁架及钢柱防火涂 料耐火极限为3 h,钢梁防火涂料耐火极限为2 h,楼 板为1.5 h。
钢钫f3哿钕垠反:f e r r r r為图1主楼结构示意图2高层钢结构转换层桁架施工流程2.1基准点交接及测放钢结构测量控制网的建立与健全,按照总包移交测量控制点,控制点在工程施工前引测,并进行钢 结构测量控制网设置,所有控制点应作为永久性坐 标粧、水平基准点粧,且选取科学有效的保护方法,避免对其造成损坏。
按照总包提供的基准点,放线、测量钢结构基准线及轴线。
密集型多层转换桁架的施工技术与应用
密集型多层转换桁架的施工技术与应用关键词:密集多层转换桁架内容摘要:文章通过分析工程在桁架安装施工中采用优化的桁架转换、施工顺序、施工工艺和工艺特点阐述了此种新型施工技术取得的社会、经济效益,为类似工程提供了参考和借鉴。
1概述近年来,国内高层建筑发展迅速,其建筑向着体型复杂、功能多样的综合性方向发展,目的在于为人们提供良好的生活环境和工作条件。
从建筑功能上看,上部需要小开间的轴线布置和需要更多的墙体以满足办公或住宅的要求;下部需要尽可能大的自由灵活的室内空间,要求柱网大,墙体尽量少,以满足公用设施的功能要求。
从结构受力上看,由于高层建筑结构下部楼层受力很大,上部楼层受力较小,为了满足建筑功能要求,结构必须上部布置小空间,下部布置大空间。
实现这种结构布置必须在结构转换的楼层设置转换构件,即转换桁架。
深圳太平金融大厦项目位于深圳福田区福中三路与益田路交汇处西南角,处于深圳市中心区,是一幢地下4层、地上48层、建筑总高度228m的超高层办公楼。
主楼结构型式为底部剪力墙和桁架的框架双筒。
本工程塔楼内部4-6层为结构转换层,连接悬挑部分沿4轴、7轴、16轴分别设置三榀桁架,除此之外南北两侧各有一榀转换桁架,将底部柱距为21m的外框柱转换为4.2m的柱距。
转换桁架位于塔楼南侧E轴和北侧S轴7~12轴间,高度4层至7层(15.95~30.35m)。
2施工要点2.1桁架的分段及吊装2.1.1桁架跨度大,构件截面板较厚,且单榀较重,采用分节制作安装。
根据塔吊吊装性能,将节点、钢梁、钢柱进行分段,满足塔吊吊装要求,保证现场施工进度和安全。
2.2桁架的安装2.2.1桁架在制作厂散件制作运送到现场。
现场安装前,两榀转换桁架下方搭设临时支撑胎架,采用塔吊将散件吊装至高空整体组装,4F~5F桁架焊接完成后拆除临时支撑胎架。
桁架从4层开始,按照先节点后钢梁、斜撑的顺序逐层向上安装。
节点安装完成后及时连接楼层钢梁,形成稳定体系。
高层建筑中转换层的应用
高层建筑中转换层的应用摘要:高层建筑物的选型对建筑物的设计起着主导作用,不同的结构形式对应不同的设计条件与设计方法,但是为了满足建筑物具有不同的使用功能使建筑物可以结构上进行转换,因此在建筑物中引入转换层从而达到理想化的效果。
转换层在一定程度上既可以转变建筑物上部与下部的空间,实现空间上的转换;也可以转换建筑物的受力形式以满足不同的使用条件。
同时转换层也要具有足够的刚度和整体性,以防止出现薄弱环节,不利于高层建筑物的抗震。
关键词:结构形式转换受力形式使用条件抗侧移刚度1引言近年来,随着建筑物高度的不断提升,一部分高层建筑物的内部被分为不同的使用区域,例如底部作为大开间的商场或娱乐场所而上部则被使用为小开间的酒店房间或是住宅,为了使高层建筑物充分的发挥自身的兼容能力,需要对建筑的结构形态进行转变或是使结构上部与下部的平面布置有所不同,因此转换层这种结构体系被大量的运用,通过转换层改变传力形态,从而改变和克服结构沿高度方向上刚度和质量变化不均匀的问题。
2转换层的种类转换层针对不同的使用条件可以分为不同的设置类别,一种是针对于结构类型上的转换,例如将上部的剪力墙结构转化为下部的框架结构,这种适用于上部房间开间小并且排布规整而下部需要大开间的高层建筑物。
【1】另一种是上下层柱子尺寸和位置的改变,这种转换层在高层建筑中的应用主要是为了保证结构的类型不变而只改变上部与下部的平面布置,也就是柱网的改变。
另一种转换层受力复杂,上部与下部的布置完全不同,结构受力形态转变较大,刚度与质量的变化也较大,这就需要转换层有足够的承载能力并且能将上部与下部的结构很好的连接起来。
