CN113898215A - 一种大型悬吊式钢结构施工用辅助支撑结构的拆卸方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种大型悬吊式钢结构施工用辅助支撑结构的卸载方法，包括以下步骤：一，受力分析；二，安装监测点；三，卸载格构柱支撑结构；四，卸载圆管支撑结构；五，汇总监测点数据并对比分析，卸载作业结束。该方法采用“分区、分节、对称、等量，均衡、同步、缓慢”的原则，先卸载直边分区，再卸载转角分区，由下至上依次作业，结构多次循环微量下降并便于现场施工操作，稳定有序拆除，安全可靠。
Description
技术领域
本发明涉及悬吊式钢结构施工技术领域，具体涉及一种大型悬吊式钢结构施工用辅助支撑结构的卸载方法。
背景技术
近些年悬吊式钢结构在建筑方面具有广泛的应用，尤其是矩形拱与桁架相结合的多层悬吊式结构，不但具有较好的外观，而且由于没有支撑结构，使得室内实际使用面积也较大。矩形拱与桁架相结合的悬吊式钢结构多为矩形建筑结构，该结构通常使用八个钢筋混凝土结构的筒体作为主支撑结构，在八个筒体直接用桁架结构固定连接，形成矩形筒状建筑结构，根据筒体和桁架之间的连接关系，可将其分为四个直边分区和四个转角分区，每个直边分区又由一个筒体连接部和两个悬挑部组成，在筒体上方搭建矩形拱与桁架结构，该结构搭建时需使用大量的辅助支撑结构作为临时支撑，该辅助支撑结构主要包括三层以下支撑的格构柱和三层以上每一层之间圆管支撑两种支撑结构，待矩形拱与桁架结构搭建完成后形成独立的自平衡受力体系后再对辅助支撑结构进行拆除，目前对此类辅助支撑结构拆除没有有效的方法，通常是根据作业经验或者试探性的拆除，具有一定的危险性，试探性拆除需要反复循环作业，作业周期也较长，增加了建筑成本。
发明内容
本发明目的是提供一种大型悬吊式钢结构施工用辅助支撑结构的卸载方法，该方法采用“分区、分节、对称、等量，均衡、同步、缓慢”的原则，先卸载直边分区，再卸载转角分区，由下至上依次作业，结构多次循环微量下降并便于现场施工操作，稳定有序拆除，安全可靠。
为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：
一种大型悬吊式钢结构施工用辅助支撑结构的卸载方法，所述卸载方法包括以下步骤：
步骤一：受力分析，通过对该结构的力学模型进行受力分析，根据分析结果找到该结构的最大应力、最大变形位置；
步骤二：安装监测点，在顶层桁架外侧边缘处贴若干应变片，通过应变片的变形监测大型悬吊式钢结构整个卸载过程的变形情况；
步骤三：卸载格构柱支撑结构，先卸载直边分区的格构柱支撑结构，后卸载转角分区的格构柱支撑结构，卸载过程始终监测步骤二中粘贴的应变片变形情况并记录；
步骤四：卸载圆管支撑结构，由下至上依次逐层拆除圆管支撑结构，先卸载直边分区的圆管支撑结构，后卸载转角分区的圆管支撑结构，卸载过程始终监测步骤二中粘贴的应变片变形情况并记录；
步骤五：汇总步骤三和步骤四卸载过程的监测点数据，对比辅助支撑结构卸载前后变形情况，当所有监测点数据均满足变形要求时，卸载作业结束。
优选的，所述步骤二中监测点数量为四十个，四十个监测点等间距布置在顶层桁架外侧边缘上。
优选的，所述步骤三中直边分区的格构柱支撑结构按照先卸载悬挑部，后卸载筒体连接部位的原则拆除。
优选的，所述步骤三中几个直边分区间拆除作业互不干扰，可根据现场施工进度分别卸载。
优选的，所述步骤三中四个直边分区的格构柱支撑结构拆除完成后，再对四个转角分区内的格构柱支撑结构进行拆除，四个转角分区间拆除作业互不干扰，可根据现场施工进度分别卸载。
优选的，所述步骤四中直边分区的圆管支撑结构按照先卸载悬挑部，后卸载筒体连接部位的原则拆除，几个直边分区间拆除作业互不干扰，可根据现场施工进度分别卸载。
优选的，所述步骤四中四个直边分区的圆管支撑结构拆除完成后，再对四个转角分区内的圆管支撑结构进行拆除，四个转角分区间拆除作业互不干扰，可根据现场施工进度分别卸载。
优选的，所述步骤三或四中每个分区中的圆管支撑结构或格构柱支撑结构拆除时，各个分区沿着自身对称中心按照对称、同步、等量的原则进行卸载。
优选的，所述步骤三或四中每个分区中的圆管支撑结构或格构柱支撑结构拆除时，每个支撑结构每次卸载位移量的范围为8mm～10mm。
本发明中，在卸载前先通过对该机构的力学模型进行受力分析，或利用仿真软件对该结构整体进行三维建模并进行力学仿真，通过分析先找出最大应力点、最大应力值以及最大变形量，初步了解该结构整体受力状况以及辅助支撑结构拆除后整体变形情况。卸载时由下至上，先卸载格构柱支撑结构，在依次逐层卸载圆管支撑结构，四个直边分区卸载时彼此相互独立，可根据工期分别卸载，彼此间没有相互约束，因此可提高卸载效率，每个直边分区内卸载时采用先卸载悬挑部，后卸载筒体连接部位，按照对称、同步、等量、均衡的原则进行卸载，使得各个分区内钢结构呈对称式变形，避免局部变形严重，保证整体结构的稳定性。四个转角分区在四个直边分区均拆除后再进行拆除，四个转角分区可对四个直边分区起到支撑作用，使得四个直边分区的变形相对较为均匀，避免先拆除的单侧变形量较大而影响整体受力状况。每个支撑结构每次卸载位移量的范围为8mm～10mm，当所有支撑结构均卸载该位移量时，再按照此次卸载顺序和位移量进行卸载，直至全部卸载完成，按照指定位移量进行卸载可控制每个支撑结构的局部变形情况，避免局部塌陷或者损坏。
附图说明
图1为本发明卸载方法流程图；
图2为本发明悬吊式钢结构分区平面示意图；
图3为本发明辅助支撑结构安装点布置平面示意图；
图4为本发明监测点粘贴位置平面示意图；
图5为本发明辅助支撑结构卸载切割局部示意图；
图中：1、筒体；2、桁架；3、直边分区；4、悬挑部；5、筒体连接部；6、转角分区；7、安装点；8、监测点，9、卸载切割部。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明做进一步说明：
如图1、图2、图3和图4所示的一种大型悬吊式钢结构施工用辅助支撑结构的卸载方法，该卸载方法包括以下步骤：
步骤一：受力分析，利用建筑施工图纸建立该大型悬吊式钢结构的力学模型，对该结构的力学模型进行受力分析，或者利用建筑3D软件对大型悬吊式钢结构进行三维建模，并对该结构进行受力仿真分析，根据分析结果找到该结构的最大应力、最大变形位置，根据计算得到的最大应力与最大变形位置，在拆除作业时应着重关注该位置的变形量，此步骤作为整个卸载作业的参考，该步骤可在该大型悬吊式钢结构施工时就开始进行，甚至可以在工期开始前就可以开始进行。
步骤二：安装监测点8，在顶层桁架2外侧边缘处贴若干应变片，在一个实施例中所贴应变片的具体数量为四十个，四十个应变片等间距贴在顶层桁架2外侧边缘上，由于顶层桁架2外侧为该悬吊式钢结构最大外轮廓，该处的变形量也相对较大，因此在卸载时可以通过该处的变形量来监测卸载辅助支撑结构对悬吊式钢结构的影响，将所有应变片与控制单元相连接，通过显示器时刻显示每个应变片的变形量，并在卸载作业时每拆除一个辅助支撑结构都记录下所有应变片的变形情况。
步骤三：卸载格构柱支撑结构，格构柱支撑结构作为-2F～3F的辅助支撑结构，根据筒体1与桁架2之间的连接位置关系，将该悬吊式钢结构划分为四个直边分区3和四个转角分区6，在四个直边分区3和四个转角分区6内共设置104组格构柱支撑结构，每个直边分区3包括一个筒体连接部5和两个悬挑部4，在筒体连接部5上设置六组格构柱支撑结构，每个悬挑部4设置五组格构柱支撑结构，首先将悬挑部4的格构柱支撑结构进行拆除，然后再将筒体连接部5的格构柱支撑结构拆除，四个直边分区3卸载时彼此相互独立，实现分区、分节的卸载模式，根据工期情况进行卸载，不受其他区域施工进度的影响。四个直边分节的六十四组格构柱支撑结构均卸载完成后，再对四个转角分区6内的格构柱支撑结构（每个转角分区6共十组）进行卸载，卸载时四个转角分区6彼此相互独立，可根据工期情况对每个转角分区6单独卸载。在每个分区卸载时，根据各个分区内部的对称关系，安装对称的位置同步卸载，这样可以保证该分区内悬吊式钢结构的变形较为均匀，不会产生局部变形严重而使得整体结构发现局部变形的情况。在每个格构柱支撑结构卸载时，需要对格构柱支撑结构和/或圆管支撑结构支撑悬吊式钢结构的部位进行切割（简称卸载切割部9），每次对卸载切割部9切割产生的卸载位移量的范围为8mm～10mm，在每个分区卸载时，该分区内的所有格构柱支撑结构均按照8mm～10mm的卸载位移量卸载作业一次后，再按照该顺序以相同的卸载位移量进行再次卸载，直到悬吊式钢结构不再发生形变后再将该分区内的格构柱支撑结构完全卸载运走，按照等量、均衡、缓慢的卸载原则逐步进行，通过辅助支撑结构将悬吊式钢结构由外力支撑的受力状态过渡为自身受力自平衡状态。
步骤四：卸载圆管支撑结构，3F～9F每层之间均设有圆管支撑结构，该圆管支撑结构的安装点7位置与格构柱支撑结构相同，每层设有104组，卸载作业时由下至上依次逐层拆除圆管支撑结构，每一层圆管支撑结构卸载的原则同步骤三，即先卸载直边分区3，后卸载转角分区6，在直边分区3内先卸载悬挑部4，再卸载筒体连接部5，按照“分区、分节、对称、等量，均衡、同步、缓慢”的原则逐步进行，每次卸载的位移量范围也控制在8mm～10mm之间。
步骤五：汇总步骤三和步骤四卸载过程的监测点8数据，对比格构柱支撑结构与圆管支撑结构每次卸载前后变形情况，当监测点8数据不满足变形要求时应立即停止卸载并通知相关单位协同查出原因，排除故障后再进行卸载，当所有监测点8数据均满足变形要求时，卸载作业结束。
上述实施例只是对本发明构思和实现的若干说明，并非对其进行限制，在本发明构思下，未经实质变换的技术方案仍然在保护范围内。
Claims (9)
1.一种大型悬吊式钢结构施工用辅助支撑结构的卸载方法，其特征在于，所述卸载方法包括以下步骤：
步骤一：受力分析，通过对该结构的力学模型进行受力分析，根据分析结果找到该结构的最大应力、最大变形位置；
步骤二：安装监测点，在顶层桁架外侧边缘处贴若干应变片，通过应变片的变形监测大型悬吊式钢结构整个卸载过程的变形情况；
步骤三：卸载格构柱支撑结构，先卸载直边分区的格构柱支撑结构，后卸载转角分区的格构柱支撑结构，卸载过程始终监测步骤二中粘贴的应变片变形情况并记录；
步骤四：卸载圆管支撑结构，由下至上依次逐层拆除圆管支撑结构，先卸载直边分区的圆管支撑结构，后卸载转角分区的圆管支撑结构，卸载过程始终监测步骤二中粘贴的应变片变形情况并记录；
步骤五：汇总步骤三和步骤四卸载过程的监测点数据，对比辅助支撑结构卸载前后变形情况，当所有监测点数据均满足变形要求时，卸载作业结束。
2.根据权利要求1所述的大型悬吊式钢结构施工用辅助支撑结构的卸载方法，其特征在于：所述步骤二中监测点数量为四十个，四十个监测点等间距布置在顶层桁架外侧边缘上。
3.根据权利要求1所述的大型悬吊式钢结构施工用辅助支撑结构的卸载方法，其特征在于：所述步骤三中直边分区的格构柱支撑结构按照先卸载悬挑部，后卸载筒体连接部位的原则拆除。
4.根据权利要求1或3所述的大型悬吊式钢结构施工用辅助支撑结构的卸载方法，其特征在于：所述步骤三中几个直边分区间拆除作业互不干扰，可根据现场施工进度分别卸载。
5.根据权利要求1所述的大型悬吊式钢结构施工用辅助支撑结构的卸载方法，其特征在于：所述步骤三中四个直边分区的格构柱支撑结构拆除完成后，再对四个转角分区内的格构柱支撑结构进行拆除，四个转角分区间拆除作业互不干扰，可根据现场施工进度分别卸载。
6.根据权利要求1所述的大型悬吊式钢结构施工用辅助支撑结构的卸载方法，其特征在于：所述步骤四中直边分区的圆管支撑结构按照先卸载悬挑部，后卸载筒体连接部位的原则拆除，几个直边分区间拆除作业互不干扰，可根据现场施工进度分别卸载。
7.根据权利要求1所述的大型悬吊式钢结构施工用辅助支撑结构的卸载方法，其特征在于：所述步骤四中四个直边分区的圆管支撑结构拆除完成后，再对四个转角分区内的圆管支撑结构进行拆除，四个转角分区间拆除作业互不干扰，可根据现场施工进度分别卸载。
8.根据权利要求1所述的大型悬吊式钢结构施工用辅助支撑结构的卸载方法，其特征在于：所述步骤三或四中每个分区中的圆管支撑结构或格构柱支撑结构拆除时，各个分区沿着自身对称中心按照对称、同步、等量的原则进行卸载。
9.根据权利要求1或8所述的大型悬吊式钢结构施工用辅助支撑结构的卸载方法，其特征在于：所述步骤三或四中每个分区中的圆管支撑结构或格构柱支撑结构拆除时，每个支撑结构每次卸载位移量的范围为8mm～10mm。
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