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建筑工程结构形式范文

时间:2023-11-06 11:02:13

序论:在您撰写建筑工程结构形式时,参考他人的优秀作品可以开阔视野,小编为您整理的7篇范文,希望这些建议能够激发您的创作热情,引导您走向新的创作高度。

建筑工程结构形式

第1篇

工程施工中建筑结构受力性能分析

陈洋

(西南油气田分公司安全环保与技术监督研究院  四川成都   610041 )

【摘要】当前分析并设计建筑结构时,一般都是用已经建成的结构为分析研究的对象,但是没有考虑到建设过程中各种应力对结构的影响,会导致分析的结果产生误差。不同的结构形式,不同特点的建筑质量也提出了越来越多的要求。质量的保证是建立在技术的基础上的。

关键词:工程施工 受力性能分析

一、             前言

当我们对建筑结构受力进行研究的时候,一般都是在建筑施工结束之后,对建筑结构进行性能分析,主要可以通过施加负载的方法。但是如今,这种方法说研究的对象比较少,主要有矩阵叠加法以及刚度矩阵以此形成加载分层法、还有平面简化手算法和修正分层法四种方法。现如今,建筑施工中实际的受力关系非常复杂,只通过施加一次负载很难与实际情况相符合。所以,我们现在在建筑结构设计与分析时,不需要完整地把实际受力情况表现清楚。

二、国内外对施工中建筑结构的受力研究现状

近年来,经济飞速发展,工程建设也逐渐变得规模大、结构复杂,很多大型的钢结构及混合结构的复杂建筑物拔地而起,比如中央电视台新台址的主楼、浦东国际机场的航站楼、鸟巢等等。据国家有关部门的统计,我国的工程倒塌事故中有将近三分之二是在施工阶段发生的。技术人员探求其原因,发现这些建筑工程在设计的时候,没有考虑到施工时候的复杂情况,过多的吧注意力集中在未施工的设计阶段,这说明,曾经传统的施工方案已经无法满足现代建筑施工的需要了。

国外很多学者在对所有涉及建筑施工阶段的力学问题进行了很多的研究后总结出了力学分析的几点主要的目标:首先,需要对施工阶段中各个时期的内里和其引起的形变进行实时的测量分析,要保证在整个施工阶段中各个部件的承载处于一个合理的范围内,同时要保证足够的稳定性。还有一点就是要将施工时候的工程状态与实际时的数据与状态进行对比,分析得出施工对项目的具体影响,逐渐优化施工的方案,要保证工程的安全与稳定。

三、建筑结构受力分析的理论计算基础与有限元模型的建立

1、建筑结构受力分析的理论计算基础

人们在土木施工中通常使用ETABS、ANSYS以及SAP2000等等技术来有效得建立一种有限元模型,用这种模型来模拟施工阶段,施工项目的内力变化。但是施工过程十分复杂,通常会发生很多难以预料的事情,人为因素或者是随机发生的问题都会对模拟研究的结果产生影响,使得这种方法有着很大程度上的不足。所以,这些方法是否适用还需要研究。

2、有限元模型的建立

在建筑结构的分析中,需要通过构建有限元模型来解决。我们首先需要建立一个有梁和柱的单元,还有一个楼顶及屋盖的板单元等等在内的包括有建筑中的基础结构的单元。这些被称作为基础单元。我们开始空间结构的设计中,需要结合节电自由变化的程度,剪切所造成的影响的系数等等参数。我们通常采用了弹性薄板的理论来对我们说建立的基本单元进行模拟,而在考虑板单元弯曲的时候,只需要考虑节点力,但板单元发生形变的时候,面法线不变来处理等等方法来简化我们对实际施工阶段的分析。

四、常用的结构体系和一些结构的受力分析

1、常用的结构体系

框架结构经常使用于建筑施工中,它属于柔性结构,其特点就是水平布置非常灵活多变,大部分适用于小高层一类的建筑物中。

剪力墙结构具有很好地空间性,它不会发生很大的形变,同时它没有外露突出的结构,所以能够非常有效得对空间进行使用,比较常见的运用于民用高层建筑物。但是他也有缺点,比如它无法提供很大的空间,导致了建筑空间布局有很大的局限性,并且它的刚度很大,自振的周期非常短,所以地震作用大,大规模运用经济性不好。所以,由剪力墙所组成的很多结构中,抗震能力都不强,建筑的高度受到了很大的限制。

2、大跨度刚性结构的受力分析

大跨度刚性结构施工预变性的确定受多方面原因的影响,特别是结构安装过程以及施工时候的负荷。在实际操作的时候,结构成型时将会与设计方案有偏差,人们早就知道了在桁架拼装的时候需要有预起拱的过程,但是当我们在进行大跨度的钢结构施工时,由于跨度十分大,结构非常复杂,它所受到的的P-Delta效应的干扰也会增加,所以我们需要通过力学模拟等等来确定结构的实际情况,做好万全的准备,减少其对结构的影响。

目前,大跨度的钢结构的受力分析主要有支座位移法、千斤顶单元法、间隙单元法等等。支座位移法是将支座进行强制的位移来实现模拟,从而进行受力分析的。程序的实现十分简单,但是无法准确得模拟瞬时的变形力,模拟的准确性较差。千斤顶单元法是把ANSYS软件中的两个单元在一起并联,它们两个单元点的线位移可以随意的组合在一起,从而形成了一个新的单元。其中的LINK10单元可以提供无限大的可以模拟千斤顶作用的轴向刚度,而另一个单元BEAM4,可以模拟千斤顶的抗弯力。大跨度拱结构的建筑物有着非常复杂的结构组成,我们需要通过很准确的模拟分析,才可以结合实际对他的受力性能进行准确的分析。

五、组成受力构件的主要材料对环境的影响

受力构件所处的环境对受力构件也有着很大的影响,主要通过耐久性来表示。其耐久度分为3级,1级为室内干燥环境要求,可由粉刷或油漆防护,2级为露天高温高温环境的要求,而3级是沿海高腐蚀性环境的要求,需要用到抗腐蚀性和除冰盐的构件。

六、总结

总之,关于力学性能的分析不仅能提高施工的质量,还能节省材料的使用,提高安全性能,保障施工的合理性,在施工中做出一个合理的经济的设计具有长远的意义,在今后的施工中仍要对受力性能进行不断的探索。

参考文献:

[1] 陈汉翔,舒宣武.  预应力值对张弦梁结构受力性能的影响分析[J]. 华南理工大学学报(自然科学版). 2003(05)

[2]李良,高日.  大跨预应力活性粉末混凝土张弦梁结构[J]. 建材技术与应用. 2003(05)

