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高層爬架施工中風荷載影響架體變形的重要因素

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高層爬架施工中風荷載影響架體變形的重要因素

發布日期:2019-01-15 作者: 點擊:

高層爬架施工中風荷載是影響架體變形的重要因素,風荷載作用下爬架設計易滿足承載力要求卻難滿足變形的要求。對此采用SAP2000 有限元分析軟件,研究不同風荷載效應組合下爬架架下面讓重慶鈞躍爬架網給大家介紹相關內容。


風荷載作用下爬架架體變形性能的有限元數值模


風荷載作用下爬架架體變

【摘要】高層爬架施工中風荷載是影響架體變形的重要因素,風荷載作用下爬架設計易滿足承載力要求卻難滿足變形的要求。對此采用SAP2000 有限元分析軟件,研究不同風荷載效應組合下爬架架體的變形特性,分析得出架體變形的規律性,以此為基礎探討架體與結構拉結作用及改變導軌截面這兩種方法對減小變形的實用性。所得結論對深入理解風荷載作用下的爬架架體的變形是非常有實踐意義的。


1 引言

施工爬架是附著支撐于高層、超高層結構上,可隨工程結構施工逐層爬升,又可滿足外墻裝飾作業要求實現逐層下降的輔助施工外腳手架。因其可同時滿足結構施工、安裝施工、裝修施工,近年來得到了廣泛應用[1]。超高層結構施工中,氣壓場隨高度不變時,風速隨高度而增大,風荷載標準值也呈正比增長[2]。爬架在使用與升降階段,高層結構外立面的復雜性與架體連接的薄弱引起架體在風荷載作用下側向位移超出規范規定限制,造成施工中的安全隱患,甚至發生危險事故。


現有的施工安全軟件,對爬架的計算基于的是特定爬架架體,計算內容多為架體的承載力與穩定驗算,豎直方向撓度驗算,未給出風荷載作用下側向或者順風向的變形,風荷載作用下爬架設計易滿足承載力要求卻難滿足變形的要求。本文采用SAP2000 有限元分析軟件[3]對不同工況下風荷載效應組合的爬架架體進行數值模擬,目的在于找出風荷載作用下架體變形的規律,探討減小變形的合理方法,力求解決超高層施工中的變形過大的問題。


2 模型建立與加載方案設計

2.1 架體模型基本信息

1)荷載信息

某工程框架剪力墻結構,結構高度150m,施工荷載的取值參照《建筑荷載設計規范》[2]與《建筑施工工具式腳手架安全技術規范》[4],其中風荷載信息中基本風壓取0。3kN/m2,升降及墜落工況時取0。25kN/m2,地面粗糙度取C 類。


2)架體構造信息

架體高14.4m,寬9m;其中主框架高12.6m,頂部懸挑操作架1.8m;兩提升點間距6m。架體按照步高1.8m,立桿間距1.5m 設置腳手架與水平桁架;剪刀撐與防護系統參照《建筑施工工具式腳手架安全技術規范》的構造要求(見圖1)。


主框架設置三套附著支撐裝置,分別位于架體高1。8m、5。4m、9m 的位置。架體連接信息:主框架豎向結構與橫桿剛性連接,與橫道斜桿鉸接,上下框架拼接為剛性連接;架體其余的連接為鉸接。


風荷載是影響高層爬架施工的重要影響因素,采用SAP2000 有限元分析軟件對不同工況下風荷載效應組合的爬架架體進行數值模擬,分析架體變形的規律,探討減小變形的合理方法,得出以下幾點結論:


1)電動爬架的大位移均出現在腳手架頂層,腳手架懸臂段越長,位移越大;腳手架傾角越大,位移越大。因此控制懸臂端操作架的側向位移是電動爬架高處施工安全的關鍵。


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