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天津西站:超大轨距行走塔吊在高架候车层作业的技术研究
发布时间:2013-3-26 10:54:43 | 人感兴趣 | 评分:3 | 收藏:
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行走塔吊在11、12和13、14轴钢桁架上设轨道梁,截面尺寸为口1300x700x16x25,轨道梁在钢桁架上支座设置如下图8: 

 


图8  天津西站北区行走塔轨道梁支座布置示意图


      施工阶段验算采用midas有限元软件进行计算,验算时模型基于以下几个前提进行计算:
      1)行走塔吊与拱形屋面拼装不在同一区域出现;
      2)高架层建筑面层尚未铺设,仅考虑楼板自重,设备夹层荷载也尚未施加于高架层结构之上;
      3)行走塔吊工作区域以外的区域考虑施工活荷载2kN/m2
      (1)施工验算荷载及荷载组合
      经分析比较,当行走塔吊处于工作状态时a、d点下钢桁架受力最为不利, T~U、V~W、W~X轴跨内两个支座间距为10.75m,现行走塔吊轮距为11.2m,近似的按照a、d两点可以同时作用于跨内两个支座,此时桁架受力最不利, U~V轴跨,当a点位于跨内支座该跨钢桁架最不利, X~Y轴跨内两个支座间距为5.375m,经比较当a点位于距Y轴6.875米处支座时该跨钢桁架最不利,下图为11、12、13、14轴钢桁架处于最不利受力状态下行走塔吊作用于钢桁架的荷载布置图(图9、图10):
 


图9 天津西站行走塔吊作用于11、14轴钢桁架荷载布置图


图10 行走塔作用于12、13轴钢桁架荷载布置图
 

另外轨道梁及其支座的自重按照每个支座75kN的恒载考虑。

施工验算荷载组合:1.2恒+1.1*1.4(活)
      基本组合:1.35恒 + 1.1*1.4(0.7)活
      其中:1.1为行走塔吊荷载动力系数
      标准组合:     1.0恒+1.0活
      (2)验算结果一:11、12、13、14轴钢桁架强度及稳定验算:(图11、图12、图13、图14)
 


图11  11、14轴钢桁架基本组合应力包络图

 
图12  12、13轴钢桁架基本组合应力包络图

 
图13  11、14轴钢桁架稳定验算包络图

 
图14  天津西站12、13轴钢桁架稳定验算包络图
 

由以上图可以看出, 11、14轴钢桁架最大应力为177N/mm2,稳定验算最大应力比为0.76,12、13轴钢桁架最大应力为181N/mm2,稳定验算最大应力比为0.79,钢桁架钢材均采用Q345C,强度和稳定均满足要求。
      (3)验算结果二:11、12、13、14轴钢桁架变形验算:(图15、图16)
 


图15  11、14轴钢桁架恒+活挠度图
 

图16  12、13轴钢桁架恒+活挠度图
 

由上图可以看出,11、14轴钢桁架挠度最大为10mm,挠跨比为10/20750=1/2075,12、13轴钢桁架挠度最大为13mm,挠跨比为13/20750=1/1596,满足规范规定的1/400的要求。
      4.结语
     
根据上述计算在实际中所采用的施工方法,经检测高架层下钢筋混凝梁没有任何裂纹,达到规范要求;采用此方法节省了大量的脚手架在轨道下的支撑费用近300万元,并且高架层下由于没有了脚手架支撑可以进行下道工序施工,节省了整体施工工期近两个月。

参考文献
     
[1]钢结构设计规范(GB50017-2003)[S] 北京:中国计划出版社,2003
      [2]建筑结构荷载规范(GB50009-2001)[S] 北京:中国建筑工业出版社,2002
      [3]建筑抗震设计规范(GB50011-2001)[S] 北京:中国建筑工业出版社,2001
      [4]刘大海,杨翠如编著。高楼结构设计(钢结构、钢-混凝土混合结构)[M] 北京:中国建筑工业出版社,2003
      [5]同济大学,沈祖炎,陈扬骥,陈以一编著,钢结构基本原理[M] 北京:中国建筑工业出版社,2000
      [6]钟善桐编著,高层钢管混凝土结构[M] 哈尔滨:黑龙江科学技术出版社,1999

作者简介:高玉兰(1956-  )北京建工有限责任公司总承包部钢结构工程经理部经理,高级工程师,国家注册一级建造师,主要从事重、特大型钢结构施工的研究与施工管理。
      联系地址:北京建设大厦酒店701A室(100045)
 

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