高层建筑钢结构安装实践分析

(整期优先)网络出版时间:2018-12-22
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高层建筑钢结构安装实践分析

王野华徐蓉

同济大学土木工程学院上海市200092

一、案例背景:

项目名称:逸仙路25号地块“同济晶度”大厦

建设单位:上海同文置业有限公司

设计单位:同济大学建筑设计研究院(集团)有限公司

施工单位:上海舜元建设(集团)有限公司

监理单位:上海同济建设咨询监理有限公司

项目地址:位于杨浦区大柏树地区,南临邯郸路,西靠逸仙路,基地位于逸仙路高架和中环高架路交汇处。

建筑指标:总用地面积18293㎡,规划建设两幢高层办公楼,地上总建筑面积约64000㎡,地下总建筑面积约26290㎡。

二、建筑特色:

塔楼结构体系充分利用建筑外立面网格状幕墙造型,外围采用六边形单元组成的网格钢结构体系,形成了筒体的受力特点,内部采用钢筋混凝土核心筒,整个塔楼构成了网状钢结构外筒—钢筋混凝土筒体的混合筒中筒结构体系,该结构体系具有优异的抗侧能力,外围的网格钢结构的构件截面尺寸较小,从而较好的实现了建筑与结构的协调统一。图为塔楼外立面钢结构结构施工实景图。

三、构件拆解:

网状外框架在施工图设计时,充分考虑节点加工与安装条件,将六边形框架划分为若干“Y”形单元,角部网格成空间“Y”形。六边形网格结构构件主要通过“Y”形节点相互刚性连接形成整体,该节点的刚度以及承载力对保证整个网格的刚度以及承载力至关重要,因此,设计中对“Y”形节点在重力荷载控制组合以及地震作用控制组合两种情况下进行了详细的有限元分析。经节点有限元分析说明,通过合理的设置节点内隔板加劲肋后,“Y”形节点满足刚度和承载力要求。

四、吊装方案

本工程中,对于梁构件,将根据设计要求分段,散件吊装;立面钢构件吊装,可大致分为如下两种可行的吊装方案:

方案一:立面构件“Y”型散件吊装;选用该方案吊装,吊装难度较小,高空对接容易,容易控制吊装精度。

方案二:立面构件“倒C”型吊装;该方案吊装时,高空对接难度较大,吊装精度不容控制;

根据上述两种方案,A、B两主楼每层控制构件的重量及所需的吊装力矩统计计算如下表所示;构件重量统计过程中,考虑了1.2倍的构件重量放量系数;

A楼“单元吊装”与“倒C型构件吊装”两种方案下,吊装力矩计算分析

五、吊装难度

分析难度如下:

(1)网状构件构造复杂,加工难度大,精度要求高。

(2)网状构件分段复杂,安装精度要求高,现场焊接量巨大,焊接变形控制困难。

(3)钢结构与土建等专业存在交叉施工,协调工作量大。

(4)安装工期紧。

(5)施工场地狭小,钢结构堆放场地不足。

◆解决钢结构吊装难题得一步步来:

(1)结构拆解;(2)构件加工;(3)工厂预拼装;(4)拼装方案;

(5)吊装流水:向上安装,安装过程如下图所示。第N层钢构件吊装,N-1层次梁安装,N-2层楼层板施工,N-3层砼施工,核芯筒较钢构件领先4层。

(6)焊接控制

六、工期控制