第2篇

关键词:建筑工程;焊接变形;钢结构;生产效率

前言

在钢铁工业日益飞速发展的今天,钢结构以其空间大、高度高、跨度大等多种优势广泛应用于现代各类建筑工程中。而作为钢结构制作和连接作用的焊接工艺显得尤为重要。钢结构制作及安装尺寸的精度及外形美观、工程质量及使用功能与焊接质量的好坏有直接的关系。所以,我们要对钢结构的焊接特点及影响焊接变形的各个因素做综合分析,并相应的采取有效控制措施,才能为建筑业中钢结构安装质量,降低工程成本、提高生产效率提供重要保障。

一、建筑钢结构的构成与焊接工艺特点

1 钢结构的构成

建筑钢结构是有很多系统构件组成的。如主结构、次结构、屋盖系统、钢杆支撑系统等。其中主结构又包括钢柱、钢梁、吊车梁、连接副等;次结构包括支撑、系杆、拉条、隅撑等。然后这些系统构件采用无缝或有缝钢管、钢球、圆钢、工字钢、槽钢、角钢、热轧钢板和各种类型的横截面冷弯薄壁型钢进行焊接拼装而成的。

2 钢结构焊接工艺特点

钢材品种规格多样化,焊接方法多样化,焊接节点构造形式多样化及焊接质量高标化,即我们常说的“三多一高”,组成了高质量结构焊接的工艺特点。

二、分析钢结构焊接变形形成的原因

从焊接基本原理分析可知,钢结构在焊接时因局部加热、冷却不均匀使得结构中各部分金属热胀冷缩程度不同而使焊接发生变形。具体过程是它们受热胀冷缩的程度不同,加上焊件自身是一个整体,各部分金属的膨胀和收缩因受到了周围金属的影响、制约,不能自由地进行,于是在这种情况下结构内部就产生了焊接变形。其具体成因形式主要表现在以下三个方面:

1、在钢结构各构件组装时控制不严。在焊接时由于间隙过大而引起较大变形。在组装焊接施工中,若焊缝的位置、尺寸、数量、焊接方法、焊接次序、焊缝坡口形式、大小等选择不当,焊接规范不标准,加上钢结构的热物理性能、形状、尺寸、自重等不同,都有可能引起钢结构发生焊接变形。

2、由于钢结构组成的某些构件没有达到该构件的技术要求和形位公差,而形成钢结构焊接后的先天性的超差现象。

3、由于焊缝不沿构件截面对称分布,也会引起该构件焊接变形。

三、控制建筑钢结构焊接变形的措施

1、设计措施

由于钢结构焊接点构造形式多而复杂,单从节点构造设计上考虑,要比焊接工艺上来解决问题容易的多。若设计考虑不妥,就会给生产带来很多麻烦,如增加产品成本。所以,在焊接钢结构构造节点时要注意以下问题:

1.1 由于焊接工艺有很多种方法,需合理选择焊接缝的坡口性质及尺寸。为了保证结构具有足够的承载能力,在设计钢结构节点焊接缝时,应采用相应的坡口形状和尺寸,以满足较小焊缝的尺寸需求,减少焊缝截面积和结构焊缝的变形。

1.2 在焊接时应尽量减少焊缝数量及尺寸大小。由于钢结构中焊缝数量的多少、尺寸的大小、焊接源对结构热输入量大小,与焊缝变形的大小成正比例关系。所以在钢结构节点构造设计时,应该尽量减少焊缝数量和尺寸,这样可以避免那些不必要的焊缝,有可能的话可用冲压件和型钢等来代替焊接件。如在实际施工中,可以用压型结构替代筋板结构,这样能够有效防止薄板发生变形。而对于那些要求不高的结构件之间,可以适量增加平板的厚度,以减少筋板数量,来改变焊接变形的矫正量。

1.3 为了焊接操作的方便,应尽量避免在仰焊位置施焊。在对钢结构施焊时,为了便于操作和确保焊接质量,应尽量避免将焊缝设置在仰焊位置。在无法避免的情况下,就需要焊工全方位掌握焊接操作工艺。

1.4 为了避免焊缝集中、双向、三向相交,应采用刚性较小的节点焊接形式。为的是减小焊接缝交叉点处或者焊接缝集中点的热量和应力,以减小焊缝变形。

1.5 不同的建筑钢结构节点形式需不同的焊缝设置要求。如对箱型梁与隔板进行焊接时,宜选用全焊透焊缝;对焊接组合箱形梁和柱的纵向角施焊时,多采用全焊透或局部焊透的对接与交接组合焊缝。当对焊条电弧焊焊缝无法施焊时,应采用熔嘴电渣焊对称焊接。

2 工艺措施

建筑钢结构焊接变形工艺应根据节点构造及焊缝形式的不同,采取不同的焊接工艺措施,这样可以有效的控制钢结构焊接变形。

2.1 装配与焊接顺序应合理

1)焊缝对称时焊接方法也应对称。根据钢结构构件截面形状、设置对称焊缝应采用对称焊接工艺。

2)先装配后焊接。钢结构应尽可能先装配成整体然后再进行焊接。这样能够增大钢结构焊接时的刚性,减少变形。比如,工字梁的焊接,整体装配后再焊接,这样焊接后的上供弯曲变形,要比边装配边焊接时产生的弯曲变形要小的多。

3)控制焊接变形应采用不同的焊接顺序

为减小钢结构中的长焊缝结构总体变形,应以逆向分段退焊或跳跃焊替代连续焊,与此同时改变焊接方向,这样可以减小局部焊缝造成的变形或使其相互抵消。(如下图所示)

4)不对称焊缝焊接方法

对于不对称焊缝的钢结构,应先焊焊缝较少的那一侧,后焊焊缝较多的那一侧,这是因为先焊的那侧焊缝产生的变形比后焊焊缝产生变形大的缘故。这样可以使后焊的钢结构变形与先焊的那侧变形相互抵消,减小结构总变形程度。

2.2反变形法

反变形的定义:在焊接前激将建筑钢结构装配成与焊接变形方向相反、大小相等的预先变形,来抵消焊接后结构形成的变形。比如,在对工字梁上下盖板或钢板焊接后产生的变形可以在焊接前使用折边机或油压机将盖板预先反方向压弯。具体见下图:

第3篇

关键词:结构; 动力弹塑性; 时程分析; ABAQUS

Abstract: this paper mainly to the shenzhen a building engineering structure dynamic elastic-plastic time history analysis, including elasto-plastic analysis method, the unit type and finite element model, such as seismic situation, and finally, the engineering of the overall seismic performance evaluation to make, and puts forward some Suggestions.

