论文部分内容阅读
摘要：在当前社会发展的过程中，城市化建设随着土地资源利用率的不断降低而逐步的朝着高层和郊区发展。由于在郊区城市化建设过程中的种种不利因素，在当前的城市建设过程中还是以高层建筑为主，这样合理利用空间的同时又避免造成土地资源的浪费。超高层办公楼已成为当前办公建筑的主要方式，本文就超高层办公楼钢构件吊装施工进行详细的阐述，并进行深入的分析与总结。
关键词：办公楼；钢构件
钢管混凝土结构融合了钢结构与钢筋混凝土结构的优点，是当前高层建筑施工设计过程的主要结构类型。由于其各个方面的优点与优势，在当前高层建筑中被广泛的应用。当前钢管混凝土结构应用广泛，施工实践丰富，但吊装部分论述较少。在当前高层建筑的设计中，首先要保证建筑施工的安全使用、技术先进和经济合理等多个方面的原则。在这些原则的基础上结合当前实际情况对建筑进行严格的设计流程和规范的设计过程。
一、高层办公楼的设计背景
在当前建筑的设计中首先要注重建筑物的设计功能，在设计中首先要满足办公特点，如果不能满足办公楼所要具备的特点，那么不管施工多么的好，设计多么的巧妙。构造的夜只能是非楼。在设计施工的过程中要保证使用的安全，避免由于各个因素造成的钢构件隐患和质量问题。钢结构是高层建筑的主要承压者，更是建筑过程中质量的保证和前提基础，因此在设计和施工的过程中要注重各种原则和质量的控制。
二、吊装的施工要求
钢结构吊装是当前超高层建筑和高层建筑的主要成分，是通过对其进行设计和施工来保证和调整建筑结构设计的主要基础和前提。在建筑工程垂直运输规划的过程中首先要注重钢结构吊装，本工程垂直运输规划，应首先考虑钢结构吊装，其次满足土建材料、机电设备的运输需要。在高层建筑施工的工程中，各种材料的运输是施工的难点和制约因素，因此在吊装的建设是不可替代的一个过程，起在设计和施工的过程中，需要满足的要求是必须保证吊装在施工的过程中没有盲区，吊装能够覆盖到所有的钢管柱位置；在施工中减少吊装量以加快工程进度；施工能够使用地下室与上部施工的各种不同特点，便于将构件从堆场转运到办公楼；满足其他材料(如混凝土)与设备运输需要；在施工中要做到经济的合理利用，设备供应过程中各种布置合理。
三、起重机的布置与选择
在工程施工的过程中，起重机是不可替代的机械，是高层建筑在施工的过程中对各种材料进行运输的主要器械。在其中既得选择过程中，高层建筑一般都选用塔式起重机，包括单塔还是群塔，在施工中，塔机的选型，定位以及塔机在使用过程中的各种参数和内容都是保证工程正常施工的前提和基础，是提高工程质量，缩短施工周期的主要方法。常规做法，由塔机生产率，及平面分区可确定塔机数量；由场地条件、建筑平面尺寸，建筑高度，混凝土吊斗重量可估算臂长，起升高度，臂端最大吊重等参数。但钢管混凝土结构的质量分布在平面上不连续，其塔机选择与钢筋混凝土结构相比，较为复杂。
四、抗震设计的基本原则有哪些？
为了使用高层建筑有足够的抗震能力，达到小震不坏，中震可修，大震不倒的要求，应考虑下述的抗震设计基本原则。
（1）合理选择结构体系。对于钢筋混凝土结构，一般来说纯框架结构抗震能力较差，框架-剪力墙结构性能较好，剪力墙结构和筒体结构具有良好的空间整体性，刚度也较大，历次地震中震害都较小。
（2）平面布置力求简单、规则、对称，避免应力集中的凹角和狭长的缩颈部位，避免在凹角和端部设置楼电梯间；避免楼电梯间偏置，以免产生扭转的影响。
（3）竖向体型尽量避免外挑，内收也不宜过多、过急、力求刚度均匀渐变，避免产生变形集中。
（4）结构的承载力、变形能力和刚度要均匀连续分布，适应结构的地震反应要求。某一部位过强、过刚也会使其他楼层形成相对薄弱环节而导致破坏。顶层、中间楼层取消部分墙柱形成大空间层后，要调整刚度并采取构造加强措施。底层部分剪力墙变为框支柱或取消部分柱子后，比上层刚度消弱更为不利，应专门考虑抗震措施。
不仅主体结构，而且非结构墙体（特别是砖砌体填充墙）的不规则、不连续布置也可能引起刚度的突变。
（5）高层建筑突出屋面的塔楼必须具有足够的承载力和延性，以承受高振型产生的鞭梢效应影响。必要时可以采用钢结构或型钢混凝土结构。