2.1梁式转换层梁式转换层在高层建筑中应用比较普遍,由其是对于底部需要有大开间的剪力墙结构,上下轴线不发生偏移,因此力的传递途径也不会发生转移,仅仅依靠梁式转换层就可以达到上下结构形式的转换。
在高层建筑物中,建筑物的受力情况较为复杂,下部的受力情况往往大于上部的受力情况,【2】因此一方面要增加梁氏转换层的刚度,另一方面也要减少剪力墙转换为框支柱的数量,尽可能地使下部有足够的落地剪力墙来承担水平剪力。
浅析带预应力混凝土桁架转换层的多高层建筑结构设计和施工建议
浅析带预应力混凝土桁架转换层的多高层建筑结构设计和施工建议摘要:随着社会的不断进步,人们对建筑物安全的要求越来越高,尤其是多高层建筑物的安全已日益受到人们的重视。
转换层是多高层建筑物承力的关键部位,是保障多高层建筑物安全的关键所在。
由于预应力混凝土桁架转换层具有较高的抗裂性与承载力,使其在多高层建筑物的施工中得到广泛应用。
本文将首先对预应力混凝土桁架转换层进行概述,分析预应力混凝土桁架转换层在多高层建筑中的结构设计,并总结预应力混凝土桁架转换层在多高层建筑中的施工建议。
关键词:预应力混凝土;桁架转换层;多高层建筑;结构设计;施工建议预应力混凝土结构,凭借其较高的抗裂性能与承载能力,被广泛应用于建筑物高承载转换层的建造中[1]。
预应力混凝土桁架转换层具有节省混凝土与钢筋,自重轻等优点,同时由于其杆件空隙较大,建造效果更加美观,且利于分割使用,因此具有较高的经济效益。
预应力混凝土桁架转换层概述桁架转换层是由常用的梁式转换层发展而来的。
桁架转换层根据其结构不同可分为斜杆桁架转换层、空腹桁架转换层、混合桁架转换层[2]。
当来自建筑物上方的荷载较大时,单层的桁架转换无法满足承重的需求。
在多高层建筑中,多采用双层或多层桁架转换层结构,也就是叠层桁架。
预应力混凝土桁架转换层具有自重较轻,便于管道穿插与截取使用等优点,且更加节省材料。
另外预应力混凝土桁架转换层对于建筑施工的要求也比较高。
2.预应力混凝土桁架转换层在多高层建筑中的结构设计2.1结构设计原则对于楼层高度较低的楼层,承压的斜腹杆将形成超短柱。
这种超短柱在发生地震时,十分容易受到震动的影响而损坏,使建筑的抗震性能严重下降。
在多高层建筑的施工中,预应力混凝土桁架转换层结构,应设计成高强斜腹杆。
按照多高层建筑混凝土结构相关技术规程中的规定进行设计。
由于预应力混凝土桁架转换层节点区域的负荷状态会受到较多因素的影响,承压状态十分复杂,极其容易出现剪切损坏的问题。
型钢混凝土桁架在转换结构中的应用_0
型钢混凝土桁架在转换结构中的应用本工程为地下1层,地上19层,地上第5层为结构转换层。
转换结构采用型钢混凝土桁架,其轴线跨度为27.0m。
型钢混凝土桁架转换结构可以显著缓和高层建筑质量和刚度的突变。
转换桁架构件为型钢混凝土结构构件,充分发挥了型钢与钢筋混凝土结构各自的力学特性,型钢外包钢筋混凝土,可避免型钢过早出现局部屈曲或整体失稳,并具有耐火性好、节省钢材的优点;在混凝土中增加型钢,具有承载力大、抗震性能好等优点。
型钢混凝土桁架适用于跨度较大、承托层数较多的拖柱转换结构,经济适用、安全可靠。
Abstract:This project contains one story underground and 19 stories above ground. The structural transfer floor is on the fifth floor. The transfer structure adopts steel reinforced concrete transfer truss with 27 meters axis span. Steel reinforced concrete truss transfer structure can significantly ease the mass and stiffness mutation of high-rise building. That transfer truss member is structural member of the steel reinforced concrete fully exerts the mechanical performance of the steel and reinforced