Keywords: structure; Dynamic elastic-plastic; Time history analysis; ABAQUS

中图分类号:TU3文献标识码:A 文章编号:

工程概况

该项目位于深圳地铁3号线六约站原检修主厂房的上部,为12层的保障性住房。原检修主厂房为纯框架结构水平向跨度为12m,竖向跨度为18m及21m。层高12.3m,基础为人工挖孔桩。本次设计是在原有已完工建筑基础上进行。先设一层转换层,层高7.2m,然后是塔楼部分,均为12层,结构形式为剪力墙结构。

工程特点:一是转换结构,塔楼没有墙肢落地;二是大跨结构,混凝土转换梁最大跨度达21m;三是竖向刚度突变,首层层高12.3m,第二层层高7.2m。

结构动力弹塑性时程分析

(一)弹塑性分析方法

目前常用的弹塑性分析方法从分析理论上分有静力弹塑性(pushover)和动力弹塑性两类,从数值积分方法上分有隐式积分和显式积分两类。本工程的弹塑性分析将采用基于显式积分的动力弹塑性分析方法,这种分析方法未作任何理论的简化,直接模拟结构在地震作用下的非线性反应。

单元类型及有限元模型分析

单元类型

模拟梁柱采用B31 单元,ABAQUS中的B31 单元考虑塑性区发展, 杆件刚度由截面内和长度方向动态积分得到,其双向弯矩和弯拉的滞回性能可由材料的滞回性能精确反映。钢筋混凝土截面或钢骨混凝土截面定义(本分析没有采用钢骨混凝土构件):不考虑钢筋和型钢构件和混凝土的相对滑移,程序根据平截面假定,对各个部分构件截面积分点,计算出混凝土构件的截面弯矩、轴力和剪力。

剪力墙采用S4R 单元,楼板采用S4R和S3R 单元,剪力墙和楼板内的钢筋采用rebar单元, 可以考虑多层钢筋布置,边缘构件和暗柱配筋采用箱型截面构件代替。

有限元模型分析

整体模型由转换程序从etabs导入,包括几何信息,单元划分,梁单元长度1m左右,剪力墙单元0.7-1m,楼板单元1m左右;梁柱构件的配筋根据Satwe计算的配筋结果由程序自动导入,梁钢筋考虑了各段的不同和顶面筋和底面筋的不同;剪力墙和楼板的配筋根据satwe计算配筋调整后的配筋手动输入;重力荷载代表值和质量源由转换程序自动导入。ABAQUS有限元模型如图(一)

图(一)ABAQUS有限元模型

为了确保ABAQUS非线性结构分析模型正确性,在构件进入弹塑性阶段之前,计算模型的动力特性与ETABS弹性分析模型保持一致,对两个程序计算的周期和振型进行对比。下表给出了ABAQUS模型和ETABS模型前3个振型及周期的对比。下图则给出前3个振型的变形形状对比。ABAQUS计算的结构总质量为83198t,ETABS计算的为82570t,基本一致;同时通过下表结果显示,ABAQUS弹性模型与ETABS弹性分析模型的动力特性基本是一致的,周期对比表如表2。

1、进行结构自振周期的分析;2、施加重力荷载代表值;3、在重力施加后的基础上施加地震作用(值得说明的是,上述所有分析过程,材料非线性(弹塑

性本构)及几何非线性贯穿始终)。

按照抗震规范要求,罕遇地震弹塑性时程分析所选用的单条地震波需满足以下频谱特性:特征周期与场地特征周期接近;最大峰值符合规范要求或安评要求;持续时间为结构第一周期的5~10 倍;时程波对应的加速度反应谱在结构主要周期点上与规范或安评反应谱相差不超过20%。

本次分析中的场地波按三向地震输入,三向地震输入的地震波峰值比为X:Y:Z=1:0.85:0.65,X向地震波峰值220Gal,持续时间都为30 秒。输入地震波信息如表1,EL-Centro地震波、场地波加速度反应谱与规范反应谱比较如图(二):

从反应谱比较可以看出,在小于结构第一周期区段,EL-Centro波和CDB波的拟合加速度谱比规范谱大,而TAR波则小。

另外,通过ABAQUS模型,整体由转换程序从etabs导入,包括几何信息,单元划分,梁单元长度1m左右,剪力墙单元0.7-1m,楼板单元1m左右;梁柱构件的配筋根据Satwe计算的配筋结果由程序自动导入,梁钢筋考虑了各段的不同和顶面筋和底面筋的不同;剪力墙和楼板的配筋根据satwe计算配筋调整后的配筋手动输入;重力荷载代表值和质量源由转换程序自动导入。得出最大位移角如表2:

从表2可以看出,EL-Centro波激励下A栋和C栋塔楼X向层间位移角值最大,分别为1/101和1/124,场地波CDB激励下B栋塔楼X向层间位移角值最大,为1/112,而Y向层间位移角最大值都为EL-Centro波激励,分别为1/155,1/122和1/150,都满足规范规定限值1/100。

总体抗震性能评价及建议

通过上述3条地震波分析,我们可以得出如下结论:

底框柱的受压损伤主要集中在第一层柱底和第二层柱顶,最大损伤值为0.77,出现在27号柱第二层柱顶,而 8,14,21,22号柱顶损伤值在0.6左右,其他柱损伤在0.4左右;部分数柱内纵筋出现受拉屈服,因此设计中可以适当增大第二层柱配筋,并增加箍筋配筋率,特别是柱帽位置,以提高柱的抗震承载力以满足抗震性能评估指标。

鉴于转换梁截面纤维的受力特性接近于单轴拉压,且仍满足平截面假定,故对转换梁仍采用梁单元模拟。转换梁的受剪破坏属于脆性破坏而非延性破坏,因此转换梁的抗剪承载力需要通过构造措施加强。转换梁的抗弯塑性变形可以由前述纤维模型精确模拟,可由混凝土和钢筋的塑性变形程度来直观抗弯承载力,本分析中转换梁出现轻微受压损伤,梁内纵筋也仅局部屈服,但塑性应变值较小,因此转换梁的抗弯承载力足够,满足前述构件抗震性能评估指标。

塔楼的混凝土梁局部出现0.5左右的受压损伤,部分梁内钢筋进入塑性阶段,最大塑性应变值0.0045,远小于0.025,说明梁端还没完全成为铰,结构整体还完好,而梁端接入塑性阶段,起着耗能和保护与其连接剪力墙肢的作用。

塔楼剪力墙受压损伤严重位置主要集中在上部和墙肢与转换梁连接处,部分墙肢与转换梁连接部位出现严重受压损伤,主要是刚度突变引起的应力集中,设计中做了处理,在埋土以下增加墙厚,利用梯形过渡。上部少数墙肢出现的受压损伤主要集中在墙肢与混凝土梁连接部位,而大震模型中并没有考虑墙肢边缘约束构件的作用,因此结果偏于保守;同时从等效主拉塑性应变值可以看出,大部分墙肢内钢筋屈服,主拉塑性应变值大于0.01部位主要集中在底部和顶部电梯间周边墙肢,对于墙肢受拉塑性应变过大的处理,可以通过增加配筋率解决,并增加边缘构件配筋以提高墙肢抗震承载力和延性。

主体结构在大震作用下A栋塔楼最大弹塑性层间位移角 X向为 1/101,Y向为 1/155,B栋塔楼最大弹塑性层间位移角 X向为 1/112,Y向为 1/122,C栋塔楼最大弹塑性层间位移角 X向为 1/124,Y向为 1/150,均小于规范 1/100要求。

参考文献:

[1]深圳市建筑设计研究总院有限公司.深圳市地铁三号线横岗车辆段上盖物业开发工程——结构动力弹塑性时程分析报告.深圳.2010

[2]李承铭.钢一钢筋混凝土杆系结构三维地震作用下弹塑性时程分析(博士学位论文)2007.

