王浩
身份证号:21092219890104****, 辽宁 沈阳 110000
摘要:随着城市化推进,城市中心商场需求日益增加,商场业态涵盖更加多元化,建筑结构形式不断创新迭代。为了追求空间极致,打造舒适商业购物环境,钢结构结构应用逐渐增多。在商场出入口,屋面顶棚,中庭大跨度空间是钢结构主要应用部位,其中还包括劲性钢结构部位。施工建设过程中,针对不同区域钢结构特点,考虑采取不同方式进行安装。
关键字:商业建设;中庭钢结构;钢结构安装
1.皇姑万象汇商业项目钢结构特点
沈阳皇姑万象汇项目,总建筑面积15.9万平米,地下三层,地上五层局部六层,负三层、负二层主要为地下停车场,负一层主要为超市,地上部分为商场。地下单层面积约2.5万平米,地上单层约1.7万平米。钢结构主要涉及部位有:中庭区域钢结构,屋面采光井钢结构,消防疏散钢楼梯,其他随混凝土结构转换层中劲性钢结构。
中庭区域钢结构,主要为中庭空间,因为跨度较大,造型较多,采用钢结构结构形式能最大程度提高净高空间,但因业态及综合净高要求,钢结构设计方案存在调整性及不确定性较大。屋面采光井钢结构,主要为屋面造型区域,作为幕墙玻璃安装结构龙骨,跨度大造型变化多,椭圆形整体造型营造出艺术感觉。消防疏散钢楼梯,设置于非迎客涂料外立面,同时满足装配率要求,主要作用是消防疏散。其他转换劲性刚钢结构主要为地下框架柱到地上结构转换,通过劲性钢结构梁上起框架柱,调整柱网布置,优化各层建筑空间。
2.钢结构深化设计
钢结构深化设计根据节点连接形式进行深化细化,考虑钢筋混凝土结构与钢结构的结合,满足设计规范要求同时便于施工。在混凝土内连接预埋采用预埋锚板形式Q355B钢板,工程梁采用焊接工字钢梁。劲性钢结构为钢梁外部绑扎纵向受力钢筋及箍筋,最终浇筑混凝土。商业项目多为框架结构,核心区节点较为复杂,钢筋含量较多,本项目解决钢筋排布优先考虑在能满足设计要求下尽量不采用增加柱帽节点处理措施,尽量控制成本及商业综合净高。
钢结构深化设计直接影响钢结构安装方案,深化设计直接形象钢构安装方案及最终成型效果。主要从以下几方面进行了深化设计:
①劲性钢梁、钢柱结构
转换结构框架柱、框架梁与周边梁板结构为垂直关系,且多为单层设置不向上延伸。框架梁钢筋与转换梁柱节点位置连接,垂直钢柱翼缘方向两侧钢筋优先通过原则,梁上部钢筋伸入框架柱内,梁下部钢筋对中位置采用套筒与钢结构柱翼缘厂内焊接方式,垂直腹板方向腹板开孔,采取补强焊接方式。纯劲性钢梁结构,主要为跨度较大梁,主要考虑垂直方向钢筋混凝土梁在腹板穿透开孔及钢板补强,在深化钢梁相对简单,没有钢柱作为支撑,安装需要采取特定措施。
②中庭大跨度钢梁
大跨度钢梁包括劲性钢梁和纯钢梁。因跨度达20-30米,受力荷载较大,需要在中庭四周混凝土内埋设短钢梁,短钢梁传递荷载达到锚固要求。劲性钢梁之间纯钢梁次梁与主梁之间采取主梁直接设置牛腿方式,次梁可与主梁直接焊接。
③屋面钢结构造型
屋面钢结构龙骨主要为后期幕墙玻璃支座,竖向钢柱在土建结构预埋地脚螺栓上部安装钢柱,与主梁形成钢结。主梁之间次梁交接连接,设计为螺栓连接。屋面四周采用方管进行焊接,后期与幕墙铝板形成封闭包口。
3.钢结构施工安装
①劲性钢结构
基于本项目商业轴网轴距8米4,钢梁、钢柱多数处于2吨-4吨范围内,主要采用塔吊吊装安装方式,塔吊布置阶段考虑端部吊重2.5吨考虑。塔吊吊重钢结构覆盖范围图见图1。此部分钢结构因随主体结构同时安装,为充分利用塔吊,钢结构吊装利用夜间时间进行。
门架式(两个劲性钢柱支撑一个劲性钢梁)钢结构,混凝土浇筑前埋设地脚螺栓,率先安装钢柱,利用钢柱作为钢梁支撑,钢结构安装完成后搭设架体支撑,绑扎钢筋,支设模板,最后浇筑混凝土结构。
纯劲性钢梁,无钢柱支撑,需要先完成架体支撑,作为钢梁安装支撑,钢筋做成U型向上开口箍,带钢梁安装完成后,弯成封闭箍筋。
②中庭钢结构
中庭部位因设计方案并未最终确定,为保证主体结构施工顺利同时也能满足后续钢结构连接,采取提前保守埋设连接埋件方式,后续确定钢梁翼缘及腹板厚度后采取焊接方式连接,保证主体结构施工进度,最后安装大跨度钢梁方式。中庭钢结构见图2。
图1塔吊覆盖黄色钢结构填充区域 图2中庭钢结构
基于地上二层至五层中庭部位钢结构最后安装,跨度多为20-30米,整根梁重量为6吨-12吨,塔吊无法整体吊装,采取汽车吊整体吊装方案,安装从上向下。最大程度实现安装效率。此安装方式较少了传统由下向上安装,整体安装钢结构时间及效率都提升较大,需要在构件吊装运输下方采取回顶措施。
(中庭区域钢结构安装顺序)
③屋面钢结构
因屋面钢结构安装高度高,安装下方没有操作平台,优先考虑主梁整体安装,基本不具备分段安装条件。且屋面荷载较小,主梁重量为2吨-4吨之间,可利用塔吊进行吊装。
中庭正上方大跨度主梁钢结构,在中庭钢结构封闭之前,需要提前采用汽车吊,吊装至屋面。次梁安装利用塔吊进行拼装。
结束语
本文笔者基于具体商业项目钢结构实际情况,从设计到施工安装进行详细描述,对于不同部位不同形式钢结构进行深入剖析也提出了相应的解决方案。希望对商业项目钢结构设计及安装施工有所帮助。
参考文献
[1] 刘实逵 装配式刚接骨商业综合体施工技术研究 智能建设与工程机械,2020,2(5)