[发明专利]一种大跨度异形钢结构建筑及其支撑装置以及施工方法

说明书

本发明提供了一种大跨度异形钢结构建筑及其支撑装置以及施工方法，建筑包括带向上倾斜斜柱的钢框架‑剪力墙结构体系，所述斜柱与竖直方向的倾斜角度为18.1°‑53.28°；单向钢‑砼组合梁结构体系，所述组合梁的主梁跨度为29‑34m；所述钢框架‑剪力墙结构体系与单向钢‑砼组合梁结构体系相邻。本发明提供的大跨度异形钢结构建筑，基于建筑美学设计将其设置为大跨度异形结构，结构形式复杂，其斜柱的倾斜角度大，主梁跨度大，本发明提供的施工方法，解决了大斜柱钢结构的施工、大跨度钢结构的施工、钢结构临时支撑的搭设及卸荷拆除等工程施工难题，形成一套相对完整的复杂异形钢结构施工技术，并为今后的钢结构工程施工提供技术指导。

技术领域

本发明涉及建筑领域，尤其涉及一种大跨度异形钢结构建筑、钢结构建筑施工方法、钢结构建筑支撑装置以及支撑装置的施工方法。

背景技术

钢结构作为绿色建筑、节能建筑，其优势在于钢结构有利于工业化和产业化的生产，施工周期短，能有效提高资金投资的效益和施工现场文明。从材料性能上分析，钢结构具有重量轻、体量小的特点，有利于提高建筑的空间利用率，并且钢结构延性大因此抗震性能非常好。介于钢结构建筑的诸多优点，为了满足人们对于建筑物造型、美观、视觉冲击的要求，在融合设计师创新设计理念的基础上，异形钢结构建筑应运而生。

目前大型钢结构厂房、候机大厅、会展中心、剧院、体育场等大型工业、公共建筑不断涌现，例如上海浦东机场、广州体育馆主馆、广州会展中心、国家大剧院，这些建筑为大型钢结构的施工提供了有力的技术支撑，但针对体量较小而结构造型复杂的异形钢结构还需根据工程项目的特点进行施工技术的探讨研究。

发明内容

为了解决以上问题，本发明的目的是提供一种大跨度异形钢结构建筑及其支撑装置以及施工方法，以针对体量较小而结构造型复杂的异形钢结构建筑。

为了实现以上目的，本发明采用的技术方案：

一种大跨度异形钢结构建筑，带向上倾斜斜柱的钢框架-剪力墙结构体系，所述斜柱由底到顶朝向所述钢框架-剪力墙结构体系外立面，并与竖直方向的倾斜角度为18.1°-53.28°；

单向钢-砼组合梁结构体系，所述组合梁的主梁跨度为29-34m；

所述钢框架-剪力墙结构体系与单向钢-砼组合梁结构体系相邻。

所述剪力墙设置有钢骨柱和钢骨梁；

优选的，所述剪力墙上设置有用于与楼承板连接的胡子筋；

优选的，所述钢结构建筑为地上三层和/或四层建筑。

基于上述的大跨度异形钢结构建筑，本发明还提供了一种大跨度异形钢结构建筑的施工方法，对各结构体系进行施工时，分别先施工剪力墙，待剪力墙施工至超出钢结构预设安装高度一层后再进行钢结构吊装，钢结构采用分层分区施工；

优选的，所述分层施工为整个建筑分三层施工，第一层为对设置有预埋螺栓的基础承台，和通过所述预埋螺栓安装在所述基础承台上的基础牛腿施工，第二层为对底层钢柱及建筑第二层钢梁施工，第三层为对建筑第二层及以上钢柱、第三层及以上钢梁施工；

优选的，所述分区施工为对建筑分区域分别施工，钢结构安装时分别从各个区域的剪力墙外露牛腿位置开始向外辐射安装。

进一步的是，对于带向上倾斜斜柱的钢框架-剪力墙结构体系，是以基础牛腿作为斜柱底部支撑，进行斜柱的施工；

优选的，所述斜柱由多段斜柱体组成，所述钢框架-剪力墙结构体系外立面设有多组斜柱；

优选的，底部斜柱与基础牛腿的施工包括：安装基础牛腿、对基础牛腿灌浆、安装临时支撑装置、吊装底部斜柱体、对底部斜柱体对位、利用柱耳板连接底部斜柱体下端与基础牛腿、利用临时支撑装置临时支撑底部斜柱体上端、基础牛腿与底部斜柱连接处焊接和割除柱耳板；