第4篇

【关键词】框架梁柱节点;型钢混凝土结构;钢筋混凝土结构

1 型钢混凝土组合结构的特点分析

以型钢和钢筋混凝土组成的型钢混凝土组合结构,对钢结构来说,钢筋混凝土为新的组成部分,对钢筋混凝土来说,型钢是新的组成部分。相对于钢结构和钢筋混凝土结构,型钢与混凝土组成的结构性能,既有量的改变又有质的改变,既发挥了两种结构各自的优点,有克服了各自的缺点,具有如下的特点:

1.1 相对于钢结构的优点

(1)外包钢筋混凝土能够承受拉、压、弯、剪能力,并且能够约束型钢或钢板,提高型钢的抗屈曲能力,因而可以大大地节约钢材,降低造价。

(2)外包钢筋混凝土部分兼有防火、耐久的作用,省去了钢结构的防护层,这对建筑的安全起到至关重要的作用。

(3)钢结构的抗水平力作用(一般为风载及地震作用)的刚度较小,水平位移较大,不易满足建筑物稳定性和舒适度等要求,但型钢混凝土组合结构刚度大、容易满足水平变位限值的要求。

1.2 相对于钢筋混凝土结构的优点

(1)钢筋混凝土结构中的混凝土是脆性材料,在受力以后容易产生裂缝、破碎、剥落等现象。钢筋混凝土结构构件的受剪、受压破坏都是脆性破坏,在地震时经常发生,且震害严重。当钢筋混凝土结构内部加入型钢以后,型钢改变了其脆性破坏的性质,刚度塑性变形的性质在结构中起主导作用,从根本上改善了构件的抗震性能。

(2)型钢的材料强度远大于混凝土,在钢筋混凝土截面中增加了型钢,既可以满足高层建筑高压力高延性要求的前提下,减小构件的截面,克服钢筋混凝土结构的胖柱问题,同时,由于型钢没有像混凝土那样的受压徐变问题,因此减少了长期受压时的变形问题。

(3)钢筋混凝土短柱多发生剪切破坏的震害,而型钢混凝土中的型钢腹板有效地承担剪力作用,避免剪切破坏。

(4)钢筋混凝土柱震害常有柱端混凝土被压碎剥落,钢筋呈灯笼状,失去承载力的现象发生。而在型钢混凝土柱的柱端,型钢外部的混凝土破坏,型钢内部混凝土受型钢的约束,与型钢共同工作仍能承载,使房屋在大震时坏而不倒。

2 工程概况

某大厦工程分为A、B座两栋,A栋为底商住宅楼,剪力墙结构;B栋为综合办公楼,框架结构。A、B两栋建筑相距12m,在结构标高69.45m处设有一连接A、B座的高空通廊,采用型钢混凝土纯悬挑粱板结构,分别从A,B座向外悬挑6m,连廊宽度为4.3 m,型钢混凝土梁截面尺寸为0.95m×0.4m,内部设置600×250 ×25×40的H型钢,配置钢筋骨架,型钢梁的长度不等,单根型钢最短为10.9m,最长为14.96m。

3 工艺原理

根据型钢梁、钢筋混凝土梁柱的截面尺寸和位置,设计梁柱钢筋穿过型钢或与型钢连接的构造措施,使现场型钢混凝土组合梁的型钢、梁柱的钢筋实际完成情况满足图纸和规范要求。

采用在节点处将混凝土梁底部竖向加腋,底层钢筋弯锚伸人柱内,柱主筋遇型钢梁不能穿越时在翼缘板上适当打孔,柱箍筋穿越时在腹板上钻孔,在节点处腹板两侧焊接加劲板。有效解决了型钢梁与钢筋混凝土框架梁柱交叉节点部位的钢筋穿越问题,而且保证了框架梁钢筋进入框架柱的锚固长度,确保了结构的整体性,简单易行,避免了工序的复杂化,节约了工期。

4 工艺流程

熟悉施工图纸计算尺寸,绘制节点图工厂制作型钢梁(包括打孔、焊接加劲板)现场型钢梁钢筋绑扎型钢梁整体吊装就位钢筋混凝土梁柱钢筋绑扎模板钢筋验收合格混凝土浇筑。

因为型钢混凝土梁柱节点的形式根据结构形式的不同而不同,型钢混凝土梁一钢筋混凝土梁柱连接是其中的一种。由于型钢梁、钢筋混凝土梁截面尺寸大,且钢筋粗、数量多,而依据设计要求,钢筋在遇到型钢梁时,腹板不能钻大直径孔,柱钢筋遇到翼缘板尽量不打孔。钢筋混凝土梁主筋直径一般为22mm~32 mm,造成与型钢梁相交底层贯通筋无法正常穿越。

4.1 钢筋混凝土梁节点钢筋设计

由于原设计图仅有型钢梁位置、配筋情况,而没有节点详图,需对钢筋混凝土梁的钢筋进行深化设计,解决梁的上下排钢筋在遇到型钢梁的型钢时如何穿过或如何连接问题。

1)钢筋混凝土梁主筋绕过型钢。

钢筋混凝土梁顶部钢筋可从型钢顶直接通过。但对于底部钢筋,由于一般框架梁截面尺寸大,主筋大多配置为22mm~32mm的三级钢,且一般为上下两排,依据工程实际经验,需在型钢梁腹板上开直径55mm的孔才能使混凝土粱主筋顺利穿过,这样大大削弱了型钢的整体刚度和稳定性,要求节点具有足够的强度则无法保证,因此需要解决底部钢筋穿越型钢梁腹板的问题。

基于纯悬挑梁及各类梁的悬挑端部配筋构造,我们将底部钢筋按照最大1:6的弯度弯折后也同样能绕过型钢梁,但弯折后锚人柱内长度要符合抗震ιaE,混凝土梁底部形成竖向加腋。这样,不仅解决了混凝土梁底部钢筋绕过型钢腹板的问题,而且保证了梁柱节点具有足够强度及整体稳定性。

2)钢筋混凝土梁构造筋焊于组合梁型钢腹板。

混凝土梁构造筋既不能绕过组合梁型钢,也没有足够空间穿过型钢腹板,只能与型钢腹板焊接连接,具体做法:在节点处构造筋部位梁型钢腹板上附加连接钢板,钢筋焊接在连接钢板上。连接钢板采用30mm厚同材质钢板,宽度与型钢翼缘板相同,长度同腹板高度。为了保证连接钢板与梁型钢腹板的连接质量,连接钢板均在构件加工厂与型钢腹板焊接。

