钢结构建筑施工设计热点设计:分析比较是关键
中国建筑设计研究院总工程师任庆英介绍,在负责海南国际会展中心结构设计时,他们对基本风压、抗震设防有关参数、结构**等级及设计使用年限、场地工程地质及水文条件都进行了详细了解和分析,并对结构体系的演变、荷载情况及结构进行了认真的分析、研究。
无独有偶。广西壮族自治区城乡规划设计院在进行岑溪文体中心钢屋盖结构设计时对多种屋盖结构方案进行分析,对不同的结构方案进行经济性比较,为*终选取性价比合理的结构方案提供了科学的依据。
岑溪文体中心位于广西壮族自治区岑溪市,由比赛馆和训练馆组成。广西壮族自治区城乡规划设计院在进行建筑设计时力图打破常规,采用一体化的设计思路,通过优美的曲面网壳将两个单独的建筑巧妙地串联起来,使之成为一个不可分割的整体。东西两侧向上出挑的屋面通过两建筑间纤细的弧形屋面板相连,使建筑物宛若一只展翅欲飞的金翅大鹏,轻灵的弧形网壳蜿蜒起伏,构成一条缤纷彩带,以其富于韵律的曲线,生动地表现灵动飘逸的体育建筑形象。
设计师认为,要达到建筑造型与结构形式协调统一、**结合,寻求*合理的结构体系,应进行多方案比选。结构用钢量*省的结构方案并不一定是*经济的方案,应综合考虑结构形式、施工工艺、外部条件等因素,进行综合造价比较。结构方案*终确定应综合考虑结构性能、建筑美观、施工工艺、综合造价等各方面因素,选取性价比*合理的方案。
施工:方案选择很重要
奥林匹克公园瞭望塔位于奥林匹克公园中心区,建筑总高度为248米。瞭望塔由5个直径与高低各不相同的单塔组成,每个单塔均由圆柱状塔身与顶部冠形的观景大厅与观景平台组成。
张伟说,瞭望塔钢结构工程具有5个施工重点、难点:一是节点复杂;二是现场拼装工作量大;三是现场安装难度大、要求高;四是塔冠吊装分段的划分与吊装施工措施是工程必须考虑的重点;五是现场焊接工作量大、焊接环境差。张伟说,只有选择合理的施工方案才能逐一克服以上施工难点。
为此,他们采取了5项措施。**,合理配置、选择大吨位起重机械,提供足够吊装能力改柱、梁支撑构件单件吊装为模块化单元吊装解决构件多节点复杂拼装精度要求高的难题,极大减少了高空作业提高施工效率,保障施工**和质量。**,合理规划现场设置拼装用工装胎架,保证施工机械和人力的充分投入,降低不利气候条件对施工的影响。第三,通过设置施工临时支撑系统,保证群塔施工过程中的稳定并满足设计关于群塔自重沉降趋于稳定后方可进行塔身连接桁架焊接固定的要求。第四,合理划分塔冠吊装单元,完善**安装定位和稳定加固措施,顺利完成塔冠部位大悬挑构件的安装合龙。第五,通过合理布置爬架、吊篮和作业平台,为高空安装和焊接作业提供有效的**保证。
测量:控制要点是必需
张伟讲述了奥林匹克公园瞭望塔钢结构测量控制的7个要点:**,依据测绘院及土建移交的现场控制点建立钢结构**控制网,控制网精度满足规范要求。**,通过钢结构深化设计三维模型求出吊装单元体安装测量控制点三维坐标。第三,塔身筒体钢结构安装采用全站仪利用外控点进行控制,所有外控点均由钢结构**控制网逐级导出;塔冠钢结构安装采用相对坐标内控法进行控制。第四,要求外控点与钢柱柱顶测量点必须通视,视角小于35度。第五,由于工程属超高层柔性结构,当结构高度达到50米以上后,受塔吊锚固、日照及风荷载作用影响逐渐明显,所以本工程测量校正时间选在每天早上7:00~9:00风力小于五级时进行,同时塔吊保持平衡状态停塔。第六,受结构的沉降变形和钢柱压缩变形影响,当安装标高偏差较大时,将偏差值及时反馈到钢结构加工厂,调整正在加工钢柱的长度,以便于纠正安装标高偏差。第七,经建设单位委托专业的监测单位对塔体的变形等监测,塔体的水平位移变化量属于微小变化,应变监测等均符合设计要求。