超高层核心筒塔楼钢结构施工方案

0第一节钢结构工程概况及特点本工程钢结构总用钢量为6万吨，钢构件数量约27000件，安装过程中使用高强螺栓136万套，压型钢板11万平方米，栓钉125万套，防火涂料33万平方米。一、钢结构整体分布1、主塔楼钢结构的平面分布本工程仅主塔楼有钢结构，主塔楼总高度336.9m，地上75层，地下4层。平面分布如图9-1-1～9-1-4所示。图9-1-1地下室至首层柱结构平面图9-1-2典型伸臂桁架、带状桁架结构平面1图9-1-3高层典型（56~69）层结构平面图9-1-4屋顶结构平面2、主塔楼钢结构立面分布（1）主塔楼钢结构的立面整体介绍。见图9-1-5~8。主楼总高度336.9m，地上75层，地下4层。主楼主朝向为南偏东67°，主楼为钢管混凝土框架+核心筒钢板剪力墙+外伸臂抗侧立体系组成，楼板采用组合金属模板浇筑而成。2图9-1-5主塔楼外框架立面图图9-1-6主塔楼横向剖面图斜屋面内对角支撑15～16层外伸臂桁架30～31层外伸臂桁架45～46层外伸臂桁架60～61层外伸臂桁架15～16层外筒带状桁架30～31层外筒带状桁架45～46层外筒带状桁架60～61层外筒带状桁架自-0.25m处，外筒柱逐层向外侧不规则倾斜在34~35层处，外筒柱逐层向内侧不规则收缩3图9-1-7主塔楼内框架立面图图9-1-8主塔楼纵向剖面图19/P~N轴钢板墙截止至5层钢板剪力墙15～16层内筒焊接桁架30～31层内筒焊接桁架45～46层内筒焊接桁架60～61层内筒焊接桁架内筒边柱至56层截止19/N~M轴钢板墙截止至22层19/M~K轴钢板墙截止至39层内筒边柱至56层截止内筒中心支撑4（2）主塔楼钢结构的立面分布介绍。①塔楼外框筒外框筒立面B4~L1层钢柱垂直于地面，典型柱距约6.12m，L1~roof层呈椭圆形，自-0.25m处，外筒柱呈不规则向外侧倾斜，约在L34~35层处，偏离中轴线距离最远，也是从此处开始不规则向内侧收缩。在15～16层、30~31层、45~46层、60~61层分别设置八支带状桁架和外伸臂桁架，此伸臂桁架可以更好的发挥周边框筒抵抗侧向力的作用，减少核心筒整体受力。伸臂桁架与该层的带状桁架相连，因而每个伸臂桁架可以将倾覆力同时传于两边支柱。尽量提高框筒结构的整体刚度。自-0.25m处，外筒柱逐层向外侧不规则倾斜伸臂桁架外筒带状桁架内筒周边支撑斜屋面内对角支撑5②塔楼核心筒核心筒周边框架为钢管混凝土柱（COR）和H型钢梁及支撑形成的支撑框架，在主立面5、22、39、45、47、50、54层处钢板剪力墙截止，并且在这些层以上均设有立面支撑。在15～16层、30~31层、45~46层、60~61层之间，均在内筒周边设有立面支撑。COR柱内含内隔板，将圆管柱分隔开并与内隔板焊接成整体，再与钢板剪力墙、钢梁、支撑连接。内筒边柱至56层截止56层处变截面内筒柱内筒支撑钢板墙截止至5层的钢板墙内筒周边立面支撑钢板墙及中心支撑组合体系钢板墙6③楼面体系钢梁可以减轻塔楼的整体重量及便于施工，与钢框架的连接较好。组合楼板的钢筋锚入核心筒的外墙，而栓钉可使楼板和钢梁紧密结合，在地震作用下，这些措施可以保证外框筒与核心筒共同抵抗水平荷载，同时为外框筒提供侧向约束。二、主塔楼钢构件特点1、主塔楼钢结构工程构件介绍本工程核心筒和外框筒钢骨柱形式复杂多样、钢板厚度厚，加工、安装和焊接难度大，主要的截面形式如下：(1)内筒钢管柱的截面7内筒钢管柱的截面表9-1-1柱的编号截面图楼层（直径mm，板厚mm）CORD1[19/Y5.5(Z5.5),19/Y7(Z7),19/Y8.5(Z8.5),19/Y10(Z10),19/Y11.5(Z11.5)]115040115040115040105030B4~L5(1150,40)L6~L12(1150,40)L13~L18(1150,40)L19~L27(1050,30)105040950309503075020L28~L33(1050,40)L34~L42(950,30)L43~L48(950,30)L49~L55(750,20)75020750252060020600L56~L57(750,20)L58~L63(750,25)L64~L70(600,20)L71~LRF(600,20)CORA1(YY/Y5.5，YY/Y11.5,ZZ/Z5.5，ZZ/Z11.5)165055165040165040351550B4~L5(1650,55)L6~L12(1650,40)L13~L18(1650,40)L19~L27(1550,35)155035145035130030115025L28~L33(1550,35)L34~L40(1450,35)L41~L48(1300,30)L49~L55(1150,25)82510002510008002070020L56~L57(1000,25)L58~L63(1000,25)L64~L70(800,20)L71~LRF(700,20)CORB1(YY/Y4,YY/Y13,ZZ/Z4,ZZ/Z13)145050145040145050135040B4~L5(1450,50)L6~L12(1450,40)L13~L18(1450,50)L19~L27(1350,40)135050125025125045110025L28~L33(1350,50)L34~L42(1250,25)L43~L48(1250,45)L49~L55(1100,25)2510001000408002020700L56~L57(1000,25)L58~L63(1000,40)L64~L70(800,20)L71~LRF(700,20)CORC1(YY/Y3,YY/Y14,ZZ/Z3,ZZ/Z14)115040115030115035105020B4~L5(1150,40)L6~L12(1150,30)L13~L18(1150,35)L19~L27(1050,20)105020208