（6）在设计上的构造上实现多道设防。如框架结构采用强弱梁设计，梁屈服后柱仍能保持稳定，框架-剪力墙结构设计成连梁首先屈服，然后是墙肢，框架作为第三道防线，剪力墙结构通过构造措施保证连梁先屈服，并通过空间整体性形成高次超静定等。
（7）合理设置防震缝。一般情况下宜采取高速平面形状与尺寸，加强构造措施，设置后浇带等方法尽量不设缝、少设缝。必须设缝时必须保证有足够的宽度。
（8）节点的承载力和刚度要与构件的承载力与刚度相适应。节点的承载力应大于构件的承载力。要从构造上采取措施防止反复荷载作用下承载力和刚度过早退化。装配式框架和大板结构必须加强节点的连接结构。
五、主要质量、安全保证措施
钢结构吊装应严格执行各项质量安全措施。此外，吊架卷扬机等吊装设备由总配电箱专线供电。每次吊装前应检查限位开关，超载、超速等保护装置，保证其灵敏可靠。柱吊耳必须在工厂制作完成，以保证吊装准确定位。吊架组装完毕后，拉力试验合格方可投入使用。
汽车吊、塔机与吊架之间夺吊时，应保证汽车吊中心与吊臂，塔机回转中心、吊臂与小车，吊架顶的定滑轮两两在同一个垂直平面上，避免侧向力的产生。汽车吊决不能抗侧向力。
柱四周对称点焊临时固定，确定安全后，吊钩方可摘除。为防止施焊时柱口变形引起偏差，钢管柱段接缝必须对称反向施焊，吊耳临时固定必须在焊缝冷却后方可拆除。
六、实施效果与总结
现本工程办公楼已施工至主体结构九层，以上措施经现场实施，效果良好。精心组织后，每层钢管柱段吊装需塔机半个台班左右，加上劲性梁吊装在1个台班以内，标准层每层结构工期能控制在八天。对本工程钢管混凝土结构的吊装施工总结如下：
钢管柱段的分段情况为吊装的前提。本工程基本按楼层分段下料制作，牛腿现场焊接。但应综合考虑构造與运输要求。
钢管混凝土结构施工中，内爬式塔机能充分利用其吊装能力。不考虑堆场因素，本工程QTZ120内爬式塔机的起重能力，接近QTZ200附墙式塔机。如采用QTZ200内爬式塔机，可以考虑钢管柱三层一吊的方案，对工期相当有利，且减少大量的焊接。
吊架（扒杆）吊装是有效的辅助吊装方式，对局部超重、超长、超大构件以及吊装死角等优势明显，但应注意其构造措施。如本工程采用吊架辅助QTZ120内爬式塔机，可进一步降低成本。
本工程QTZ160附墙式塔机起重能力稍有不足，远端柱采用一层两吊。但该塔机的选择成本优势明显，且设备容易供应。
关键词：办公楼；钢构件
钢管混凝土结构融合了钢结构与钢筋混凝土结构的优点，是当前高层建筑施工设计过程的主要结构类型。由于其各个方面的优点与优势，在当前高层建筑中被广泛的应用。当前钢管混凝土结构应用广泛，施工实践丰富，但吊装部分论述较少。在当前高层建筑的设计中，首先要保证建筑施工的安全使用、技术先进和经济合理等多个方面的原则。在这些原则的基础上结合当前实际情况对建筑进行严格的设计流程和规范的设计过程。
一、高层办公楼的设计背景
在当前建筑的设计中首先要注重建筑物的设计功能，在设计中首先要满足办公特点，如果不能满足办公楼所要具备的特点，那么不管施工多么的好，设计多么的巧妙。构造的夜只能是非楼。在设计施工的过程中要保证使用的安全，避免由于各个因素造成的钢构件隐患和质量问题。钢结构是高层建筑的主要承压者，更是建筑过程中质量的保证和前提基础，因此在设计和施工的过程中要注重各种原则和质量的控制。
二、吊装的施工要求
钢结构吊装是当前超高层建筑和高层建筑的主要成分，是通过对其进行设计和施工来保证和调整建筑结构设计的主要基础和前提。在建筑工程垂直运输规划的过程中首先要注重钢结构吊装，本工程垂直运输规划，应首先考虑钢结构吊装，其次满足土建材料、机电设备的运输需要。在高层建筑施工的工程中，各种材料的运输是施工的难点和制约因素，因此在吊装的建设是不可替代的一个过程，起在设计和施工的过程中，需要满足的要求是必须保证吊装在施工的过程中没有盲区，吊装能够覆盖到所有的钢管柱位置；在施工中减少吊装量以加快工程进度；施工能够使用地下室与上部施工的各种不同特点，便于将构件从堆场转运到办公楼；满足其他材料(如混凝土)与设备运输需要；在施工中要做到经济的合理利用，设备供应过程中各种布置合理。
三、起重机的布置与选择