concrete respectivly. Steel encased reinforced concrete can avoid premature local buckling or global instability of steel,and possesses the advantages of fire retardancy,saving steel. Adding steel in the concrete has the advantages of high bearing capacity,better seismic behavior and so on. Steel reinforced concrete truss is suitable for column transformation structure with large span and supporting multiple layers and is economic,applicable,safe,and reliable.标签:转换桁架;型钢混凝土;刚度突变;刚度平衡支撑Key word:transfer truss ,steel reinforced concrete,stiffness mutation,support for stiffness balance1 工程概况本工程为地下1层,地上19层的高层办公楼。
桁架转换层设计
﹒m减少了约50%,
仅为582.94KN﹒m,而弦杆的剪力值降低了约40%, 只有418.54KN.可见,空腹桁架端部设置斜腹杆,使竖向荷载
的传力方向和位置发生了变化,部分竖向荷载直接传给支座或靠 近支座,使端部上、下弦杆剪力和弯矩均较大幅度的减少,且有 利于控制水平杆件的竖向位移。因此,混合空腹桁架的受力性能 较优,但斜腹杆及上下弦杆中轴力较大,截面主要有轴力控制, 设计时应注意。 4.分析还表明,等节间空腹桁架设置斜腹杆后,其竖向刚度有较 大提高,可作为承受荷载、大跨度的竖向转换结构。
在有关文献中还列出了结构底部采用承托叠层桁架的结构方案的静力分析结果,其 中A4为底部截面高度1.50m大梁承托方案(图4-7 a);B4为大跨度以上三层大梁 (截面尺寸均为0.35m×0.85m)组成的叠层空腹桁架承托方案(图4-7 b);C4 为大跨度以上三层大梁(截面尺寸同B4)组成的迭层混合空腹桁架承托方案(图 4-7 c).
3、叠层混合空腹桁架由于存在一定数量的斜腹杆,改变了上 部竖向荷载的传力途径,将部分竖向荷载卸给靠近支座的竖腹 杆,直接传给支座,大幅度地降低了各层弦杆的弯矩和剪力, 但增加了斜杆和弦杆的轴向力。 4、单层和叠层桁架的工作机制可视为由多根截面较大的弦杆 (梁)共同承担上部竖向荷载的工作机制,斜腹杆改变了竖向 荷载的传力方向和位置,起卸载作用,类似于拱传力,因此, 用单层或叠层桁架替换转换梁作为转换层结构将是一种可行的 结构方案。但当转换桁架的跨度或承担的竖向荷载较大时,势 必会造成下弦杆的轴向拉力进一步增大,采用普通很凝土不能 满足转换结构抗裂要求时,一般可以考虑在桁架下弦杆施加预 应力,形成部分预应力混凝土桁架。
二 转换层功能及分类
(一)转换层的建筑功能 在高层建筑中设置转换层可以实现以下建筑功能: 1. 提供大的室内空间(框支剪力墙) 2. 提供大的入口(筒中筒结构) (二)转换层按结构功能分类 1.上层和下层结构类型转换 2.上层和下层柱网、轴线的改变 3.同时转换结构形式 和结构轴线位置
浅谈钢结构转换桁架的应用
230学术论丛浅谈钢结构转换桁架的应用管彦涛长春市同盛工程设计有限公司摘要:桁架施工技术在钢结构建筑中已经被广泛的进行了应用,其具有效率高、成本低及进度快等主要优点,桁架技术不仅能够承受住更大的载荷量,而且能够使得建筑工程的整体协调性有一个大幅度的提升。
关键词:钢结构;转换;桁架钢结构转换桁架是一种新型的转换结构的形式,这种结构的优点在于受力均匀、抗震性能非常好、钢强度大、重量较轻、施工速度较快、经济实用、绿色环保等优点,可以满足较大的空间要求。
这种结构在一些现代化的大型建筑工程中被屡屡应用。