4.2钢筋混凝土柱节点钢筋设计

1)柱主筋设计。

在梁型钢的翼缘板宽度范围内的钢筋混凝土柱主筋需贯通型钢梁翼缘板,为了便于穿孔,将柱主筋截成上下高出梁型钢300mm~400mm(以保证纵向钢筋接长),柱主筋穿孔后在搭接位置双面焊接5d(d为主筋直径),柱主筋在穿孔部位塞焊。值得注意的是梁型钢翼缘板是主要受力构件,打孔减少了受力面积,需在梁型钢腹板两侧焊接加劲板,以便增加翼缘板的抗弯能力,增加钢梁整体刚度。

2)柱箍筋设计。

柱箍筋设计就是解决柱箍筋穿过梁型钢腹板的问题,一般钢筋混凝土柱的箍筋在设计图中均为封闭箍筋,但在梁柱节点部位,柱箍筋要穿过梁型钢,封闭箍筋无法安装。因此,为满足柱箍筋的安装要求,需在梁型钢的腹板上开孔使箍筋穿过,而且需将封闭箍筋改为两个开口箍( 形),柱箍筋安装后在搭接位置焊接10d(d为箍筋直径),以满足搭接要求。

无论型钢的翼缘板还是腹板开孔均不能采用现场火焰开孔,必须提前计算好开孔位置,做出节点详图,在构件加工厂采用机械式开孔,开孔后在腹板两侧加焊加劲板。

第5篇

【关键词】建筑工程;结构设计;实现;经济性;途径

1 引言

建筑工程的造价管理中,基于设计结构的合理性,可以很好的优化造价的成本输出。而且建筑过程的物质资源和人力资源的输出,都是源于结构设计的需求。从这点可以看出,建筑结构部分的工程造价占据着较大的比重,进而优化设计结构,可以为企业减少造价成本的输出。所以,在建筑结构的设计中,需要避免各种影响因素,进而设计出既保证了结构的稳定需求,同时又使得结构更加的经济性。

2 建筑结构在经济性设计中的考虑因素

建筑结构的有效设计是一项复杂而繁重的工程,其在设计的过程中,需要全方位的考虑设计的影响因素。尤其是设计方案中关于结构稳定性和安全性的因素考虑,可以很好的优化建筑结构的设计。

2.1 建筑结构的空间设计因素。当今的建筑结构,越来越讲究结构的舒适、美观。进而建筑结构在设计的过程中,合理的对建筑的空间结构进行布局。尤其是对于结构的层数、单层的高度等都是空间设计的主要因素。因为过高的楼层设计,容易造成空间结构的浪费。于此同时也加大了建筑结构在后期维护管理中的成本输出。而且楼层在装饰中的造价输出,很大程度上源于空间可够的设计性。并且显然,楼层单层越高,其装饰费用的支出越大,也就说,楼层的经济高度,加剧了工程造价的成本输出。

2.2 建筑结构的美观、风格的影响因素。当今的建筑结构比较的注重结构的风格化,以及外观的美观化。然而,不同建筑风格的设计,其装饰的成本存在较大的差异。这主要源于装饰标准的不一样,造成装饰材质的性能选择上的差异。因此,在结构设计的过程中,需要考虑到外观装饰的成本输出。

2.3 结构性能的影响因素。传统性能的建筑结构,已无法满足于现代的建筑发展。现代建筑结构的良好性能,往往需要基于多种性能几何构件。因而,在保障建筑结构的性能下,尤其是对于安全性能,几何构件的材质、结构组建等,都是实现结构经济性的关键因素所在。

2.4 基于建筑结构,造价成本的影响因素。建筑结构的构成,直接关系着建筑工程的物质资源和人力资源的输出。进而在结构的设计中,需要考虑结构的造价成本影响。因而,在结构设计的过程中,需要分析和计算好工费的输出,以及考虑材料的差价带来的经济效益。

3 基于影响因素的考虑,实施有效的建筑工程结构设计途径

对建筑结构的优化处理,进而达到其经济型的效果,需要基于建筑的各个环节。尤其是建筑结构的设计环节,是工程造价管理的关键领域。在实际的结构设计优化中,结构的规划、结构的建筑材料、工程的投资等领域都需要进行合理的分析,这样才能更好地实现建筑工程结构的经济性。

3.1 基于建筑需求,明确结构的形式。当今的建筑结构构建,多以钢筋混凝土为主,尤其是其作为主要受力结构,在造价上比较的经济。因而,在进行建筑结构的设计时,首先需要基于建筑的需求,明确好结构的形式。这样可以很好的避免结构形式与实际需求相冲突的问题出现。同时,基于良好的结构形式,可以便于各个结构系统的规划和设计。当然,在结构形式的有效选择中,需要考虑其结构的功能需求,以及结构的安全性能。从而,在实际的结构明确阶段,具有多种选择的方向,那么这就需要结构设计者,能够充分地基于设计的需求,选择适合建筑需求的结构形式。这种多元化的结构形式选择,从本质上优化了建筑结构。使得结构设计中的冗长部分被删除,进而从结构的材料费用上,来经济化建筑结构。

3.2 基于经济高度,控制结构设计的层数。随着建筑结构的楼层增加,其对于受力结构的要求更加的严格,进而使得建筑结构的受力部分,需要更多的预应力。也就是说,增加了钢筋混凝土,以及相关技术的成本输出。于此同时,建筑结构的楼层越高,使得结构的受力发生一定的改变。尤其是关于结构的延性问题,在越高楼层,其基于碳纤材质的辅助施工的成本输出会越高。因此,在结构经济性的优化过程中,需要合理的控制结构的楼层高度,尤其需要特别注意避免结构的空间浪费。因为,当今的诸多建筑结构,都存在大面积的结构空间浪费问题。而且,楼层的高度问题,直接影响着楼层的后期维护费用的支出。

3.3 对于建筑结构的建材,进行合理的选择。基于当今的建筑,大多以钢筋混凝土为主,进而在建材的选择时,需要基于建筑结构的要求,选择相应强度的钢筋和水泥。而且结构的合理化程度越高,其在材质的成本输出上会更加经济化。同时,合理的建材配置,可以很好的减轻结构的自重,进而很好的维持了结构的预应力。而且在最少量的材质输出下,良好的保障了结构的设计需求,这一点也是当今建筑结构的最大亮点之一。

3.4 基于计算机技术,进行有效的结构参数分析和计算。基于现代计算机技术的发展,建筑结构的设计都是通过专门的作图设计工具进行的。这就要求其在基于计算机技术的设计过程中,需要合理的设计各结构的参数,进而才能更好地设计出建筑结构。而且在设计的过程,需要在明确的结构形式下进行。在各结构的参数计算中,尤其需要对于钢筋和水泥用量、钢筋铺设间距和密度等有效计算。因为,建材的费用的输出占到工程造价的40%,因而基于计算机技术,科学的选择计算参数,可以从多个方面对工程造价成本进行优化处理。同时,基于计算机技术,可以提高结构的性能设计。尤其是对于安全性能的设计,可以通过计算机技术设计多个等级化的安全结构。进而很好的优化了建筑结构的性能,这对于结构的后期维护非常的关键,尤其是关于安全性能的提高上,提供了更加便捷的方式,进而使得现代建筑结构更加地科学化。