在工程施工的过程中，起重机是不可替代的机械，是高层建筑在施工的过程中对各种材料进行运输的主要器械。在其中既得选择过程中，高层建筑一般都选用塔式起重机，包括单塔还是群塔，在施工中，塔机的选型，定位以及塔机在使用过程中的各种参数和内容都是保证工程正常施工的前提和基础，是提高工程质量，缩短施工周期的主要方法。常规做法，由塔机生产率，及平面分区可确定塔机数量；由场地条件、建筑平面尺寸，建筑高度，混凝土吊斗重量可估算臂长，起升高度，臂端最大吊重等参数。但钢管混凝土结构的质量分布在平面上不连续，其塔机选择与钢筋混凝土结构相比，较为复杂。
四、抗震设计的基本原则有哪些？
为了使用高层建筑有足够的抗震能力，达到小震不坏，中震可修，大震不倒的要求，应考虑下述的抗震设计基本原则。
（1）合理选择结构体系。对于钢筋混凝土结构，一般来说纯框架结构抗震能力较差，框架-剪力墙结构性能较好，剪力墙结构和筒体结构具有良好的空间整体性，刚度也较大，历次地震中震害都较小。
（2）平面布置力求简单、规则、对称，避免应力集中的凹角和狭长的缩颈部位，避免在凹角和端部设置楼电梯间；避免楼电梯间偏置，以免产生扭转的影响。
（3）竖向体型尽量避免外挑，内收也不宜过多、过急、力求刚度均匀渐变，避免产生变形集中。
（4）结构的承载力、变形能力和刚度要均匀连续分布，适应结构的地震反应要求。某一部位过强、过刚也会使其他楼层形成相对薄弱环节而导致破坏。顶层、中间楼层取消部分墙柱形成大空间层后，要调整刚度并采取构造加强措施。底层部分剪力墙变为框支柱或取消部分柱子后，比上层刚度消弱更为不利，应专门考虑抗震措施。
不仅主体结构，而且非结构墙体（特别是砖砌体填充墙）的不规则、不连续布置也可能引起刚度的突变。
（5）高层建筑突出屋面的塔楼必须具有足够的承载力和延性，以承受高振型产生的鞭梢效应影响。必要时可以采用钢结构或型钢混凝土结构。
（6）在设计上的构造上实现多道设防。如框架结构采用强弱梁设计，梁屈服后柱仍能保持稳定，框架-剪力墙结构设计成连梁首先屈服，然后是墙肢，框架作为第三道防线，剪力墙结构通过构造措施保证连梁先屈服，并通过空间整体性形成高次超静定等。
（7）合理设置防震缝。一般情况下宜采取高速平面形状与尺寸，加强构造措施，设置后浇带等方法尽量不设缝、少设缝。必须设缝时必须保证有足够的宽度。
（8）节点的承载力和刚度要与构件的承载力与刚度相适应。节点的承载力应大于构件的承载力。要从构造上采取措施防止反复荷载作用下承载力和刚度过早退化。装配式框架和大板结构必须加强节点的连接结构。
五、主要质量、安全保证措施
钢结构吊装应严格执行各项质量安全措施。此外，吊架卷扬机等吊装设备由总配电箱专线供电。每次吊装前应检查限位开关，超载、超速等保护装置，保证其灵敏可靠。柱吊耳必须在工厂制作完成，以保证吊装准确定位。吊架组装完毕后，拉力试验合格方可投入使用。
汽车吊、塔机与吊架之间夺吊时，应保证汽车吊中心与吊臂，塔机回转中心、吊臂与小车，吊架顶的定滑轮两两在同一个垂直平面上，避免侧向力的产生。汽车吊决不能抗侧向力。
柱四周对称点焊临时固定，确定安全后，吊钩方可摘除。为防止施焊时柱口变形引起偏差，钢管柱段接缝必须对称反向施焊，吊耳临时固定必须在焊缝冷却后方可拆除。
六、实施效果与总结
现本工程办公楼已施工至主体结构九层，以上措施经现场实施，效果良好。精心组织后，每层钢管柱段吊装需塔机半个台班左右，加上劲性梁吊装在1个台班以内，标准层每层结构工期能控制在八天。对本工程钢管混凝土结构的吊装施工总结如下：
钢管柱段的分段情况为吊装的前提。本工程基本按楼层分段下料制作，牛腿现场焊接。但应综合考虑构造與运输要求。
钢管混凝土结构施工中，内爬式塔机能充分利用其吊装能力。不考虑堆场因素，本工程QTZ120内爬式塔机的起重能力，接近QTZ200附墙式塔机。如采用QTZ200内爬式塔机，可以考虑钢管柱三层一吊的方案，对工期相当有利，且减少大量的焊接。
吊架（扒杆）吊装是有效的辅助吊装方式，对局部超重、超长、超大构件以及吊装死角等优势明显，但应注意其构造措施。如本工程采用吊架辅助QTZ120内爬式塔机，可进一步降低成本。
本工程QTZ160附墙式塔机起重能力稍有不足，远端柱采用一层两吊。但该塔机的选择成本优势明显，且设备容易供应。