一种基于BIM技术的超高悬空大跨度单梁的施工方法技术

本发明专利技术涉及建筑施工技术领域，提供了一种基于BIM技术的超高悬空大跨度单梁的施工方法，包括步骤：S1.根据支撑系统设计方案建立支撑系统BIM三维信息模型；S2.根据悬空梁荷载以及支撑系统BIM三维信息模型计算得出支撑系统中各部件的参数；S3.确定支撑系统设计方案并搭设支撑系统。本发明专利技术通过在施工前根据初步确定的支撑系统设计方案建立支撑系统BIM三维信息模型，并根据悬空梁实际的设计荷载以及建立好的支撑系统BIM三维信息模型计算得出支撑系统中各部件的参数，能够实现模拟真实施工情况，进而能够提前发现初步确定的支撑系统设计方案是否存在问题，并及时发现安全施工漏洞，杜绝在施工过程中发生安全事故。杜绝在施工过程中发生安全事故。杜绝在施工过程中发生安全事故。

【技术实现步骤摘要】
一种基于BIM技术的超高悬空大跨度单梁的施工方法


[0001]本专利技术涉及建筑施工
，具体而言，涉及一种基于BIM技术的超高悬空大跨度单梁的施工方法。

技术介绍

[0002]随着现代施工水平的日益提高，民用建筑的高度也越来越高，为了满足不同的户型需求，一些民用建筑的楼体上通常会设置内凹造型，此时，为了增强楼体的结构强度并使得楼体更加美观，通常会在楼体的内凹造型处设置一道或多道悬空梁。
[0003]常规的悬空梁在施工过程中通常是先在楼体的内凹造型内搭设支撑系统，从而为悬空梁的施工提供稳定可靠的支撑。现有技术中，通常采用下部斜三角工字钢支撑方案或钢管拱架支撑方案进行悬空梁的施工，其中，下部斜三角工字钢支撑方案由于采用的支撑系统较为复杂，普遍存在施工难度高、耗材较多、成本较大的缺点，钢管拱架支撑方案由于采用的支撑系统包括大量需要组拼的钢管架，在实际施工时需要架子工在高空长时间持续作业，因此存在较大的安全隐患。同时，现有悬空梁在实际施工过程中，无论采用何种施工方案往往都是直接根据设计方案进行施工，因此在施工过程中一旦发现设计漏洞往往难以补救，且影响了楼体主体工程的施工进度。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种基于BIM技术的超高悬空大跨度单梁的施工方法，以用于解决现有技术中进行悬空梁施工时存在的一系列技术问题。
[0005]本专利技术的目的通过以下技术方案实现：
[0006]一种基于BIM技术的超高悬空大跨度单梁的施工方法，包括以下步骤：
[0007]S1.根据支撑系统设计方案建立支撑系统BIM三维信息模型；
[0008]S2.根据悬空梁荷载以及支撑系统BIM三维信息模型计算得出支撑系统中各部件的参数，模拟真实施工情况；
[0009]S3.确定支撑系统设计方案并搭设支撑系统，随后在支撑系统上安装悬空梁模板并浇筑混凝土。
[0010]可选的，支撑系统包括砼牛腿、至少两个横向工字钢、多个纵向工字钢以及支撑脚手架；
[0011]在步骤S3中，搭设支撑系统的步骤包括：
[0012]S31.在楼体的内凹造型相对的两个外壁上施作砼牛腿；
[0013]S32.将至少两个横向工字钢间隔并排搁置在内凹造型两侧的砼牛腿上，且横向工字钢的两端均与砼牛腿相连；
[0014]S33.将多个纵向工字钢间隔并排搁置在横向工字钢顶部，且纵向工字钢与横向工字钢的交接处通过U型卡箍螺栓双向固定；
[0015]S34.在多个纵向工字钢的顶部搭设支撑脚手架，且支撑脚手架与楼体拉结，悬空
梁模板安装于支撑脚手架上。
[0016]进一步的，横向工字钢的类型采用以下方式确定：
[0017]首先，采用如下公式计算得到横向工字钢沿其长度方向所受到的线荷载Q：
[0018]Q＝γ
G
×
P
g
k+γ
Q
×
P
q
k
[0019]其中，γ
G
为恒载分项系数，P
g
k为恒载标准值，γ
Q
为活载分项系数，P
q
k为活载标准值；
[0020]其次，根据计算得到的横向工字钢所受到的线荷载初步确定横向工字钢的类型，并对横向工字钢分别进行抗弯验算和抗剪验算，以确定横向工字钢的类型是否满足要求。
[0021]进一步的，对横向工字钢进行抗弯验算包括：
[0022]先计算横向工字钢最大弯矩M
max
，即：
[0023][0024]其中，L为横向工字钢的长度；
[0025]随后，根据横向工字钢最大弯矩M
max
计算横向工字钢的最大正应力σmax，并满足：
[0026][0027]其中，γ
X
为横向工字钢的X轴塑形发展系数，W
X
为横向工字钢的截面抵抗矩，[f]为抗弯强度设计值。
[0028]进一步的，对横向工字钢进行抗剪验算包括：
[0029]先计算横向工字钢的最大剪力V
max
，即：
[0030][0031]随后，根据横向工字钢最大剪力V