特别是我国社会经济的不断发展和进步,空间结构建筑发展应用也得到了较大的发展,建筑工程结构的转换层的跨度也越来越大,而对于施工上的难题给结构的设计和应用都带来了极大的挑战,并且对于施工所用到的技术提供了新的要求和标准。
当前,一些专家学者对于工程上的转换层结构形式进行了认真详细的研究和分析,对于转换层结构的受力体系进行了更深入的探索和了解,一大批研究的应用成果在工程实践中已经获得了有效的应用,然而由于缺乏对转换层结构模式的系统研究,尤其对于一些有着大跨度钢桁架转换结构应用技术的具体研究比较少,因此,相关的工程经验也已经不再可能满足进一步的需要。
但随着复杂的大跨度的钢桁架结构工程的出现,施工过程之中也不断的出现了许多急需解决的施工技术及力学的问题。
所以,为了进一步的适应大跨度转换钢桁架发展的具体趋势,以利用铁骨钢结构材料本身的特有的优越特点,这类的建筑工程上的设计不仅仅是要求外形的新颖独特、和谐自然与美观大方,而且内部也需要很大的空间来容纳许多的观众以达到其功能上的标准及要求。
1.钢桁架结构的转换层技术原理应用随着城市化建设的发展应用,对于建筑工程的标准要求有着明确的规定,为了进一步保证结构构件上的标准化应用,也要在变换结构体系的楼层之间进行转换层的设置,而常见的转换层结构的形式有桁架式、空腹桁架式、箱形、板式、拱转换、梁式和组合柱式等。
型钢混凝土空腹桁架转换结构在高层建筑中的应用
第26卷第5期2010年10月结构工程师St r uc t ur a l Eng i neer sV01.26,N o,5O ct.2010型钢混凝土空腹桁架转换结构在高层建筑中的应用哈敏强+(华东建筑设计研究院有限公司,上海200002)摘要为满足建筑功能多样化的要求,苏州唯亭科技创业基地工程地上11层,4~5层之间采用27m 跨9m高叠层空腹桁架转换结构体系来承托上部结构。
从工程实例着手,研究了空腹桁架转换结构的结构特性、受力性能、整体分析、转换层楼板的要求,详细介绍了型钢混凝土转换桁架的构件和节点设计,讨论了该种转换结构的设计原则,可为相关的工程设计提供参考。
关键词转换结构,空腹桁架,叠层,型钢混凝土,节点D es i gn of St eel R ei nf or ced C oncr et e V i er endeel T r us sT r ansf er St r uct ur es i n H i gh-R i s e B ui l di ngsH A M i nqi ang+(East C hi na A r chi t ect ur al D es i g n&R es ea r ch I n s t i tut e C o.,L i d.,Shangha i200002,C hi na)A bs t r act T o m eet t he r eq ui r em ent of di ve rs e ar chi t ect ur a l ut i l i z at i ons,l a m i na t e d vi er e nde e l t r uss t r a nsf er st r uct ur a l s ys t em has been a ppl i ed i n Suzhou W ei ti ngB as e of T echn ol ogy S t ar t ups.T he bui l di ng is11st or i es hi gh.i n w hi ch t he t r a nsf er st ruct ure iS l oca t e d i n t he4山~5恤st ory.T he l am i nat ed vi er endee l t r uss w hi ch is adop t ed as a t r a nsf er st ruct ur e,i s27m et e rs l ong and9m et e rs hi I gh.V i e re nde el t r usshas gr ea t ver t i cal st i f f ness and fa vora bl e bea ri ng capaci t y.The m a t eri a l of t he t r uss is S R C,w hi c h has supe r i or beari ng ca