本發(fā)明涉及預(yù)應(yīng)力梁施工工藝，具體而言，涉及一種三維仿真型鋼復(fù)合懸挑支模高空大跨度預(yù)應(yīng)力梁施工工藝，屬于建筑施工技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
公共建筑和超高層的住宅樓的大跨度中庭，有時會達(dá)到十多層以上，以達(dá)到空曠、通透、視野開闊的建筑效果；在兩棟或幾棟成排的高層，超高層建筑的塔樓設(shè)計要求在半空中通過鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)再次聯(lián)成一個整體，利用空洞的效果實現(xiàn)環(huán)境的通透和視覺的變化，以立面的明暗和空間的虛實，突出建筑物的雄姿風(fēng)韻。這樣的結(jié)構(gòu)往往在設(shè)計中采用了大截面大跨度預(yù)應(yīng)力梁，該懸挑預(yù)應(yīng)力梁的施工特點是：跨度大、高度高、施工荷載大，施工難度高。
本申請在先授權(quán)專利“大跨度挑檐模板支撐施工方法”(專利號為：zl2011101650007.5)雖然對于挑檐模板有一定的作用，但是在面對跨度超過3000mm的懸挑模板就存在結(jié)構(gòu)不夠牢固，施工危險性高的缺陷。
如何研究一種三維仿真型鋼復(fù)合懸挑支模高空大跨度預(yù)應(yīng)力梁施工工藝，能夠在提高工作效率的同時降低施工成本，保證施工質(zhì)量和施工安全，成為研究的問題。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有的缺陷，提供了一種保證施工質(zhì)量和施工安全的三維仿真型鋼復(fù)合懸挑支模高空大跨度預(yù)應(yīng)力梁施工工藝。
為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了如下的技術(shù)方案：
本發(fā)明涉及三維仿真型鋼復(fù)合懸挑支模高空大跨度預(yù)應(yīng)力梁施工工藝，其特征在于所述的懸挑支模預(yù)應(yīng)力梁位于n+3層，兩端與垂直方向的梁相連，其下部用立桿支撐，立桿的底部位于n+1層的工字鋼之上，工字鋼的一端與n+1層的梁可拆卸的固定，另一端懸挑于樓板外，工字鋼懸挑部分的下方焊接有內(nèi)側(cè)支桿和外側(cè)支桿，內(nèi)側(cè)支桿的另一端與n層樓板上的預(yù)埋件固定，外側(cè)支桿與n層的外側(cè)梁固定，內(nèi)側(cè)支桿和外側(cè)支桿通過連接桿連接，斜拉索一端固定在n+2層的外側(cè)梁上，斜拉索的另一端與工字鋼的懸挑部分相連，n為大于1的整數(shù)；
所述的施工工藝包括借助abaqus有限元軟件通過三維數(shù)值仿真模擬，對內(nèi)側(cè)支桿、外側(cè)支桿和連接桿的固定及支撐點的位置、鋼型、斜拉索的布點進(jìn)行優(yōu)化；并在混凝土澆筑過程中，對工字鋼進(jìn)行時時變形觀測。
在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方式中，在預(yù)應(yīng)力梁兩端及跨中適當(dāng)設(shè)置排氣孔，部分兼做灌漿孔，灌漿孔用于向管道中灌水泥漿，孔徑不小于16mm。
在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方式中，所述的n為大于等于10的整數(shù)。
在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方式中，所述的立桿通過橫桿固定。
在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方式中，所述的工字鋼懸挑部分的長度在3000mm以上。
在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方式中，所述內(nèi)側(cè)支桿、外側(cè)支桿和連接桿為工字鋼、槽鋼或角鐵。
在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方式中，內(nèi)側(cè)支桿、外側(cè)支桿和連接桿的固定及支撐點的位置、鋼型、斜拉索的布點符合abaqus有限元軟件的優(yōu)化結(jié)果。
本發(fā)明借助abaqus有限元仿真軟件，通過三維數(shù)值仿真模擬，將建筑物梁、板、柱承載及變形控制在允許范圍內(nèi)，依據(jù)支撐系統(tǒng)的穩(wěn)定性及變形，對固定及支撐點的位置、型鋼及鋼管桿件的合理選型、斜拉索的布點及拉力控制等進(jìn)行優(yōu)化分析，并在模板搭設(shè)及混凝土澆筑中根據(jù)變形檢測結(jié)果，動態(tài)調(diào)整模板搭設(shè)及支撐，充分利用建筑物梁板柱結(jié)構(gòu)構(gòu)件作為懸挑支模的固定端及支撐點，安裝懸挑工字鋼，用槽鋼斜撐、鋼絲繩卸載等方法形成高空大截面混凝土懸挑結(jié)構(gòu)的模板支撐系統(tǒng)的工作平臺。
附圖說明