3.5 加强工程的基础投资管理。建筑结构的地基设计非常的关键,其往往伴随有较大的成本输出。因而在对其结构进行设计的过程中,首先需要对于地基的良好规划。在地基的规划设计中,对于其地质结构进行有效的勘探,是保障建筑结构的受力基础的关键。由此可以看出,建筑结构的有效设计,很大程度上受到地基规划的制约。尤其是对于软土结构的地基处理,伴随的地基造价输出高达工程造价的21%。因而,在优化建筑结构的前提下,需要合理地经济化地基的构建。

3.6 规范建筑结构设计的管理。一个良好的经济性建筑结构,往往需要基于一个庞大地设计队伍,进而通过协调工作,合理的设计出建筑结构。因此,在进行建筑结构的设计过程中,需要对设计过程进行有效的管理,这对结构设计提供了一个良好的设计环境。

4 结语

工程造价管理是一项复杂的工程,而其中的建筑结构的优化设计,是控制工程造价成本输出的关键。同时,实现建筑结构的经济性,需要基于建筑的多个环节,进行全面的因素考虑,进而基于多元化的优化途径,来实现建筑结构的经济性。

参考文献:

[1]叶润庆.建筑工程的经济性在结构设计中的应用[J].科技资讯;2010(08).

[2]杨益妮.结构设计对建筑工程造价的影响因素分析[J].科技信息;2010(28).

[3]俞鸿芳.影响建筑工程结构体系的经济性因素研究[J].今日科苑;2009(14).

第6篇

关键词:工业与民用;建筑混凝土;结构裂缝;预防措施

中图分类号: TV543 文献标识码: A

裂缝问题常见于建筑工程中,其中以变形裂缝最常见,而变形裂缝中又以温度裂缝最为频发。而荷载裂缝多是由于设计缺陷、施工影响等原因造成。工程施工中发现的多数裂缝其实是多种因素共同作用的结果。其成因我们必须从设计、施工等各个阶段全面分析,正确判断裂缝属性及其生产的主要原因对前期预防及后期整改十分重要。在此基础上有针对性的采取预防、修复措施,才可以把裂缝发生的可能性、影响性及造成的损失降低到最小限度。

工程实践证明,只要采取的预防性措施到位,并精心施工,大部分混凝土裂缝是完全可以避免的。随着建筑业的发展,混凝土裂缝由于影响建筑物的整体美观和使用耐久性,从而引起人们的高度重视。这些裂缝根据发生原因可分为两类,变形裂缝和荷载裂缝。所以,研究工业与民用建筑混凝土结构裂缝,对我国工业与民用建筑有重要的意义。

一、混凝土的含义

混凝土是现代最主要的建筑材料之一,它一般是指由胶结料(有机的、无机的或有机无机复合的)、颗粒状集料、水以及需要加入的化学外加剂和矿物掺合料,按适当比例拌制而成的混合料,或经硬化后形成具有堆聚结构的复合材料(普通混凝土是以胶凝材料、水、细骨料、粗骨料,需要时掺入外加剂和矿物掺合料,按适当比例配合,经过均匀拌制、密实成型及养护硬化而成的人工石林。混凝土具有原料丰富,价格低廉,生产工艺简单的特点,使其用量越来越大。同时混凝土还具有抗压强度高,耐久性好,强度等级范围宽等特点。这些特点使其使用范围十分广泛,不仅在建筑工程中使用,就是在造船业、机械工业、海洋开发、地热工程等领域,混凝土也是重要的材料之一。此外,通过改良混凝土原料的配比,添加相应的外加剂,还可以制成具有特定性能的混凝土,用于各类特殊工程建设,比如水利工程中使用的防渗混凝土。

二、我国工业和民用建筑混凝土结构裂缝类型划分

工业和民用建筑是现代建筑领域的两大主要对象,在城市化建设中占据主要位置。虽然工业厂房和民用住宅建筑采用的混凝土结构形式不完全一样,但是经过实际的检查以及对相关技术资料的分析总结,工业厂房和民用住宅建筑的混凝土结构裂缝类型却是大体相同。

(一)以裂缝形成原因划分

依据混凝土结构裂缝形成的原因来划分,无论是工业还是民用建筑,其混凝土结构裂缝都可分为温度变化形成的裂缝、施工不当形成的裂缝、材料质量不佳形成的裂缝、维护不当形成的裂缝以及变形等因素形成的裂缝。

(二)以裂缝影响程度不同划分

混凝土结构产生裂缝会对建筑物整体的质量造成一定影响,依据裂缝的大小对建筑带来的不同影响,目前的工业和民用建筑都可分为破坏性裂缝、贯穿性裂缝以及表面性裂缝等几类。

(三)以裂缝形式划分

根据混凝土结构裂缝呈现的形状来划分,工业和民用建筑混凝土结构的裂缝都可分为不规则裂缝、横向裂缝、纵向裂缝、斜向裂缝、垂直裂缝等几类。

三、我国工业与民用建筑中常见的混凝土结构裂缝

(一)施工及现场养护产生裂缝

现场浇捣混凝土时,振捣或插入不当,漏振、过振或振捣棒拔出过快,影响混凝土的密实性和均匀性,诱导裂缝的产生。高空浇注混凝土风速过大、烈日暴晒,混凝土收缩值大。对大体积混凝土工程,缺少二次抹面或在表面增加石子,易产生表面收缩裂缝,大体积混凝土水化热计算不准、现场混凝土降温及保温措施不到位,引起混凝土内部温度过高或内外温差过大,混凝土产生温度裂缝。

(二)地下混凝土结构的裂缝

建筑地下室墙体除结构外,还必须能有效的阻挡地下水的侵入,因此应避免地下室混凝土结构出现可以渗水的贯通裂缝,对普通表面裂缝也应该积极整改。建筑混凝土裂缝预防应重点注意以下几个方面:加强结构自身抗裂性。为防止建筑地下室混凝土裂缝,提高混凝土的结构自防水性能,底板及侧墙多采用抗渗混凝土,并根据需要掺入膨胀剂等外加剂。在此基础上,也可以根据需要搀入纤维物质。这些办法都是为了提高混凝土硬化过程中抵抗收缩应力的能力。

(三)现浇混凝土板楼板裂缝

建筑楼板及房屋板多采用现浇混凝土板,现浇混凝土板生产过程中受环境的影响较大。另外,从现浇楼板自身上说,其属于表面系数较小的构件,厚度相对表面积来说量值很小,抵抗收缩变形的能力就更差。因此现浇混凝土板楼板板面裂缝甚至贯通性裂缝很常见。