paci t y and s ei sm i c behavi or.A ccor di ng t o t he pr act i ca l engi neer i ng,t he i s sur e s i ncl udi ng t he st r uct ur al char act er i s t i c,bear i ng per f o r m ance,and t he r equi rem en t of t he t r ansf e r fl oor,w er e anal yzed.The c om ponent,cons t r uct i ona l det ai l s,j oi nt of t he SR C t r ansf e r t r uss w ere i n t r od uced,an d t he desi gn pr i nc i pl e of t he st r uc t ur e W as di sc us se d.I t can be us ed a s a val uabl e r ef er ence f or t he des i gn of si m i l a r s t r uct u r es.K e y w or dst ransfer s t r uc t ure,vi er ende el t r u s s,l am i nat e,S R C st ruc t ur e,j oi nt1工程概况苏州唯亭科技创业基地总建筑面积为5万多平方米,由主楼和附楼两部分组成。
高层建筑钢桁架转换层施工工法(2)
高层建筑钢桁架转换层施工工法高层建筑钢桁架转换层施工工法一、前言高层建筑钢桁架转换层施工工法是在高层建筑结构需要改变的情况下应用的一种施工工法。
本文将介绍该工法的特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析以及工程实例。
二、工法特点1. 精确转换:该工法能够精确地将高层建筑结构进行转换,使其适应新的设计要求。
2. 施工周期短:相比传统的拆除和重建,该工法具有施工周期短的优势,能够有效地节约时间。
3. 成本较低:钢桁架的转换层施工工法相对成本较低,适用于预算有限的工程。
4. 节约资源:该工法能够充分利用原有的建筑结构,减少资源浪费。
三、适应范围该工法适用于需要改变高层建筑结构的情况,如增加楼层、调整内部空间分布等。
四、工艺原理该工法的工艺原理是通过增加或替换钢桁架等主要结构构件来实现高层建筑结构的转换。
具体的技术措施包括:详细的结构计算和分析,确保转换过程中结构的稳定性和安全性;精确的加工制造,保证钢桁架的质量和尺寸精度;合理的组装和施工顺序,确保工程的顺利进行。
五、施工工艺1. 准备工作:包括施工方案制定、材料采购、施工现场准备等。
2. 拆除旧结构:根据施工方案,拆除需要转换的旧结构。
3. 钢桁架加工和制造:根据详细的结构计算和分析,加工和制造钢桁架等主要结构构件。
4. 整体提升:使用吊装设备将钢桁架整体提升至所需的位置。
5. 确定连接方式:根据施工方案和结构计算结果,确定连接方式,并进行连接。
6. 细部处理:对转换后的结构进行细部处理,确保结构的稳定和安全。
六、劳动组织在施工过程中需要合理组织人员,确保工期的满足。
主要包括项目负责人、技术人员、施工人员、安全人员等。
七、机具设备该工法需要使用吊装设备、切割设备、焊接设备等。
吊装设备用于整体提升钢桁架,切割设备用于拆除旧结构,焊接设备用于连接钢桁架。
八、质量控制在施工过程中,需要进行质量控制,包括对钢桁架的加工制造质量进行检验,对连接方式进行检测,对细部处理进行验收等,保证施工质量达到设计要求。
高层建筑桁架式转换层.doc
高层建筑桁架式转换层
目前在高层建筑实际工程结构转换层中主要的转换层形式有梁式转换层、桁架式转换层、箱型转换层和板式转换层。
下面是下面带来的关于高层建筑桁架式转换层的内容介绍以供参考。
高层建筑桁架式结构的转换层是由梁式结构转换层变化而来的,整个转换层由多榀桁架组成承重结构,桁架的上下弦杆分别设在转换层的上下楼面的结构层内。
对于下部是商场需要大净空面积,上部是住宅为小空间布局的高层建筑,一般要设管道设备层,而根据上下柱网的轴线位置而设置桁架转换层则可巧妙地解决此问题。