附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與本發(fā)明的實施例一起用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的限制。在附圖中：
圖1是本發(fā)明三維仿真型鋼復(fù)合懸挑支模預(yù)應(yīng)力梁示意圖，其中1為n層樓板及其外側(cè)梁，2為n+1層樓板及其外側(cè)梁，3為n+2層樓板，4為n層樓板上的預(yù)埋件；5為內(nèi)側(cè)支桿，6為外側(cè)支桿，7為連接桿，8為工字鋼，9為斜拉索，10為n+2層的外側(cè)梁，11為立桿，12為懸挑支模預(yù)應(yīng)力梁，13為n+3層樓板。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進(jìn)行說明，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的優(yōu)選實施例僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
如圖1所示，本發(fā)明的三維仿真型鋼復(fù)合懸挑支模預(yù)應(yīng)力梁，所述的懸挑支模預(yù)應(yīng)力梁12位于n+3層，兩端與垂直方向的梁相連(圖中未示出)，其下部用立桿11支撐，立桿11的底部位于n+1層的工字鋼8之上，工字鋼的一端與n+1的梁可拆卸的固定，另一端懸挑于樓板外，工字鋼懸挑部分的下方焊接有內(nèi)側(cè)支桿5和外側(cè)支桿6，內(nèi)側(cè)支桿5的另一端與n層樓板上的預(yù)埋件固定，外側(cè)支桿6與n層的外側(cè)梁固定，內(nèi)側(cè)支桿5和外側(cè)支桿6通過連接桿7連接，斜拉索9一端固定在n+2層的外側(cè)梁上，斜拉索9的另一端與工字鋼的懸挑部分相連，n為大于1的整數(shù)。
所述的施工工藝包括借助abaqus有限元軟件，通過三維數(shù)值仿真模擬，對內(nèi)側(cè)支桿、外側(cè)支桿和連接桿的固定及支撐點的位置、鋼型、斜拉索的布點進(jìn)行優(yōu)化；并在混凝土澆筑過程中，對工字鋼進(jìn)行時時變形觀測。
在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方式中，在預(yù)應(yīng)力梁兩端及跨中適當(dāng)設(shè)置排氣孔，部分兼做灌漿孔，灌漿孔用于向管道中灌水泥漿，孔徑不小于16mm。
在混凝土澆筑過程中，對工字鋼進(jìn)行時時變形觀測，所述的觀測包括如下步驟：
1、布置觀測點
待懸挑支架搭設(shè)完成后，在外端模板支架立桿上每隔5跨設(shè)置一個變形觀測點，觀測點用紅油漆做樓層建筑(結(jié)構(gòu))1.000m線標(biāo)記，同時在樓層內(nèi)非懸挑結(jié)構(gòu)的混凝土構(gòu)件上也做好不少于3個的樓層建筑(結(jié)構(gòu))1.000m線標(biāo)記，布置位置須便于水準(zhǔn)儀觀測防止被物體遮擋視線，并做好編號。
2、初始觀測
各觀測點布置完成后，做好各觀測點標(biāo)高初始記錄。
3、變形觀測
為了便于變形觀測，懸挑部位混凝土應(yīng)安排在白天澆筑，每個觀測點在混凝土澆筑過程中每15分鐘觀測一次，出現(xiàn)較大變形部位根據(jù)實際情況增加觀測頻率，此頻率觀測一直保持到懸挑部位混凝土澆筑完畢。
懸挑部位混凝土澆筑完畢，未發(fā)現(xiàn)較大變形，則繼續(xù)每30分鐘對各觀測點觀測一次，直至混凝土達(dá)到終凝，未發(fā)現(xiàn)異常情況方可停止觀測。
4、變形觀測預(yù)警值
根據(jù)架體撓度計算，綜合現(xiàn)場實際情況，如發(fā)現(xiàn)觀測點變形達(dá)到6mm，觀測員應(yīng)立即電話報告項目部，觀測點變形達(dá)到10mm，應(yīng)立即停止混凝土澆筑，檢查架體總體情況、架體各受力點情況(焊縫、錨固環(huán)等關(guān)鍵點)。
所述的立桿11還可以通過橫桿固定。所述的工字鋼懸挑部分在3000mm以上。
所述內(nèi)側(cè)支桿5、外側(cè)支桿6和連接桿7為工字鋼、槽鋼或角鐵。
借助abaqus有限元軟件，通過三維數(shù)值仿真模擬，對內(nèi)側(cè)支桿5、外側(cè)支桿6和連接桿7的固定及支撐點的位置、鋼型、斜拉索的布點進(jìn)行優(yōu)化，充分利用建筑物梁板柱結(jié)構(gòu)構(gòu)件作為工字鋼懸挑支撐體系固定端及支撐點。
以上所述是本發(fā)明的優(yōu)選實施例，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明所述原理的前提下，還可以作出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。對一般領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，在不背離本發(fā)明實質(zhì)精神的前提下對它所做的任何顯而易見的改動，都將構(gòu)成對本發(fā)明專利權(quán)的侵犯，將承擔(dān)相應(yīng)的法律責(zé)任。