【优选】钢结构施工方案3篇
为了确保事情或工作有效开展,时常需要预先制定一份周密的方案,方案是书面计划,具有内容条理清楚、步骤清晰的特点。那么方案应该怎么制定才合适呢?以下是小编整理的钢结构施工方案,供大家参考借鉴,希望可以帮助到有需要的朋友。
钢结构施工方案1
一、前言
随着中国经济的不断发展,目前中国超高层越来越多,结构进入建筑方案设计也越来越早,从来能更合理、经济的确定建筑方案;房地产在进行建筑方案确定时,设计部门和设计院进行配合,并根据公司实际情况来确定建筑、结构方案。本文旨在通过一个项目来说明房地产确定结构方案的过程。
二、180米超高层结构方案的确定
1、项目概况
本案位于四川省成都市,45层,179米高层,建筑抗震设防类别:标准设防类;地基基础设计等级:甲级;设防烈度:7度(0.10g);场地类别:Ⅱ类;设计地震分组:第三组;特征周期:0.45s(小震),0.50s(大震)。
项目情况分析:
本工程地下室为全砼结构体系,地上采用两种不同的结构体系
a:钢管混凝土框架-核心筒结构(梁为钢梁,混合结构
b:钢骨混凝土框架-核心筒结构(梁为钢筋砼梁,B级钢筋混凝土结构,130米
我方将对2种结构形式进行分析,并分析哪种结构形式能带来整体经济利益
(备注一:1、暂不考虑机电、水暖、装修等对结构的影响;2、暂不考虑外立面(幕墙)等对结构要求的影响;3、暂不考虑建筑隔墙布置、周边环境影响;备注二:以下方案对比,对除核心筒以外的'结构柱、梁、板进行经济性分析。(因核心筒内需做电梯等,必须采用剪力墙体系;差异点只在结构形式)
2:结构造价对整体成本的影响
2.1:钢管混凝土框架―核心筒结构(方案一)
图1钢管混凝土框架―核心筒结构(标准层)结构平面布置示意图
表1标准层典型截面
项目 截面 材质
钢柱 圆管950x30 Q345B
主梁 BH800x350x20x30 Q345B
次梁 BH500X200X14X18 Q345B
说明:
a:5层以下为商业,柱截面增大、底层柱截面采用圆管1000x30;5层以上为办公楼层钢柱截面采用圆管950x30,27层以上柱截面可再次缩小,柱截面可采用口圆管800x25。
b:梁截面变化相对较小,可在梁中穿风管。
c:结构整体抗震性能好,施工方便且施工周期快。
2.2:钢骨混凝土框架―核心筒结构(方案二)
图2钢骨混凝土框架―核心筒结构(标准层)结构平面布置示意图
表2标准层典型截面
项目 截面 材质
柱 1200X1200 C60
十900X900X30X30 Q345B
主梁 450X900 C30
次梁 300X750 C30
说明:
a:5层以下,柱截面增大、底层柱截面可口采用1400X1400;5层以上柱截面变小,柱截面可采用1200X1200;
b:标准层梁分布和截面变化较小。主要受跨距控制。
c:结构复杂,施工工种多,工序多,且费时。
2.3:钢管混凝土框架―核心筒结构与钢骨混凝土框架―核心筒结构的电算结果比较
方案一模型:钢管混凝土框架―核心筒结构参数
参数 T1 T2 T3(Tt) X向位移角 Y向位移角 X向剪重比 Y向剪重比 总质量(t)
整体计算结果 5.4079 4.8827 1.7319 1/1062 1/1000 1.43% 1.24% 138462
方案二模型:钢骨混凝土框架―核心筒结构参数
参数 T1 T2 T3(Tt) X向位移角 Y向位移角 X向剪重比 Y向剪重比 总质量(t)
整体计算结果 5.7129 5.1567 1.8485 1/978 1/928 1.40% 1.20% 150139
由上述对比分析可知,在模型参数基本一致的情况下,钢管混凝土框架―核心筒结构和钢骨混凝土框架―核心筒结构相比,总质量减少约8%,抗震性能更好,基础和墙体厚度也能减小些。
2.4:结构造价对比
备注:1、仅按第14层(标准层)考虑,柱、粱、板体系
2、分析中以包含现场塔吊、转运料、仓储、管理、利润等总包价
3、暂不考虑剪力墙核心筒、内部楼梯所含砼造价
3、结构施工及工期对整体成本的影响
a:按照常规施工状况:
(1)钢管混凝土框架―核心筒结构方案:
5天平均每层(轻松),钢结构在工厂预先加工好,现场只需要安装就位即可。分析工期为:45X5=225日历天,含设计期、招投标、准备期、窝工期、正常工期延误。合计施工日:
225X1.2=270天。
(2)钢骨混凝土框架―核心筒结构方案:
7天平均每层,钢结构需要穿孔和、主梁的钢筋需要焊接在钢柱上、钢筋下料、绑扎钢筋、搭设钢管架、支模板等工序。分析工期为:45X7=315日历天,含设计期、招投标、准备期、窝工期、正常工期延误。合计施工日:
315X1.2=378天。
b:现场堆场
(1)、现场操作空间
(2)、物料、人员、机械投入搭配情况
(3)、交叉施工
(4)、图纸设计质量
(5)、现场管理
综上所述:在理想状态下:
采用钢管混凝土框架―核心筒结构方案,有可能在270个工作日完成;
采用钢骨混凝土框架―核心筒结构方案可能在380个工作日之外完成;
即:采用钢管混凝土框架―核心筒结构方案从经济角度,更适合该工程实施。
4、建成后租金及卖点对整体成本的影响
(1)建筑面积均为1366:
钢管混凝土框架―核心筒结构方案可节约2.5%使用面积。
钢骨混凝土框架―核心筒结构方案可节约0%使用面积。
按保守计算,每一层可省出2.5%的使用面积(一般在2.3%~3%)。即:
1366X2.5=34。按照项目所在位置保守单价:1.5万
由此得出:
钢管混凝土框架―核心筒结构方案:1.5X34=51万
钢骨混凝土框架―核心筒结构方案:0万。
(2)单方造价:
钢管混凝土框架―核心筒结构方案:1094.23元/;
钢骨混凝土框架―核心筒结构方案:962.59元/;
由此得出:
钢管混凝土框架―核心筒结构方案较钢骨混凝土框架―核心筒结构方案增加投资:131.64X1366=17.9万
钢骨混凝土框架―核心筒结构方案无需增加投资;
综上所述:
钢管混凝土框架―核心筒结构方案较钢骨混凝土框架―核心筒结构方案每层赚33.1万.
节约空间-增加投资部分
51-17.9=33.1万
(3)14层楼楼高度为4.2米,使用钢管混凝土框架―核心筒结构方案梁高度最高为0.8米高;使用钢骨混凝土框架―核心筒结构方案梁高度至少为0.9米,针对上述情况于是对两种方案进行比较,钢管混凝土框架―核心筒结构方案比钢骨混凝土框架―核心筒结构方案有利于出租,因为钢管混凝土框架―核心筒结构方案可在梁中穿风管,从而控制层高。钢骨混凝土框架―核心筒结构方案因为是混凝土梁,所以无法在梁中穿风管,只有吊在梁下端,层高自然受约束。
(4)卖点:绿色建筑,符合重点工程意义、外立面整洁、可回收建筑、建筑商业体体整体定位等
(5)钢管混凝土框架―核心筒结构因为结构形式为钢结构柱子和钢结构梁;钢骨混凝土框架―核心筒结构因为结构形式为柱子为混凝土柱子,因为建筑高度原因在柱内加部分钢骨,梁为全混凝土梁。
(6)因为本单体结构形式异形所以需要超限审查,混凝土结构在结构异形的情况下120米以上就需要过超限审查,钢结构异形高层190米以上才需要过超限审查。如果采用钢骨混凝土框架―核心筒结构需要过超限审查,且超限审查一般情况需要25个工作日;如果采用钢管混凝土框架―核心筒结构则不需要过超限审查。因此在此期间就可以节约1个月的工期。
因此,从经济角度,如采用钢管混凝土框架―核心筒结构方案,在投资额相对平衡前提下,钢管混凝土框架―核心筒结构方案可创造出更高的经济利益(投资、租售难易度、工程品质档次等)。
本工程最终根据土建成本选择了钢骨混凝土框架―核心筒结构方案。开发商对工期不特殊要求,且施工组织很重要,根据和施工单位技术人员商议,两种方案施工工期可压缩工期差。
三、结束语
综上所述,同一种建筑方案采用不同的结构形式,成本差异很大,在日新月异的建筑结构设计中,房地产设计部对人员专业技能的要求越来越高,本文通过一栋建筑来说明设计、成本、施工在项目中的合理运用。
钢结构施工方案2
绿城广场北区(一期)工程位于新疆乌鲁木齐市河南东路,东邻红光山公务员小区、南邻百合公寓三期(南区)、西临河滩公路、北与红光山大酒店相望。
绿城广场一期1#A、1#B座2栋写字楼组成。1#楼A座、B座两栋建筑结构形式相同,1#A、1#B楼建筑单体主体平面呈长方形,长45.4m,宽40m,地下三成,地上39层,标准层高4.9m,核心筒基底标高-12.9m,建筑檐口标高173.7m,两栋楼建筑面积141648 m2。
二.工程施工方案特点
2.1 工程特点
工程采用矩形钢管混凝土柱、钢梁框架―钢支撑双重抗侧力结构体系和钢―混凝土组合楼盖。采用中心支撑和偏心支撑共同组成抗侧力支撑体系。
主体结构施工阶段以装配式钢结构安装为主,其主要工作内容为钢柱、钢梁、支撑及楼层板安装;土建工程的主要工作是为装配式钢桁架楼承板上层钢筋穿筋绑扎,混凝土浇筑;
钢结构安装以每节柱为安装单元,每节柱对应为二~三层楼层高度,在安装过程中,首先将钢柱、钢梁安装完成并形成稳定刚性单元体系,其次校正焊接钢柱钢梁,再铺设装配式自承钢桁架楼承板、浇筑混凝土等工序。分项各项工作完成后才可进行外悬挑防护的搭设,否则将无法进行外防护架的搭设作业。
每节钢柱分段分节高度较高
每节钢柱分段长度9-12m,相对应2-3层楼层高度,在交叉作业中每幢楼每节柱子吊装、校正需2天左右的时间,即安装速度快于脚手架搭设速度。外脚手一次搭设速度赶不上钢柱吊装速度,即一次搭设高度不超过两个步距约3.6m(搭设围护完成需1~2天)远低于钢柱9-12m的安装高度,脚手架一次搭设的上层操作面始终低于钢结构实际安装操作作业面,对钢柱吊装过程安全防护起不到切实的防护作用。
钢柱安装
钢柱吊装机械采用塔吊垂直吊装,吊装作业时要求具备作业面开阔,视野开阔且周围无易被钢柱碰撞和易挂带物,即脚手架不能高于钢结构吊装作业面。
钢柱对接口均在相应楼层面以上1.3m处,在对接口两侧面有4块连接板,当钢柱就位后采用双夹板穿高强螺栓把钢柱固定,作业人员站在相应自承式钢桁架楼承板上即可进行操作。搭设临边防护栏杆可以防止临边坠落问题,安全有保障。
钢梁安装
钢梁吊装机械采用塔吊垂直吊装,当钢柱吊装初校后,可吊装钢梁,作业人员顺钢柱上爬梯上至相应的钢梁位置处,作业时挂好安全带,配合防坠器和安装吊笼等安全措施进行高空安装钢梁。在外立面吊装钢梁时配合多道外悬挑防坠挑网是可以保证作业人员安全的,安全有保障。
预制装配式钢筋桁架楼承板铺设
预制装配式钢筋桁架楼承板具有承重、水平防护和模板等多重功能,在楼承板铺设前,临边、洞口搭设防护栏杆。作业人员在相应的楼层上作业,安全有保障。预制装配式钢筋桁架楼承板铺设工程图示如下:
钢筋绑扎
钢筋绑扎是在楼承板铺设完毕后进行,即完全在相应的楼层板上作业,安全作业有保障。
混凝土浇筑
混凝土浇筑采用地泵一泵到顶的浇筑方式,临边浇筑混凝土时,事先已做好临边防护,配合外立面防坠挑网,作业人员安全有保障。
外立面无砌体结构
本工程为写字楼工程,外立面为装配式全玻幕墙,安装幕墙时在屋顶安装吊篮装置由上而下进行幕墙施工作业,不需要搭设施工作业脚手架。
建筑外立面安全防坠防护
钢结构吊装过程中在外立面临边作业时需考虑人员防坠落问题,为此,在外立面搭设型钢悬挑挑架硬防护,在各硬防护之间每隔约10-15m左右的距离挂设两道软防护网,再配合临边洞口防护措施,作业人员安全有保障。
2.2 工程防护方案的确定
针对本工程的以上特点,为了确保该工程的施工作业人员安全及防护的可靠性,并达到安全规范要求,安全防护方案采用硬防护和软防护相结合的.安全防护措施,采取以下步骤进行实施:
(一)传统建筑的安全防护
裙楼安全防护:本工程基础室外土方回填后,地下室至二层顶板采用双排脚手架防护措施,主要针对一至二层进行安全防护,双排脚手架防护至主体工程竣工验收后,在装饰装修工程前拆除完毕。
(二)新型建筑工业化钢结构写字楼的安全防护
(1)主楼安全硬防护:在1#A、1#B分别在四层、十七层、二十七层楼板上沿建筑物外墙采用型钢悬挑脚手架进行防护,共设三道;
(2)主楼安全软防护:在1#A、1#B分别在七层、十层、十三层、十五层、二十层、二十三层、二十五层、三十层、三十三层、三十六层楼板上沿建筑物外侧采用悬挑钢管式挑架,共设十道;
(4)室内主体工程施工安全防护:本工程钢筋砼楼板均为预制装配式钢筋桁架楼板,根据结构说明施工要求,楼面混凝土浇筑前,需在钢次梁和楼承板下设有足够刚度的临时支撑,梁跨度L>9m时增设一个支撑点,当楼承板跨度≥3.2m时,需在板下设一道通长的平板支撑,楼板混凝土浇筑时,严禁混凝土堆载。当跨度大于3m时,设置Φ48钢管立管支撑一道。
三.建筑外立面防护方案做法
3.1 外悬挑防护平面、立面布置图
3.2、悬挑式硬防护做法
(1)悬挑材料:16号工字钢;工字钢悬挑梁间距:3M。竹架板:单层层铺设。 防火层:在钢架板上铺设0.5厚镀锌钢板。临边防护:1.5M高。
(2)搭设顺序
型钢悬挑脚手架搭设顺序:楼层设置预埋件安装及固定工字钢设置第一道大横杆设置第二道大横杆设置第三道大横杆设置水平小横杆设置立杆设置立杆水平杆三道铺设脚手板铺设镀锌钢板立杆防护张挂安全网验收架体。
(3)搭设施工工艺
1)先制作工字钢悬挑梁,将工字钢上表面的脚手架底座焊接牢固。
2)在工字钢悬挑层的下一层,工字钢的正下方梁中央预埋不小于φ16的钢筋,穿过尺寸200×200mm2的垫块,作为工字钢斜撑底座。
3)在悬挑层将悬挑梁锚固筋预埋到梁板内,然后浇注梁板混凝土,待混凝土强度达到10MPa后,再进行工字钢悬挑梁安装,在混凝土强度达到15Mpa后才能逐步施加脚手架荷载。
4)工字钢悬挑梁做法见图(图中未注明尺寸单位均为mm,下同)。
硬防护悬挑节点做法一
悬挑梁构造示意图
1.钢筋2.钢管3.工字钢4.底座垫板
5)工字钢锚固示意图
工字钢锚固示意图
1.钢筋混凝土 2.锚固筋 3.板底筋 4.工字钢悬挑梁
注:锚固筋锚固深度不宜小于10mm。
6)工字钢悬挑梁安装完毕后,即搭设钢管斜撑,并在斜撑上部靠近工字钢处设置水平连接钢管,以增强架体整体的整体性。
工字钢悬挑架每一悬挑段不超过3m。
3.3 主楼安全软防护
本工程主体施工阶段在1#A、1#B楼的七层、十层、十三层、二十层、二十三层、三十层、三十三层、三十六层楼板上采用悬挑钢管式挑架,悬挑钢管式挑架共设九道;2#A、2#B、6#的七层、十层、十三层、二十层、二十三层楼板上采用悬挑钢管式挑架,悬挑钢管式挑架共设五道。
3.3.1 柔性防护的安装步骤:
(1)柔性防护平面布置图(局部显示)
(2)柔性防护挑网在楼层中进行组装,组装步骤一
(3)柔性防护挑网在楼层中进行组装,组装步骤二
(4)柔性防护挑网在楼层中进行组装,组装步骤三
三.方案安全验算
该方案的受力构件为工字钢,若工字钢能
2)工字钢挑梁强度计算
计算简图
导荷说明:
梁间距为3m
荷载:除自外,还有竹篾板和钢管铺在上面,取30kg/m,转化为线荷载:3x10x3/1000=0.9KN/m(不包括自重)
活载:设计为防止人坠落,计算人重100kg,且考虑2.0的动力系数;并考虑50kg/m施工荷载;
均布活载:50x10x3/1000=1.5 KN/m
集中荷载:100x10x2.0/1000=2KN;
其他荷载:不考虑。
荷载简图如下:
计算结果:如下图所示
结论:所选方案满足要求。
(2)悬挑型钢硬防护棚说明
依据《建筑施工安全检查标准JGJ 59-20xx》3.8.3条悬挑钢梁“钢梁锚固端长度不应小于悬挑长度的1.25倍”。该工程的硬防护棚采用7m长16#工字钢,现场该防护棚工字钢悬挑长度为3M,锚固长度4m,满足规范要求。该悬挑式硬防护棚荷载为竹架板和端部1.5M高的临边防护架杆(钢管)的重量,以及承受高空坠落物的冲击力。
四.结语
建筑钢钢架结构高层超高层外立面防护方案,力求力学模型简单,安拆方便,安全、经济、适用。该方案的作用:防止作业人员在建筑外立面施工过程中防止作业人员坠落。
安全是建筑工程施工中最终要的一个环节,安全方案是纲领、措施是保障,安全技术方案是有效的保证安全和降低成本的重要举措。特别是在钢结构施工作业过程中,方案是否适用、措施是否得当,是管理过程管理的基础。
钢结构施工方案3
1.钢结构材料的耐火处理
在建筑施工中,钢结构伴有重要角色。钢结构应用在各种建筑中,但是性能差距不同,实现的建筑作用不同。例如,钢结构因金属性质,具有较高的传导性作用,耐火性价差。对钢结构耐火性质进行加工处理,逐步提高钢结构化学性能,提高钢结构的花型耐性和坚固性,满足高层钢技术结构的需求。对钢结构的耐火性质量的更新,提升高层建筑的应用效率,确保钢结构的整体工作技术效益。
2.高层建筑模块的协同作用
在高层建筑中,各个工作模块相互协同。例如,在土建工作中,钢结构的设备应用安全需要采用各种仪器进行测量,通过技术部的标准值测量,确定工作需求的标准。根据高层建筑的结构特殊性,合理的排定施工周期,确定钢结构施工的开展方案。对施工测量仪器进行准备和微调处理,满足建筑工作的整体需求。在建筑施工中,需要根据建筑统一要求确定钢结构计量标准的应用,切实满足整体经济效益,提高建筑给工程钢结构的施工。
3.钢柱的定位
在建筑钢结构中,对钢柱的定位是重要环节。通过对钢结构轴的定位,确保进场施工的宽窄度,方便建筑施工现场内外材料的装配,保证工程模块的正常开展。在钢柱长段设计中,需要根据钢结构运输模块进行协同作用,满足柱子所需要安全的标准,及时进行轴线定位,确定轴线的可控标准,保证柱子安全模块的有效性,提高柱子安全的应用价值。依照建筑材料规范标准,合理的对高层建筑进行标准验收,对不同模块建筑区域的钢柱长度进行限制。在翻样下料中,制作模块,对焊缝伸缩变形中确定可行负载模块的标准,对模块进行合理的.优化,提高压缩变形的应用效益。在钢柱翻样中,需要对不同的设计长度进行控制,这是需要控制设计误差的。为了有效的提高下料长度、确定设计长度,降低设计误差,逐步提供啊上下节刚截面的控制标准,确保钢柱编号,积极配合安装。在钢柱内部进行焊接,确定溶解电渣模块的开展必要性。逐步提升钢柱的应用效益,确保钢结构满足高层建筑的施工需求。通过对钢柱施工标准的高要求,提高建筑高程钢结构施工效益,对不同的模块进行不同标准安全工作,对钢柱长度进行误差控制,对焊缝伸缩模块进行变形控制,对竖向负载荷模块进行优化,逐步提升压缩变形工作的各种效益标准。在建筑施工中,采用柱子偏差处理是必要的。根据不同高层对建筑施工模块的需求,根据设计模块标高及西宁预先安装模块,完成协同作用,切实满足现有高层建筑施工的基础需求,进而提升建筑标高的优化标准,提高建筑设计的需求要求,满足高层钢结构施工标准。
4.钢架的选择
早高层建筑施工中,对框架的选择是极其重要的。通过设计H性钢结构,确保钢柱结构施工的协同性提高框架梁的刚性和韧性。逐步提高框架、梁钢结构施工模块的协同作用,保证框架施工体系的完整。加强框架钢结构设计的编号分析管理,提高钢结构设计顺序的合理效益。为了有效提供啊框架结构、梁柱连接位置的设计,采用悬臂梁的结构设计,将上下翼缘与钢柱结构相互连接,采用透明熔接的方式,对腹板进行贴角焊缝处理。
5.焊接在钢结构施工中的作用
在钢结构施工中,焊接技术对钢结构梁的作用是极其重要的。根据焊接收缩变形标准,对钢结构进行预估分析,经过理论公式计算,确定积极收缩范围,确保加工模块的正常校正,提高翻样下料的精准度,加强对钢结构无缝焊接的准许控制管理。采用全熔透焊接技术,提高工作整体效益,确保和焊接定位的端点,确定另一端焊接定位的距离。对腹板采取高强度螺栓连接处理,充分利用钢结构设计焊接中的摩擦系数,提高高层钢结构承压力,提高螺栓的承压强度,采用摩擦型高强度螺栓系数,合理的配合摩擦适应度确保高强度螺栓的连接效果,保证孔位精准度的合理性。
二、高层建筑设计钢结构的优化
采用计算机电脑技术设计和计算,分析高层建筑结构平面刚性度,利用钢结构施工工作的优势,采用混凝土对楼板厚度进行分析,确定在模块中楼板钢梁协同作用的标准。通过计算平板标准可知,这样的楼板设计不安全,钢梁的使用量较高。因此,需要采用钢料和混凝土协同的楼板进行设计。通过设计计算,确定需要配比的钢筋量,确定栓钉量,保证混凝土钢筋和钢结构的协同作用,节约楼层钢梁的使用量,提高楼宇保温作用,提高楼层钢结构的覆盖面积,实现钢结构施工的优化设计。
结语
综上所述,现代高程建筑施工中,常常使用钢结构施工设计方法,通过优化钢结构设计中的钢梁、钢柱、钢栓、钢架,确定钢结构中的钢焊接标准。分析高层建筑物钢结构优化方式,对钢结构材料的耐热性、保温性进行技术改良,提高钢结构与混凝土之间的楼板灌浇技术,稳定高层建筑结构的施工方案,提高高层建筑施工需要解决的设计问题,提高建筑施工设计人员对高层建筑钢结构施工的认识,确保高层建筑钢结构顺应市场发展需求,逐步提高钢架构施工方案,提高钢结构技术手段,实现对钢结构高层施工的合理应用。
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