一、基本情况
获奖项目名称:大跨度复杂空间层叠钢桁架关键技术研究与应用
主要完成单位:中国建筑第八工程局有限公司、中建钢构股份有限公司、上海宝冶集团有限公司、中建钢构天津有限公司、郑州宝冶钢结构有限公司
主要完成人:季本鑫、李荣朋、钱焕、李毅、王雄、何国徽、孙宏宇、唐志超、赵猛、于东晖
二、项目背景
大跨空间钢结构桁架连廊在建筑中逐渐得到广泛应用,由于连廊跨度大、重量大、高度高,设计及施工需考虑多重因素,安全及质量控制难度大。本技术以北京国家金融信息大厦为载体开展研究,针对100m高空八边形截面连廊施工、200m高空塔冠层叠发射式交叉桁架及裙房大跨叠层错位桁架设计施工等难题进行攻关,总结形成了系列关键技术。
三、创新成果
1)超大空间八边形截面连廊100m高空施工关键技术
研发了八边形立面大跨平行桁架整体提升“斜切面+嵌补段”精准施工分段、装配式实体与模拟快速预拼装技术,实现了百米高空对接精度5mm以内;研发了八边形47°斜边斜挂式菱形网格圆管桁架施工技术,采用上端销轴、下端双向滑动支座与主结构连接,释放约束,采用极坐标法吊装设计、销轴预穿安装及滑动支座初始限位技术,解决高空安装难题。
2)200m高空塔冠层叠发射式交叉桁架关键技术
提出了与加强层结合的连体桁架设计方法,采用两个对称的三角空间桁架,解决结构承载及抗侧刚度难题。三角桁架与斜面桁架顶端于同一发射梁交汇,创新性的将原有三角支撑体系拆分为5个小三角体系从两侧向中间立体递推安装,解决了施工稳定控制难题。
3)中央大跨、两侧悬挑桁架错位叠层结构体系关键技术
提出了由四个钢支撑框架筒体落地的中央大跨、两侧悬挑桁架错位叠层结构体系设计方法,通过防连续倒塌、悬挑楼盖舒适度等分析实现设计目标;采用工厂整体预拼装,分段加工技术,先完成中间大跨度桁架合拢,再安装悬臂体系,形成稳定的传力结构,减少累计误差及两侧悬臂结构的自由状态时间。
四、推广应用
通过总结实施,授权发明专利3项,实用新型专利6项,北京市工法1项,参编省部级标准1项,发表论文5篇。经成果评价,整体达“国际先进”,其中“整体提升分段+斜切面+嵌补段+楼面立拼”施工技术达到“国际领先”水平。经在国家金融信息大厦、A-1科研楼等工程推广应用,经济效益显著。
