20090225滑移用临时支架方案.doc

苏州站改造工程站房屋盖钢结构 滑移支架专项方案 编 制： 审 核： 批 准： 编制时间： 2009年 2月 26日 目 录 一、工程概况及临时措施概述 3 二、临时支架布置 3 三、临时支架设计计算 4 四、临时支架底座 10 五、临时支架用预埋件 11 苏州站改造工程站房屋盖钢结构 施工用临时支架方案 一、工程概况及临时措施概述 苏州火车站屋面钢结构为大跨度空间网格结构，大跨度屋盖平面呈工字形，南北方向最大尺寸为353.4m，东西方向最大尺寸为198m，屋盖最大高度为31.25m。大跨度屋盖由设置在下部混凝土结构柱顶的抗震球形支座上的斜撑杆支承，东西方向柱距为88m，最大柱距达132m；南北方向柱距为22m～54m。南北屋盖结构合计覆盖面积61242m2。 屋盖结构采用双向布置，我们设定东西向为主桁架方向，桁架截面为菱形，菱形宽度为11m，高度为8m。为了满足建筑造型与采光要求，菱形桁架在屋盖短方向采用局部密排方式，在屋盖长方向则主要布置在柱顶位置。 屋盖平面布置示意图 由于现场施工条件的限制，钢结构屋盖的施工采取高空累计滑移的方式，需要布置高空滑移支架，然后在支架上布置轨道梁。 二、临时支架布置 根据滑移轨道及屋盖桁架结构的分节尺寸，滑移支架的布置如下图所示，按照滑移轨道的布置，间距11m布置支架。 轨道及临时支架布置图 分别为轨道（A、B、C、D、E、F、G、H），并将临时支架点命名为A1、A2、A3、B1……H3。 对临时支架高30m左右的，要采取中间加支撑的方式加固，然后在支架端部局部加槽钢或角钢的格构式剪刀撑，以确保整体稳定性以及水平力的有效传递。 三、临时支架设计计算 根据整体建模后SAP2000软件分析，考虑屋盖结构滑移过程中，支架处产生的最大荷载为1200KN，侧向考虑最大静摩擦力为180KN。以此两项荷载为基础进行支架受力设计，对支架进行稳定性和强度校核。 标准支架截面采用1500×2000mm，其中1500mm方向单片加工，现场进行2000mm方向的销轴连接，这样可以节约支架的安装时间并便于支架的周转使用。经计算，立杆采用φ219×12钢管，腹杆采用φ102×6钢管。 计算书如下： 由计算得，支架高24m时，承受180KN水平力时，承载能力为1351KN，可以满足本工程设计荷载1200KN的使用要求。 支架标准节如下图所示， 标准支架可根据需要进行等承载力的小修改，比如可将主立管改为H型钢截面，可将部分固定焊接的钢管斜腹杆改为角钢。如下图所示： 对临时支架的连接节点进行校核。临时支架连接节点处采用6M20普通螺栓，能承受拉力为：53.38KN×6＝320KN，能承受剪力为43.96×6＝263.76KN，能满足受力要求。 腹杆受最大剪力为70.4KN，采用8.8级M24的承压型高强螺栓或Q420B材质加工的M24销轴连接，单个螺栓能承受剪力为113KN，单个销轴能承受剪力为95KN，均能满足受力要求。 单销轴连接用节点板校核：δ12钢板，Q345材质，能承受销轴的剪力为155.5KN，能满足受力要求。 焊缝连接节点，E43焊条，单边焊缝长度100mm，焊脚高度6mm，抗剪能力为126KN，能满足受力要求。 支架顶部大梁布置如下图所示，根据设计荷载，计算得轨道梁下大梁截面选用HM600×300×12×20，支架顶部连采用HW350×250×9×14，支架大梁节点板。 经计算，轨道梁需选用箱型梁结构，结构截面为1000×400×18×20，截面如下图所示： 四、临时支架底座 根据临时支架的布置情况，为避免砼楼板承受支架传递的荷载，而直接将荷载传给砼结构梁，则需在支架下部设计H型钢底座，将支架立在底座上，支架与底座H型钢梁焊接固定。 防止底座梁的变形过大造成临时支架的顶部侧向位移过大，经计算，由挠度控制的底座梁截面需选用H600×300×12×20以上截面，能控制挠度差在5mm以内，强度和稳定性满足要求。 每处支架下的底座梁根据实际情况在支架焊接点设置加劲板。 对于支架不在砼楼板上的支架底座，采用支架下垫与支架截面相同的路基箱或者用H型钢做成矩形底座即可。 五、临时支架用预埋件 临时支架的底座固定在砼梁上的预埋件上，预埋件的作用主要是传递支架底座压力，并保证支架不会水平移动，则对预埋件来说主要是承受压力和较小剪力。根据受力情况和方便焊接底座型钢，设计预埋件如下图所示，顺砼结构梁居中布置安装。（其他部位的预埋件布置参照此图） 斜阴影部分为预埋件 预埋件制作详图如下： 此预埋件能承受剪力验算： 单根直径为20mm钢筋的抗剪力为：314×120＝37680N＝37.7KN，则8根钢筋抗剪力为301KN。 预埋件顶标高高出砼结构梁20mm，即保证预埋件钢板底与砼结构梁顶