max
计算横向工字钢最大剪应力τ
max
，并满足：
[0032][0033]其中，b为横向工字钢的截面宽度，h为横向工字钢的截面高度，h1为横向工字钢腹板的计算高度，δ为横向工字钢腹板的厚度，I
X
为横向工字钢的截面惯性矩，[τ]为抗剪强度设计值。
[0034]进一步的，支撑脚手架为满堂式脚手架，相邻两个立杆之间的间距与相邻两个纵向工字钢之间的间距相适配，立杆的底端与纵向工字钢相连；
[0035]支撑脚手架的外侧设置加密大横杆，且加密后大横杆的间距≤600mm。
[0036]进一步的，砼牛腿与楼体结构一体浇筑成型，砼牛腿顶面预埋有开口向上的U型钢筋螺栓，横向工字钢容置于U型钢筋螺栓内部，横向工字钢的底面承载于砼牛腿的顶面，横向工字钢的顶面设置有压板，U型钢筋螺栓穿过压板并与压板连接固定。
[0037]进一步的，位于横向工字钢两侧的U型钢筋螺栓上焊接有防侧滑角钢。
[0038]进一步的，支撑系统还包括脚手板、水平安全网和竖向密目网；
[0039]在搭设支撑系统的过程中，待纵向工字钢搁置完成后，先在横向工字钢下方挂水平安全网，随后在纵向工字钢的顶面满铺脚手板，待支撑脚手架搭设完成后，再在支撑脚手
架的外侧挂竖向密目网。
[0040]进一步的，砼牛腿的混凝土强度等级为C40。
[0041]本专利技术实施例的技术方案至少具有如下优点和有益效果：
[0042]1、本专利技术通过在施工前根据初步确定的支撑系统设计方案建立支撑系统BIM三维信息模型，并根据悬空梁实际的设计荷载以及建立好的支撑系统BIM三维信息模型计算得出支撑系统中各部件的参数，能够实现模拟真实施工情况，进而能够提前发现初步确定的支撑系统设计方案是否存在问题，并及时发现安全施工漏洞，杜绝在施工过程中发生安全事故。同时，由于支撑系统中各部件的使用数量以及尺寸等信息均提前知晓，因此在实际施工过程中能够做到备料有序且充足，并通过对相关施工人员进行支撑系统BIM三维信息模型的演示，以指导相关施工人员进行施工，在确保现场施工质量的同时还能有效提高施工效率。
[0043]2、本专利技术提供的支撑系统相较于现有技术中的下部斜三角工字钢支撑方案而言，结构更加简单且工字钢用料总量减少，降低了施工难度及成本，优化了在高空作业时的拼装工序和拼装时间，减少了对楼体主体施工进度的影响；同时，相较于钢管拱架支撑方案而言，降低了架子工在高空作业时的风险，能够有效的避免安全事故的发生。
附图说明
[0044]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于BIM技术的超高悬空大跨度单梁的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：S1.根据支撑系统设计方案建立支撑系统BIM三维信息模型；S2.根据悬空梁荷载以及支撑系统BIM三维信息模型计算得出支撑系统中各部件的参数，模拟真实施工情况；S3.确定支撑系统设计方案并搭设支撑系统，随后在支撑系统上安装悬空梁模板并浇筑混凝土。2.根据权利要求1所述的基于BIM技术的超高悬空大跨度单梁的施工方法，其特征在于，支撑系统包括砼牛腿、至少两个横向工字钢、多个纵向工字钢以及支撑脚手架；在步骤S3中，搭设支撑系统的步骤包括：S31.在楼体的内凹造型相对的两个外壁上施作砼牛腿；S32.将至少两个横向工字钢间隔并排搁置在内凹造型两侧的砼牛腿上，且横向工字钢的两端均与砼牛腿相连；S33.将多个纵向工字钢间隔并排搁置在横向工字钢顶部，且纵向工字钢与横向工字钢的交接处通过U型卡箍螺栓双向固定；S34.在多个纵向工字钢的顶部搭设支撑脚手架，且支撑脚手架与楼体拉结，悬空梁模板安装于支撑脚手架上。3.根据权利要求2所述的基于BIM技术的超高悬空大跨度单梁的施工方法，其特征在于，横向工字钢的类型采用以下方式确定：首先，采用如下公式计算得到横向工字钢沿其长度方向所受到的线荷载Q：Q＝γ
G
×
P
g
k+γ
Q
×
P
q
k其中，γ
G
为恒载分项系数，P
g
k为恒载标准值，γ
Q
为活载分项系数，P
q
k为活载标准值；其次，根据计算得到的横向工字钢所受到的线荷载初步确定横向工字钢的类型，并对横向工字钢分别进行抗弯验算和抗剪验算，以确定横向工字钢的类型是否满足要求。4.根据权利要求3所述的基于BIM技术的超高悬空大跨度单梁的施工方法，其特征在于，对横向工字钢进行抗弯验算包括：先计算横向工字钢最大弯矩M
max
，即：其中，L为横向工字钢的长度；随后，根据横向工字钢最大弯矩M
max

【专利技术属性】
技术研发人员：庞文荣，陈家宏，李明，吕志鹏，黄勇，
申请(专利权)人：江苏省华建建设股份有限公司，
类型：发明
国别省市：