钢结构支撑塔架设计及卸荷技术

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1、第七届全国现代结构工程学术研讨会钢结构支撑塔架设计及卸荷技术刘永建黄文龙吴永卫史新格(河北建设集团有限公司，河北保定07lD70)摘要：本文介绍了呼和浩特白塔机场扩建航站楼工程钢结构安装在支撑架设计和卸荷过程中的关键技术，对支撑架体承载力进行计算，说明了支樟架设置和卸荷方案及卸荷时的应急措施，对同类对称结构体系工程的施工具有参考和借鉴意义．关键词：铡结构．支撑．卸载一、引言白塔机场新航站楼的整体结构由主拱、中心拱梁、腹杆、连梁、屋面梁等构件组成。主拱为两榀变截面箱型构件，落地长度205．44Ⅲ，两榀拱脚距离50．4m，拱顶距离12m，主拱最高高度40m，拱与地面成64度角。主拱与沿纵向中心拱

2、梁、两边纵向联系梁、横向屋面粱、斜腹杆构成两个连体空间三角形桁架，形成了稳定的空间结构。卸荷前，整个钢结构荷载分别由钢柱、支撑架、中心拱及主拱承担，卸载时支撑架上所承受的荷载逐渐过度到钢柱和主拱上，最终形成稳定的承载体系。卸载过程是使屋盖系统缓慢协同空间受力的过程．此间整个屋架结构的内力重新分布，并逐渐过度到设计状态，因此屋架的卸载工作至关重要。二、支撑架设计(一)主拱支撑设置在安装主拱箱型梁zGl时，设置承重支撑架，在主拱箱梁zGl的投影弧线上设置20个支撑点(见图1)。主拱支承架采用6m为一个标准节的格构柱，每榀斜主拱分为21段，分段点位置基本上在每两横轴中间附近，即在各撑杆与斜主拱相交

3、点附近，斜主拱下各支承架设置在每两轴中间。每个支承架搭设前，该跨屋梁已安装完毕．支承架上部临时采用檩条将支承架与屋梁连接固定，并用揽绳与屋梁上的檩托板拉牢，同时在支承架屋梁与楼面之间中部用揽绳与楼面锚固板拉牢固定，揽绳上设有葫芦以便于调节，在支承架下部焊上t48短钢管．用脚手钢管将支承架F部连牢，确保支承架体的整体稳定性。(二)中心拱粱支撑设置中心拱梁共分成14段，在每个分段点横向轴线处设置一个支承架，每个支承架高度随拱高而变，以架顶低于拱底1m为宜。考虑到架体的稳定性，以及中心拱梁先行安装的方便，沿纵向在各支撑架之间搭设一路2．8Ⅲ宽的三排脚手架。工业建筑2007增刊第七届全国现代结构工程

4、学术研讨会图1支撑架体平面布置图(三)支承架承载内力验算为确保结构施工时的安全可靠，对主拱下的支承架进行内力和稳定性计算分析。旨先确定临时支承架的最大竖向反力值，该竖向反力值由结构主体安装过程中，在临时支撵处产生的最大反力值确定。本工程各主拱各段自重不超过22吨，取最高临时支承架32m进行验算，验算时支承架竖向荷载取22吨，同时考虑到施T的影响咀及其他不确定的因素．计算时将该反力值乘以1．2倍系数。最大反力为220×1．2=264I(N。顶部水平荷载按20％竖向荷载(4．4t)考虑。根据荷载作用大小和作用形式对支架进行结构受力分析和稳定验算。‘临时支撑高度较大，故应考虑作用在临时支撑架上的水

5、平风荷载作用。基本风压按50年一遇的基本风压取值wFO．5皿／符，支撑结构顶部的风压高度变化系数_。=1．42，体形系数由临时支撑的挡风系数决定，经计算x方向的挡风系数为0．187．Y方向的挡风系数为0．256。故根据《建筑结构荷裁规范》GB50009—2001可得到x方向的风荷载体系为2．42，Y方向的风荷载体系为2．5，计算时考虑风荷载沿着支撑的长(Y)、短(x)边两个方向作用。计算时考虑五种荷载组合工况：①1．35x恒载；②1．0×恒载+1．4×x方向风荷载；③1．0×恒载+1．4xY方向风荷载；④I．2×恒载+1．4×x方向风荷载；⑤1．2×恒载+1．4×Y方向风荷载。～计算可知，临

6、时支撑在竖向反力及自重作用下的最大竖向挠度为2．88m。采用此形式临时支撑并设置缆风绳，支架受力安全合理，变形、强度及稳定性均满足规范要求。(四)楼板下支捧架的设计及验算在施工过程中，上部结构旌工荷载通过支承架传递到楼面，为确保楼面的保护和安全，需存各支承架对应部位的楼面下设置支撑架体，将荷载传递地面。支撑架体采用钢管脚手架搭堤，每个支撑架纵、横间距为0．6Ⅲ，步距为1．2m，总高约7m，共计36根立杆，在中间设置一道水平剪撑，四边各设一道垂直剪刀撑。每根茳杆下部垫一块100}100}5m的钢板，然后再铺设50m厚的通长木板。立杆的上部加设项托，顶托上设置通长的方木，通过调节顶托的高度，使每

7、根立杆与楼板顶紧，确保受力传递的有效性。每根立杆应根据所在部位的板、梁高度选择立杆的长度，为确保立杆的受力，立杆的接长必需采用对接，不得用扣件搭接．且对接接头应错开，尽可能不在同平面内。各立杆上顶托的丝杆外露长度不大于项丝长度的1／2。通过对钢管支撑架稳定性验算和支撑架立杆底座及地基承载力验算，本工捍楼面下各支承蜒部位设置的铡管支撑架体，完全满足上部结构施工荷载受力要求。工业建筑20D7增刊第七届全国现代结构