贾聪亮,王得荣,邢佳健,刘彦涛,倪烁
中国建筑第八工程局有限公司,上海 200120
摘要: 针对工程中遇到的伞形结构如何正确、合理、快速分段的情况,常用的钢结构分段方法明显不适用。结合工程现场地条件、现场机械吊装条件等情况,提出了伞形结构智能分段技术,此方法能有效结合伞形结构特点,在保证安装质量和进度的情况性下实现了快速高效的分段。
关键词:树形分杈结构;智能分段;
1工程概况
1.1工程总体概况
国家会展中心(天津)二期工程位于天津市津南区咸水沽镇,工程建筑面积478613m2,主要由展厅、交通连廊、中央大厅三部分组成。
钢结构部分包括16个大型展厅及其交通廊和餐厅、1个中央入口大厅及部分连桥外围护结构。中央入口大厅是树状钢柱支撑的大跨钢结构,由32个树状结构形成,结构总高32.8m,展厅和交通连廊屋盖结构采用四弦凹型桁架大跨钢结构,跨度84m,结构高度23.28m。
1.2典型结构概况
中央大厅区域由树形分杈结构组成的屋盖、内部附属用房、东西两侧连桥组成,总重量为1.8万t。其中整体平面为285.3m*141.3m,建筑高度34m,由32个尺寸为30.3m*30.3m的树形分杈结构组成,分杈包含一级分杈、二级分杈及内部分杈,单个树形结构重量280t。
2 伞形结构分段原则
构件分段是根据建筑的类型,依据建筑场地,构件制作及安装等条件对钢构件进行合理分段 ,特别是在钢结构节点部位的连接要充分考虑其连接情况,从而实现焊缝方便操作焊接。
利用revit对单个树形分枝进行参数化建模,可以随机调整构件的长短来实现构件的分段 ,并能根据统计表给出相应构件的重量和尺寸,与运输条件、现场机械吊装条件、地下室顶板承载力条件选定合适的分段。
3 伞形结构分段方式
3.1十字箱型柱分段
首先十字柱需要从中间断开,分成四个部分分别单独进行制作。断开后,伞柱分成了2个1.2m宽和2个1.4m宽的箱体部件:2个1.2m宽的箱体在隔板接口处断开,2个1.4m宽的箱体在最中心的隔板中间一分为二,断口处开R=35mm过焊孔;柱底板和顶部中心处隔板不断开,伞柱整体组焊时,再进行装配焊接。
3.2薄壁多肋板箱型构件分段
伞角构件根据构件特点分四个单元件进行制作,分别为单元件1、单元件2、单元件3和单元件4,四个单元件可以同时制作,最后再将四个单元件进行总装。
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图1 伞角构件分段
3.3 单个树形分杈结构的分段设计
利用BIM技术,结合确定的施工方案、构件运输对长度宽度重量的要求,对树形分杈结构进行了构件的划分。将现场焊接部位预留在结构受力小的、应力不集中及焊接截面小的地方,方便现场焊接。
在实施的过程中,如图2将树形柱划分为三节,底段为7.2m,重量为34.3吨(如表1),高出地下室顶板0.6m,方便第二节树形十字柱的安装和焊接。树形分杈结构上部结构划分及相应属性如图3、表1所示,从而实现构件的安方案合理划分。
4 结语
伞形结构分段能以小的树干发散成大的建筑空间,国家会展中心(天津)二期工程树形分杈结构施工的过程中,在单个树形结构上部多种分杈部分进行了构件的合理划分,对构件加工及现场安装提供了很大的方便,加快施工进度,为以后类似工程施工提供了较高的参考性。
参考文献
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