502085020600L28~L33(1050,20)L34~L42(850,20)L43~L48(850,20)L49~L55(600,20)9CORA（YY/Y7,YY/Y8.5,YY/Y10,ZZ/Z7,ZZ/Z8.5,ZZ/Z10）170065165040165050351550B4~L5(1700,65)L6~L12(1650,40)L13~L18(1650,50)L19~L27(1550,35)155050145035130050115025L28~L33(1550,50)L34~L40(1450,35)L41~L48(1300,50)L49~L55(1150,25)2510001000408002070020L56~L57(1000,25)L58~L63(1000,40)L64~L70(800,20)L71~LRF(700,20)CORE1[19/Y6(Z6),19/Y8(Z8),19/Y9(Z9),]503250300700B4~~L2层夹层(2)外框筒钢管柱的截面外框筒钢管柱的截面表表9-1-2柱的编号截面图楼层（直径mm，板厚mm）PREC11(Y5,Y7,Y10,Y12Z5,Z7,Z10,Z12）170017006017007065170045170055451500B4~L5(1700,65)L6~L12(1700,45)L13~L18(1700,55)L19~L27(1650,50)10451500451500140050120035L28~L33(1650,55)L34~L40(1500,45)L41~L48(1400,50)L49~L55(1200,35)1100401100409002020800L56~L57(1000,35)L58~L63(1100,40)L64~L70(900,20)L71~LRF(800,20)PREC21(Y1,Y2,Y3,Y4,Y6,Y8,Y9,Y11,Y13,Y14,Y15,Y16,Z1,Z2,Z3,Z4,Z6,Z8,Z9,Z11,Z13,Z14,Z15,Z16)170017006017007055170017006017007040170017006017007040170060170070165030B4~L5(1700,55)L6~L12(1700,40)L13~L18(1700,40)L19~L27(1650,30)170060170070165040170060170070150030170060170070100035170060170070100035L28~L33(1650,40)L34~L40(1500,30)L41~L48(1400,40)L49~L55(1200,25)1700601700701000351700601700701000359002020800L56~L57(1000,25)L58~L63(1000,35)L64~L70(900,20)L71~LRF(800,20)11(3)带状桁架带状桁架截面表表9-1-3层数截面图示截面规格L15层夹层43249845707545075600周边带状桁架HW498×432×45×70核心筒焊接桁架HW600×450×75×75L30层夹层50304174587045498432周边带状桁架HW458×417×30×50核心筒桁架HW498×432×45×70L45层夹层35204074285030417458周边带状桁架HW428×407×20×35核心筒桁架HN458×417×30×50L60层夹层28184054143520407428周边带状桁架HW414×405×18×28核心筒桁架HW428×407×20×3512(4)伸臂桁架伸臂桁架截面表表9-1-4层数截面图示截面规格bf*bw*tf*tw(mm)L15~~L169012009020020060050600800901200902006001200×600×90×90600×800×50×50600×1200×90×90L30~~L319012009020020060050600800901200902006001200×600×90×90600×800×50×50600×1200×90×90L45~~L466010006020020060050600800601000602006001000×600×60×60600×800×50×501000×600×60×60L60~~L616010006020020060050600800601000602006001000×600×60×60600×800×50×501000×600×60×6013(5)钢板墙钢板剪力墙从B4开始最高到L54层。钢板墙截面表表9-1-5(6)钢梁、支撑截面主楼各楼层钢梁和支撑主要包括三种形式：第一种为轧制H型钢（HN），主要用于内外筒框架梁及楼面梁；第二种为轧制箱型梁（□），主要用于电梯梁及外筒幕墙梁；第三种为轧制H型钢（HM、HW），主要用于内筒框架梁、内筒支撑；第四种为焊接H型梁、焊接箱型梁，主要用于抗弯框架梁。2、主塔楼钢构件主要连接形式介绍(1)钢板墙墙脚与钢柱柱脚图9-1-9内筒柱柱脚及墙脚钢板剪力墙墙脚节点图9-1-10外框柱柱脚墙号层数(钢板厚度mm）SPSW5(19轴）B4~L6(32mm)L7~L14(28mm)L15~L29(25mm)L30~L39(22mm)SPSW1(Y4/Z4)(Y13/Z13)B4~L8(32mm)L9~L17(28mm)L18~L24(25mm)L25~L32(22mm)L33~54（20mm）SPSW2(Y5.5/Z5.5)(Y11.5/Z11.5)B4~L8(32mm)L9~L17(28mm)L18~L24(25mm)L25~L32(22mm)L33~50（20mm）SPSW3(Y7/Z7)(Y10/Z10)B4~L86(32mm)L9~L17(28mm)L18~L24(25mm)L25~L