(四)板面不规则直裂缝

这种裂缝外观较为规则,多为不贯通裂缝。常见于单层配筋板跨中部位,且埋有水电管线处,裂缝沿管线出现,双层配筋板也有所发现。裂缝宽度O.5mm左右。

四、防止我国工业和民用建筑混凝土结构裂缝形成的措施

基于以上对工业和民用建筑混凝土结构裂缝产生原因的分析,结合国内外此类建筑问题的解决经验,笔者认为可以从以下几方面采取措施,以防止工业和民用建筑混凝土结构裂缝的形成。

(一)完善设计构造

要根据工业和民用建筑的实际需求,设计建筑结构,具体措施有以下几点:精确勘测,避免断层、溶洞\滑坡体等不良地质。合理布局建筑构件,减少加应力,避免荷载过大。关键部位要层层设置圈梁\构造柱,增加建筑物的整体强度。提高窗台砌体强度,宽大的窗台应设置钢筋混凝土梁,避免窗台变形产生竖向裂缝。

(二)加强施工技术

要加强对施工技术方案的反复论证,确保施工技术符合建筑的各项标准,保证建筑整体的稳定性。成立施工技术监督小组,定期对各施工环节、各施工技术进行检查和验收,验收合格后才能进入下一施工阶段,开展新的施工任务。

(三)合理选用材料

要选用水化热较低的水泥,避免混凝土内外温差过大产生体积变化引发裂缝。选用表面粗糙、质地较为坚硬的粗骨料,可提高混凝土的粘结性和抗拉、抗压能力。 添加减水剂等具有同等效果的外加剂,可以改善混凝土的性能,降低养护中的洒水量,有效避免混凝土收缩。

(四)完善模板工程

模板工程是塑造混凝土结构的关键一环,为防止混凝土结构在该过程中出现裂缝,应该切实做好以下两点:合理设计模板构造,避免模板部件变形引发混凝土结构变形而产生裂缝。模板要增加支护装置,防止施工荷载过大,模板变形。

(五)加强地下防水

地下防水也是建筑工程中不可或缺的防水施工环节,其施工要点主要在于对排水法,结构防水法,采用卷材防水,焊接金属层,这四种地下防水方法的选择,在选择上应该秉承实际可用以及经济的原则,确保地下防水经实用稳定和安全。

总之,我们必须从设计、施工等各个阶段全面分析,正确判断裂缝属性及其生产的主要原因对前期预防及后期整改十分重要。在此基础上有针对性的采取预防、修复措施,才可以把裂缝发生的可能性、影响性及造成的损失降低到最小限度。工程实践证明,只要采取的预防性措施到位,并精心施工,大部分混凝土裂缝是完全可以避免的。

参考文献:

[1]毕程钢.工业与民用建筑混凝土结构的裂缝形成及预防措施[J].中国新技术新产品,2013,06:93.

第7篇

关键词:钢结构工程;施工技术;大型公共建筑

钢结构工程因其具有跨度大、利用空间大、施工速度快、经济且实用等特点被广泛利用于企业厂房及跨度较大的建筑上。随着城市现代化建设的飞速发展,各类大型公共建筑设施越来越多地出现在我国的各大中城市,这也导致了钢结构工程的广泛出现。为了保障钢结构工程的施工质量和工程过程中的安全,就要注重钢结构工程的施工技术。本文就大型公共建筑钢结构工程的施工技术进行了探讨,以期能为类似的钢结构工程的施工提供参考。

1工程概况

大型公共建筑占地面积12681m2,建筑面积22251m2,建筑地上四层、地下一层,建筑高度33.70米。北侧为规划展示馆、东侧为停车场、南侧为图书馆、西侧为文化中心园区的下沉广场。

2 工程施工特点

2.1 劲性钢柱

整个工程共设置有25根劲性钢柱,劲性钢柱采用型钢和组合十字型钢柱。

2.2 劲性钢梁

轴线于二层、三层、四层、屋顶层设置劲性钢梁,轴线于四层、屋顶层设置劲性钢梁。劲性钢梁全部采用H型钢。

2.3西面悬挑钢结构

西面悬挑钢结构主受力件为HJ-1、HJ-2、HJ-1A、HJ-2A、HJ-3共5榀桁架。除了HJ外,其余均为H型钢实腹式构件。HJ采用焊接H型钢组合而成,以HJ-1为代表介绍HJ组成。

2.4东面悬挑钢结构

东面悬挑钢结构主受力构件为HJ-4、HJ-5、HJ-6、HJ-7共4榀桁架。与西面悬挑榀桁架一样,除了HJ外,其余均为H型钢实腹式构件。HJ采用焊接H型钢组合而成,以HJ-4为代表介绍HJ组成。

3 钢结构加工

因本工程东西两侧悬挑长度相对于混凝土结构较大,设计综合考虑对钢结构的焊缝质量相应提出了较高的要求。工厂加工H型钢和十字钢柱的纵缝、节点区域加强劲板采用一级焊缝,需要100%的进行无损检测。H型与十字型钢柱翼缘板厚度34、32mm等,腹板厚度为25、28mm等,在H型钢与十字型钢柱加工过程中需要合理控制变形,同时确保焊缝质量。

3.1 十字型钢柱加工

(1)十字型钢柱断面形状如图1。

(2)十字型钢柱主要加工工艺介绍:

①首先把十字型钢柱拆分成一支H型钢和两支T型钢,分别按照H型钢加工工艺成形。由于腹板和翼缘板较厚,按照常规H型钢加工工艺进行加工,翼缘板焊接成型后变形较大,采用机冷校正难以达到质量验收标准,为了减少焊接变形后的校正工程量,需要合理确定焊接工艺参数,减少焊接变形。如采用常规的反变形原理,成型前的反变形工程量较大,难以满足施工进度要求。通过多次试验,最终采取合理开设焊接剖口,减少翼缘板的热影响区,进而减少翼缘板焊接变形的工艺,在保证焊接质量的前提下,减少了焊接变形。采用此工艺,在焊接完成后,通过轻微的冷校正或热校正即可达到质量控制要求。

②十字型钢柱组装焊接

在H型钢和T型钢加工完成且经过检查符合质量验收要求后,即可在胎具上进行十字型钢柱的组装。由于目前对于十字型钢柱焊接成型后的变形校正还不能与H型钢相提并论,不具有很高的机械化生产能力。为了满足加工进度,在大批量焊接十字型钢柱前,需要确定合理的焊接工艺,避免十字型钢柱成型后变形大,造成难以校正的困难。通过多次论证和试验比较,采取对称分段多道小电流焊接的工艺,能较好的控制了焊接变形,基本能达到焊接后不需要调校即可符合质量要求。

