超高層內傾單元式幕牆吊裝方法專利

2021-03-15 03:05:52 字數 4088 閱讀 1159

說明書技術領域

本發明涉及到建築施工領域,具體指超高層建築內傾立面單元式幕牆吊裝方法

背景技術

建築幕牆是建築技術發展的產物,是融建築技術、建築藝術為一體的外圍護結構。隨著科學技術的發展,建築幕牆的推廣應用範圍日益拓寬,建築幕牆的技術含量不斷增加,新技術應用日漸增多,呈現出多樣化、工廠化、現代化特點。由其是單元式幕牆被大量的推廣應用於高層、超高層等大型建築。

單元幕牆的基本單元全部在工廠製造,在施工現場主要是進行單元板塊的吊裝,不僅提高了幕牆的施工效率,而且大大提高了幕牆質量。

單元幕牆的吊裝流程主要為單元板塊垂直吊運至樓層、單元板塊吊出樓層並垂直下放到所需樓層標高、單元板塊水平吊運、單元板塊安裝就位四大步驟。垂直吊運高層建築通常採用塔吊或者懸臂吊結合卸料平台完成;吊出樓層並垂直下放到所需樓層通常採用捲揚機製作成自製吊車完成;水平運輸問題是單元板塊吊裝的關鍵,根據工程特點具體分析、考慮綜合因素後再確定方案。

超高層、大面積內傾單元式幕牆吊裝方法,目前行業內採用較多的裝置為施工單位自製的多功能炮車。

自製多功能炮車能完成單元板塊的垂直運輸,克服幕牆內傾的困難,底盤上設定萬向輪也能進行水平移動(如圖1、圖2),此裝置輕巧、方便、操作簡單,但是在超高層單元幕牆的吊裝時還是存在較多的弊端。

1、水平吊運困難,每個板塊吊裝時,吊裝裝置都需要移位,而且起吊點也需要移位,相應的工具裝置材料都需要轉移,影響吊裝速度,浪費人工。

2、結構柱、剪力牆部位吊裝多功能炮車無法順利完成,需要借助其他方法完成吊裝。(如圖3)

3、施工分段多:吊臂相對較短,一幢內傾12公尺的高層,採用多功能炮車至少分6段施工。施工分段多,裝置移位安裝的次數多,浪費人工多,施工速度慢。

4、安裝就位時,車度控制難度大,制動不靈活,存在安全隱患。

5、單軌吊:是目前採用較多的另一種單元幕牆吊裝方法。該單軌吊系統起吊荷載為1.

0噸,軌道為單根工字鋼梁,在幕牆分格位每兩個分隔位置懸挑一根挑樑與軌道鋼梁連線,連線處採用螺栓連線。懸挑出來的鋼梁通過l型連線鋼角碼固定到預埋件上。另外在懸挑梁端頭用鋼絞線連線到上一層預埋件上。

軌道安裝完成後,在工字鋼上安裝一台1t電動葫蘆,電動葫蘆用遙控控制。此系統在施工過程中可順利完成板塊的水平運輸及板塊的安裝,提高了施工效率,但是軌道無法進行伸縮調整,內傾幕牆吊裝時施工分段多,裝置移位安裝的次數多,浪費人工多,施工速度慢。(見下圖)

發明內容

工程概況:

幕牆高187.7公尺,共38層。幕牆形式為單元式幕牆,幕牆整體形態呈梭型,10層以上幕牆開始內傾,採用本專利方法吊裝,內傾部位幕牆吊裝分為4段完成。

本專利吊裝流程:

單元板塊垂直吊運---單元板塊吊出屋面---單元板塊水平吊運---單元板塊安裝(如右圖)

(第1步)單元板塊垂直吊運:採用塔吊通過卸料平台將單元板塊運至樓層內

(第2步)單元板塊吊出樓層並垂直下放到所需樓層標高:結合現場條件製作簡易桁車將單元板塊從貨架中間吊出,在採用捲揚機將吊出樓層並垂直下放到所需樓層標高。

(第3步)單元板塊水平運輸:採用伸縮式單軌吊系統完成單元板塊的水平運輸。

(第4步)單元板塊安裝就位:板塊吊運至安裝部位後,先將板塊入槽,之後採用水準儀控制安裝標高,採用棘輪扳手調節水平位置,最後完成定位、防水工作。

本專利特點:

1、板塊存放在樓層內,可做到施工現場零堆放。

2、垂直吊運同水平吊運互不干涉,可同步進行,吊裝速度快

3、吊裝軌道可進出移位,針對傾斜幕牆,可大大減少軌道的安裝次數,節約施工費用,加快施工速度。

4、水平運輸快捷方便。

5、整個流程全部採用機械裝置完成,施工安全、質量***、作業人員較輕鬆,工藝簡單、工作效率提高,工期縮短。

本實用新型所要解決的技術問題是針對現有技術現狀而提供一種內傾單元幕牆吊裝方法。

本實用新型解決上述技術問題所採用的技術方案為:

伸縮式單軌吊系統起吊荷載為1.0噸,軌道為單根20#工字鋼梁,在幕牆分格位,每兩個分隔位置懸挑一根ⅰ20a工字鋼梁,鋼跳梁上安裝乙個可以伸縮的活動裝置與軌道鋼梁連線,連線處採用4個m14 q235b 4.8級螺栓。

懸挑出來的鋼梁通過l型連線鋼角碼與2個m20 t型螺栓固定到預埋件上。另外在懸挑梁端頭用φ20鋼絞線連線到上一層預埋件上。軌道安裝完成後,在工字鋼上安裝一台1t電動葫蘆,電動葫蘆用遙控控制。

此系統在施工過程中主要用於板塊的水平運輸及板塊的安裝,提高單元板塊的安裝效率,軌道的伸縮滿足了內傾幕牆的施工要求,可以減少軌道的安裝次數。(見下圖)

伸縮式單軌吊平面布置圖

額伸縮式單軌吊立面節點

伸縮活動裝置加工圖

伸縮活動裝置透檢視

伸縮活動裝置配合挑樑實現軌道梁的伸縮

軌道安裝在外側,可以滑移至內側,如下圖

軌道縮排至內側

4、伸縮式單軌吊系統驗算

1).荷載及模型概況

吊裝模型如下圖所示:藍色桿件表示懸挑構件(長度為4m)和軌道梁,均採用i20a工字鋼,黑色桿件表示φ20鋼絲繩(高度為一層高4.5m),均與埋件固定;經過sap2000軟體進行分析後,得出最不利荷載作用點如下圖所示:

鋼絲繩吊裝最不利荷載圖

2).荷載分析

(1)骨架自重dead

雨篷鋼骨架自重由程式自動計算。

(2)活荷載live

取15.5kn(包含電動葫蘆自重、單元板塊重量等),起吊運輸時動荷載考慮1.3倍的放大係數,即15.5x1.3=20.2kn

(3)通過分析,分別取以下幾種最不利荷載組合進行計算:

內力計算荷載組合:

dstl1 1.2 dead + 1.4 live

變形計算荷載組合:

***b1 1.0 dead +1.0live

3).內力及變形分析

鋼架結構的內力、支座反力及應力比圖如下所示:

鋼絲繩軸力圖(kn)

應力比圖

圖示桿件應力比均小於1,滿足規範要求。

反力圖(kn)

變形圖因為uz=7mm<4000/400,滿足規範要求。

φ20鋼絲繩最小破斷力為fg=220kn(根據gb8918-2006)

計算換算係數a取0.85

從上圖中得知鋼絲繩的最大拉力為[fg]=38.35kn

則在最不利組合下, 鋼絲繩的安全係數k=a*fg/[fg]=0.85*220/38.35=4.88>3.5。

4).連線計算

(1)、軌道鋼梁和懸挑鋼梁連線螺栓驗算

此位置採用4個m14不鏽鋼螺栓連線,螺栓所要承受的拉力為板塊重量和鋼梁的自重。鋼梁自重

g=27.9 x 3.66 x 10/1000=1.02 kn

nbt===78.2 kn﹥n =1.35x(p+g)

=1.35x(20.2+1.02)=28.7 kn

滿足要求!

(2)、懸挑鋼梁和預埋件連線螺栓驗算

此位置採用2個m16螺栓連線,螺栓所要承受的鋼絲繩的水平向分力v=25.66kn

nbv===56.27kn﹥vmax =25.66kn

滿足要求!

(4)、鋼絲繩上部連線螺栓驗算

鋼絲繩上部連線採用1個m20螺栓連線,螺栓主要承受鋼絲繩傳遞的剪力,

螺栓所要承受的剪力 v=38.35 kn

nbv===43.96kn﹥vmax =38.35kn

滿足要求!

4、起重吊裝用鋼絲繩驗算

計算起重吊裝用鋼絲繩時考慮風荷載的影響,根據規範jgj202-2010第4.1.2條計算風荷載:

風荷載標準值為wk=βz×us×uz×wo,βz=1 ,us=0.253,wo=0.3 kn/m2,uz=2.

4所以wk=βz×us×uz×wo =1x0.253x2.4x0.

3=0.24 kn/m2,考慮板塊的受荷面積為9m2, f1=0.24x9=2.

16 kn ,p=20.2kn

如上圖所示:

合力f=(p2+f12)0.5 =(20.22+2.162)0.5 =20.32kn

k=fg/f=220/20.32=10.83>9,滿足要求。

附圖說明

權利要求書

1、可調節多變角度玻璃副框其特徵在於:通過軸承原理,將子、母副框活動連線實現板塊安裝可調節。

說明書摘要

可調節多變角度玻璃副框由帶有弧形凹槽的母副框和帶有弧形凸起的子副框組成,弧形凸起與弧形凹槽相配合,從而使母副框和子副框活動連線,實現安裝角度的可調節性,減少龍骨開模數量、多角度調節、施工便利。

摘要附圖

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