观光塔高空悬挑结构支撑方案

观光塔高空悬挑结构支撑方案

【摘要】内蒙古汇能煤化工有限公司煤制天然气项目中观光塔在高空中结构悬挑，作为观光平台,施工安全要求高。

【关键词】观光塔悬挑结构支撑建模

一、工程概况

内蒙古汇能煤化工有限公司煤制天然气项目---厂前办公楼及副楼，其中西副楼总建筑面积约2087㎡（含观光塔），观光塔位于西副楼，观光塔高约124.6米，共18层，层高标准层为5.3米，呈圆形，剪力墙结构，内有一部电梯和一部楼梯组成。在85.45米标高处设观光平台，结构悬挑出3.2m,在90.75米标高处再悬挑出1m。板厚120mm，悬臂梁宽300，环梁宽200，梁高均为800，混凝土采用C30。基础为灌注桩加混凝土筏板。标准层结构平面布置图如下：

二、脚手架支撑搭设方案

悬挑外脚手架搭设平台设于标高80.15m。采用48×3.5钢管搭设，钢管脚手架距墙身300mm，搭设高度约为11m；搭设尺寸为：悬臂梁下立杆的纵距 b =1.0m，横距 l= 0.40m，环梁下立杆的步距由悬臂梁间距决定，计算取纵距 h =0.8m，横距l=0.6m，板下立杆纵距取b=1.0m，横距l=0.7m。

两根工字钢之间的立杆采用卸载法搭设，如下图：

脚手架布置典型正立面图

取I32a工字钢作为悬挑梁，沿楼面边缘布置。悬挑梁长7m，挑出5m，一端采用20钢筋卡箍卡在屋顶层面板上。悬臂梁两侧各布置一根。

连墙件点间距为两步两跨。剪刀撑、扫地杆均按规范设置；脚手板、踢脚板按规范

设置；脚手架外围设置全封闭的2000目/100cm2密目安全网。

构架梁面板下模板拟采用18厚木胶合板，内楞沿构件梁板内肋布置，使用

50mm×100mm木枋，外楞使用80mm×100mm。

三、脚手架整体建模情况

应甲方及设计部门的要求，需要提供架体与结构接触处的受力情况，由设计部门进行验算对结构的影响，必要时对结构进行加固处理。委托东南大学进行建模计算。

1、有限元分析说明

1）分析内容

分析的目的是通过弹性有限元分析，得出结构在设计荷载下的状态和对原有结构的影响。

2）有限元分析原则

①悬挑脚手架有限元分析采用梁单元。底部工字钢与结构连接处采用三向铰

接。由于脚手架不是完全固接，每个梁单元两端释放50%自由度。

②吊拉钢筋采用只受拉的桁架单元。

2、建立整体模型

利用CAD绘图软件建立悬挑脚手架整体模型，由于悬挑脚手架关于中心轴线对称，因此分析模型建立为半结构，如图

悬挑脚手架半结构模型

将所建立CAD模型导入有限元软件MIDAS中建立悬挑脚手架整体模型，如下图：

2 荷载条件

所考虑最不利荷载条件为脚手架结构在自身重力、浇筑混凝土重力荷载、振捣等施工荷载、风荷载等荷载的组合。各种荷载施加如下图：

上层外环梁荷载施加

上层内部楼板荷载施加

上层内环梁荷载施加

下层环梁荷载施加

3、分析结果

分析计算的目的为得出悬挑结构对原结构的作用力，即工字钢根部烧焊处与吊拉钢筋锚固处的作用力。提取结果如下：

工字钢根部烧焊处：

编号示意：

列表如下：

钢筋锚固处拉力：

列表如下：