[发明专利]三维仿真型钢复合悬挑支模高空大跨度预应力梁施工工艺

说明书

技术领域

本发明涉及预应力梁施工工艺，具体而言，涉及一种三维仿真型钢复合悬挑支模高空大跨度预应力梁施工工艺，属于建筑施工技术领域。

背景技术

公共建筑和超高层的住宅楼的大跨度中庭，有时会达到十多层以上，以达到空旷、通透、视野开阔的建筑效果；在两栋或几栋成排的高层，超高层建筑的塔楼设计要求在半空中通过钢筋混凝土结构再次联成一个整体，利用空洞的效果实现环境的通透和视觉的变化，以立面的明暗和空间的虚实，突出建筑物的雄姿风韵。这样的结构往往在设计中采用了大截面大跨度预应力梁，该悬挑预应力梁的施工特点是：跨度大、高度高、施工荷载大，施工难度高。

本申请在先授权专利“大跨度挑檐模板支撑施工方法”(专利号为：ZL 2011 1 01650007.5)虽然对于挑檐模板有一定的作用，但是在面对跨度超过3000mm的悬挑模板就存在结构不够牢固，施工危险性高的缺陷。

如何研究一种三维仿真型钢复合悬挑支模高空大跨度预应力梁施工工艺，能够在提高工作效率的同时降低施工成本，保证施工质量和施工安全，成为研究的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供了一种保证施工质量和施工安全的三维仿真型钢复合悬挑支模高空大跨度预应力梁施工工艺。

为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：

本发明涉及三维仿真型钢复合悬挑支模高空大跨度预应力梁施工工艺，其特征在于所述的悬挑支模预应力梁位于n+3层，两端与垂直方向的梁相连，其下部用立杆支撑，立杆的底部位于n+1层的工字钢之上，工字钢的一端与n+1层的梁可拆卸的固定，另一端悬挑于楼板外，工字钢悬挑部分的下方焊接有内侧支杆和外侧支杆，内侧支杆的另一端与n层楼板上的预埋件固定，外侧支杆与n层的外侧梁固定，内侧支杆和外侧支杆通过连接杆连接，斜拉索一端固定在n+2层的外侧梁上，斜拉索的另一端与工字钢的悬挑部分相连，n为大于1的整数；

所述的施工工艺包括借助ABAQUS有限元软件通过三维数值仿真模拟，对内侧支杆、外侧支杆和连接杆的固定及支撑点的位置、钢型、斜拉索的布点进行优化；并在混凝土浇筑过程中，对工字钢进行时时变形观测。

在本发明的一个优选实施方式中，在预应力梁两端及跨中适当设置排气孔，部分兼做灌浆孔，灌浆孔用于向管道中灌水泥浆，孔径不小于16mm。

在本发明的一个优选实施方式中，所述的n为大于等于10的整数。

在本发明的一个优选实施方式中，所述的立杆通过横杆固定。

在本发明的一个优选实施方式中，所述的工字钢悬挑部分的长度在3000mm以上。

在本发明的一个优选实施方式中，所述内侧支杆、外侧支杆和连接杆为工字钢、槽钢或角铁。

在本发明的一个优选实施方式中，内侧支杆、外侧支杆和连接杆的固定及支撑点的位置、钢型、斜拉索的布点符合ABAQUS有限元软件的优化结果。

本发明借助ABAQUS有限元仿真软件，通过三维数值仿真模拟，将建筑物梁、板、柱承载及变形控制在允许范围内，依据支撑系统的稳定性及变形，对固定及支撑点的位置、型钢及钢管杆件的合理选型、斜拉索的布点及拉力控制等进行优化分析，并在模板搭设及混凝土浇筑中根据变形检测结果，动态调整模板搭设及支撑，充分利用建筑物梁板柱结构构件作为悬挑支模的固定端及支撑点，安装悬挑工字钢，用槽钢斜撑、钢丝绳卸载等方法形成高空大截面混凝土悬挑结构的模板支撑系统的工作平台。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明三维仿真型钢复合悬挑支模预应力梁示意图，其中1为n层楼板及其外侧梁，2为n+1层楼板及其外侧梁，3为n+2层楼板，4为n层楼板上的预埋件；5为内侧支杆，6为外侧支杆，7为连接杆，8为工字钢，9为斜拉索，10为n+2层的外侧梁，11为立杆，12为悬挑支模预应力梁，13为n+3层楼板。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。