转换层结构采用转换桁架可以较好地解决通风采光的问题,易满足建筑功能的要求。
桁架转换层的间隙可以采用轻质建筑材料填充,有利于减轻结构的自重。
而且其抗侧移刚度要比转换梁小,即带桁架转换层的高层建筑,其质量和刚度的突变要比具有转换梁的高层建筑缓和,因此地震反应要比转换梁结构要小得多。
桁架式转换结构具有传力明确、传力途径清楚,转换桁架不仅使开洞和设置管道方便,而且它们的位置与大小具有很大的灵活性,使充分利用转换层的建筑空间成为可能。
国内研究认为,在框支剪力墙中,用空腹桁架式转换的结构性能优于“实腹梁式”的转换层性能。
实腹大梁本身刚度很大,框支剪力墙柱首先在两端产生裂缝,然后屈服成柱端部的塑性铰,使框支层形成可变机构而导致破坏;而具有空腹桁架转换构件的框支建立墙完全不同,一般在空腹桁架内部腹板上出现裂缝,在腹杆的上下先出铰,框支柱可保持完好,结构的整体延性及耗能能力均较大。
空腹桁架的竖向腹杆承受的剪力较大,注意要采取强剪弱弯的设计措施,当需要高位转换或者采用钢骨混凝土框支柱及转换层时,桁架式转换层将更加有利,腹杆配置型钢,足以抵抗较大的剪力。
高层建筑转换层钢桁架组合吊装技术
巨型框架结构转换层钢桁架组合吊装技术[摘要]本文依据南京市电信局鼓楼多媒体通讯大楼工程的的施工实践,介绍了在巨型框架结构施工中应用塔吊-龙门吊组合吊装技术高空安装大跨钢桁架的施工方法,着重阐述了二次吊装就位法的原理、施工工艺及相应的技术措施。
实施结果讲明,组合吊装技术应用于高层结构转换层钢桁架吊装,经济合理,平安可靠。
[要害词]钢桁架龙门吊组合吊装楼面平移楼面起吊空中平移南京电信局鼓楼多媒体通讯楼,主楼地下2层,地上30层,总高度,建筑面积40770m2。
该工程由南京市建筑设计研究院设计,南通市第六建筑安装工程施工,江苏建科建设监理监理。
图和20梁。
架,1图3。
经分析,本工程转换层结构钢桁架吊装有以下特点及难点:(1)安装标高高.,最高处为;(2)构件尺寸大.,最大尺寸为:15.4m〔长〕×〔高〕;(3)构件重量重.,最重达;(4)安装精.度高,钢桁架两端均采纳高强精制螺栓连接,每榀钢桁架有256个螺栓;(5)楼层施工作业面和四周施工场地狭小.,周边只有5~10m的空地;(6)吊装任务量少.,仅有24榀钢桁架,且分布于第6、13和20三个楼层,需间断施工。
2吊装方案确实定在确定吊装方案时,曾先后考虑了以下两种方案:〔1〕一次吊装就位法采纳塔吊将钢桁架一次吊装就位,有单机吊装和双机抬吊两种方案,按此方案需分不投进一台560t•m或2台250t•m塔吊。
这种方案技术上是可行的,但从经济上分析,不仅塔吊台班费用过高,而且塔吊的起重能力还不能得到充分利用(因为关于转换层以外的土建施工而言,布置一台125t•m的塔吊即可满足施工要求),显然是非常不经济的。
〔2〕二次吊装就位法先利用塔吊将钢桁架从地面吊运到楼面上,再通过其它吊装方法把钢桁架吊装就位。
二次吊装的可选方法有桅杆吊、拔杆吊、龙门吊等,通过分析对比,只有龙门吊是最平安可靠和经济合理的。
通过深进分析该工程的结构特点、施工条件、现场环境及工期要求等因素,并通过反复研究,最终确定了塔吊—龙门吊组合吊装方案。
超高层建筑转换桁架施工控制技术分析
超高层建筑转换桁架施工控制技术分析【摘要】超高层建筑转换桁架施工技术在建筑行业的发展中是十分重要的,建筑工程的施工中,转换桁架的施工是十分关键的,需要我们不断的进行处理,这样就可以将建筑整体的协调性做好,但是在进行转换桁架的施工时需要我们对变形进行处理,出现这一情况的原因是建筑整体的协调性问题,这样就需要对建筑整体的协调性进行有序的研究,一定要重视转换桁架施工技术,尤其是在超高层建筑施工中被广泛的应用。
【关键词】超高层建筑;转换桁架施工;控制技术经济在不断的发展,社会在不断的进步,人们的生活水平在逐渐的提高,对建筑施工的要求也在逐渐的增加,现在的很多建筑都是超高层建筑,超高层建筑的施工,给建筑行业的发展带来了极大的便利。
在超高层建筑的施工中,可以使用转换桁架施工控制技术,这一技术的使用让建筑物更加的稳定,通过对轴线的调整提高了建筑物的整体的功能,因此,很多的高层建筑施工中一定要使用转换桁架施工控制技术,降低成本,简单、高效,促进了建筑行业的发展。
一、对转换桁架施工控制技术的简单阐述转换桁架施工控制技术主要是在超高层建筑施工中被广泛的应用,在很多的高层建筑中,已经有了很多的建筑物利用转换桁架施工技术被施工完成,在这样的情况下,就可以说转换桁架已经成为了超高层建筑施工中不可缺少的一部分,在这一结构的使用中,需要对钢结构进行具体的分析和简单的应用,这样就可以保证建筑施工的顺利进行。
钢结构在转换桁架施工控制技术中是十分关键的,现代化的建筑物,在很大的程度上都使用的是钢结构,钢结构的使用在转换桁架施工中也是十分重要的,需要我们重视。
转换桁架施工控制技术在进行施工的过程中,需要承受的压力是十分巨大的,这样就导致了建筑物需要承受的荷载是十分大的,由于荷载较大,这样就容易出现变形的情况,在发生变形的情况下,就会导致很多的建筑物出现质量上的问题。
之所以会出现较大的荷载,主要是由于跨度引起的,较大的跨度让很多的建筑施工中使用转换桁架施工技术的工程都会出现较大的荷载。
空腹桁架转换结构在高层建筑中的应用浅析
空腹桁架转换结构在高层建筑中的应用浅析1空腹桁架转换结构的结构型式及适用条件1.1 结构型式空腹桁架国外称维式桁架(Vierendeel truss or open-web truss),由上弦杆、下弦杆及直腹杆组成,受荷时以弯曲变形为主,同时还具有桁架的受力特性。
空腹桁架转换结构与桁架式转换结构优点相似,具有受力合理的特点,但桁架式转换结构具有斜撑杆,而空腹桁架转换结构的杆件都是水平、垂直的。
因此,空腹桁架转换结构在室内空间利用上比桁架式转换结构、箱式转换结构优良。
1.2使用条件空腹桁架转换结构通常用于:非抗震设防的多、高层建筑。
六度、七度和八度抗震设防的多、高层建筑。
九度抗震设计时,因带转换层的高层建筑结构在竖向荷载、水平荷载作用下受力复杂,且缺乏研究和工程实践经验,故不宜采用。
此外,空腹桁架转换结构还适用于要求较大室内使用空间和较大跨度转换的多、高层建筑。
在传统的高层部分框支剪力墙结构中,水平转换构件采用托梁的形式最多。
有的住宅建筑在上部剪力墙下有设备层时,需要做成箱形梁形式转换层,该层主要用作上部竖向给排水通风管道的水平转换及其它设施功能房间,由于下部商业用房要求顶板下无水平的排污管道,因为一旦爆裂将引起商业用房的灾难后果,因此,采用箱形梁是合理的。
但是为了避免箱形实腹梁的刚度和重量过大,同时也为了尽量避免框支柱顶先于框支梁产生柱铰,根据多种资料记载,在箱形梁腹中开适当的洞口,使箱形实腹梁转化成直腹桁架形式转换构件,其柱端的塑性铰就可先行转移至桁架的上、下弦杆端,从而满足“强柱弱梁”,对结构抗震有利。
2. 工程概况本项目位于上海市区,由3座18层住宅楼和1座17层办公楼及3~6层商业裙房组成,设3层整体地下室,其中2号住宅楼地面以上1~3层为商场,建筑平面宽40m,长60m,转换层位于第4层,4层以上为住宅,建筑平面呈T形,长42m,宽16m,地上18层,高59.4m。
本工程采用部分框支剪力墙结构,抗震设防烈度7度,设计地震分组第一组,场地类别IV类,场地特征周期0.90s,框支框架和落地剪力墙抗震等级为一级,转换层以上一般剪力墙为三级。
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关于转换桁架在高层建筑结构转换层中的应用
摘要:本文对转换结构构件进行弹性有限元应力分析,经优化比选,改采用有粘结预应力转换桁架的结构转换方式,使得转换结构体系轻巧、合理。
关键词转换层,应力分析,转换桁架
1.工程概况
某工程总建筑面积约19000m2,建筑高度58.9m,地上十九层(第六层为设备及结构转换层,层高2.2m),地下一层(层高4.2m)。
建筑场地类别为Ⅱ类,7度抗震设防,框架结构抗震等级按三级。
因本高层建筑底部一至五层用作办公、会议用途,主要建筑开间尺寸为5.2m至6.9 m (图1),七至十九层为住宅用房,主要建筑开间为3-3.9m(图3),为充分满足住宅用房使用舒适度的要求。
有效降低框架梁梁高,从而提高住宅用房房屋净高,在第七至十九层的住宅层故采用小柱距结构体系,利用第六层设备层作为结构转换层(图2),采用结构转换构件实现上、下结构体系的竖向转换。
2.转换构件应力分析及优化
在选择结构转换构件时,最初拟采用梁式转换,通过中国建科院SATWE电算软件进行试算,需支托的上部结构框架柱柱底内力,因需支托的框架柱最大柱底轴力设计值达3236.1kN,经试算,梁断面取430mm×1300mm(C35混凝土)即已达到受弯构件极限配筋率上限,为使结构转换构件具备足够的安全度,同时为了避免因采用该断面尺寸的深受弯构件,导致该结构转换层框架柱净高仅900mm(该结构转换层层高2.2m),在整个竖向结构体系中形成了一层极短的短柱层,对整个结构体系带来不利影响并对本层结构的设计、施工带来困难,为此,利用该结构转换层的整个层高,改采用450mmx2700mm深受弯梁,将该楼层上、下楼板粘连、整浇,避免了形成极短柱层,并提高了转换构件的竖向承载能力。
若设置450mm×2700mm连续及单跨深受弯梁,该梁最大跨高比2.55,已接近深梁的范畴,该梁的受力特性较普通框架梁将发生根本性变化,同时,由于设置的该深受弯梁,粘连了结构转换层的上、下层楼板,如同设置了一道墙高同结构转换层层高、厚450mm的抗侧剪力墙体,使得该层X向抗侧刚度相对于相临的上、下结构展来说显得过高、过刚。
为此,采用ANSYS8.0通用有限元电算程序对该450mm×2700mm的深受弯结构转换构件进行进一步的应力分析及设计优化。
选择①至⑤轴线间、○c轴线上的该两跨连续深受弯转换构件进行有限元虚力分析,通过ANSYS8.0建立了各向同性的弹性结构体块,选用quar node195单元模型及SMARTSIZE单元网格划分,对该两跨连续深受弯梁进行了弹性静力有限元分析。
三个框支柱第五层柱底端简化成固端约束,忽略该结构构件侧向荷载/作用的影响,经电算,得出该构件如图4、图5所示的第三主应力σ3,云图及应力矢量云图。
从应力矢量云图来看,该深受弯转换构件固跨高比的尺寸,效应已较明显地出现了主压应力矢量沿短向受力路径波动的迹象,即上部框架柱传下的轴向压力落至该转换构件顶部,经局部的压力扩散,主压应力流大部分直接导向两支座框支柱的顶端,而构件底部单元沿长向处于纯拉应力状态,整个深受弯转换构件呈现出斜腹杆桁架的受力力学模式,已完全不同于普通受弯梁的受力模式,从该两跨连续深受弯转换构件的第三主应力σ3分析结果可以看出,占该构件的85%的部分,其混凝土主压应力小于5.75Mh,远小于该构件混凝土抗压强度设计值,这从另一方面说明采用该深受弯转换构件,远未充分利用构件的材料强度特性,构件的安全系数设计过大,构件设计笨重、不经济。
为此,经上述分析,改采用预应力桁架转换方式,沿原深受弯转换构件应力矢量云图中自承托的上部结构框架柱柱底至该跨两侧支座框支柱的顶端的短向受力路径方向上,设置450mm×550mm的斜撑柱(斜腹杆),在该结构转换层的上、下楼面标高处设置连续框架梁(上、下弦杆),因斜腹杆所受轴向压力传到下部,梁柱支点后产生了对下弦杆的水平拉力并通过下弦杆楼面对建筑物的各竖向抗侧力构件产生水平推力,为提高下弦杆的抗裂度及抵消该水平推力对抗侧力构件产生的不利影响,对下弦杆采用有粘结后张法预应力混凝土,从而形成预应力桁架转换方式,如HJL1立面图及相关大样(图6)。
通过SATWE输入桁粱转换构件,经电算取得该桁架各杆件内力如表2所示。
表1转换桁架各斜向支撑构件轴向力
采用预应力桁架转换构件,较之深受弯梁转换方式,可大幅降低转换层急增的抗侧刚度,按总刚分析方法,采用预应力桁架转换方式与采用深受弯梁转换方式相比,转换层地震作用力较之下层的地震作用力增量大帽下降了62.1%(图7),减缓了转换层抗侧刚度急增的幅度,从而使得各楼层地震作用力在转换层位置处的陡增段减缓,各楼层地震作用力的分布特别在转换层上下附近几层处尽可能得以平缓过渡,尽可能缓解了转换层抗侧刚度的急增、突变,使结构竖向布置均匀,整体建筑物侧向受力及变形更趋合理。
3.结语
针对本工程在2.2m层高的设备屋设置结构转换构件,经对梁式、桁架式转换构件的对比分析,通过综合考虑结构体系设置的合理性及运用ANSYS8.0对深转换梁的内力云图分析,从储备足够的结构安全度、施工的可实施性及使结构体系更趋合理等方面考虑,改采用预应力桁架转换构件方式,较之梁高同转换层层高的深转换梁,可较好地改善结构体系抗侧刚度突变的弊端,使转换构
件更趋轻巧、合理,较为优化。