CN115928883B - 一种防止建筑连续悬挑层发生位移的结构构造及施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及建筑施工领域，是一种防止建筑连续悬挑层发生位移的结构构造及施工方法。连续悬挑层设在混凝土主体结构的外侧面，连续悬挑层包括多个钢桁架，在混凝土主体结构其中一侧面的两侧均设有竖向立柱，两个竖向立柱和混凝土主体结构的侧面在同一竖直面，多个钢桁架沿混凝土主体结构的高度方向设在两个竖向立柱之间以及混凝土主体结构的侧面上；多个钢桁架包括自下而上顺次设置的第一钢桁架、第二钢桁架、第三钢桁架和第四钢桁架，在第一钢桁架、第二钢桁架、第三钢桁架和第四钢桁架均浇筑有混凝土楼板。多个钢桁架之间通过斜腹杆和竖向腹杆进行拉结，对多个钢桁架形成有效支撑；混凝土楼板浇筑施工从上到下依次进行，减少钢桁架的Z向位移。
Description
技术领域
本发明涉及建筑施工领域，尤其涉及一种防止建筑连续悬挑层发生位移的结构构造及施工方法。
背景技术
钢结构是由钢制材料组成的结构，主要由型钢和钢板等制成的梁钢、钢柱、钢桁架等构件组成，各构件或部件之间通常采用焊缝、螺栓或铆钉连接，因其自重较轻，且施工简便，广泛应用于各领域中；关于悬挑钢结构的介绍，可参见：吕奎江,大型悬挑钢结构施工要点探析[J],建材与装饰,2016(No.9),37-38。
当前连续多层大跨度悬挑钢结构设计越来越多，而在现有技术中，悬挑部分的钢结构和混凝土楼板多采用从下至上的顺序进行施工，但是，由于从下至上施工过程中，上部荷载不断增加并向下传递，使悬挑钢结构下部持续产生Z向位移，进而导致悬挑钢结构下部已浇筑的混凝土楼板开裂，影响建筑质量，严重的会返工维修或者重新施工，不仅延误工期而且增加施工成本。
因此，为解决上述技术问题，提供一种防止建筑连续悬挑层发生位移的结构构造及施工方法。
发明内容
本发明旨在解决上述问题，从而提供一种防止建筑连续悬挑层发生位移的结构构造及施工方法，多个钢桁架之间通过斜腹杆和竖向腹杆进行拉结，形成斜拉转换和空腹桁架结构，对多个钢桁架形成有效支撑；同时混凝土楼板浇筑施工从上到下依次进行，有效减少了钢桁架的Z向位移。
本发明解决所述问题，采用的技术方案是：
一种防止建筑连续悬挑层发生位移的结构构造，所述连续悬挑层设置在混凝土主体结构的外侧面，所述连续悬挑层包括多个钢桁架，在混凝土主体结构其中一侧面的两侧均设置有竖向立柱，两个竖向立柱和混凝土主体结构的侧面在同一竖直面，两个竖向立柱分别和混凝土主体结构间隔设置，多个钢桁架沿混凝土主体结构的高度方向设置在两个竖向立柱之间以及混凝土主体结构的侧面上；所述多个钢桁架包括均呈矩形结构且自下而上顺次设置的第一钢桁架、第二钢桁架、第三钢桁架和第四钢桁架，第一钢桁架、第二钢桁架、第三钢桁架和第四钢桁架的同一侧固定在两个竖向立柱和混凝土主体结构的侧面上，在第一钢桁架、第二钢桁架、第三钢桁架和第四钢桁架的另一侧上设置有多个竖向腹杆；在相邻竖向腹杆之间设置有自上而下倾斜设置第一斜腹杆，相邻第一斜腹杆共同形成倒V型结构；在竖向立柱和竖向腹杆之间以及在混凝土主体结构的侧面和竖向腹杆之间均设置有第二斜腹杆；在第一钢桁架、第二钢桁架、第三钢桁架和第四钢桁架均浇筑有混凝土楼板。
作为优选，本发明更进一步的技术方案为：
所述第一斜腹杆的上端部和下端部的截面均呈矩形结构，相邻第一斜腹杆的上端部固定在相邻第一斜腹杆之间竖向腹杆的两侧，相邻第一斜腹杆的上端部和第三钢桁架相连接并形成第一支撑节点；相邻第一斜腹杆的下端部均贯穿第二钢桁架和第一钢桁架相连接，两个第一斜腹杆的下端部均固定在竖向腹杆的底部上。
两组相邻第一斜腹杆与两组相邻第一斜腹杆之间的竖向腹杆底部固定连接并形成第二支撑节点。
第二斜腹杆自上而下倾斜设置，第二斜腹杆的上端部设置在第三钢桁架的下底面，第二斜腹杆的上端部固定在竖向立柱以及混凝土主体结构的侧面上，第二斜腹杆的下端部设置在第一钢桁架上，第二斜腹杆的下端部和竖向腹杆的底部相连接。
多个竖向腹杆从左到右依次沿钢桁架的长度方向间隔设置，每一个竖向腹杆的底端均设置在第一钢桁架上，每一个竖向腹杆的顶端依次贯穿第二钢桁架、第三钢桁架并固定在第四钢桁架的下底面。
所述第一钢桁架、第二钢桁架、第三钢桁架、第四钢桁架以及多个竖向腹杆共同形成网格状结构。
一种防止建筑连续悬挑层发生位移的结构构造的施工方法，包括以下步骤：
S1、测量放线：待混凝土主体结构施工完成，在多个钢桁架的下方进行测量放线施工，并设置支撑胎架的安装点位；
S2、搭设支撑胎架：在安装点位上进行支撑胎架的安装；
S3、安装竖向立柱：在混凝土主体结构其中一侧面的两侧施工竖向立柱；
S4、多个钢桁架吊装施工：
S4-1、进行第一钢桁架吊装，并在第一钢桁架上铺设钢筋桁架楼承板；
S4-2、在第一钢桁架上安装多个竖向腹杆；
S4-3、进行第二钢桁架吊装，并将第二钢桁架和多个竖向腹杆连接固定；
S4-4、进行第一斜腹杆吊装，多个第一斜腹杆均贯穿第二钢桁架并从左到右依次安装在相邻竖向腹杆之间；
S4-5、进行第二斜腹杆吊装，多个第二斜腹杆均贯穿第二钢桁架并从左到右依次安装在竖向立柱和竖向腹杆之间以及混凝土主体结构的侧面和竖向腹杆之间；
S4-6、在第二钢桁架上铺设钢筋桁架楼承板；
S4-7、进行第三钢桁架的吊装，并将第三钢桁架和多个竖向腹杆连接固定，第三钢桁架和多个第一斜腹杆以及多个第二斜腹杆的上端部相连接，在第三钢桁架上铺设钢筋桁架楼承板；
S4-8、进行第四钢桁架的吊装，并将第四钢桁架和多个竖向腹杆连接固定，在第四钢桁架上铺设钢筋桁架楼承板；
S5、结构卸荷：待多个钢桁架安装完成后，对支撑胎架进行拆除卸荷，使多个钢桁架形成结构自承载状态；
S6、混凝土楼板浇筑：在支撑胎架拆除后，多个钢桁架变形位移稳定后，从上到下依次进行第四钢桁架、第三钢桁架、第二钢桁架以及第一钢桁架上的混凝土楼板浇筑施工即可。
采用上述技术方案的本发明，与现有技术相比，其突出的特点是：
本发明多个钢桁架之间通过斜腹杆和竖向腹杆进行拉结，形成斜拉转换和空腹桁架结构，对多个钢桁架形成有效支撑；同时混凝土楼板浇筑施工从上到下依次进行，有效减少了钢桁架的Z向位移，符合施工要求，不仅降低了混凝土楼板的变形和楼面裂缝的产生，而且保证了混凝土楼板施工的质量。
附图说明
图1是本发明实施例主视结构的示意图；
图2是本发明实施例侧视结构的示意图；
图中：1、竖向立柱；2、第一钢桁架；3、第二钢桁架；4、第三钢桁架；5、第四钢桁架；6、竖向腹杆；7、第一斜腹杆；8、第二斜腹杆；9、第一支撑节点；10、第二支撑节点。
具体实施方式
通过下面对实施例的描述，将更加有助于公众理解本发明，但不能也不应当将申请人所给出的具体的实施例视为对本发明技术方案的限制，任何对部件或技术特征的定义进行改变和/或对整体结构作形式的而非实质的变换都应视为本发明的技术方案所限定的保护范围。
参见图1至图2所示，本发明技术方案如下：
一种防止建筑连续悬挑层发生位移的结构构造，所述连续悬挑层设置在混凝土主体结构的外侧面，所述连续悬挑层包括多个钢桁架，在混凝土主体结构其中一侧面的两侧均设置有竖向立柱1，两个竖向立柱1和混凝土主体结构的侧面在同一竖直面，两个竖向立柱1分别和混凝土主体结构间隔设置，多个钢桁架沿混凝土主体结构的高度方向设置在两个竖向立柱1之间以及混凝土主体结构的侧面上；所述多个钢桁架包括均呈矩形结构且自下而上顺次设置的第一钢桁架2、第二钢桁架3、第三钢桁架4和第四钢桁架5，第一钢桁架2、第二钢桁架3、第三钢桁架4和第四钢桁架5的同一侧固定在两个竖向立柱1和混凝土主体结构的侧面上，在第一钢桁架2、第二钢桁架3、第三钢桁架4和第四钢桁架5的另一侧上设置有多个竖向腹杆6；在相邻竖向腹杆6之间设置有自上而下倾斜设置第一斜腹杆7，相邻第一斜腹杆7共同形成倒V型结构；在竖向立柱1和竖向腹杆6之间以及在混凝土主体结构的侧面和竖向腹杆6之间均设置有第二斜腹杆8；在第一钢桁架2、第二钢桁架3、第三钢桁架4和第四钢桁架5均浇筑有混凝土楼板；第一钢桁架2、第二钢桁架3、第三钢桁架4和第四钢桁架5的构件均采用Q355B、Q390GJ材质，钢筋桁架楼层板上、下弦采用热轧带肋钢筋HRB400级，腹杆钢筋采用冷轧光圆钢筋550级，底模采用0.5mm厚镀锌板，承载力满足浇筑要求，无需搭设模板支撑体系。
所述第一斜腹杆7的上端部和下端部的截面均呈矩形结构，相邻第一斜腹杆7的上端部固定在相邻第一斜腹杆7之间竖向腹杆6的两侧，相邻第一斜腹杆7的上端部和第三钢桁架4相连接并形成第一支撑节点9；相邻第一斜腹杆7的下端部均贯穿第二钢桁架3和第一钢桁架2相连接，两个第一斜腹杆7的下端部均固定在竖向腹杆6的底部上。
两组相邻第一斜腹杆7与两组相邻第一斜腹杆7之间的竖向腹杆6底部固定连接并形成第二支撑节点10。
第二斜腹杆8自上而下倾斜设置，第二斜腹杆8的上端部设置在第三钢桁架4的下底面，第二斜腹杆8的上端部固定在竖向立柱1以及混凝土主体结构的侧面上，第二斜腹杆8的下端部设置在第一钢桁架2上，第二斜腹杆8的下端部和竖向腹杆6的底部相连接。
多个竖向腹杆6从左到右依次沿钢桁架的长度方向间隔设置，每一个竖向腹杆6的底端均设置在第一钢桁架2上，每一个竖向腹杆6的顶端依次贯穿第二钢桁架3、第三钢桁架4并固定在第四钢桁架5的下底面。
所述第一钢桁架2、第二钢桁架3、第三钢桁架4、第四钢桁架5以及多个竖向腹杆6共同形成网格状结构。
一种防止建筑连续悬挑层发生位移的结构构造的施工方法，包括以下步骤：
S1、测量放线：待混凝土主体结构施工完成，在多个钢桁架的下方进行测量放线施工，并设置支撑胎架的安装点位；
S2、搭设支撑胎架：在安装点位上进行支撑胎架的安装；
S3、安装竖向立柱1：在混凝土主体结构其中一侧面的两侧施工竖向立柱1；
S4、多个钢桁架吊装施工：
S4-1、进行第一钢桁架2吊装，并在第一钢桁架2上铺设钢筋桁架楼承板；
S4-2、在第一钢桁架2上安装多个竖向腹杆6；
S4-3、进行第二钢桁架3吊装，并将第二钢桁架3和多个竖向腹杆6连接固定；
S4-4、进行第一斜腹杆7吊装，多个第一斜腹杆7均贯穿第二钢桁架3并从左到右依次安装在相邻竖向腹杆6之间；
S4-5、进行第二斜腹杆8吊装，多个第二斜腹杆8均贯穿第二钢桁架3并从左到右依次安装在竖向立柱1和竖向腹杆6之间以及混凝土主体结构的侧面和竖向腹杆6之间；
S4-6、在第二钢桁架3上铺设钢筋桁架楼承板；
S4-7、进行第三钢桁架4的吊装，并将第三钢桁架4和多个竖向腹杆6连接固定，第三钢桁架4和多个第一斜腹杆7以及多个第二斜腹杆8的上端部相连接，在第三钢桁架4上铺设钢筋桁架楼承板；
S4-8、进行第四钢桁架5的吊装，并将第四钢桁架5和多个竖向腹杆6连接固定，在第四钢桁架5上铺设钢筋桁架楼承板；
S5、结构卸荷：待多个钢桁架安装完成后，对支撑胎架进行拆除卸荷，使多个钢桁架形成结构自承载状态；
S6、混凝土楼板浇筑：在支撑胎架拆除后，多个钢桁架变形位移稳定后，从上到下依次进行第四钢桁架5、第三钢桁架4、第二钢桁架3以及第一钢桁架2上的混凝土楼板浇筑施工即可。
本发明多个钢桁架之间通过斜腹杆和竖向腹杆6进行拉结，形成斜拉转换和空腹桁架结构，对多个钢桁架形成有效支撑；同时混凝土楼板浇筑施工从上到下依次进行，有效减少了钢桁架的Z向位移，符合施工要求，不仅降低了混凝土楼板的变形和楼面裂缝的产生，而且保证了混凝土楼板施工的质量；并且通过仿真分析混凝土楼板施工过程，施工完成态结构最大应力为42.8MPa，小于桁架构件材质强度，最终完成态桁架构件Z向位移为-5.7mm，混凝土楼板由上向下浇筑过程中，Z向位移由-3.5mm增加至-5.7mm，差值仅2.2mm，满足设计、规范要求。
以上所述仅为本发明较佳可行的实施例而已，并非因此局限本发明的权利范围，凡运用本发明说明书及其附图内容所作的等效变化，均包含于本发明的权利范围之内。
Claims (6)
1.一种防止建筑连续悬挑层发生位移的结构构造，所述连续悬挑层设置在混凝土主体结构的外侧面，其特征在于：所述连续悬挑层包括多个钢桁架，在混凝土主体结构其中一侧面的两侧均设置有竖向立柱，两个竖向立柱和混凝土主体结构的侧面在同一竖直面，两个竖向立柱分别和混凝土主体结构间隔设置，多个钢桁架沿混凝土主体结构的高度方向设置在两个竖向立柱之间以及混凝土主体结构的侧面上；所述多个钢桁架包括均呈矩形结构且自下而上顺次设置的第一钢桁架、第二钢桁架、第三钢桁架和第四钢桁架，第一钢桁架、第二钢桁架、第三钢桁架和第四钢桁架的同一侧固定在两个竖向立柱和混凝土主体结构的侧面上，在第一钢桁架、第二钢桁架、第三钢桁架和第四钢桁架的另一侧上设置有多个竖向腹杆；在相邻竖向腹杆之间设置有自上而下倾斜设置第一斜腹杆，相邻第一斜腹杆共同形成倒V型结构；在竖向立柱和竖向腹杆之间以及在混凝土主体结构的侧面和竖向腹杆之间均设置有第二斜腹杆；在第一钢桁架、第二钢桁架、第三钢桁架和第四钢桁架均浇筑有混凝土楼板；还包括施工方法，施工方法包括以下步骤：