3.2 十字型钢柱节点加工

十字型钢柱做为劲性钢柱,与相邻梁连接处,设置了较多的加劲板,设计文件规定所有加劲板与钢柱均采取熔透焊接,焊缝质量要求达到一级标准。

钢柱节点主要包含了牛腿、钢柱内部加劲板。由于钢柱里面的加劲板有的间距很小,必须考虑组装和焊接顺序,避免有的节点板无法焊接。

节点区域劲板比较多,为了控制焊接变形,在保证焊接具有操作性的前提下,尽可能组装完成所有构件,牛腿与加劲板和钢柱组装完成应先采用点焊进行固定,确保节点区域形成较大的刚性。劲板加工时,应考虑音剖口的开设方向,特别是相距较近的劲板,确保组装后具备焊接空间位置。

3.3 悬挑钢结构节点加工

悬挑钢结构全部采用焊接H型钢,焊接H型钢采取常规加工工艺能保证加工质量。设计上从传力上考虑,所有斜腹杆与水平弦杆和垂直支撑(竖腹杆)采用圆弧翼缘板过渡连接。圆弧过渡翼缘板弯曲半径种类多,如采用同一固定模式胎具,则需要加工多种胎具。为了减少压制模具的制作工程量,专门设置了一套可调圆心的压制模具进行圆弧翼缘板的压制。

4 钢结构安装工艺

根据现场实际情况和现场己经设置的塔吊布置位置,采取多种吊装工艺进行施工。其中劲性钢柱、钢梁采用塔吊和汽车吊进行施工,悬挑钢结构因工期紧,在混凝土结构未全部完成的条件下就得进入施工。采用设立临时支撑架的施工工艺利用履带吊和汽车吊进行安装,在混凝土施工结束且达到设计强度的后,考虑整体平衡东西两侧临时支撑在安装完成后同时同步进行卸载。

4.1 劲性钢结构安装

劲性钢结构安装需要与混凝土结构施工同步进行,工期较长,且只能在该项目东西两侧才有起重吊装机械站位场地,导致起重机械就位回转半径较大,需要选用大型起重设备。经过实地考察经过综合权衡选用130吨汽车吊进行吊装,部分构件利用现场己经设立的塔吊进行吊装。

劲性钢柱分段。根据130吨汽车吊的站位,按照130吨汽车吊和现场塔吊的安全起重性能要求,对钢柱进行合理分段,与基础连接的钢柱分段点位于基础上表面1米处,其余钢柱分段点位于各楼层顶面上1米处,分段长度不小于一个楼层。这样即保证了现场焊缝的数量尽可能少,同时又能保证吊装机械能充分发挥其作用。保证技术上可行,经济效益最佳。

4.2 大型悬挑钢结构安装工艺

悬挑钢结构安装是本工程钢结构重点和难点,特别是西面悬挑钢结构,起吊高度高,单件起吊重量重,同时要充分考虑混凝土浇筑、石材干挂、装修荷载等施工阶段对钢结构的影响。

确保钢结构施工结束后,能满足后续工序的顺利进行。

(1)悬挑钢结构施工工艺:

由于析架高度超出了公路运输的正常极限,所有析架只能进行工厂制作好各构件,经过厂内预拼装合格后发运至现场进行组装,组装结束后设立临时支撑架,采用汽车吊和履带吊进行吊装高空固定。最后进行卸载完成安装。

(2)现场施工顺序

①西侧悬挑结构施工顺序:

第一步:设置西侧悬挑结构安装内外临时支撑。

第二步:安装HJ1、HJ2、HJ1A、HJ2A。

第三步:依照从内往外、从下往上的顺序安装楼层钢梁。

②东侧悬挑结构施工顺序

第一步:设置东侧悬挑结构安装内外临时支撑。

第二步:安装10.800米~17.700米标高范围内的析架及其它构架。

第三步:安装17.700米以上构件。

(3)临时支撑拆除

在东侧与西侧悬挑析架全部安装结束,混凝土施工完成并达到设计强度后,即可对东侧与西侧悬挑结构安装临时支撑进行拆除。考虑东西向平衡,拆除支撑时要求东西两侧同时进行。

东侧与西侧悬挑结构内侧临时支撑贴近钢筋混凝土柱结构,内侧支撑拆除对于钢结构受力基本无影响。

根据施工过程验算结论,外侧支撑拆除后悬挑外端最大位移下挠10m。根据位移值拟定对外侧支撑分三次等比例进行卸载,卸载速度应该匀速缓慢,降低冲击荷载。

卸载测量:为了便于比较分析,确定卸载是否合理,实行卸载动态管理,在卸载过程中应做好卸载测量。测量点布置在悬挑结构各卸载点,卸载前、每次卸载后应对各观测点的位移值进行测量,并把实测数据和施工过程验算数据进行比较。经过实际测量数据与验算数据比较,基本一致,符合施工要求。

5 型钢柱脚灌浆

型钢柱脚二次灌浆施工技术要求:二次灌浆材料采用CGM高强无收缩灌浆料,强度不低于C45,灌浆方法采用压力灌浆。二次灌浆施工工艺如下:

(1)灌浆施工前提:钢柱安装定位完成,地脚螺栓螺母已经拧紧。

(2)灌浆部位支模:在型钢柱脚周边采用木板进行支模(木板厚度2cm,高度15cm),木模与基础之间应采用密封材料进行密封,防止灌浆料溢出。

(3)安装灌浆装置,如图2;灌浆装置应与型钢柱固定好,防止灌浆装置松动。

(4)搅拌灌浆料。

(5)灌浆:灌浆到浆液高出柱脚底板下表面5mm时停止灌浆。

(6)拆模:在灌浆24小时后才能拆模,拆模之后对基础进行清理,确保无异物留在基础上而影响后续施工。

6 型钢节点处配筋施工

在梁柱交接点,按照设计施工图均有纵筋穿过劲性钢柱翼缘板和腹板,这给现场钢筋施工带来了较大的施工难度,同时制约了施工进度。经过设计、监理、施工的共同会审,在满足结构安全功能,同时满足相关施工规范的前提下,对劲性钢柱与混凝土梁连接处的纵筋设置进行了二次深化设计。二次深化设计原则如下:

(1)有利于提高施工操作性和施工质量保证。(2)优先采取在翼缘板与腹板上开设穿筋孔。(3)钢筋孔开设困难之处,优先增设传力劲板,钢筋与传力劲板进行焊接连接。(4)受节点构造影响,无法开设穿筋孔,又无法增设传力劲之处,在翼缘板或腹板上焊接钢筋套筒,通过钢筋套筒锚固钢筋。(5)为了保证施工质量,开设钢筋孔、增设传力劲板、焊接钢筋套筒均需在厂内加工完成,禁止现场随意开孔、加焊钢板等。

7 结束语

随着城市现代化建设的飞速发展和建筑科学技术的提高,钢结构工程的出现也越来越大,为了保障钢结构工程的施工质量和安全,就要采取先进的施工技术,从而降低施工成本,推进施工进度,保证施工质量。

参考文献: