大跨及高层建筑施工 第07章

7.1结构体系结构体系是指建筑承重结构布置、设置角度而言.一、框架结构framestructure——由梁和柱以刚接或铰接相连接而构成承重体系的结构.7.主体混凝土结构工程施工二、剪力墙结构shearwallstructrue——由剪力墙组成的承受竖向和水平作用的结构.三、框架-剪力墙结构frame–shearwallstructrue——由框架和剪力墙共同承受竖向和水平作用的结构.四、筒体结构tubestructure——由竖向筒体为主组成承受竖向和水平作用的高层建筑结构.(一)单筒结构(二)框筒结构(三)筒中筒结构(四)成束筒结构A级高度钢筋混凝土高层建筑的最大适用高度(m)抗震设防烈度结构体系非抗震设计6度7度8度9度框架7060554525框架—剪力墙14013012010050全部落地剪力墙15014012010060部分框支剪力墙13012010080不应采用框架—核心筒16015013010070筒中筒20018015012080板柱—剪力墙70403530不应采用剪力墙B级高度钢筋混凝土高层建筑的最大适用高度(m)抗震设防烈度结构体系非抗震设计6度7度8度框架—剪力墙170160140120全部落地剪力墙180170150130部分框支剪力墙150140120100框架—核心筒220210180140筒中筒300280230170剪力墙7.2混凝土结构模板体系一、组合钢模板二、大模板三、滑升模板四、爬升模板五、早拆模板体系一、组合钢模板compositesteel-form优点：通用性强，装拆灵活、搬运方便、节省用工；浇筑的构件尺寸准确、棱角整齐、表面光滑模板周转次数多；大量节约木材。缺点：一次投资大，浇筑成型的混凝土表面过于光滑，不利于表面装修等。(一)组成和构造:组合钢模板钢模板配件连接件支承件二、大模板large-areaformwork大模板——模板尺寸和面积较大且有足够承载能力,整装整拆的大型模板(一)大模板建筑的结构类型1.内、外墙全现浇类型2.“内浇外挂”类型——内墙现浇混凝土,外墙挂板3.“内浇外砌”类型——内墙现浇混凝土,外墙砌砖三、滑升模板滑升模板施工slipformingconstruction——以滑模千斤顶、电动提升机或手动提升器为提升动力，带动模板（或滑框）沿着混凝土（或模板）表面滑动而成型的现浇混凝土结构的施工方法的总称、简称滑模施工。(一)特点:1.机械化程度高2.结构整体性好3.施工速度快4.节约模板和劳动力、有利于安全施工(二)应用:高层、超高层建筑物及高耸构筑物(储仓、水塔、烟囱、竖井等).(三)组成和构造:模板系统——模板、围圈、提升架操作平台系统——操作平台、料台、内外吊脚手提升系统——支承杆、千斤顶、液压控制台、组成油路系统施工精度控制系统——各种观测与控制设施水、电配套系统——包括动力、照明、信号、广播、通讯及水泵、管路设施等。1.模板压轧钢模高度:H=0.9～1.2m钢模尺寸焊接钢模宽度:b≤0.5m2.围圈:角钢:L75～L80槽钢:[8～[10工字钢:工10为便于脱模,模板在安装时应形成上小下大的倾斜度.一般单面倾斜度为0.1～0.3%,模板2/3高度处的净间距为结构截面的厚度.（0.1～0.3%）H3.提升架:双横梁式单横梁式4.操作平台:5.内外吊脚手6.支承杆:支承杆又称爬杆,它既是液压千斤顶爬升轨道,又是滑模装置的承重支柱,承受施工过程中的全部荷载.支承杆一般采用Φ25的圆钢,或Φ48*3.5焊接钢管.支承杆的连接方式有:丝扣连接、榫接和剖口焊接.7.千斤顶:液压千斤顶又称穿心式液压千斤顶或爬升器.滚珠式:GYD-35型、GSD-35型、GYD-60型楔块式:QYD-35型、QYD-60型、QYD-100型松卡式:SQD-90-35型混合式:QGYD–60型分类液压千斤顶技术参数型号与参数项目单位GYD-35滚珠式GYD-60滚珠式QYD-35楔块式QYD-60楔块式QYD-100楔块式QGYD-60滚珠楔块混合式SQD-90-35松卡式GSD-35松卡式额定起重机t363610693工作起重机t1.531.53534.51.5理论行程mm3535353535353535实际行程mm16～3020～3019～3220～3020～3020～3020～3016～30工作压力MPa88888888自重kg1325142536253113.5外形尺寸mm160*160*245160*160*400160*160*280160*160*430180*180*440160*160*420202*176580160*160*300适用支承杆mmφ25圆钢φ48*3.5钢管φ25(三瓣)φ25(四瓣)φ48*3.5钢管φ48*3.5钢管φ48*3.5钢管φ48*3.5钢管φ25圆钢底座安装尺寸mm120*120120*120120*120120*120135*135120*120140*140120*1208.液压控制台:液压控制台是液压传动系统的控制中心,是整套滑模装置的心脏.它主要由电动机、齿轮、油泵、溢流阀、换向阀、分油器和油箱等组成.9.油路系统:油路系统是连接控制台到千斤顶的液压通路,主要由油管、管接头、分油器和截止阀等组成.(四)施工工艺:●工艺流程图:模板系统组装绑扎钢筋插入支承杆浇筑混凝土模板滑升1.钢筋的绑扎:水平钢筋的长度:≤7.0m竖向钢筋的长度:≤5.0m操作平台组装安装液压控制台安装千斤顶安装吊脚手和安全网2.混凝土的浇筑:用于滑模施工的混凝土，应事先做好混凝土配比的试配工作，其性能除应满足设计所规定的强度、抗渗性、耐久性以及季节性施工等要求外，尚应满足下列规定:（1）混凝土早期强度的增长速度，必须满足模板滑升速度的要求；（2）必须均匀对称交圈浇灌,并应有计划、均匀地变换浇灌方向；（3）每次浇灌的厚度不宜大于200mm.混凝土的出模强度应控制在0.2～0.4MPa或混凝土贯入阻力值在0.30～1.05kN/cm²；采用滑框倒模施工的混凝土出模强度不得小于0.2MPa3.模板的滑升:(1)初滑阶段:模板的初次滑升称为初滑.一般可在混凝土浇筑至模板高度的60%～70%,且第一层混凝土的强度达到0.2～0.4MPa时进行初滑.(2)正常滑升阶段:模板的初升完成后即可进入正常滑升阶段.模板的滑升速度按下列规定确定:①按混凝土出模强度控制时:v1=式中:v1——模板滑升速度(m/h);H——模板高度(m);h0——每个浇筑层厚度(m);a——混凝土浇筑后,其表面到模板上口的距离,取0.05～0.10(m);T——混凝土达到出模强度所需的时间(h).H–h0-aT②按支撑杆的受压稳定控制时:A.对于Φ25圆钢支承杆：v2=+10.5T1⋅√K⋅P0.6T1式中:v2——模板滑升速度(m/h);P——单根支撑杆的荷载(kN);T1——混凝土强度达到0.7～1.0MPa所需的时间(h).K——安全系数,取K=2.0.式中:T2——混凝土强度达到2.5MPa所需的时间(h)取:v=min[v1v2]在常温下,滑升速度v=150～300mm/h(3)末滑阶段末滑阶段,即模板完成滑升的阶段.B.对于Φ48*3.5钢管支承杆：v2=+26.5T2⋅√K⋅P0.6T2(五)模板设计:1.荷载计算:（1）模板系统、操作平台系统的自重（按实际重量计算）荷载标准值；（2）操作平台上的施工荷载标准值；（3）操作平台上设置的垂直运输设备运转时的额定附加荷载标准值；（4）卸料对操作平台的冲击力，以及向模板内倾倒混凝土时混凝土对模板的冲击力标准值；当采用料斗向平台上直接卸混凝土时,混凝土对平台卸料点产生的集中荷载标准值,可按下式计算:Wk=γ[(hw+h)A1+B]式中:Wk——混凝土对平台卸料点产生的集中荷载标准值(kN);γ——混凝土的重力密度(kN/m³);hw——料斗内混凝土上表面至料斗口的最大高度(m);h——料斗口至平台卸料点的最大高度(m);A1——卸料口的面积(m²);B——卸料口下方可能堆存的最大混凝土量(m³).(5)混凝土对模板的侧压力标准值:振捣混凝土时的侧压力标准值。对于浇筑在800mm左右的侧压力分布如图.其侧压力合力取5.0～6.0kN/m,合力作用点约在2/5Hp处.(6)模板滑升时混凝土与模板之间的摩阻力标准值:钢模板1.5～3.0kN/m²(7)风荷载标准值：按《建筑结构荷载规范》GB50009的规定采用，模板及其支架的抗倾倒系数不应小于1.15.2.支承杆允许承载力计算:（1）当采用Φ25圆钢支承杆：P0=式中:P0——支承杆允许承载力(kN);a40EJK(L0+95)²E——支承杆的弹性模量(kN/mm²);J——支承杆的截面惯性矩(mm4);K——安全系数,取值应不小于2.0;a——工作条件系数,按下式采用.L0——支承杆脱空长度(mm).(从混凝土上表面至千斤顶下卡头距离)工作条件整体式刚性平台分割式平台a0.70.83.千斤顶数量n:nmin=(个)式中:N——总垂直荷载(kN),应取所有竖向荷载之和。P0——单个千斤顶或支承杆的允许承载力(kN),按支承杆允许承载力或千斤顶的允许承载力(为千斤顶额定提升能力的二分之一),两者中取其较小者.NP0（2）当采用Φ48*3.5钢管支承杆：P0=（a/K）*(99.6-0.22L)式中:L——支承杆长度（mm）4.滑模系统的传力分析:操作平台及施工荷载混凝土的侧压力和摩阻力模板围圈提升架千斤顶支承杆混凝土墙体5.模板高度的确定:Hmin≥v1T+h0+a式中:Hmin——模板的最小高度(mm).(六)滑模施工对工程设计的要求:1.对建筑设计的要求2.对结构设计的要求(1)变截面的处理:调整丝杠法衬模板法平移提升立柱法模板双挂钩法(2)结构构件截面尺寸的确定结构截面尺寸应符合下列规定：A钢筋混凝土墙体的厚度不应小于140mm；B圆形变截面筒体结构的筒壁厚度不应小于160mm；C轻骨料混凝土墙体的厚度不应小于180mm；D钢筋混凝土梁的宽度不应小于200mm；E钢筋混凝土矩形柱短边不应小于300mm，长边不应小于400mm.(3)尽量利用支承杆作为结构受力钢筋,以减少用钢量.(七)滑模施工的质量控制:1.支承杆的弯曲(1)在混凝土内部弯曲(2)在混凝土外部弯曲2.滑模施工的精度控制限位调平器控制法限位阀控制法截止阀控制法激光自动调平器控制法平台倾斜法导向纠偏控制法外力法双千斤顶法变位纠偏器纠正法剪力撑纠扭法水平度控制垂直度控制3.滑模施工工程混凝土结构的允许偏差项目允许偏差(mm)轴线间的相对位移5≤5m55m半径的0.1%,不得大于10高层±5多层±10全高±30层高小于或等于5m5层高大于5m层高的0.1%高度小于10m10高度大于或等于10m高度的0.1%,不得大于30墙、柱、梁、壁截面尺寸+8,-5抹灰8不抹灰5门窗洞口及预留洞口位置偏差15预埋件位置偏差20表面平整(2m靠尺检查)全高每层垂直度每层标高圆形筒壁结构半径四、爬升模板:爬升模板简称爬模,是一种在楼层间翻转靠自行爬升、不需起重机吊运的工具式模板.有架爬模(即模板爬架子、架子爬模板)分类无架爬模(即模板爬模板)(一)有架爬模1.组成(1)模板:与大模板的构造相似.(2)爬升支架:由支撑架、附墙架、挑横梁、千斤顶架等组成.(3)爬升设备:有倒链、电动葫芦、单作用液压千斤顶、双作用千斤顶等.2.工艺流程:(二)无架爬模:1.构造:2.施工工艺:模板就位,浇筑混凝土→甲型模板爬升→乙型模板爬升,就位,浇筑混凝土(三)爬架的计算:水平荷载:风荷载1.荷载分类:垂直荷载:模板的重量、脚手架的重量、施工荷载及爬架自重乙甲乙甲乙(a)乙甲乙甲乙(b)乙甲乙甲乙(c)无爬架爬模的工艺流程(a)模板就位,浇筑混凝土;(b)甲型模板爬升;(c)乙型模板爬升,就位,浇筑混凝土2.荷载计算:(1)支撑架的轴力P:P=P1+P2+P3(kN)式中:P1——模板自重(kN)P2——支撑架自重(kN)P3——悬挂脚手架、安全网等荷载(k