S1、测量放线：待混凝土主体结构施工完成，在多个钢桁架的下方进行测量放线施工，并设置支撑胎架的安装点位；
S2、搭设支撑胎架：在安装点位上进行支撑胎架的安装；
S3、安装竖向立柱：在混凝土主体结构其中一侧面的两侧施工竖向立柱；
S4、多个钢桁架吊装施工：
S4-1、进行第一钢桁架吊装，并在第一钢桁架上铺设钢筋桁架楼承板；
S4-2、在第一钢桁架上安装多个竖向腹杆；
S4-3、进行第二钢桁架吊装，并将第二钢桁架和多个竖向腹杆连接固定；
S4-4、进行第一斜腹杆吊装，多个第一斜腹杆均贯穿第二钢桁架并从左到右依次安装在相邻竖向腹杆之间；
S4-5、进行第二斜腹杆吊装，多个第二斜腹杆均贯穿第二钢桁架并从左到右依次安装在竖向立柱和竖向腹杆之间以及混凝土主体结构的侧面和竖向腹杆之间；
S4-6、在第二钢桁架上铺设钢筋桁架楼承板；
S4-7、进行第三钢桁架的吊装，并将第三钢桁架和多个竖向腹杆连接固定，第三钢桁架和多个第一斜腹杆以及多个第二斜腹杆的上端部相连接，在第三钢桁架上铺设钢筋桁架楼承板；
S4-8、进行第四钢桁架的吊装，并将第四钢桁架和多个竖向腹杆连接固定，在第四钢桁架上铺设钢筋桁架楼承板；
S5、结构卸荷：待多个钢桁架安装完成后，对支撑胎架进行拆除卸荷，使多个钢桁架形成结构自承载状态；
S6、混凝土楼板浇筑：在支撑胎架拆除后，多个钢桁架变形位移稳定后，从上到下依次进行第四钢桁架、第三钢桁架、第二钢桁架以及第一钢桁架上的混凝土楼板浇筑施工即可。
2.根据权利要求1所述的防止建筑连续悬挑层发生位移的结构构造，其特征在于：所述第一斜腹杆的上端部和下端部的截面均呈矩形结构，相邻第一斜腹杆的上端部固定在相邻第一斜腹杆之间竖向腹杆的两侧，相邻第一斜腹杆的上端部和第三钢桁架相连接并形成第一支撑节点；相邻第一斜腹杆的下端部均贯穿第二钢桁架和第一钢桁架相连接，两个第一斜腹杆的下端部均固定在竖向腹杆的底部上。
3.根据权利要求2所述的防止建筑连续悬挑层发生位移的结构构造，其特征在于：两组相邻第一斜腹杆与两组相邻第一斜腹杆之间的竖向腹杆底部固定连接并形成第二支撑节点。
4.根据权利要求1所述的防止建筑连续悬挑层发生位移的结构构造，其特征在于：第二斜腹杆自上而下倾斜设置，第二斜腹杆的上端部设置在第三钢桁架的下底面，第二斜腹杆的上端部固定在竖向立柱以及混凝土主体结构的侧面上，第二斜腹杆的下端部设置在第一钢桁架上，第二斜腹杆的下端部和竖向腹杆的底部相连接。
5.根据权利要求1所述的防止建筑连续悬挑层发生位移的结构构造，其特征在于：多个竖向腹杆从左到右依次沿钢桁架的长度方向间隔设置，每一个竖向腹杆的底端均设置在第一钢桁架上，每一个竖向腹杆的顶端依次贯穿第二钢桁架、第三钢桁架并固定在第四钢桁架的下底面。
6.根据权利要求5所述的防止建筑连续悬挑层发生位移的结构构造，其特征在于：所述第一钢桁架、第二钢桁架、第三钢桁架、第四钢桁架以及多个竖向腹杆共同形成网格状结构。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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