抗震施工技術(shù)論文范文
時(shí)間:2023-04-07 11:57:37
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篇1
Abstract: In accordance with the different characteristics of people's living environment, on the basis of enhancing seismic foundation of building, the important safety precaution measures for building earthquake construction need to be taken into account. Based on the analysis of factors affecting the seismic performance of the building, this paper explored technology applications in the construction process. In architectural design specification, the seismic standards for different architectural structure of building are the same, and the building structural engineers will ensure seismic performance. In this paper, combining with actual work experience, the author discussed several building structures related to the seismic performance and the influencing factors.
關(guān)鍵詞: 住宅建筑;建筑技術(shù);抗震施工;抗震應(yīng)用
Key words: residential buildings;construction technology;seismic construction;seismic applications
中圖分類號:U45 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1006-4311(2012)32-0117-02
0 引言
圍繞研究怎么樣通過建筑的室內(nèi)區(qū)域劃分、陳設(shè)和家具的安排設(shè)計(jì)、材料的選擇等各個(gè)方面做了不同的詳細(xì)考慮,主要目的就是要保障建筑物居住者的生命和財(cái)產(chǎn)安全。目前,在建筑施工的框架中有很多的優(yōu)點(diǎn),比如,抗震性能良好、整體性能好、圍護(hù)的墻體輕便、施工運(yùn)行速度較快、布局設(shè)置靈活等等。在實(shí)際的工程中,抗震施工已經(jīng)成為非常重要的結(jié)構(gòu)構(gòu)成。因此,要求工程的負(fù)責(zé)技術(shù)人員嚴(yán)格依據(jù)圖紙進(jìn)行施工和操作,從而確保施工的安全和質(zhì)量。尤其要注意在施工環(huán)節(jié)中重視對防震設(shè)施的建筑質(zhì)量,要加強(qiáng)對防震設(shè)施建筑的監(jiān)督和專項(xiàng)部門檢查,將抗震設(shè)防納入到規(guī)范化管理,只有保證建筑施工的質(zhì)量,才能滿足抗震設(shè)防對房屋結(jié)構(gòu)的要求,才能杜絕抗震隱患。
1 住宅建筑抗震施工技術(shù)及應(yīng)用的影響因素分析
住宅建筑的抗震施工技術(shù)及應(yīng)用能夠取得成功,其中諸多的影響因素起到至關(guān)重要的作用,同時(shí),能夠直接或者間接影響到住宅建筑抗震性能的因素也是有許多的,各種復(fù)雜因素之間通過相互作用共同構(gòu)成住宅建筑的抗震性能。比如,在影響住宅建筑抗震施工技術(shù)及應(yīng)用的主要外部原因就是住宅建筑的設(shè)計(jì)是否始終按照規(guī)范的程序進(jìn)行建設(shè),其中包含住宅建筑的抗震構(gòu)造設(shè)計(jì)是否合理、在住宅建筑施工過程中施工質(zhì)量是否較高、住宅建筑選擇的地位是否合理等諸多原因。對于住宅建筑本身的抗震性能來說,更多的需要考慮住宅建筑的房屋結(jié)構(gòu)、使用年限、后期改造等方面的問題。
從抗震施工技術(shù)及應(yīng)用的角度來看,主要包括以下幾個(gè)方面的原因:
首先,最主要的就是住宅建筑的結(jié)構(gòu)是否合理,整體建筑結(jié)構(gòu)是否符合規(guī)則,在特性方面是否呈現(xiàn)出均勻、對稱等特點(diǎn),在上述特點(diǎn)之下,住宅建筑的抗震性能會(huì)比較強(qiáng)大。反之,那種不規(guī)則的住宅建筑,甚至頭重腳輕式的住宅建筑,扭轉(zhuǎn)的不規(guī)則住宅建筑,等等此類情況,其建筑的抗震性能都比較差。這里需要修正一個(gè)近年來通常認(rèn)為的誤區(qū),那就是隨著生活水平的提升,人們對于躍層、錯(cuò)層和復(fù)式等類型的住宅建筑情有獨(dú)鐘,誠然此類結(jié)構(gòu)的住宅建筑在提升居住舒適度等方面有其不可比擬的優(yōu)勢,但是從增強(qiáng)住宅建筑抗震性能的角度上來講,平層的住宅建筑的抗震性能更勝一籌。
其次,還需要考慮住宅建筑施工技術(shù)及應(yīng)用的時(shí)間長短,有的住宅建筑雖然符合建筑規(guī)則,但是因?yàn)榻ㄔ斓臅r(shí)間較長,以往的住宅建筑的施工過程中雖然考慮抗震性能,但是由于技術(shù)水平等方面的限制,當(dāng)時(shí)的住宅建筑抗震標(biāo)準(zhǔn)相對較低,導(dǎo)致住宅建筑的抗震性能相對較弱。而且隨著人們對于自然災(zāi)害的認(rèn)識越來越深刻,因此在住宅建筑抗震標(biāo)準(zhǔn)上也會(huì)隨著實(shí)際情況的變化而進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整,總起來說,住宅建筑的抗震標(biāo)準(zhǔn)越來越嚴(yán)格,標(biāo)準(zhǔn)越來越高。
再次,住宅建筑的抗震施工技術(shù)及應(yīng)用受到當(dāng)時(shí)當(dāng)?shù)氐慕ㄖ牧霞笆┕べ|(zhì)量的影響。有的住宅建筑抗震標(biāo)準(zhǔn)要求較高,因此對于建筑材料的標(biāo)準(zhǔn)、型號等要求也相對較高,比如建材質(zhì)量的好壞,混凝土標(biāo)號是否合理,鋼筋是否合格等諸多因素,都能夠在一定程度上影響抗震施工技術(shù)及應(yīng)用。施工隊(duì)伍的施工技術(shù)的高低也是影響施工技術(shù)及應(yīng)用的重要因素,有的施工隊(duì)伍技術(shù)高超,因此建造的房屋質(zhì)量就高,抗震性能相應(yīng)的就好。最后,住宅建筑的抗震施工技術(shù)及應(yīng)用受到住宅建筑的后期改造的影響較大。在住宅建筑的初期設(shè)計(jì)過程中,大多數(shù)住宅建筑均會(huì)充分考慮到房屋的抗震需要,因此對于建筑內(nèi)的有些部分是不能夠進(jìn)行改動(dòng)的,因?yàn)橐坏┢茐慕ㄖ恼w防震設(shè)計(jì)和抗震結(jié)構(gòu),那么就會(huì)較大程度的降低建筑的抗震性能,甚至在發(fā)生強(qiáng)烈地震的時(shí)候,住宅建筑很有可能會(huì)發(fā)生整體坍塌的情況。
2 住宅建筑抗震施工技術(shù)及應(yīng)用的幾點(diǎn)對策建議
近年來,住宅建筑抗震施工技術(shù)及應(yīng)用日益完善和提升,但是在實(shí)施過程中仍然面臨著這樣或者那樣的弊端和缺陷。因此,結(jié)合實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn),現(xiàn)對加強(qiáng)住宅建筑的抗震施工技術(shù)及應(yīng)用提出幾點(diǎn)粗淺的建議。
一是,加強(qiáng)住宅建筑墻體砌筑的抗震性能。因?yàn)?,通常認(rèn)為,住宅建筑的墻體框架結(jié)構(gòu)是決定住宅建筑抗震施工技術(shù)及應(yīng)用的關(guān)鍵所在,其所采用的圍護(hù)構(gòu)件屬于承重構(gòu)件的范疇,其所能夠產(chǎn)生的抗震性能的高低,也重點(diǎn)取決于建筑施工材料的質(zhì)量,以及建筑承重結(jié)構(gòu)的連接方式,還要考慮到建筑施工的質(zhì)量和建筑地基狀態(tài)。比如,在實(shí)際的抗震施工技術(shù)及應(yīng)用的過程之中,墻體的需要通過砂漿的粘結(jié)構(gòu)共同構(gòu)成墻面的整體,才能夠有效實(shí)現(xiàn)住宅建筑的抗震要求,因此需要在抗震施工過程中采用高標(biāo)號水泥,嚴(yán)格合理控制砂漿配比等方面,嚴(yán)格住宅建筑施工規(guī)范的要求,整個(gè)墻體的砌筑砂漿飽滿度達(dá)到相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。有的住宅建筑墻體的砌筑經(jīng)常采用的是“三一”的砌磚方法,其中在豎向灰縫這一個(gè)環(huán)節(jié)上需要較高的技術(shù)和技巧。另外,在住宅建筑的框架結(jié)構(gòu)施工過程之中,需要事先將墻體內(nèi)的短鋼筋埋置好,然后再進(jìn)行砌筑前的焊接等各項(xiàng)工作,堅(jiān)決避免那些拉結(jié)筋在墻體之中任意擺放,導(dǎo)致其彎折嚴(yán)重影響了住宅建筑結(jié)構(gòu)的質(zhì)量等問題的存在。針對上述幾種情況,需要在住宅建筑施工之前,即對所需要的各種型號的配筋一次性備齊備足,動(dòng)態(tài)檢查是否有遺漏的情況。
二是,加強(qiáng)住宅建筑構(gòu)造柱的抗震性能。在抗震施工技術(shù)之中構(gòu)造柱和圈梁的施工處于比較重要的位置,必須予以加強(qiáng)和改進(jìn)技術(shù)。因?yàn)?,在眾多的磚混結(jié)構(gòu)的住宅建筑的抗震施工中,重點(diǎn)通過科學(xué)合理設(shè)計(jì)構(gòu)造柱和圈梁等方式來確??拐鹦阅?,從而實(shí)現(xiàn)整個(gè)住宅建筑的最大抗震效果和能力,特別是要高度重視構(gòu)件之間的連接部分,需要更加注重采取強(qiáng)有力的施工措施。因?yàn)?,這兩者共同構(gòu)成了住宅建筑的骨架,充分發(fā)揮著有效約束墻體的重要作用,進(jìn)一步增強(qiáng)了縱橫磚墻之間的有效連接,進(jìn)一步增強(qiáng)了住宅建筑的整體抗震性。
三是,加強(qiáng)住宅建筑框架節(jié)點(diǎn)的抗震性能。因?yàn)樽≌ㄖ目蚣芄?jié)點(diǎn)發(fā)揮著連接框架柱和梁之間的作用,因此框架節(jié)點(diǎn)比較符合抗震標(biāo)準(zhǔn)才能夠?qū)崿F(xiàn)整體抗震性能的提升。如果框架節(jié)點(diǎn)遭到破壞,直接就可能導(dǎo)致住宅建筑的整體結(jié)構(gòu)出現(xiàn)位移甚至傾倒,由此可以看出,框架節(jié)點(diǎn)抗震技術(shù)施工的重要性和現(xiàn)實(shí)性。要全面加強(qiáng)框架節(jié)點(diǎn)及其周邊區(qū)域的混凝土的強(qiáng)度,相關(guān)的配置應(yīng)當(dāng)采取積極有效的抗震性能保護(hù)措施。在實(shí)際的抗震技術(shù)施工過程中,一般情況下是將混凝土澆筑到梁底的標(biāo)高位置,然后將框架節(jié)點(diǎn)的混凝土,連同梁板進(jìn)行澆筑。對于施工隊(duì)伍來說,要進(jìn)一步增強(qiáng)抗震施工技術(shù)應(yīng)用的超強(qiáng)意識,從堅(jiān)決杜絕施工隱患的角度入手,嚴(yán)格遵守住宅建筑施工過程中的施工圖紙要求,嚴(yán)格按照住宅建筑抗震構(gòu)造圖進(jìn)行施工,確保建筑的整體框架柱的始終處于高強(qiáng)度的狀態(tài)。在框架節(jié)點(diǎn)及其周邊區(qū)域,住宅建筑框架柱的橫斷截面通常會(huì)包含梁的橫斷截面,這就要求在配置住宅建筑的柱箍筋和梁箍筋等環(huán)節(jié)上,更加的小心謹(jǐn)慎,堅(jiān)決避免“形式箍筋”的情況出現(xiàn),務(wù)必采取焊接封閉箍筋等方式,確保框架節(jié)點(diǎn)及其周邊區(qū)域的箍筋整體質(zhì)量。如果在施工過程中將配筋的材料改為采用拉筋的方式,那么拉筋的位置應(yīng)該是緊緊貼近縱筋,同時(shí)加緊鉤住封閉的箍筋,確保箍筋可以發(fā)揮對整體混凝土抗壓作用發(fā)揮更大的作用。
3 結(jié)束語
就當(dāng)前來說,大多數(shù)人對地震等自然災(zāi)害的了解甚少,因此和抗震有關(guān)的建筑設(shè)計(jì)情況也是基本處在探尋摸索的階段,當(dāng)前抗震的相關(guān)設(shè)計(jì)也未達(dá)到相當(dāng)科學(xué)的程度。我國人口分布廣泛,單純的依靠建筑物來提高抗震性是不科學(xué)的、不全面的,并不能減少太大的地震損失??拐鹪O(shè)計(jì)的建筑物現(xiàn)在大都分布在新建建筑和大規(guī)模城市群中,而早期的一些建筑物尤其是農(nóng)村的簡陋建筑抗震設(shè)計(jì)幾乎沒有,從而導(dǎo)致最近幾年我國發(fā)生地震損失傷亡尤為嚴(yán)重的就在這些地區(qū)。要求建筑物具備良好的抗震能力,應(yīng)在做好建筑物的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上實(shí)現(xiàn)良好的抗震,同時(shí)加上室內(nèi)的抗震設(shè)計(jì),共同實(shí)現(xiàn)建筑物的抗震性能,減少因建筑物自身質(zhì)量、功能等問題而帶來的地震損失。所以,如果對建筑物的室內(nèi)設(shè)計(jì)也進(jìn)行有序的科學(xué)的研究和設(shè)計(jì)安排,可以很好的保障人民在發(fā)生地震等自然災(zāi)害時(shí)造成的生命財(cái)產(chǎn)安全。這就給建筑物是設(shè)計(jì)要求提高了規(guī)范性和操作性,要加大多層磚房的建筑質(zhì)量和抗震設(shè)計(jì),把民用的建筑地震損害程度降到最低。同時(shí),隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的飛速發(fā)展和人口的激增,在建筑物的質(zhì)量和耗能等方面有了新的標(biāo)準(zhǔn)和要求。施工部門和單位就需要進(jìn)一步打破傳統(tǒng)建筑理念,不斷的探索、學(xué)習(xí)和創(chuàng)新,努力實(shí)現(xiàn)建筑行業(yè)的健康快速高效發(fā)展。
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篇2
【關(guān)鍵詞】鋼結(jié)構(gòu),超高層建筑,施工技術(shù),特點(diǎn),環(huán)節(jié)探討
中圖分類號:TU391 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:
一.前言
在很長的一段時(shí)期,我國的建筑行業(yè)多采取的是鋼筋混泥土的建筑結(jié)構(gòu),但隨著土木工程和新的力學(xué)體系,新的設(shè)計(jì)方法出現(xiàn),經(jīng)過時(shí)間見證,鋼筋混泥土的結(jié)構(gòu)在超高層建筑中,有著明顯的缺陷,那就是自重很大,于是,更多的設(shè)計(jì)師和建造師便開始尋找新的建筑結(jié)構(gòu)來更好的實(shí)施對建筑的設(shè)計(jì)施工。終于,經(jīng)過無數(shù)次的實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐的檢驗(yàn),最終選用了強(qiáng)度很大的鋼材來實(shí)施結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),甚至演變成為全鋼的建筑結(jié)構(gòu)。直到目前為止,全鋼結(jié)構(gòu)的建筑已經(jīng)成為一種建筑風(fēng)潮,不僅大大推進(jìn)了我國建筑設(shè)計(jì)施工的發(fā)展,更大大提升了建筑的整體質(zhì)量。
二.鋼結(jié)構(gòu)超高層建筑施工概述
1.工程實(shí)例分析
中關(guān)村金融中心工程地處北京市中關(guān)村科技園區(qū)的最核心位置,為北京西部最高建筑(總高度150m),國際甲級寫字樓。工程由塔樓、配樓、連廊3部分組成,總建筑面積111 818平方米。其中塔樓地下4層、地上35層,總建筑面積79 012平方米,總檐高150m,為全鋼結(jié)構(gòu)。
工程項(xiàng)目部組建了最強(qiáng)的管理團(tuán)隊(duì),通過精心組織、精心施工,攻克了一道道技術(shù)難關(guān)。用6個(gè)月的時(shí)間完成了約15 000t鋼結(jié)構(gòu)安裝施工任務(wù),月施工最快完成9層;采用CO:氣體保護(hù)半自動(dòng)焊完成了超厚鋼板焊接的施工(最厚達(dá)100mm),整個(gè)工程的焊縫100%超聲波探傷,100%合格,一次探傷合格率達(dá)98%;在鋼結(jié)構(gòu)吊裝方面,經(jīng)過項(xiàng)目技術(shù)人員不斷探索與總結(jié),解決了超高層鋼結(jié)構(gòu)空間定位及折線形鋼結(jié)構(gòu)箱型柱吊裝技術(shù)問題,且整體垂直度最大偏差9mm。
本工程由于設(shè)計(jì)的特殊性,無法選用內(nèi)爬式塔吊,根據(jù)工程的地理位置、結(jié)構(gòu)形式及大量的特殊構(gòu)件選擇2臺(tái)大型附著式塔吊,一臺(tái)K80/115與一臺(tái)36B,分別布置在塔樓的西側(cè)與東側(cè),不僅滿足了所有構(gòu)件的垂直運(yùn)輸,而且為大量超重、超高及偏心構(gòu)件的吊裝創(chuàng)造了條件。K80/115附著式塔吊在國內(nèi)尚屬首次使用,可借鑒的成熟經(jīng)驗(yàn)不多。施工中通過不斷的摸索,很好地解決了塔吊的組裝、頂升及施工工效等方面的難題,為工程的順利進(jìn)行創(chuàng)造了條件,塔吊平面布置如圖1。
2.超高層建筑結(jié)構(gòu)體系簡析
每一種類型的建筑都有著不同的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求,先要綜合考慮到建筑的主要用途,是民用還是商業(yè),或者生產(chǎn)車間;再結(jié)合從實(shí)地勘察來的關(guān)于建筑要求的高度,地基的抗震烈度相關(guān)參數(shù)和數(shù)據(jù),嚴(yán)格遵守我國建筑設(shè)計(jì)規(guī)范的安全可靠性原則,進(jìn)行合理科學(xué)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),并選擇符合設(shè)計(jì)方案的高層結(jié)構(gòu)建筑體系。目前,我國的高層建筑結(jié)構(gòu)體系一般有框架結(jié)構(gòu)體系、剪力墻結(jié)構(gòu)體系、框架—剪力墻結(jié)構(gòu)體系、框—筒結(jié)構(gòu)體系、筒中筒結(jié)構(gòu)體系、束筒結(jié)構(gòu)體系等可以供選擇。
3.鋼超高結(jié)構(gòu)的建筑體系在設(shè)計(jì)施工的特點(diǎn)。
全鋼結(jié)構(gòu)的建筑體系在設(shè)計(jì)施工中有著很強(qiáng)的專業(yè)性和技術(shù)性要求,作為一種新型的建筑設(shè)計(jì)體系,有著自己的嚴(yán)格的設(shè)計(jì)施工要求,從地質(zhì)地形的勘察測量,到對各種鋼材料的選擇運(yùn)用,整體的框架的搭建,各部分大小構(gòu)件的設(shè)計(jì)剪裁,到實(shí)地的施工安裝,一直到后期的質(zhì)量管理,質(zhì)量的全面監(jiān)控,及其對整體工程的保養(yǎng)維護(hù),都是一個(gè)緊密結(jié)合的過程,對施工方的設(shè)計(jì)水平、技術(shù)能力、專業(yè)水平、管理能力等一系列綜合能力提出了挑戰(zhàn)。
一般而言,全鋼結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計(jì)施工有著自己特性,加強(qiáng)對各種特點(diǎn)的研究,有助于正確的施工,減少失誤。
首先,工序繁多。高層施工,立體施工,相互交叉施工,這是全鋼高層建筑施工的第一特點(diǎn),也是施工的難點(diǎn)之一,必須做好全面細(xì)致的科學(xué)設(shè)計(jì),統(tǒng)籌安排,從設(shè)計(jì)施工到施工人員的安全保護(hù),都要有著極其高的標(biāo)準(zhǔn)和要求。
其次,全鋼結(jié)構(gòu)施工多半位于高空,空間狹小,但由于工序繁多,需要準(zhǔn)備的各種部件和施工器械品種繁多,操作人員的空間移動(dòng)位置小,安全保障難度高,對眾多的零部件和施工的構(gòu)件無處安放,對升降傳輸速度安全性有著高端要求。
最后,工程進(jìn)度控制難度大。高空作業(yè),超高的施工標(biāo)準(zhǔn),嚴(yán)格的施工規(guī)范,高端的材料處理,科學(xué)的安裝,合理安全的拆遷等一系列鞏固都受到了各種因素的影響,比如材料的質(zhì)量,各種構(gòu)件的傳送,自然氣候因素,焊接技術(shù)等各個(gè)方面。
三.鋼結(jié)構(gòu)建筑的施工技術(shù)操作
1.要做好施工前的各種準(zhǔn)備。
首先,要經(jīng)過實(shí)地勘察測量得到準(zhǔn)確的各種數(shù)據(jù),結(jié)合雙方的建設(shè)協(xié)議,綜合考慮各種影響因素,做出科學(xué)合理的工程設(shè)計(jì),制定施工標(biāo)準(zhǔn)和施工規(guī)范,嚴(yán)格實(shí)行權(quán)責(zé)制度,做到目標(biāo)明確,權(quán)責(zé)分明。
其次,在施工前要做好各種物料、裝吊設(shè)備的準(zhǔn)備和檢測,保證施工要用到的各種機(jī)械設(shè)備夠足夠齊全,且都能夠保持正常運(yùn)行狀態(tài),同時(shí),要做好對施工人員的培訓(xùn),加強(qiáng)對相關(guān)技術(shù)的掌握,提高對各種機(jī)械的操控熟練程度,加強(qiáng)心理素質(zhì)的測驗(yàn)和鍛煉。
最后,要對即將施工的場地做出清理,對周邊的人員和物品進(jìn)行分離,同時(shí),將各種即將用到的機(jī)械設(shè)備運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場合理布置。
2.以全鋼結(jié)構(gòu)施工中的鋼柱安裝為例做出簡單技術(shù)分析
鋼柱在整個(gè)全鋼結(jié)構(gòu)體系中起著重要的支撐作用,其安裝關(guān)系到整個(gè)建筑的穩(wěn)定和安全。因此,筆者將全鋼結(jié)構(gòu)施工的鋼柱安裝為例,探究其施工方法和施工技術(shù),保證鋼柱安裝的質(zhì)量。
節(jié)柱的標(biāo)高具有及其重要的作用,如果出現(xiàn)差錯(cuò),要做到隨時(shí)隨地科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)修改,同時(shí),要密切和節(jié)柱的軸線檢驗(yàn),以保證二者之間的精確,為鋼柱的安裝做好準(zhǔn)備。
在進(jìn)行鋼柱安裝高空作業(yè)之時(shí),要將鋼爬梯等各種需要的施工構(gòu)件準(zhǔn)備好,并放到鋼柱上。進(jìn)行對鋼柱的最后檢查,看看鋼柱的生產(chǎn)廠家生產(chǎn)的臨時(shí)連接板是否穩(wěn)定?若符合標(biāo)準(zhǔn),則可以根據(jù)相關(guān)安裝標(biāo)準(zhǔn),采用螺栓開始固定,以保證施工時(shí)候隨時(shí)應(yīng)用。采用起吊設(shè)備,進(jìn)行兩點(diǎn)連接,同時(shí)起吊,于此,對鋼柱的安裝已初步完成。
3.鋼柱安裝質(zhì)量受到的影響因素
(一)安裝上存在著誤差。主要由安裝過程中碰撞及鋼柱本身幾何尺寸偏差引起,也包括校正過程中測量人員操作誤差,須通過加強(qiáng)施工管理進(jìn)行保證。
(二)焊接上存在著變形。鋼梁施焊后,焊縫橫向收縮變形對鋼柱垂直度影響很大,由于本工程焊縫較厚,所以累計(jì)誤差的影響比較大。因此,加強(qiáng)對焊接質(zhì)量的監(jiān)控,刻不容緩。
(三)大自然的日照溫差。日照溫差引起的偏差與柱子的細(xì)長比、溫度差成正比。一年四季的溫度變化會(huì)使鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)生較大的變形,尤其是夏季,在太陽光照射下,向陽面的膨脹量較大,故鋼柱便向背向陽光的一面傾斜。
(四)纜風(fēng)繩松緊不當(dāng)。嚴(yán)禁利用攬風(fēng)繩強(qiáng)行改變柱子垂偏值。此種做法,既不科學(xué)又不安全,難以對施工的質(zhì)量產(chǎn)生積極意義。
四.關(guān)于鋼結(jié)構(gòu)超高建筑施工中的協(xié)調(diào)管理
1.進(jìn)行施工人員的安全管理,由于全鋼超高層的施工,都是立體高層施工,人員之間的上下空間重疊厲害,對各個(gè)樓層建設(shè)時(shí)期,要分開時(shí)段,實(shí)施分開分時(shí)段施工,避免高空墜物,同時(shí),要加強(qiáng)施工人員上下運(yùn)輸和用電用火的監(jiān)控。
2.對各種機(jī)械進(jìn)行統(tǒng)一安排,嚴(yán)格按照施工程序進(jìn)行,統(tǒng)一調(diào)度,統(tǒng)一進(jìn)度,在使用高峰期,可以實(shí)時(shí)流水線作業(yè)或者是倒班制,提高機(jī)械的使用效率。
3.加強(qiáng)施工平面的管理。由于全鋼超高層施工施工場地面向空中,施工場地受到限制,平面狹小,缺乏一定的空間擺放材料和施工器械,而在施工過程中,總會(huì)有大量的構(gòu)件和設(shè)備進(jìn)出。因此,要根據(jù)施工設(shè)計(jì)規(guī)范,隨時(shí)進(jìn)行場地的協(xié)調(diào),對材料,設(shè)備的運(yùn)輸,擺放,加強(qiáng)管理監(jiān)督,實(shí)施規(guī)范化擺放器械,保證場地的有序性。
五.結(jié)束語
鋼超高結(jié)構(gòu)建筑的施工具有極大的技術(shù)性和挑戰(zhàn)性,施工單位必須做好科學(xué)合理的設(shè)計(jì),設(shè)定嚴(yán)格科學(xué)的施工規(guī)范,并精心準(zhǔn)備施工所用各種器械設(shè)備,加強(qiáng)對施工人員的培訓(xùn),提高整個(gè)施工隊(duì)伍的技術(shù)能力和綜合素質(zhì)。在施工時(shí)候既要保證施工進(jìn)度,控制施工質(zhì)量,又要結(jié)合施工的實(shí)際情況,從全局出發(fā),統(tǒng)籌全局,兼顧細(xì)節(jié),保證施工的科學(xué)合理性,保證整個(gè)全鋼結(jié)構(gòu)超高層施工的安全穩(wěn)定,優(yōu)質(zhì)高效。為推動(dòng)我國建筑業(yè)的進(jìn)步,經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,人們生活水平的提高,做出貢獻(xiàn)。
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篇3
【關(guān)鍵字】超高層建筑,鋼結(jié)構(gòu),吊裝施工,關(guān)鍵技術(shù),安全管理
中圖分類號:TU391文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A 文章編號:
一.前言
加強(qiáng)超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工中吊裝工程的安全管理工作,有助于提高工程的施工進(jìn)度和建筑質(zhì)量,在實(shí)際施工過程中建立安全施工的監(jiān)督管理機(jī)制,能夠提高施工質(zhì)量,在超高層建筑施工過程中建立一套完善的安全管理體系是十分復(fù)雜和必要的,應(yīng)該針對建筑物的實(shí)際情況,建立切實(shí)可行的系統(tǒng)的有效的科學(xué)的管理模式。
二.工程概況
深圳市某超高層工程由地下室、裙樓、二座呈鏡像對稱分布的塔樓組成。建設(shè)用地面積14788.29 m2,總建筑面積157425.87 m2,其中地下建筑面積約30158m2,裙房約20234 m2,住宅約100696 m2,幼兒園約1600 m2。建筑基底面積8750.65 m2,容積率8.55,建筑密度59.17%,建筑高度:149.95m。本工程為超高層高尚住宅樓,建筑設(shè)計(jì)使用年限為100年,建筑防火分類:一類,建筑耐火等級:一級,抗震設(shè)防烈度:7度,人防工程等級:六級。結(jié)構(gòu)類型:核心筒-框支剪力墻結(jié)構(gòu);建筑層數(shù):地上48層,地下4層,裙房2層,19~20層、35~36層設(shè)有避難間。其中:①地下室:共四層,結(jié)構(gòu)層高為3.9m、3.9m、3.9m、5.85m,地下四層至地下二層主要用途為車庫與各設(shè)備用房,人防地下室設(shè)在地下四層,人防面積2542 m2;地下一層為商業(yè)用房。②裙房(2層),建筑層高分別為6.0m、4.8m,主要用途為商業(yè)用房。③塔樓(50層),轉(zhuǎn)換層在3層、建筑層高為3層8.1m;3層以上(4~50)為住宅,建筑層高為2.9m。
本工程鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的分布情況為:在主塔樓-2至3層頂框支柱KZZ1a、KZZ1~KZZ5,設(shè)計(jì)采用型鋼混凝土柱,轉(zhuǎn)換層采用勁鋼梁。勁鋼柱56根,勁鋼梁31根;型式為兩個(gè)焊接H型鋼交叉而成,壁厚25mm;總用鋼量1200噸,由此可見,本工程鋼結(jié)構(gòu)吊裝工程量是相當(dāng)大的。另外,由于本工程是舊村改造工程,拆遷面積有限,造成現(xiàn)場施工用地緊張,工期緊湊,因此,鋼結(jié)構(gòu)吊裝施工是本工程的一大重點(diǎn)和難點(diǎn)。
三.超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)吊裝施工前準(zhǔn)備
為了使吊裝施工快速、安全的開展,在吊裝之前必須做好以下幾個(gè)方面的準(zhǔn)備:
1.檢查設(shè)計(jì)圖紙并對圖紙進(jìn)行學(xué)習(xí)、審核和會(huì)審,對圖紙中的不詳、有疑問的地方及時(shí)地向甲方交談,并對其交談結(jié)果進(jìn)行確認(rèn)。
2.組織施工人員熟悉設(shè)計(jì)圖紙與安裝規(guī)范要求,掌握安裝工程驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn),并備齊相關(guān)施工質(zhì)量檢查、驗(yàn)收規(guī)范及質(zhì)量表格。
3.鋼構(gòu)件的加工制作質(zhì)量以及型號必須符合規(guī)范與設(shè)計(jì)的規(guī)定,并有出廠技術(shù)文件和合格證明。
4.施工現(xiàn)場必須滿足其施工的要求,路面無障礙、地面結(jié)實(shí)、標(biāo)高與軸線符合要求。
5.必要的工器具必須準(zhǔn)備好,如吊索具、扳乎、墊木、裝機(jī)械、扭矩扳乎、焊機(jī)、乎持電動(dòng)砂輪、電鉆、撬棍、焊鉗等。
6.焊條、螺栓、涂料等連接材料必須有相關(guān)質(zhì)量的證明,并符合有關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定以及設(shè)計(jì)的要求。
7.對施工機(jī)械進(jìn)行組裝、調(diào)試,使其有良好性能。
四.超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)吊裝施工關(guān)鍵技術(shù)
1.吊裝順序
不同的建筑工程有著不同的吊裝順序,就本工程而言,其吊裝順序沒有明確的規(guī)定,則按照實(shí)際情況決定。
2.鋼梁吊裝
本工程鋼梁安裝經(jīng)調(diào)整后必須滿足下列技術(shù)要求:鋼梁水平偏差為L/1000,目不應(yīng)大于10. 0mm;鋼柱的垂直度偏差為H/1000,目不應(yīng)大于10.0mm;鋼柱間距偏差為士4mm。吊裝梁的吊索夾角一般不得大于60度,鋼梁的吊點(diǎn)設(shè)置在梁的二等分點(diǎn)處,在吊點(diǎn)處的吊耳設(shè)置在鋼梁上翼緣上,待鋼梁吊裝就位完成之后割除。鋼梁拼裝:鋼梁在吊裝前以地面作為工作平臺(tái)進(jìn)行涂裝、拼裝,用螺栓按要求緊固。鋼梁綁扎:鋼梁按合理的綁扎點(diǎn)進(jìn)行兩點(diǎn)綁扎。鋼梁起吊:在鋼梁兩端分別綁扎一根纜風(fēng)繩隨鋼梁起吊,起吊時(shí)保持鋼梁兩端平衡,鋼梁超過鋼柱柱頂200mm以上才能徐徐下降,與柱了對位,起吊時(shí)要注意風(fēng)力對起吊的影響。
3.鋼柱吊裝
在進(jìn)行鋼柱安裝定位時(shí),應(yīng)該注意在每一節(jié)鋼柱安裝完工后對其進(jìn)行測量調(diào)整,在本工程中,要求如下:十字中心線偏差毛小于等于1mm;柱頂標(biāo)高偏差為3mm;垂直度偏差h/1000,且不應(yīng)大于10. 0mm。鋼柱安裝過程中偏差控制要點(diǎn):地下室鋼柱主要包括Z1鋼竹柱、Z2箱形柱、Z3日字巨柱。安裝時(shí)全部采用100t履帶吊吊裝就位,其最大吊裝分段為Z3-3(分段3)鋼柱,重量為32. 8t 鋼柱安裝后,應(yīng)對柱頂作一次標(biāo)高實(shí)測,根據(jù)實(shí)測標(biāo)高的偏差值來確定是否對后一節(jié)鋼柱的高度進(jìn)行調(diào)整。標(biāo)高偏差值為3mm,只記錄不調(diào)整,超過3mm需進(jìn)行調(diào)整。
本工程鋼柱安裝過程中結(jié)構(gòu)穩(wěn)定控制措施:
(一)采用攬風(fēng)繩臨時(shí)固定。
(二)采用碼板進(jìn)行加強(qiáng)。
(三)采用臨時(shí)支撐進(jìn)行固定。鋼柱安裝過程中垂直度校正措施校正的方法是:大多采用螺旋千斤頂作微調(diào)來完成垂直度的校正,校正過程中應(yīng)邊調(diào)整邊測量,每次調(diào)整幅度不宜過大。吊點(diǎn)設(shè)置在預(yù)先焊好的連接耳板處。為防止吊耳起吊時(shí)的變形,采用專用吊裝卡具,采用單機(jī)回轉(zhuǎn)法起吊。采用4根鋼茲繩起吊,起吊時(shí),不得使柱端在地面上有拖拉現(xiàn)象。
五.超高層建筑吊裝施工安全管理分析
1.在對超高建筑物鋼結(jié)構(gòu)工程的安全管理過程中,應(yīng)該對樓板混凝土建筑、栓釘熔焊、壓型鋼板鋪設(shè)、焊接結(jié)構(gòu)、測量校正、吊裝、構(gòu)件驗(yàn)收和構(gòu)件制造等環(huán)節(jié)進(jìn)行安全管理。在超高層建筑物之中的吊裝工程之中,完善安全管理體系是一項(xiàng)具體而負(fù)責(zé)的工作,應(yīng)該對在施工過程之中出現(xiàn)的矛盾進(jìn)行及時(shí)的解決、如果沒有對過程進(jìn)行及時(shí)有效的控制,不僅會(huì)使工程的工期受到損害,同時(shí)會(huì)使建筑物的質(zhì)量受到一定程度的影響。
2.對施工過程的管理可以分為安全文明施工、施工工期控制、材料質(zhì)量控制、焊接質(zhì)量控制、精度控制、構(gòu)件安裝、吊裝前的準(zhǔn)備、構(gòu)件進(jìn)場驗(yàn)收、構(gòu)件制造等。在施工的過程中使用整體調(diào)整和單柱校正相結(jié)合的方式,使超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)吊裝施工的施工關(guān)鍵技術(shù)與安全管理水平得到有效的提高。
3.在對鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行安全管理的過程中,應(yīng)該將制造的規(guī)范、工藝和工程試驗(yàn)有效的結(jié)合起來,最終在實(shí)驗(yàn)的過程之中,覆蓋所有的接頭要求和接頭形式,針對在超高層建筑物之中的形式要求和規(guī)范要求,進(jìn)行靈活的選擇。與此同時(shí),對于那些富有經(jīng)驗(yàn)的承包商,應(yīng)該對其以往的焊接工藝進(jìn)行評價(jià),在制造鋼柱的過程中,應(yīng)該采取切實(shí)可行的工程措施和工藝措施,最終促進(jìn)施工過程的順利進(jìn)行,并使其施工質(zhì)量得到進(jìn)一步的提高。
4.在進(jìn)行吊裝的過程之中,安全施工是十分重要的環(huán)節(jié),在進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)施工的過程中,因?yàn)槠渚哂袘铱兆鳂I(yè)和高空作業(yè)的特點(diǎn),因此,十分容易產(chǎn)生在高空中墜下零件的現(xiàn)象,很容易造成嚴(yán)重的安全事故,為了減少這種安全隱患的產(chǎn)生,應(yīng)該在施工的現(xiàn)場設(shè)立完善的監(jiān)督安全小組,在每個(gè)安裝過程中設(shè)置專門的人員進(jìn)行管理,對員工進(jìn)行在職培訓(xùn),使員工的安全教育水平得到提高,不斷完善員工的安全施工意識,在員工之中樹立起“安全第一”的思想。
5.在管理的過程之中,將安全管理知識落實(shí)到生產(chǎn)之中。在建立完善的安全管理的基礎(chǔ)之上,著重對薄弱部分加強(qiáng)保護(hù),通過安全網(wǎng)的增設(shè)和樹立安全護(hù)欄,使施工現(xiàn)場的文明程度和安全程度得到提高,最終提高超高層建筑之中的安全管理機(jī)制。
六.結(jié)束語
超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)吊裝施工關(guān)鍵技術(shù)對于鋼結(jié)構(gòu)吊裝施工的質(zhì)量具有重要的意義,同時(shí)加強(qiáng)鋼結(jié)構(gòu)吊裝施工技術(shù)的安全管理對于確保工程安全具有重要的作用。
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篇4
【關(guān)鍵詞】框剪結(jié)構(gòu);梁柱節(jié)點(diǎn);鋼筋綁扎;模板安裝
前言
隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,建筑業(yè)的水平也不斷提高,當(dāng)前的高層建筑設(shè)計(jì)中,普遍采用的是高層框剪結(jié)構(gòu)。在高層建筑施工中,框剪結(jié)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)是聯(lián)系整個(gè)結(jié)構(gòu)體系的樞紐,起到承上啟下的作用。當(dāng)受到自然災(zāi)害或者還是地質(zhì)災(zāi)害等外力的破壞時(shí),建筑主體發(fā)生的損害多半是在梁柱節(jié)點(diǎn)這個(gè)部位,對于框架結(jié)構(gòu)粱柱節(jié)點(diǎn)的損害一般都是指剪切破壞和鋼筋的錨固發(fā)生了破壞,當(dāng)這種破壞程度達(dá)到所能夠承受的極限時(shí)候,很可能造成整個(gè)框剪結(jié)構(gòu)主體建筑的坍塌,從而引起嚴(yán)重的建筑質(zhì)量問題和人身安全事故,不僅僅很大程度的造成了整個(gè)建筑工程的資源浪費(fèi),也對人們的生命財(cái)產(chǎn)安全造成嚴(yán)重的損害。因而,對施工過程中的各個(gè)環(huán)結(jié)都要給予嚴(yán)格的要求,特別是梁柱節(jié)點(diǎn)。我們要加強(qiáng)對節(jié)點(diǎn)施工技術(shù)的分析,采取合理的施工措施,遵循設(shè)計(jì)及規(guī)范的要求, 確保梁柱節(jié)點(diǎn)施工質(zhì)量和整個(gè)建筑工程的整體穩(wěn)定性,實(shí)現(xiàn)良好的建筑經(jīng)濟(jì)效益。
一、工程概況
星河西岸工程項(xiàng)目位于揚(yáng)州市邗江區(qū)潤揚(yáng)路與文匯西路交叉口東南角,此區(qū)位條件較好,周邊已經(jīng)形成較好的交通路網(wǎng)。工程為地上十五層、地下一層,建筑面積約22040.95㎡,其中地下一層面積約2785.72㎡,地上十五層,建筑高度79.2米,總建筑面積為22040.95㎡;主要功能:商業(yè)+辦公(地上);裙樓(1-3層)為商業(yè)與辦公用房;主樓(4-15層)為公寓式辦公用房;層高為5.4米,地下室為汽車庫及設(shè)備房等。本工程建筑結(jié)構(gòu)形式為框架—剪力墻結(jié)構(gòu),梁柱節(jié)點(diǎn)區(qū)鋼筋很多, 縱橫交錯(cuò), 安裝箍筋和澆混凝土難度均非常大。
二、框剪結(jié)構(gòu)建筑梁柱節(jié)點(diǎn)的施工控制
1.節(jié)點(diǎn)區(qū)的鋼筋綁扎
梁柱節(jié)點(diǎn)之間的鋼筋綁扎是重要的施工環(huán)節(jié),在進(jìn)行鋼筋施工過程中要注意一些技術(shù)要點(diǎn)。首先,是箍筋之間的距離設(shè)置。在進(jìn)行箍筋距離設(shè)計(jì)的時(shí)候,要嚴(yán)格遵守各種規(guī)范要求,科學(xué)的求取這個(gè)間距。一般而言,節(jié)點(diǎn)區(qū)的箍筋和箍筋加密區(qū)域的距離是一樣的。其次是縱筋的錨固,要嚴(yán)格遵守各種規(guī)范要求,對伸入支座的直段和相關(guān)的彎鉤長度做出科學(xué)合理的設(shè)計(jì),在進(jìn)行節(jié)點(diǎn)區(qū)的鋼筋綁扎施工過程中,很容易出現(xiàn)一些問題,比如,節(jié)點(diǎn)區(qū)的箍筋缺乏綁扎,或者是綁扎的數(shù)量難以滿足施工要求,或者是箍筋綁扎施工不規(guī)范,出現(xiàn)很多箍筋綁扎在一起的現(xiàn)象。因而,要采取有效的措施進(jìn)行解決。
(1)采用沉梁法進(jìn)行框剪結(jié)構(gòu)鋼筋的綁扎。在使用這種施工方式的過程中,準(zhǔn)備進(jìn)行鋼筋綁扎時(shí),要先空出節(jié)點(diǎn)區(qū)域的箍筋不綁扎,要先讓節(jié)點(diǎn)的模板施工安裝完畢之后,再實(shí)施鋼筋的綁扎工作,當(dāng)鋼筋的綁扎完成之后,要將臨時(shí)的支架規(guī)范的拆除,讓鋼梁骨架回歸到梁模之內(nèi)。經(jīng)過此項(xiàng)目和過去的施工總結(jié),這種施工方法很容易產(chǎn)生一些漏洞,比如很容易忽視掉對節(jié)點(diǎn)區(qū)的柱箍筋施工,會(huì)整個(gè)工程的質(zhì)量造成影響,容易埋下安全隱患。面對這種問題,在工程項(xiàng)目中,采取在箍筋的角處設(shè)置導(dǎo)筋,把節(jié)點(diǎn)區(qū)的箍筋嚴(yán)格按照相關(guān)的規(guī)范要求綁扎在導(dǎo)筋上,并做好固定措施,之后隨著梁骨架一同沉入模板內(nèi)部。
(2)除此沉梁法之外,還有一種施工方法,這種方法要求對各層的梁柱的柱身、加密區(qū)域和各處對應(yīng)的節(jié)點(diǎn)區(qū)域的箍筋的綁扎都一次徹底的完成。當(dāng)這些綁扎一次性完成之后,嚴(yán)格遵守相關(guān)的規(guī)范安裝柱模板,并在梁柱的下部分按照工程的具體實(shí)際情況留下合適的施工縫,便于澆灌柱砼的施工。當(dāng)梁柱施工過程中側(cè)模進(jìn)行規(guī)范的拆除后,要遵守施工設(shè)計(jì)流程,接著安裝梁柱的柱頭節(jié)點(diǎn)模板和梁柱的底模,等這些工序完成之后,可以對框剪結(jié)構(gòu)梁鋼筋進(jìn)行綁扎。
2.節(jié)點(diǎn)區(qū)的模板安裝施工技術(shù)
框剪結(jié)構(gòu)梁柱節(jié)點(diǎn)施工過程中,模板的安裝施工具有很強(qiáng)的專業(yè)性,操作相對比較復(fù)雜,工作效率比較低。在工程項(xiàng)目中采用現(xiàn)場臨時(shí)散裝的施工方式,在操作過程中,很容易出現(xiàn)一些質(zhì)量問題,比如尺寸偏差大,表面平整度不滿足施工要求等。在進(jìn)行施工過程中,要科學(xué)設(shè)定綁扎的順序,要在梁底模,穿梁底筋施工完成后,綁扎節(jié)點(diǎn)箍筋,之后將節(jié)點(diǎn)的模板進(jìn)行規(guī)范的安裝。其施工技術(shù)要點(diǎn)如下所示。
(1)要嚴(yán)格測量框剪結(jié)構(gòu)梁柱節(jié)點(diǎn)處的相關(guān)樓板和梁柱的尺寸,和相互的位置關(guān)系,嚴(yán)格控制誤差,并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行節(jié)點(diǎn)的分類和編號。并編號和相關(guān)的測量數(shù)據(jù)進(jìn)行模板制作方案的確定和制作。
(2)安排熟練木工根據(jù)各節(jié)點(diǎn)的模板制作圖預(yù)制節(jié)點(diǎn)工具式模板,并做好相應(yīng)的標(biāo)識。模板可用18mm厚夾板制作,用40mm-60mm做木枋做背楞,背楞間距不超過300mm,裝模專用的夾具也預(yù)先加工好,矩形柱采用鋼管夾具,圓形柱采用扁鐵圓箍夾具,緊固對拉螺栓采用12圓鋼。
(3)隨施工進(jìn)度,現(xiàn)場安裝節(jié)點(diǎn)模板。先用鐵釘將相應(yīng)的模板在柱身初步固定,檢查安裝標(biāo)高及垂直度,調(diào)整合適后安裝夾具并初步收緊螺栓,再復(fù)查無誤后用力收緊螺栓完成安裝。另外,視情況可將節(jié)點(diǎn)模板與梁板模連結(jié)加固,采用工具式定制節(jié)點(diǎn)模板體系,節(jié)點(diǎn)模板一般可以周轉(zhuǎn)使用10次左右,可節(jié)省人工和材料提前制作,又可節(jié)省現(xiàn)場作業(yè)時(shí)間,加快進(jìn)度。工具式定制模板尺寸準(zhǔn)確、接駁垂直、拼縫嚴(yán)密且不易變形,質(zhì)量比較有保障,可減少或杜絕節(jié)點(diǎn)裝模的通病,模板裝拆比較靈活簡便配合了節(jié)點(diǎn)箍筋的綁扎。
3.節(jié)點(diǎn)區(qū)的混凝土澆灌
(1)根據(jù)我個(gè)人多年的施工實(shí)踐,梁柱節(jié)點(diǎn)不同混凝土強(qiáng)度等級均按先柱后梁的次序澆搗。首先澆筑混凝土至柱頂即梁底(圖 1A 區(qū)域),再澆筑梁柱節(jié)點(diǎn)區(qū)(圖1B 區(qū)域)混凝土(混凝土強(qiáng)度等級同柱),最后統(tǒng)一澆筑梁板的低強(qiáng)度等級混凝土(圖1C區(qū)域)。
(2)在節(jié)點(diǎn)和梁板混凝土集中澆筑時(shí),在施工中用雙層鋼絲網(wǎng)片( 網(wǎng)格為5 mm × 5 mm) 隔開( 見圖 1) ,目的主要是避免梁、板低強(qiáng)度等級混凝土易流入墻柱內(nèi),起到分隔的作用。雙層鋼絲網(wǎng)片不是在混凝土澆筑的時(shí)候臨時(shí)使用的,而是在綁扎梁鋼筋時(shí),一起固定綁入梁內(nèi),并敷設(shè)至梁底,以至于不要在澆筑過程中經(jīng)過梁下保護(hù)層流入墻柱內(nèi)。
(3)坍落度處理: 施工現(xiàn)場所用混凝土均為商品混凝土,由混凝土泵車將混凝土泵送至澆筑面。由于泵送高度較大,為保證混凝土泵送順利,經(jīng)過攪拌站試配,混凝土坍落度定為 190 mm ±20 mm。然而該坍落度混凝土流動(dòng)性大,在澆筑梁柱節(jié)點(diǎn)時(shí),混凝土中砂漿部分極易從鋼絲網(wǎng)片流入梁內(nèi),且流入梁內(nèi)混凝土為無石砂漿部分,該部分砂漿將大大削弱梁混凝土的抗彎剪能力。為保證整體框剪結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量,施工現(xiàn)場將梁柱節(jié)點(diǎn)部分混凝土坍落度調(diào)整為 130 mm ±20 mm,由塔吊料斗運(yùn)輸至澆筑面。
(4)振搗處理: 梁柱節(jié)點(diǎn)區(qū)混凝土強(qiáng)度等級相差大,且混凝土坍落度相差大,該節(jié)點(diǎn)區(qū)混凝土極易出現(xiàn)裂縫。為保證框剪結(jié)構(gòu)混凝土整體性強(qiáng),施工現(xiàn)場精確計(jì)算,合理安排,保證在柱混凝土( A區(qū)域) 初凝前澆筑節(jié)點(diǎn)區(qū)混凝土( B 區(qū)域) ,在節(jié)點(diǎn)區(qū)混凝土初凝前澆筑梁板混凝土( C 區(qū)域) 。
(5)養(yǎng)護(hù)處理: 對摻加減水劑的商品混凝土而言,混凝土的養(yǎng)護(hù)至關(guān)重要,而梁柱節(jié)點(diǎn)區(qū)域混凝土更需要重點(diǎn)養(yǎng)護(hù)。施工現(xiàn)場根據(jù)混凝土拌合物的性能及氣候等情況,在澆筑后利用薄膜覆蓋樓板面,以減少混凝土的失水,并在初凝后 8 h 內(nèi)對樓板灑水養(yǎng)護(hù),并利用高壓水槍對板下梁側(cè)噴水養(yǎng)護(hù),養(yǎng)護(hù)不少于 7 d。
(6)該高層框剪結(jié)構(gòu)寫字樓不同強(qiáng)度等級混凝土的梁柱節(jié)點(diǎn)核心區(qū)混凝土施工,采取了多種措施,確??蚣艚Y(jié)構(gòu)混凝土的整體質(zhì)量,避免節(jié)點(diǎn)區(qū)混凝土裂縫。經(jīng)過檢查,混凝土強(qiáng)度符合設(shè)計(jì)要求,節(jié)點(diǎn)區(qū)未出現(xiàn)任何有害裂紋,以上措施是合理有效的。
三、結(jié)束語
伴隨著我國建筑行業(yè)的快速發(fā)展,框剪結(jié)構(gòu)將會(huì)在建筑行業(yè)得到更為廣泛的運(yùn)用,梁柱節(jié)點(diǎn)是整個(gè)框剪結(jié)構(gòu)中的重要環(huán)節(jié),在進(jìn)行建筑工程施工過程中,必須要加以重視,采用先進(jìn)的施工技術(shù),規(guī)范的操作,對粱柱節(jié)點(diǎn)區(qū)的相關(guān)工序作出科學(xué)嚴(yán)格的處理,在遵守“強(qiáng)柱弱梁,強(qiáng)剪弱彎,強(qiáng)節(jié)點(diǎn)、強(qiáng)錨固”的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則的基礎(chǔ)上,作出科學(xué)合理的施工設(shè)計(jì),提高施工人員的專業(yè)素質(zhì),注重細(xì)節(jié),加強(qiáng)對梁柱節(jié)點(diǎn)施工質(zhì)量的檢查和監(jiān)督,保證梁柱節(jié)點(diǎn)的施工能夠滿足各項(xiàng)工程質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn),如此,保證整個(gè)工程的質(zhì)量,更好的發(fā)揮出整個(gè)建筑工程的各種性能,實(shí)現(xiàn)工程的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
參考文獻(xiàn):
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篇5
關(guān)鍵詞:加氣砼砌塊,施工技術(shù),使用美觀
墻體是建筑物的圍護(hù)結(jié)構(gòu)和分隔材料。約占建筑物重量的2/3以上,是十分重要的建筑構(gòu)件,它的主要功能是:承重、保溫、隔熱、隔聲和遮蔽視線。近年來大量采用的加氣砼砌塊,在滿足墻體主要功能的情況下,大大減輕了結(jié)構(gòu)重量,得到了廣泛的應(yīng)用。但由于施工等原因造成的墻體裂縫等質(zhì)量通病,也給建筑物的使用和美觀帶來不便。所以嚴(yán)格加氣砼砌塊的施工技術(shù)和施工方法就顯得尤為重要。現(xiàn)結(jié)合本人體會(huì)就加氣砼砌塊的施工方法概述如下:
1.工藝流程
施工準(zhǔn)備 →試排塊,確定組砌方法 →填充墻砌筑→敷墻管線件預(yù)埋 →基層處理及掛網(wǎng) →飾面抹灰。
2.操作要點(diǎn)
2.1施工準(zhǔn)備
砌體工程施工前,應(yīng)將砌筑部位的砂漿和雜物清理干凈,準(zhǔn)確彈出墻體定位軸線及砌筑用控制線,標(biāo)出門窗洞口位置。砌筑前,將框架柱上拉結(jié)筋焊接完好,保證位置準(zhǔn)確,數(shù)量、長度、滿足設(shè)計(jì)及規(guī)范要求。墻底部應(yīng)砌多孔磚,高度不宜小于200mm。砌筑前一天向砌塊的砌筑面適量澆水,砌筑當(dāng)天再澆一次,以水浸入砌塊面深度8~10mm為宜,含水率不宜小于15%。根據(jù)樓層高度和灰縫厚度,設(shè)立皮數(shù)桿,將皮數(shù)桿立于框架柱或房屋四角及內(nèi)外墻相接處,間距以10~15 m為宜。
2.2試排塊,確定組砌方法
根據(jù)砌塊主規(guī)格尺寸在現(xiàn)場進(jìn)行試排塊,試排塊的原則是上下錯(cuò)縫,砌塊搭接長度不宜小于砌塊長度的1/3,并不小于150mm,搭接長度不足時(shí),可在水平灰縫中設(shè)置2φ6鋼筋或φ4鋼筋網(wǎng)片加強(qiáng),加強(qiáng)筋長度不小于500mm, 試排塊盡可能使用主規(guī)格,除必要部位外,盡量少鑲嵌其他砌體,局部需要鑲嵌部位宜分散、對稱,使砌體受力均勻。試排塊應(yīng)特別注意門窗洞口部位,異形墻體等復(fù)雜部位的排塊方法,并繪制砌塊排列圖。
2.3砌塊砌筑
砌塊砌筑時(shí)鋪漿長度以一塊砌塊長度為宜,鋪漿要均勻,厚度適當(dāng),漿面平整,鋪漿后立即放置砌塊、一次擺正找平。如鋪漿后不能立即放置砌塊,砂漿失去塑性,則應(yīng)鏟去砂漿重鋪,豎向灰縫可采用擋板堵縫法填滿、倒實(shí)、刮平,也可以采用其它能使豎縫砂漿飽滿的方法。嚴(yán)禁用水沖縫灌漿。砌筑時(shí)灰縫應(yīng)橫平豎直,砂漿飽滿,水平灰縫厚度可根據(jù)墻體高度與砌塊高度確定,但不得大于15mm,也不應(yīng)小于10mm,垂直灰縫寬度以15mm為宜,不得大于20mm。填充墻與框架柱間及填充墻與填充墻之間的拉接筋長度、數(shù)量、間距均能滿足設(shè)計(jì)要求,墻與柱間縫隙用砂漿填滿。當(dāng)遇洞口時(shí),拉結(jié)筋伸至門窗洞邊。拉結(jié)筋保護(hù)層厚度≥40mm,末端彎鉤突出墻面長度以5~10mm為宜,并用毛筆做出標(biāo)識。為避免洞口下部砌體產(chǎn)生沿45°角的斜裂縫,凡寬度≥600mm的洞口,應(yīng)在窗臺(tái)板下或窗臺(tái)板下第一皮砌塊灰縫內(nèi)設(shè)置加固鋼筋。
2.4抗震構(gòu)造
根據(jù)抗震構(gòu)造要求,當(dāng)填充墻高度超過4m時(shí),墻高中部設(shè)置與柱連接的通長鋼筋混凝土水平腰梁,填充墻長度超5米時(shí),墻頂部要與梁設(shè)置拉結(jié)。鋼筋混泥土攔板與加氣混泥土墻體設(shè)置拉結(jié)(可在墻體上增設(shè)構(gòu)造柱)。墻頂部與梁相接處采用斜砌時(shí),其傾斜角度宜為60左右,端部可用梯形砌塊緊并應(yīng)待墻體砌筑五日后進(jìn)行,以使下部墻體充分沉降。論文參考網(wǎng)。斜砌磚頂部應(yīng)填塞嚴(yán)密。加氣砼砌塊填充墻門窗框安裝采用后塞口法施工。鋼塑門窗應(yīng)預(yù)填素砼預(yù)制砼,并用鋼件固定法固定門窗框。
2.5管線預(yù)埋
墻上埋設(shè)電線管時(shí)只能垂直埋設(shè),不得水平剔槽。開豎槽時(shí)不得用錘斧剔鑿而應(yīng)用專用剔槽工具進(jìn)行。電線管直徑不宜大于20mm,按規(guī)定固定好后,用水沖洗凈粉末,再用與粉末相當(dāng)強(qiáng)度等級的砂漿分層分遍填實(shí)找平,不用高標(biāo)號砂漿填補(bǔ)。電器臥盆應(yīng)在墻面貼餅后進(jìn)行,以便控制其與抹灰面齊平。為保證預(yù)埋管線處抹灰質(zhì)量,可在這些部位滿釘鐵絲網(wǎng)加強(qiáng)層。
2.6飾面抹灰
由于加氣砼砌塊本身具有吸水先快后慢、延續(xù)時(shí)間長、彈性模量及強(qiáng)度較低的特點(diǎn),且砌塊表面往往帶有一些渣屑粉末,因此在飾面工程中不能完全沿用傳統(tǒng)抹灰方式,而必須采用適合于加氣砼的正確抹灰方法,才能保證飾面質(zhì)量。施工準(zhǔn)備:抹灰工程施工前,將墻體表面渣屑粉末清掃干凈,且事先對砌體工程質(zhì)量進(jìn)行復(fù)核、檢校,根據(jù)抹灰厚度作出灰餅并沖筋?;鶎犹幚砑皰炀W(wǎng):為保證抹灰面與基層間粘接牢固,抹灰前應(yīng)對基層進(jìn)行處理,方法為:用細(xì)砂拌制1:0.5水泥砂漿對墻表面(包括砼柱梁板)進(jìn)行甩漿處理,待甩漿面干燥后方可進(jìn)行抹灰。論文參考網(wǎng)。對填充墻與柱梁板相交處易產(chǎn)生抹灰裂紋、空鼓部位,宜采取釘鐵絲網(wǎng)等加強(qiáng)措施以保證抹灰質(zhì)量。加氣砼墻體抹灰可分為過渡層和面層做法。過渡層抹灰宜采用與加氣砼強(qiáng)度接近的混合砂漿,抹灰必須分層進(jìn)行,每層厚度以6~8mm為宜,不得超過10mm,若找平層厚度較大時(shí),可分層加厚。每層抹灰間歇時(shí)間應(yīng)待前一抹灰層終凝后進(jìn)行,切忌連續(xù)流水作業(yè),抹灰分層接茬處,現(xiàn)施工的抹灰層應(yīng)稍薄,結(jié)合部要均勻接通,接茬不應(yīng)過多,防止面部突起。面層做法:待過渡層硬化后,按常規(guī)方法施工各種層面,面層施工時(shí)應(yīng)該注意:A.墻面面積較大時(shí),為避免墻體抹灰層開裂,可采用界格方法,界格條必須深入過渡層表面。B.墻體易被水浸部位,如衛(wèi)生間、墻裙等應(yīng)抹防水砂漿(防水砂漿參考配比1:2.5水泥砂漿中加入水泥重量5%的防水劑)。論文參考網(wǎng)。C.石灰砂漿抹面的墻面陽角處應(yīng)做水泥砂漿暗保護(hù),護(hù)角每邊寬約50~80mm高約2000mm。D.加氣砼的飾面應(yīng)對凍融交替、干濕循環(huán)、自然炭化和磕碰磨損等起保護(hù)作用,飾面材料應(yīng)與基層粘結(jié)良好,不得空鼓。
篇6
【關(guān)鍵字】大跨度施工;鋼結(jié)構(gòu)施工
1 引言
隨著經(jīng)濟(jì)、文化建設(shè)需求的擴(kuò)大以及人們對建筑欣賞品位的提高,大跨度空間鋼結(jié)構(gòu)由于其形式多樣化,造型美觀,經(jīng)濟(jì)性好等特點(diǎn)越來越受到設(shè)計(jì)師們的青睞。目前大跨度空間結(jié)構(gòu)主要被應(yīng)用到機(jī)場建筑、會(huì)展中心、體育場館、展覽館等大型公共建筑的屋蓋結(jié)構(gòu)中。各種類型的大跨度空間鋼結(jié)構(gòu)在美、日、歐、澳等發(fā)達(dá)國家發(fā)展很快,其跨度和規(guī)模越來越大,新材料和新技術(shù)的應(yīng)用越來越廣泛,結(jié)構(gòu)形式越來越豐富。許多宏偉而富有特色的大跨度建筑已成為當(dāng)?shù)氐南笳餍曰驑?biāo)志性人文景觀。
2 大跨度空間鋼結(jié)構(gòu)建筑的結(jié)構(gòu)類型
大跨度空間鋼結(jié)構(gòu)和形式豐富多彩,最典型的表現(xiàn)就是奧運(yùn)建筑,綜觀奧運(yùn)近50余年的發(fā)展歷史,奧運(yùn)建筑為大跨度空間結(jié)構(gòu)技術(shù)提供了精美的展示舞臺(tái)和實(shí)踐機(jī)會(huì),而大跨度空間結(jié)構(gòu)技術(shù)對豐富多彩的奧運(yùn)建筑產(chǎn)生了起到促進(jìn)作用,例如:奧運(yùn)歷史上著名的羅馬大小體育館(1960年意大利羅馬奧運(yùn)會(huì))采用了裝配現(xiàn)澆式鋼筋混凝土薄殼結(jié)構(gòu),莫斯科中央之家綜合體育館(1980年莫斯科奧運(yùn)會(huì))采用了空間桁架網(wǎng)架結(jié)構(gòu),東京代代木國立體育中心(1964年東京奧運(yùn)會(huì))采用了張拉結(jié)構(gòu),巴塞羅那圣喬地體育館(1992年巴塞羅那奧運(yùn)會(huì))采用了網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)。大跨度結(jié)構(gòu)建筑是指橫向跨越30米以上空間的各類結(jié)構(gòu)形式的建筑,其結(jié)構(gòu)類型可以分為以下四類:一、實(shí)體結(jié)構(gòu)類--薄殼結(jié)構(gòu)、折板結(jié)構(gòu);二、網(wǎng)格結(jié)構(gòu)類--網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、網(wǎng)殼結(jié)構(gòu);三、張力結(jié)構(gòu)--懸架結(jié)構(gòu)、薄膜結(jié)構(gòu);四、其它新型大跨度空間結(jié)構(gòu)-- 可展開折疊式結(jié)構(gòu)、開合屋蓋、 張拉整體結(jié)構(gòu)、 張弦結(jié)構(gòu)、 整體張拉預(yù)應(yīng)力拱架結(jié)構(gòu)。幾種主要的大跨度空間結(jié)構(gòu)分析:
2.1 網(wǎng)架結(jié)構(gòu):由多根桿件按照一定的網(wǎng)格形式通過節(jié)點(diǎn)連結(jié)而成的空間結(jié)構(gòu)。具有空間受力、重量輕、剛度大、抗震性能好等優(yōu)點(diǎn);網(wǎng)架結(jié)構(gòu)廣泛用作體育館、展覽館、俱樂部、影劇院、食堂、會(huì)議室、候車廳、飛機(jī)庫、車間等的屋蓋結(jié)構(gòu)。具有工業(yè)化程度高、自重輕、穩(wěn)定性好、外形美觀的特點(diǎn)。缺點(diǎn)是匯交于節(jié)點(diǎn)上的桿件數(shù)量較多,制作安裝較平面結(jié)構(gòu)復(fù)雜。 如圖1、圖2所示。
2.2 網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)。網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)是一種與平板網(wǎng)架類似的空間桿系結(jié)構(gòu),系以桿件為基礎(chǔ),按一定規(guī)律組成網(wǎng)格,按殼體結(jié)構(gòu)布置的空間架構(gòu),它兼具桿系和殼體的性質(zhì)。其傳力特點(diǎn)主要是通過殼內(nèi)兩個(gè)方向的拉力、壓力或剪力逐點(diǎn)傳力。1989年建成的北京奧林匹克體育中心綜合體育館,平面尺寸為70m X 83.Zm,采用人字形截面雙層圓柱面斜拉網(wǎng)殼,為目前國內(nèi)跨度最大的網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)。同年建成的濮陽中原化肥尿素散裝庫,平面尺寸為58mX135m,采用雙層正放四角錐圓柱面網(wǎng)殼,為國內(nèi)覆蓋建筑面積最大的網(wǎng)殼結(jié)構(gòu),也是第一個(gè)采用螺栓球節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)狀筒殼。1967年建成的鄭州體育館,采用肋環(huán)形穹頂網(wǎng)殼,平面直徑64m,矢高9.14m,為國內(nèi)跨度最大的單層球面網(wǎng)完。又如1988年建成的北京體院體育館,采用帶斜撐的四塊組合型雙層扭網(wǎng)殼,平面尺寸為59.2m見方,矢高3.5m,挑檐3.5m,為我國跨度最大的四塊組合型扭網(wǎng)殼。
2.3 懸索結(jié)構(gòu)。如圖3所示,北京工人體育館是我國第一座大跨度圓形懸索結(jié)構(gòu)的多功能綜合體育館。懸索結(jié)構(gòu)由柔性受拉索及其邊緣構(gòu)件所形成的承重結(jié)構(gòu)。索的材料可以采用鋼絲束、鋼絲繩、鋼鉸線、鏈條、圓鋼,以及其他受拉性能良好的線材。懸索結(jié)構(gòu)能充分利用高強(qiáng)材料的抗拉性能,可以做到跨度大、自重小、材料省、易施工。其應(yīng)用可以追溯到古代就的竹、藤等材料做成的用來跨越深谷的吊橋、明朝成化年間(1465~1487年)用鐵鏈建成霽虹橋。近代的懸索結(jié)構(gòu),除了應(yīng)用于大跨度橋梁工程外,還在體育館、飛機(jī)庫、展覽館、倉庫等大跨度屋蓋結(jié)構(gòu)中應(yīng)用。
3 目前我國大跨度空間鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)的新特點(diǎn)
3.1 大跨度空間結(jié)構(gòu)跨度趨大化,空間結(jié)構(gòu)形式多樣化,施工技術(shù)復(fù)雜化,如“鳥巢”跨度296米,“水立方”跨度177米,廣州國際會(huì)展中心跨度126.6米,南京奧體中心體育場跨度360米。
3.2 結(jié)構(gòu)形式不再局限于采用傳統(tǒng)的單一結(jié)構(gòu)形式,新的結(jié)構(gòu)形式和各種組合結(jié)構(gòu)形式不斷涌現(xiàn),如“水立方”采用了基于泡沫理論的多面體空間剛架結(jié)構(gòu)、“鳥巢”采用復(fù)雜扭曲空間桁架結(jié)構(gòu)、奧運(yùn)會(huì)羽毛球館則采用世界跨度最大的弦支穹頂結(jié)構(gòu)、廣州國際會(huì)展中心采用了張弦桁架結(jié)構(gòu)。
3.3 預(yù)應(yīng)力作為一項(xiàng)新技術(shù),得到充分應(yīng)用,涌現(xiàn)了索穹頂、張拉整體結(jié)構(gòu)和索膜結(jié)構(gòu)等新型結(jié)構(gòu)形式,如奧運(yùn)會(huì)羽毛球館(北京工業(yè)大學(xué)體育館)采用了世界跨度最大的弦支穹頂結(jié)構(gòu)、國家體育館采用了世界跨度最大的雙向張弦梁結(jié)構(gòu)。在大跨度空間結(jié)構(gòu)中引入現(xiàn)代預(yù)應(yīng)力技術(shù),不僅使結(jié)構(gòu)體形更為豐富而且也使其先進(jìn)性、合理性、經(jīng)濟(jì)性得到充分展示。通過適當(dāng)配置拉索,使結(jié)構(gòu)獲得新的中間彈性支點(diǎn)或使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生與外載作用反向的內(nèi)力和撓度而卸載,前者即為斜拉結(jié)構(gòu)體系,后者則為預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)體系。這一類“雜交”結(jié)構(gòu)體系改善了原結(jié)構(gòu)的受力狀態(tài),降低內(nèi)力峰值,增強(qiáng)結(jié)構(gòu)剛度,技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果明顯提高。
3.4 現(xiàn)代空間鋼結(jié)構(gòu)大多采用仿生態(tài)建筑,為了滿足建筑造型,采用了各種各樣的節(jié)點(diǎn)形式,結(jié)構(gòu)復(fù)雜、設(shè)計(jì)難度越來越大,如鑄鋼節(jié)點(diǎn)、鍛鋼節(jié)點(diǎn)、球鉸節(jié)點(diǎn)等。構(gòu)件數(shù)量和截面類型越來越多,深化設(shè)計(jì)難度越來越大。一般而言,這類大型工程都由幾萬個(gè)構(gòu)件,甚至逾10萬個(gè)構(gòu)件組成,并且這些構(gòu)件的截面形式尺寸和長度均不相同,這樣給施工單位放樣帶來極大困難,對于有些彎扭構(gòu)件,還需進(jìn)行專門試驗(yàn)和研究才能完成。
3.5 構(gòu)件加工難度大,加工精度要求高。這類工程都屬于國家重點(diǎn)工程,工程質(zhì)量要求相當(dāng)高。只有提高構(gòu)件加工精度,才能滿足質(zhì)量要求。并且大量焊縫要求一級焊縫標(biāo)準(zhǔn),給施工帶來極大難度?,F(xiàn)場焊接工作量大,施工技術(shù)難度高。為保證施工精度,這些工程都需要進(jìn)行預(yù)拼裝,并且現(xiàn)場焊接工作量特別大。由于結(jié)構(gòu)新、跨度大,為了保證經(jīng)濟(jì)、安全,都必須采用先進(jìn)的施工技術(shù)才能順利完成。
4 大跨度空間鋼結(jié)構(gòu)建設(shè)項(xiàng)目及新技術(shù)
大跨度空間鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)的新特點(diǎn),給大跨度空間鋼結(jié)構(gòu)施工帶來了機(jī)遇與挑戰(zhàn),促進(jìn)了施工技術(shù)的革新。近年來我國多項(xiàng)重點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目工程中,研究和實(shí)施了許多新的施工技術(shù)和方法,填補(bǔ)了國內(nèi)外大跨度空間鋼結(jié)構(gòu)施工工藝的空白,推動(dòng)了我國此類大跨度空間結(jié)構(gòu)形式的應(yīng)用和推廣,帶動(dòng)了我國相關(guān)行業(yè)國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展。下面將通過幾個(gè)重點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目來分析其中的大跨度空間鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù):
4.1 國家體育場大跨度空間鋼結(jié)構(gòu)施工工程。國家體育場,鋼結(jié)構(gòu)總重4.2萬噸,最大跨度343米,是一個(gè)大跨度的曲線結(jié)構(gòu),體育場建筑屋面為馬鞍形雙曲面,整體結(jié)構(gòu)按照主次分為主結(jié)構(gòu)(包括桁架柱,桁架梁),立面次結(jié)構(gòu)和樓梯,肩部次結(jié)構(gòu)和頂面次結(jié)構(gòu)。主結(jié)構(gòu)構(gòu)件相互支撐,形成網(wǎng)格狀,次結(jié)構(gòu)構(gòu)件采用與主構(gòu)件相同的外形尺寸,不規(guī)則地分布于主結(jié)構(gòu)的外表面,從而形成體育場獨(dú)特的“鳥巢”造型。主、次結(jié)構(gòu)構(gòu)件均為大尺寸焊接薄壁箱形截面,在肩部大量采用空間扭曲箱形構(gòu)件。多根箱形構(gòu)件空間交匯形成節(jié)點(diǎn),其構(gòu)造及其復(fù)雜。
該工程的實(shí)際施工不僅面臨著支撐塔架設(shè)置、特大型構(gòu)件吊裝、空間異型構(gòu)件安裝、安裝精度控制、鑄鋼件與高強(qiáng)鋼焊接、厚板與低溫焊接、冬季施工、結(jié)構(gòu)合攏等方面的技術(shù)問題,還面臨著主結(jié)構(gòu)安裝完成后的支撐塔架卸載與拆除方案、防腐涂裝方案及安全措施設(shè)置等問題,施工難度相當(dāng)大。針對這一系列技術(shù)上的問題,施工方組織了大跨度空間鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)研究,在吸收以往工程經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,形成了系列特大型空間異型鋼結(jié)構(gòu)工程施工技術(shù):(1)特大型、空間異型鋼結(jié)構(gòu)安裝綜合技術(shù);(2)多功能可拆卸式支承塔架的研發(fā)和使用;(3)計(jì)算機(jī)動(dòng)態(tài)吊裝模擬,包括吊裝現(xiàn)場平面模擬、巨型鋼桁架吊裝分段的重心和吊點(diǎn)位置確定及巨型鋼桁架吊裝全過程工況模擬分析;(4)熱電偶自動(dòng)溫度監(jiān)測系統(tǒng)在合攏溫度監(jiān)測中的應(yīng)用;(5)分區(qū)分級等比例液壓同步卸載技術(shù)。
4.2 五棵松體育館大跨度空間鋼結(jié)構(gòu)施工工程。五棵松體育場館主體結(jié)構(gòu)為多層混凝土框架,屋架結(jié)構(gòu)為雙向正交魚腹式空間鋼桁架體系,它的比賽場館的屋頂?shù)妮S線跨度為120*120米,屋頂結(jié)構(gòu)支撐于沿建筑物周邊布置的二十棵柱子上。鋼桁架間距12米,共有26榀。桁架截面共有7種形式,支座處高位6.3米,跨中高6.3米到9.3米,工程特點(diǎn)是:施工時(shí)結(jié)構(gòu)受力體系改變大、結(jié)構(gòu)跨度大、結(jié)構(gòu)雙向布置、其桁架下弦存在空間關(guān)系、單件體型大,構(gòu)件重、鋼結(jié)構(gòu)加工、安裝焊接技術(shù)難度較大等。在該工程中,施工方根據(jù)工程的實(shí)際特點(diǎn),采用整體累積滑移技術(shù)進(jìn)行鋼桁架的安裝?;撇捎昧巳绞┕し椒?,應(yīng)用油缸行程自動(dòng)控制結(jié)核榕柵位移傳感器閉環(huán)檢測、人工測量印證的同步控制方法來控制滑移同步,應(yīng)力應(yīng)變檢測來確保施工期間屋面桁架鋼結(jié)構(gòu)及滑道鋼結(jié)構(gòu)在滑移及卸載過程中的安全。
5 結(jié)束語
近二十余年來,建筑物的跨度和規(guī)模越來越大,目前,尺度達(dá)150m以上的超大規(guī)模建筑已非個(gè)別,采用了許多新材料和新技術(shù),發(fā)展了許多新的空間結(jié)構(gòu)形式。相信隨著理論研究的深入和工程實(shí)踐的大量增加,我國科技人員必將進(jìn)一步研制開發(fā)出適應(yīng)我國大跨空間鋼結(jié)構(gòu)需要的新體系、新技術(shù)、新材料,更充分地體現(xiàn)大跨度空間結(jié)構(gòu)的先進(jìn)性、經(jīng)濟(jì)性與合理性,促使我國大跨空間鋼結(jié)構(gòu)更積極、健康發(fā)展,更好地為我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)服務(wù)。
參考文獻(xiàn)
[1]杜楊. 基于仿真分析的大跨斜拉索拱鋼結(jié)構(gòu)安裝方法研究[D]東南大學(xué), 2006 .
[2]杜秀麗. 大跨鋼結(jié)構(gòu)合攏與卸載研究[D]太原理工大學(xué), 2007 .
篇7
目前我國水利工程管理,已經(jīng)從粗放型向集約型轉(zhuǎn)化,從適應(yīng)計(jì)劃經(jīng)濟(jì)到適應(yīng)市場經(jīng)濟(jì)的轉(zhuǎn)化。在管理體系上,實(shí)行從中央到地方分級負(fù)責(zé)的管理體制,并分為水行政主管部門及業(yè)務(wù)管理部門兩個(gè)體系。在法規(guī)建設(shè)方面,先后頒布了《中華人民共和國水法》、《中華人民共和國防洪法》、《中華人民共和國河道管理?xiàng)l例》、《中華人民共和國防汛條例》及《水庫大壩安全管理?xiàng)l例》等水利工程管理的根本法規(guī),并制訂了相應(yīng)的配套法規(guī),如《混凝土大壩安全監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》、《土石壩安全監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》、《防洪標(biāo)準(zhǔn)》、《水庫大壩安全鑒定辦法》、《水庫大壩注冊登記辦法》、《水閘安全鑒定規(guī)定》、《水利建設(shè)項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)評價(jià)規(guī)范》以及《水庫大壩安全評價(jià)導(dǎo)則》等幾十種法規(guī)和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。在上述法規(guī)的規(guī)范和指導(dǎo)下,使水利工程管理逐步走上法制化、規(guī)范化、科學(xué)化及現(xiàn)代化的軌道。
2水利工程建設(shè)與管理中存在的主要問題
2.1部分已建工程設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)偏低,工程質(zhì)量有待提高,不能滿足防洪興利需要
例如,一些大江大河的堤防工程普遍存在堤頂高程不足、堤身斷面單薄、堤基滲涌嚴(yán)重等問題。以長江為例,1998年洪水期間,僅中下游干堤就出現(xiàn)險(xiǎn)情6100處,高水位時(shí),每天險(xiǎn)情300余處。洪水災(zāi)害所造成的損失極其嚴(yán)重,據(jù)統(tǒng)計(jì),l993-l998年,全國洪災(zāi)造成的直接經(jīng)擠損失高達(dá)10500億元。我國已建各類水庫大壩86000余座,病險(xiǎn)水庫占40%左右。這些病險(xiǎn)水庫有的降低水位,甚至空庫運(yùn)行,嚴(yán)重影響其效益的發(fā)揮;有的帶病運(yùn)行,對下游人民的生命財(cái)產(chǎn)構(gòu)成嚴(yán)重威脅,一旦失事,將會(huì)造成慘重?fù)p失。
2.2“重建輕管”使水利工程管理手段落后,技術(shù)水平低,影響工程建設(shè)及其效益的發(fā)揮
例如,大量的水利工程年久失修,不少病險(xiǎn)工程沒能得到及時(shí)除險(xiǎn)加固。在管理手段和技術(shù)方面,就水利工程安全監(jiān)測(控)而言,目前的監(jiān)測(控)覆蓋范圍及水平與我國水利工程安全和調(diào)度運(yùn)行要求還很不相稱,我國至今還沒有一個(gè)關(guān)于工程安全監(jiān)測和評價(jià)的國家級水利工程管理信息系統(tǒng)。在管理“軟件”上,無論是水利工程安全管理,還是除險(xiǎn)加固安排與資金投入都需要對工程做出安全風(fēng)險(xiǎn)分析和評估。
2.3水利工程建設(shè)跟不上國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)及環(huán)境發(fā)展的需要
目前的水利工程建設(shè)落后于形勢需要,有些大江大河至今仍無控制性水庫工程,缺乏對洪水的調(diào)控手段,致使防洪處于被動(dòng)局面。北方的干旱缺水嚴(yán)重影響人民生話和國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展及生態(tài)環(huán)境,中央提出的西部大開發(fā)戰(zhàn)略也必須要有足夠水資源作保證。我國修建了不少地面水庫,可對資源豐富的地下水庫的利用卻研究的不多。我國在解決北方、西部的干旱缺水和生態(tài)惡化問題時(shí),應(yīng)結(jié)合地下水庫的利用采取綜臺(tái)治理措施。我國城市建設(shè)發(fā)展很快,現(xiàn)代化大都市的污水排放及處理是必須解決的環(huán)保問題,尤其是工業(yè)化大都市。
3水利工程建設(shè)所需采用的關(guān)鍵技術(shù)
3.1深覆蓋層堤壩地基滲流控制技術(shù)
完善防滲體系、防滲效果檢測技術(shù),分析超深、超薄防滲墻防滲機(jī)理,開發(fā)質(zhì)優(yōu)價(jià)廉的新型防滲土工合成材料,開發(fā)適應(yīng)大變形的高抗?jié)B塑性混凝土。
3.2堤防崩岸機(jī)理分析、預(yù)報(bào)及處理措施
崩岸形成的地質(zhì)資料及河流地質(zhì)作用分析、崩岸變形破壞機(jī)理分析、崩岸穩(wěn)定性分析及評價(jià)研究、崩岸監(jiān)測研究及預(yù)報(bào)技術(shù)研究、崩岸防治及施工技術(shù)研究、崩岸預(yù)警搶險(xiǎn)應(yīng)急技術(shù)及決策支持系統(tǒng)研究。
3.3水利工程老化及病險(xiǎn)問題分析
水利工程老化病害機(jī)理、堤防隱患探測技術(shù)與關(guān)鍵設(shè)備、病險(xiǎn)堤壩安全評價(jià)與除險(xiǎn)加固決策系統(tǒng)、堤壩滲流控制和加固關(guān)鍵技術(shù)、長效減壓技術(shù)、堤壩防滲加固技術(shù),已有堤壩防滲加固技術(shù)的完善與規(guī)范化。
3.4水利工程監(jiān)測技術(shù)
高精度、耐久、強(qiáng)抗干擾的小量程鋼弦式孔隙水壓力計(jì),智能型分布式自動(dòng)化監(jiān)測系統(tǒng),水利工程中的光導(dǎo)纖維監(jiān)測技術(shù),大型水利工程泄水建筑物長期動(dòng)態(tài)觀測及數(shù)據(jù)分析評價(jià)方法研究,網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在水利工程監(jiān)測系統(tǒng)中的應(yīng)用,大壩工作與安全性態(tài)評價(jià)專家系統(tǒng),堤防安全監(jiān)測技術(shù),水利工程工情與水情自動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng),及高壩及超高壩的關(guān)鍵技術(shù):設(shè)計(jì)參數(shù)的分析,強(qiáng)度、變形及穩(wěn)定計(jì)算分析,高速及超高速水力學(xué)研究。
3.5碾壓混凝土及面板膠結(jié)堆石筑壩新技術(shù)的研究
對于碾壓混凝土壩,涉及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的改進(jìn)、材料配比的研究、施工方法的改進(jìn)、溫控方法及施工質(zhì)量控制;做好面板膠結(jié)堆石壩,集料級配及摻入料配臺(tái)比的試驗(yàn)。做好膠結(jié)堆石料的耐久性、壩體可能的破壞形態(tài)及安全準(zhǔn)則、壩體及其材料的動(dòng)力特性、高壩壩體變形特性及對上游防滲體系的影響做好認(rèn)真分析。另外水利工程抗震技術(shù),工程地震反應(yīng)及安全監(jiān)測,震害調(diào)查,抗震設(shè)計(jì),以及抗震加固技術(shù)應(yīng)用。
3.6高邊坡技術(shù)研究
高邊坡工程力學(xué)模型破壞機(jī)理和巖石力學(xué)參數(shù)研究,高邊坡研究中的巖石水力學(xué)研究,高邊坡穩(wěn)定分析及評價(jià)技術(shù),高邊坡加固技術(shù)及施工工藝研究,高邊坡監(jiān)測技術(shù)研究,以及高邊坡反饋設(shè)計(jì)理論和方法研究。
3.7地下工程
復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境下大型地下洞室群巖體地質(zhì)模型的建立及地質(zhì)超前預(yù)報(bào)方法,不均勻巖體圍巖穩(wěn)定力學(xué)模型及巖體力學(xué)作用研究,圍巖結(jié)構(gòu)關(guān)系研究,巖石力學(xué)參數(shù)確定及分析研究,強(qiáng)度及穩(wěn)定性準(zhǔn)則研究,應(yīng)力場與滲流場的耦臺(tái)研究,大型地下洞室群工程模型研究,洞室群布置優(yōu)化,洞口邊坡與洞室相互影響及其穩(wěn)定性和變形破壞規(guī)律研究,地下洞室群施工順序、施工技術(shù)優(yōu)化,地下洞室圍巖加固機(jī)理及效應(yīng)研究,大型地下洞室群監(jiān)測技術(shù)研究,隧洞盾構(gòu)施工關(guān)鍵技術(shù)研究,巖爆的監(jiān)測、預(yù)報(bào)及防治技術(shù)以及圍巖大變形支護(hù)材料和控制技術(shù)。
3.8新型材料及新型結(jié)構(gòu)
新型材料研究涉及新型混凝土外加劑與摻合料、自排水模板、各種新型防護(hù)材料、各種水上和水下修補(bǔ)新材料、各種土工合成新材料,以及用于灌漿的超細(xì)水泥等。
3.9做好水利工程安全管理信息系統(tǒng)
建立現(xiàn)場自動(dòng)采集系統(tǒng),遠(yuǎn)程傳輸系統(tǒng)的開發(fā)研制,中心站網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)與綜合數(shù)據(jù)庫的建立及信息接收子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫管理子系統(tǒng)、安全評價(jià)子系統(tǒng)與信息服務(wù)子系統(tǒng)等,以及建立中央指揮站。
4結(jié)束語
水利是國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)設(shè)施,目前,水利已經(jīng)成為經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的制約因素,洪澇災(zāi)害、干旱缺水及水生態(tài)惡化是水利工作亟待解決的三大問題,水利工程建設(shè)與管理應(yīng)圍繞解決這三大問題開展工作??茖W(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力,要做好水利科技發(fā)展規(guī)劃,并付諸實(shí)施。在采取必要的水利工程措施的同時(shí),還要采取相應(yīng)的非工程措施。
篇8
【關(guān)鍵詞】高層鋼結(jié)構(gòu) 工業(yè)廠房 廠房設(shè)計(jì) 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 高層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 框架
中圖分類號:TU391 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:
一.引言。
高層鋼結(jié)構(gòu),一般是指層數(shù)為6層以上或者是高度為30米以上的,主要采用型鋼、鋼板連接或者是采用焊接成為構(gòu)件,在經(jīng)過焊接連接而成的結(jié)構(gòu)體系。高層鋼結(jié)構(gòu)通常分為鋼框架結(jié)構(gòu)和鋼框架—混凝土核心筒結(jié)構(gòu)形式。鋼結(jié)構(gòu)框架是采用鋼材制作為主的建筑結(jié)構(gòu),也是最主要的建筑結(jié)構(gòu)類型之一,由于鋼結(jié)構(gòu)剛度大、強(qiáng)度高、自重輕等優(yōu)點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于超重型、超高、大跨度的建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中。鋼框架-混凝土核心筒結(jié)構(gòu)一般用于現(xiàn)代高層或是超高層鋼結(jié)構(gòu)建筑中,其實(shí)質(zhì)是鋼—混凝土混合結(jié)構(gòu),應(yīng)用較為廣泛。
二.工業(yè)廠房高層鋼結(jié)構(gòu)方案選擇。
1.工程概況。
國內(nèi)某銅冶煉廠需要從國外引進(jìn)3臺(tái)奧斯麥特爐,其中有沉降爐、熔煉爐、吹煉爐各有一臺(tái),需要將設(shè)備集中放置于熔煉爐的主廠房內(nèi)。熔煉爐主廠房車間平面為矩形廠房,長度為36米,寬度為25米,主跨度為21米,副跨度為4米,其檐口標(biāo)高為47.2米,總建筑面積為5000平方米。主跨內(nèi)設(shè)置有50T和10T重量級的橋式起重機(jī)各一臺(tái),其軌頂標(biāo)高為41.77米,在屋面梁下懸掛有供爐子提升氧槍所用的2臺(tái)10T電動(dòng)葫蘆,該廠房樓面的大部分活載為30kN/㎡。
工程工藝較為新穎,要求較為嚴(yán)格,施工流程較為復(fù)雜,同時(shí)室內(nèi)具有高溫?zé)嵩?,受到二氧化硫等氣體的腐蝕影響,樓層間的高低差距較大,工程位于7度地震區(qū),廠房業(yè)主要求工期較為緊迫。
2.方案選擇。
由于該工程的特殊性,同時(shí)考慮工藝流程配置的特殊要求,綜合考慮其他因素,確定采用鋼框架結(jié)構(gòu)較為適宜。考慮到廠房形式為自下而上的敞開大空間,沒有完整的樓層,其結(jié)構(gòu)空間剛度較弱,在廠房四周設(shè)置垂直的支撐,設(shè)計(jì)時(shí)室內(nèi)柱間無障礙物,便于設(shè)備管線的布置。采用鋼框架結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)體系,具有較為穩(wěn)定的抗側(cè)剛度,其穩(wěn)定性取決于柱和梁的連接接點(diǎn)剛度及其延性。
3.結(jié)構(gòu)類型選擇參考。
鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房設(shè)計(jì)中,通常采用的建筑結(jié)構(gòu)形式有三種:
(1)第一種為框架和支撐體系,設(shè)計(jì)時(shí)將橫向設(shè)計(jì)為剛接框架,鋼架梁和柱子也為剛接;縱向設(shè)計(jì)成為柱-支撐體系,框架梁和柱子為鉸接,各柱間的支撐抵抗水平的荷載。此種結(jié)構(gòu)比較適合橫向較短,縱向較長的工業(yè)廠房,結(jié)構(gòu)較為經(jīng)濟(jì),比較節(jié)省鋼材,其缺點(diǎn)為各柱間的支撐可能會(huì)影響到上部鋼結(jié)構(gòu)的使用。
(2)純框架結(jié)構(gòu)體系。此種結(jié)構(gòu)為將縱向和橫向兩個(gè)方向上都設(shè)計(jì)為剛接框架,不在各柱間設(shè)置支撐。純框架結(jié)構(gòu)體系的使用空間不容易受到影響,在設(shè)計(jì)時(shí)不適合采用工字型截面柱,一般適宜采用口形或圓形等兩個(gè)方向上慣性矩差別不大的截面形式,采用此結(jié)構(gòu)需要較多的鋼材用量,施工制作相對較為困難。
(3)鋼架+支撐混合體系。鋼架和支撐混合體系綜合了框架和支撐體系、純框架結(jié)構(gòu)體系兩種結(jié)構(gòu)體系的優(yōu)點(diǎn),結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)將縱向設(shè)計(jì)為鋼架和支撐混合的結(jié)構(gòu)形式,在廠房的外側(cè)設(shè)置柱間支撐,依靠二者的共同作用來抵抗水平力。鋼架和支撐混合體系將少了柱子的縱向彎矩,柱間的支撐抵抗水平力效果較好,設(shè)計(jì)可以采用工字型的截面柱,此種結(jié)構(gòu)需要較大的樓層剛度,適合采用鋼筋混凝土樓面來保證整體的空間剛度,其截面寬度較大。
結(jié)合工程要求和鋼結(jié)構(gòu)各結(jié)構(gòu)體系的優(yōu)缺點(diǎn),本方案選擇鋼架和支撐混合體系。
三.高層鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房設(shè)計(jì)。
1.高層鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房剛度保證。
工業(yè)廠房中的鋼結(jié)構(gòu)體系具有較好的延性,非常利于建筑的抗震設(shè)計(jì)。鋼結(jié)構(gòu)體系要滿足建筑結(jié)構(gòu)使用要求,就必須保證結(jié)構(gòu)中的鋼材具有足夠的剛度。因此,在高層鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房的設(shè)計(jì)中,要從結(jié)構(gòu)計(jì)算和結(jié)構(gòu)構(gòu)造兩個(gè)方面來保證建筑廠房的剛度要求。
(1)結(jié)構(gòu)計(jì)算。
本工程內(nèi)廠房沒有較為完整的樓層,其建筑空間工作性能較差,在進(jìn)行廠房設(shè)計(jì)時(shí),要根據(jù)平面框架體系來進(jìn)行計(jì)算,其結(jié)構(gòu)的側(cè)向變形要嚴(yán)格控制。
在廠房外部風(fēng)荷載作用下,其頂點(diǎn)的側(cè)移要低于建筑物高度的1/500,各層間的位移要低于建筑樓層的1/400;考慮吊車的水平橫向上的剎車力作用,要將廠房柱在吊車梁的頂面處橫向變?yōu)榭刂圃谛∮贖t/2000??紤]廠房位于7度地震區(qū)內(nèi),在地震的水平力作用影響下,建筑結(jié)構(gòu)在彈性階段的層間位移不能高于結(jié)構(gòu)層高的1/250。根據(jù)設(shè)備提供方的所標(biāo)明的設(shè)備安裝工藝要求,在標(biāo)高21.2米處,受到風(fēng)荷載作用影響時(shí),最大的水平位移要控制在35mm以內(nèi)。
(2)結(jié)構(gòu)構(gòu)造。
高層鋼結(jié)構(gòu)廠房設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)構(gòu)造是要通過加強(qiáng)構(gòu)造措施,來保證結(jié)構(gòu)關(guān)鍵和薄弱部位,來提升結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。結(jié)合本工程的實(shí)際情況,要從多方面來考慮。
結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,在不影響生產(chǎn)操作的大前提條件下,在廠房的四周上要設(shè)置水平和垂直的支撐,來加強(qiáng)支撐體系。在本方案中,廠房高度為47米,樓層層數(shù)為9層,各層高平均為5.2米,層高是普通民用建筑的2倍之多,樓層中最矮的層高為3米,樓層最高的層高為7米。在整個(gè)樓層建筑中,基本上沒有一個(gè)是較為完整的樓層,部分樓層還是鋼格板,其建筑空間的工作性能較差。為了保證結(jié)構(gòu)安裝時(shí)的穩(wěn)定性和加強(qiáng)廠房的剛度,在廠房的部分要增設(shè)柱間支撐,在每隔一層樓板的位置,沿著廠房的外側(cè)來設(shè)置寬度大于3米的水平支撐。
廠房設(shè)計(jì)時(shí),要考慮框架梁的側(cè)向支撐??紤]抗震設(shè)計(jì)要求,在框架的各節(jié)點(diǎn)中,距離柱軸線的1/10梁跨處,為防止框架梁在彈塑性的狀態(tài)下的側(cè)向屈曲,有可能出現(xiàn)塑性鉸的位置上要設(shè)置側(cè)向的支撐構(gòu)件。結(jié)合本方案情況,在設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮一下兩種情況:第一,當(dāng)梁上翼緣和樓板相連在一起時(shí),可只設(shè)置下翼緣受壓區(qū)的側(cè)向支撐;第二,獨(dú)立框架梁在上下翼緣都設(shè)置有支撐時(shí),其基本方式是要在互相垂直的兩根梁的中間部位設(shè)置偶撐。
結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,要在框架的縱橫兩個(gè)方向上都要采用剛性節(jié)點(diǎn)的方式,各柱腳位置要采用外包式的剛性柱柱腳。
2.鋼結(jié)構(gòu)廠房在設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮的因素。
鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展是隨著我國建材市場的發(fā)展而得到廣泛應(yīng)用,現(xiàn)代的工程通常都采用了鋼結(jié)構(gòu)的廠房,其由于抗震性能好、自重較輕、施工速度較快等諸多優(yōu)點(diǎn),被廣泛應(yīng)用到建筑工程中。本工程案例就是鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)用的典型。作為建筑結(jié)構(gòu)類型之一的鋼結(jié)構(gòu),在進(jìn)行高層廠房設(shè)計(jì)時(shí),需要考慮多方面因素。
(1)鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房的圖紙?jiān)O(shè)計(jì)的重要性。
工業(yè)建筑工程的圖紙是工程施工的重要依據(jù),在高層鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房的設(shè)計(jì)期間,要組織專業(yè)的技術(shù)人員對設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行嚴(yán)格審核,要檢查施工圖紙中是否存在“漏、錯(cuò)、缺”等問題,要力爭將問題在施工之前進(jìn)行解決,要盡量減少因施工圖紙對工程施工進(jìn)度和施工質(zhì)量產(chǎn)生影響。高層鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房在工程設(shè)計(jì)中要針對制作階段和工程安裝階段分別編制對應(yīng)的施工組織設(shè)計(jì),在結(jié)構(gòu)中的制作工藝要包括制作階段工序、分項(xiàng)的技術(shù)要求和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),要為提高建筑結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品質(zhì)量制定各類具體措施。
(2)高層鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房的支撐系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則。
高層鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房具有特殊的結(jié)構(gòu)形式,為了保證廠房空間工作性能,要提高建筑結(jié)構(gòu)的整體剛度,要能承受和傳遞縱向方面的水平力,最大程度的防治桿件產(chǎn)生過大變形,要避免壓桿出現(xiàn)失穩(wěn),以此來保證結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定。設(shè)計(jì)中要根據(jù)廠房的結(jié)構(gòu)形式,設(shè)置車間吊車、振動(dòng)設(shè)備、廠房跨度以及廠房的高度、溫度區(qū)段的長度等等基本情況來設(shè)置穩(wěn)定可靠的支撐系統(tǒng)。在廠房結(jié)構(gòu)中,對每一溫度區(qū)段要設(shè)置較為穩(wěn)定的柱間支撐系統(tǒng),要同屋蓋的橫向水平支撐保持相互協(xié)調(diào)的布置。作為決定廠房在縱向結(jié)構(gòu)變形方向上的重要因素,要控制下柱的支撐位置,并減少下柱支撐位置對溫度應(yīng)力的影響,要考慮吊車梁等縱向構(gòu)件會(huì)由于溫度的變化而在自由區(qū)段向兩端伸縮。在溫度區(qū)段的長度較小時(shí),通常情況下要在溫度區(qū)段的中間位置設(shè)置一道下端柱支撐,當(dāng)溫度區(qū)段的程度超過150米時(shí),要在溫度區(qū)段內(nèi)設(shè)置兩道下段柱支撐,以此來保證和提升廠房的縱向剛度,下段柱的布置位置要盡可能布置在溫度區(qū)段中間的1/3位置范圍內(nèi),同時(shí),為了考慮避免出現(xiàn)過大的溫度應(yīng)力,在兩道支撐的中心距離要控制在72米以內(nèi)。
(3)高層鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房抗震設(shè)計(jì)要點(diǎn)。
在進(jìn)行高層鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房設(shè)計(jì)時(shí),要考慮廠房的抗震性能。在廠房的總體布置要求上,要將廠房結(jié)構(gòu)剛度和質(zhì)量進(jìn)行均勻分布,保證廠房的均勻受力,通過協(xié)調(diào)變形,來盡量避免廠房因結(jié)構(gòu)的剛度不均勻造成廠房抗震影響。鋼結(jié)構(gòu)廠房的橫向結(jié)構(gòu)采用鋼架或屋架和柱的框架連接,要保證鋼結(jié)構(gòu)的受力性能,避免減少橫向結(jié)構(gòu)的變形。通常情況下,鋼結(jié)構(gòu)的廠房破壞主要是由于桿件的強(qiáng)度不足高層桿件失穩(wěn)而造成的,所以要通過合理布置支撐系統(tǒng),來提升廠房結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性能。同時(shí),要考慮在地震的作用下,存在低周疲勞作用影響,在設(shè)計(jì)時(shí) 要考慮其對高層鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房的影響。鋼結(jié)構(gòu)的連接點(diǎn)設(shè)計(jì)時(shí),要保證節(jié)點(diǎn)的破壞不能先于結(jié)構(gòu)構(gòu)件的截面屈服,要在結(jié)構(gòu)構(gòu)件能夠進(jìn)入塑性工作時(shí),能夠充分吸收地震的能量,能充分發(fā)揮結(jié)構(gòu)的抗震能力。
(4)高層鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房的耐熱能力設(shè)計(jì)。
鋼結(jié)構(gòu)的工業(yè)廠房本身具有較差的防火能力,在鋼材受熱溫度超過100℃以上時(shí),隨著溫度升高,鋼材的抗拉強(qiáng)度逐漸降低,同時(shí)其塑性增大;在受熱溫度超過250℃時(shí),鋼材的抗拉強(qiáng)度增大,但是塑性卻降低,容易出現(xiàn)藍(lán)脆現(xiàn)象;在鋼結(jié)構(gòu)的表面溫度基本上出于150℃時(shí),要必須做好隔熱和防火設(shè)計(jì),一般都通過涂刷耐熱涂料來處理,同時(shí)也可以在鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件外包耐火磚、硬質(zhì)防火板材、混凝土等來進(jìn)行隔離處理。
(5)高層鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房的防銹蝕設(shè)計(jì)。
由于工業(yè)鋼結(jié)構(gòu)廠房外部無其他保護(hù)措施,都是直接暴露在空氣中,因而容易受到空氣中的侵蝕介質(zhì)和在剛結(jié)構(gòu)構(gòu)件受到外部潮濕環(huán)境,產(chǎn)生結(jié)構(gòu)銹蝕或構(gòu)件損壞等問題。鋼結(jié)構(gòu)的銹蝕造成構(gòu)件截面厚度變薄,同時(shí)會(huì)在構(gòu)件餓表層形成局部的銹坑,當(dāng)修飾時(shí)間較長時(shí),銹坑的長期銹蝕,會(huì)形成空洞,在結(jié)構(gòu)構(gòu)件受力較為集中時(shí),會(huì)造成結(jié)構(gòu)的過早破壞。因此,在進(jìn)行高層鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房設(shè)計(jì)時(shí),鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的防銹蝕要引起足夠的重視。在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),要考慮廠房的侵蝕介質(zhì)情況和環(huán)境條件,設(shè)計(jì)中要在廠房布置、結(jié)構(gòu)內(nèi)部、工藝布置、結(jié)構(gòu)選型、材料選擇上來設(shè)置相對應(yīng)的對策和相關(guān)措施,以此來保證鋼結(jié)構(gòu)廠房的安全。通常情況下,鋼結(jié)構(gòu)的防銹蝕一般多采用涂刷防銹漆到構(gòu)件表面,來提升構(gòu)件防銹蝕的能力,涂刷的層數(shù)和涂刷厚度根據(jù)涂層性質(zhì)和構(gòu)件使用環(huán)境來進(jìn)行確定。室內(nèi)鋼結(jié)構(gòu)在自然大氣介質(zhì)作用下,鋼構(gòu)件的涂層厚度約為100μm左右,通常涂刷形式為底漆兩遍、面漆兩遍的形式。對露天的鋼結(jié)構(gòu)長期暴露在工業(yè)大氣的侵蝕下,要求的涂刷總厚度為150μm至200μm以上。在鋼柱的柱腳部位,地面以下部分涂刷強(qiáng)度和等級要超過C20混凝土的包裹,涂刷的保護(hù)層厚度要超過50mm。高層鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房中,有侵蝕介質(zhì)的廠房中的受力構(gòu)件,設(shè)計(jì)時(shí)的型鋼厚度不得少于8mm,其受力焊接的厚度不能低于8mm。
(6)剛性節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)控制因素。
高層鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房在進(jìn)行剛性節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)時(shí),其節(jié)點(diǎn)的構(gòu)造要盡量保持和設(shè)計(jì)的假定相符,在受力后的節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),要同節(jié)點(diǎn)連接各桿件的夾角要保持不變,雖然這是一種較為理想的假定,但由于節(jié)點(diǎn)部位并不是絕對的剛度,會(huì)存在一定的剪切變形,為了能夠減少剛性節(jié)點(diǎn)的剪切變形作用,在進(jìn)行廠房設(shè)計(jì)時(shí),要采取構(gòu)造措施,來增加勁板來加強(qiáng)節(jié)點(diǎn)區(qū)的剛度。各節(jié)點(diǎn)的桿件之間要能保證具有相互傳遞剪力和彎矩的能力,要盡可能采用直接傳力的方式來進(jìn)行傳遞。同時(shí),要盡可能設(shè)計(jì)較為簡單的構(gòu)造,達(dá)到節(jié)省材料的目的。雖然,節(jié)省材料、構(gòu)造簡單和傳力安全可靠有所矛盾,但是要根據(jù)負(fù)荷大小和節(jié)點(diǎn)的重要性,來綜合考慮。根據(jù)節(jié)點(diǎn)的具體情況來選擇合理的節(jié)點(diǎn)形式。為了提高節(jié)點(diǎn)的運(yùn)輸能力和安全能力,要在安裝時(shí)便于固定和調(diào)整,在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),要在節(jié)點(diǎn)部分桿件主材連接外,要適當(dāng)增加連接件,同時(shí)要注意,連接件越多時(shí),在制作過程中需要切割下料和拼接焊接時(shí)的工作量會(huì)有所增加,這點(diǎn)在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)要引起注意。
四.結(jié)束語
高層鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房是常見的廠房結(jié)構(gòu)形式,其具有空間工作性能好,其具有的高空間能力、較高抗震水平,被廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代工業(yè)建設(shè)中。在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),要綜合考慮多方面因素,來提升鋼結(jié)構(gòu)的整體性能,保障建筑結(jié)構(gòu)安全。
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篇9
【關(guān)鍵詞】鋼筋混凝土,建筑工程,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),優(yōu)化研究
中圖分類號:TU37 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:
一.前言
伴隨著我國建筑行業(yè)的迅速發(fā)展,工程建筑行業(yè)日漸成為了我國國民經(jīng)濟(jì)新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn),不僅僅在國民經(jīng)濟(jì)的增長中占據(jù)著越來越重要的地位,而且在改善居民生活方式,提高居民的生活質(zhì)量方面有著巨大的推動(dòng)作用。隨著鋼筋混凝土建筑結(jié)構(gòu)在建筑行業(yè)中的廣泛應(yīng)用,建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和施工都有了新的標(biāo)準(zhǔn)和要求,在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)施工中,不僅僅要使得結(jié)構(gòu)的平面,立面布置符合相關(guān)規(guī)則,更要使得建筑結(jié)構(gòu)的各種構(gòu)件的強(qiáng)度和變形能夠達(dá)到相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn),同時(shí),要在滿足建筑設(shè)計(jì)基本目標(biāo)的基礎(chǔ)上,更加重視建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì),提高建筑結(jié)構(gòu)的抗震能力,保證整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)的質(zhì)量。
二.鋼筋混凝土建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化措施
1.嚴(yán)格控制鋼筋混凝土建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的各種材料設(shè)計(jì)
(一)在摻合料選擇方面上。選擇一些增加混凝土強(qiáng)度性能的一些摻合料。
(二)沙,沙石,水泥的配合比上面,優(yōu)化三者配合比。
(三)在水泥的選擇方面上。根據(jù)工程的需要,選擇相對應(yīng)的水泥。
(四)在鋼筋的選型上面。比如,用U型鋼,工字鋼代替圓形鋼。
2.結(jié)構(gòu)體系的選型方面
由于大開間剪力墻結(jié)構(gòu)體系,可以做到房間不露出梁柱,有效空間大、隔音效果較好,當(dāng)采用鋼制模板時(shí),墻面和樓板表面平整并且不需要在濕作業(yè)的情況下抹灰。另外該結(jié)構(gòu)體系不但用鋼量少,施工周期短、造價(jià)低,還具有整體性強(qiáng)、側(cè)向剛度大等優(yōu)點(diǎn),有利于抗風(fēng)抗震,所以自九十年代起建筑結(jié)構(gòu)體系基本上都采用大開間現(xiàn)澆鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,為了進(jìn)一步降低建筑造價(jià),近幾年來部分地區(qū)越來越多地采用短肢剪力墻與簡體或一般剪力墻組成的結(jié)構(gòu)體系。這個(gè)結(jié)構(gòu)體系也屬于剪力墻結(jié)構(gòu)的一種。它的特點(diǎn)是建筑平面布置更具靈活性,并且又能節(jié)省鋼筋和混凝土用量,減輕建筑的總重量,從而降低地基基礎(chǔ)造價(jià)。
3.建筑結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方面
在建筑的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)中,要綜合考慮建筑場地的地質(zhì)情況以及水位、使用功能、上部結(jié)構(gòu)類型、施工條件和相鄰建筑的相互影響,以保證建筑物不會(huì)過量沉降或傾斜,而且還能滿足正常使用要求。另外還要注意相鄰地下建筑物及各類地下設(shè)施的位置,以保證施工的安全。
4.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的抗震方面
(一)房建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要從建筑的全局出發(fā)
全面考慮各種建筑部位的功能,在此基礎(chǔ)上,科學(xué)設(shè)計(jì)每個(gè)部分的構(gòu)件,保證每個(gè)部件之間的契合,促使每個(gè)部件或者是若干部件組合起來可以完成某一特定的設(shè)計(jì)要求,滿足一定的現(xiàn)實(shí)需求,同時(shí),通過抗震設(shè)計(jì),使得每個(gè)構(gòu)件都可以具有相應(yīng)的承載力,當(dāng)?shù)卣饋硪u,每個(gè)構(gòu)件都可以有著一定的次序先后破壞,整體組合構(gòu)件將會(huì)有著更強(qiáng)大的承載力和柔性,從而延緩地震破壞的速度,消耗爆發(fā)的能量。增強(qiáng)建筑的整體抗震能力。
(二)要嚴(yán)格選擇地基選址
地基選址是進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ),因此,在房間結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)中,要科學(xué)避開山嘴,山包,陡坡,河流等不利因素,要本著堅(jiān)硬,牢固,平坦,開闊的選址原則。親身實(shí)地,利用先進(jìn)技術(shù)設(shè)備,進(jìn)行地質(zhì)勘探,山石水土監(jiān)測,并取樣論證,科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)分析。力求使得整個(gè)地基牢固可靠,地質(zhì)穩(wěn)定無滲漏,無坍塌,無暗河,無熔巖,無火山……從而保證整個(gè)地基不會(huì)因?yàn)槌休d而發(fā)生小范圍的坍塌。影響到整體承載能力和抗震能力設(shè)計(jì)。
(三)采用合理的建筑平立面
建筑物的動(dòng)力性能基本上取決于其建筑布局和結(jié)構(gòu)布置。建筑布局簡單合理,結(jié)構(gòu)布置符合抗震原則,通過無數(shù)次的實(shí)驗(yàn)表明,簡單、規(guī)則、對稱的建筑結(jié)構(gòu)抗震能力強(qiáng),對延緩地震烈度范圍延伸,消耗地震的能量,減少地震對整體結(jié)構(gòu)的破壞,而且,對稱結(jié)構(gòu)容易準(zhǔn)確計(jì)算其地震反應(yīng)。
5. 加強(qiáng)對連梁的設(shè)計(jì)優(yōu)化
(一)對連梁的剛度進(jìn)行折減
連梁由于跨高比較小與之相連的墻肢剛度大等原因,在水平力作用下的內(nèi)力往往很大,在連梁遇到外力發(fā)生屈服的過程中,主要有幾個(gè)表現(xiàn),比如出現(xiàn)裂縫,連梁的剛度減弱,內(nèi)力發(fā)生重新分布,因此,一般而言,在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)之前,要對連梁的剛度實(shí)施折減,從高規(guī)中的相關(guān)條款解釋而言,是要對整個(gè)混凝土建筑結(jié)構(gòu)的各個(gè)環(huán)節(jié)的剛度和彈性進(jìn)行比較科學(xué)合理的分析,但是,在具體實(shí)際的操作過程中,各個(gè)部分的構(gòu)件都需要承擔(dān)比較大的彎矩和剪力,并且配筋設(shè)計(jì)具有很大的難度,因而,在筆者多年的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中,可以減少對豎向荷載能力的考慮,而更多的進(jìn)行適當(dāng)?shù)拈_裂設(shè)計(jì),將內(nèi)力轉(zhuǎn)移到墻體上去,如此,可以更好的實(shí)現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化。
(二)在設(shè)計(jì)過程中適當(dāng)?shù)臏p少連梁的高度
在進(jìn)行連梁的設(shè)計(jì)中,為了達(dá)到降低連梁剛度,減少地震影響效果的目的,可以在保證整個(gè)建筑功能的基礎(chǔ)上,讓連梁的總體的跨度不斷增加,如此,可以很大程度的讓連梁的整體高度降低,一定程度而言,也使得可以講整個(gè)連梁的整體承載能力控制在一定的范圍之內(nèi),既可以讓設(shè)計(jì)得到優(yōu)化,又可以讓建筑的功能得到正常發(fā)揮。
(三)在連梁設(shè)計(jì)過程中適當(dāng)增加厚度
在進(jìn)行連梁設(shè)計(jì),在做好各種構(gòu)件的設(shè)計(jì)優(yōu)化的基礎(chǔ)上,可以讓連梁的整體截面的寬度進(jìn)一步擴(kuò)大,如此,不僅僅可以讓建筑結(jié)構(gòu)整體的剛度變大,也能夠讓整個(gè)地震過程中產(chǎn)生的各種內(nèi)力作用相對而言變得更大。而且,由于連梁的抗剪承載力與連梁寬度的增加成正比。通過剪力墻的厚度增加,也有可能達(dá)到讓連梁抗剪承載力符合限度的目的。
(四)提高混凝土等級
為了讓連梁的抗剪承載能力不會(huì)超過規(guī)定個(gè)標(biāo)準(zhǔn),可以合理的提高剪力墻的混泥土的等級,當(dāng)混泥土的等級得到提升,混泥土的彈性模量增加比例會(huì)小于抗剪承載力的提升比例,從而,可以達(dá)到控制目標(biāo)。
6.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的施工方面
為滿足結(jié)構(gòu)承載力的需求,通常在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中柱與梁板選擇不同強(qiáng)度等級的混凝土。施工規(guī)范規(guī)定柱的施工縫宜留設(shè)在梁底標(biāo)高以下20mm-30mm處,其原則是施工縫宜留在結(jié)構(gòu)受力小且便于施工的位置。施工時(shí),為方便柱身混凝土的下料與振搗,在梁內(nèi)鋼筋未綁扎之前進(jìn)行澆注。按施工規(guī)范的要求,當(dāng)梁柱的混凝土強(qiáng)度等級不同時(shí),節(jié)點(diǎn)處應(yīng)按。弱梁強(qiáng)柱”的原則。在實(shí)際施工中,施工班組制定合理的節(jié)點(diǎn)保證措施,監(jiān)理人員加強(qiáng)對澆注質(zhì)量的監(jiān)管和提高整體結(jié)構(gòu)的抗震性能十分重要。
三.結(jié)束語
鋼筋混凝土建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是一項(xiàng)專業(yè)性極強(qiáng)的工作,必須綜合考慮到多種因素,既要滿足居民的生活生產(chǎn)多種需要,更要從地震防護(hù),防水防滲漏等各種因素對建筑結(jié)構(gòu)做出性能設(shè)計(jì),同時(shí),從城市整體的人文自然,交通政治等各方面的因素出發(fā),選擇合理的建筑結(jié)構(gòu)體系,做出科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)脑O(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)實(shí)用價(jià)值和美學(xué)價(jià)值的統(tǒng)一,為整個(gè)建筑業(yè)的發(fā)展和居民生活質(zhì)量的提高,奠定基礎(chǔ)。
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篇10
【關(guān)鍵詞】:鋼結(jié)構(gòu);連接節(jié)點(diǎn);預(yù)埋件;混凝土構(gòu)件
中圖分類號: TU391 文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A
1引言
改革開放以來,隨著鋼產(chǎn)量的提高,國家政策導(dǎo)向也開始轉(zhuǎn)變?yōu)楣膭?lì)鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)用于建設(shè)工程中[1]。 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)是鋼結(jié)構(gòu)體系的樞紐,節(jié)點(diǎn)的主要作用是連接多個(gè)構(gòu)件和傳遞桿件內(nèi)力。因此節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)是設(shè)計(jì)中十分重要的環(huán)節(jié)[2]。有限元理論和技術(shù)的發(fā)展以及計(jì)算機(jī)計(jì)算能力的不斷提高促進(jìn)了計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)在鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。一些大型結(jié)構(gòu)分析通用軟件,如SAP、ANSYS、ADINA等,可以進(jìn)行各類鋼結(jié)構(gòu)的靜動(dòng)力、彈塑性分析[3]。鋼構(gòu)預(yù)埋件與混凝土構(gòu)件在前期設(shè)計(jì)及實(shí)際施工十分復(fù)雜和困難,需各單位相互配合協(xié)調(diào)。本文結(jié)合某體育館工程實(shí)例來討論鋼構(gòu)預(yù)埋件與混凝土構(gòu)件連接節(jié)點(diǎn)所存在的問題及相關(guān)建議。
2工程介紹
該工程為東南某省某市體育館,建筑面積約一萬三千平方米左右,頂部為鋼結(jié)構(gòu)網(wǎng)架頂棚,底部為混凝土看臺(tái)及基礎(chǔ)。體育館設(shè)計(jì)時(shí)涉及混凝土、鋼結(jié)構(gòu)、幕墻等多個(gè)結(jié)構(gòu)專項(xiàng)設(shè)計(jì)。
本工程建筑結(jié)構(gòu)的安全等級為一級,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期為50年,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使用年限為100年。建筑抗震設(shè)防類別為乙類。本工程結(jié)構(gòu)承載力按100年重現(xiàn)期設(shè)計(jì),撓度按50年重現(xiàn)期設(shè)計(jì)。本工程抗震設(shè)防類別為重點(diǎn)設(shè)防類,工程所在地區(qū)的抗震設(shè)防烈度為6度,地震作用計(jì)算按7度(0.10g)、抗震構(gòu)造措施按7度考慮。鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)根據(jù)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50017-2003)、《冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范》(GB50018-2002)等國家規(guī)范。
3鋼構(gòu)件與混凝土構(gòu)件連接設(shè)計(jì)問題
混凝土部分設(shè)計(jì)時(shí),其本身的復(fù)雜性,本構(gòu)關(guān)系隨受力狀態(tài)的不同而變化;加上頂部鋼結(jié)構(gòu)對其影響,而變得更加復(fù)雜。但通常僅將頂部鋼結(jié)構(gòu)的荷載輸入到混凝土結(jié)構(gòu)計(jì)算模型中?;炷梁诵耐渤袚?dān)主要豎向和水平荷載,支撐上部桁架鋼結(jié)構(gòu),形成鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu) [4]。在現(xiàn)今的體育場館設(shè)計(jì)中,由于鋼結(jié)構(gòu)部分與混凝土部分是分別由不同設(shè)計(jì)人員設(shè)計(jì),因而往往在設(shè)計(jì)時(shí)缺乏相互協(xié)調(diào)。因此鋼構(gòu)件與混凝土構(gòu)件連接節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)是體育場館設(shè)計(jì)上的一個(gè)盲區(qū),容易產(chǎn)生設(shè)計(jì)問題,存在設(shè)計(jì)安全隱患。
對于頂部鋼結(jié)構(gòu)網(wǎng)架通過鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件單獨(dú)進(jìn)行受力計(jì)算后將其荷載加載到底部看臺(tái)混凝土梁柱上,對應(yīng)的鋼構(gòu)件與混凝土梁柱構(gòu)件連接節(jié)點(diǎn)主要承受抗拔力,通過設(shè)計(jì)抗拔預(yù)埋件(如圖1所示)埋入混凝土中實(shí)現(xiàn)抗拔效應(yīng)(參考圖2)。
圖1.預(yù)埋件示意圖
圖2.抗拔效應(yīng)示意圖
3.1預(yù)埋件體積對其抗拔能力有削弱影響
預(yù)埋件設(shè)計(jì)體積太大使得混凝土梁柱構(gòu)件中混凝土用量大幅減少。預(yù)埋件所在位置為混凝土梁柱端部,這些位置均為箍筋加密區(qū)且配有較多縱向鋼筋。這將導(dǎo)致混凝土構(gòu)件內(nèi)部由大量鋼筋及鋼預(yù)埋件組成而混凝土實(shí)際含量變少。根據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50010-2010)[5]中第9.7條對于預(yù)埋件及連接件的規(guī)定,未對預(yù)埋件體積與混凝土構(gòu)件的比例進(jìn)行規(guī)定。
參照鋼筋抗拔性能的規(guī)定,抗拔力主要通過預(yù)埋件與混凝土接觸面的咬合能力實(shí)現(xiàn)的,形成一種內(nèi)約束。如果預(yù)埋件與混凝土的接觸面不足,將對其抗拔能力有著嚴(yán)重的削弱。在混凝土看臺(tái)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),通常未考慮預(yù)埋件埋入后對框架梁受力改變的影響。鋼預(yù)埋件埋入后(如圖3、4所示)等同于增大了梁端部的實(shí)際用鋼比率,同時(shí)也削減的混凝土用量,并且改變了兩端部的受力性能;同時(shí),巨大預(yù)埋件埋入有密集鋼筋網(wǎng)的混凝土梁端或柱端后,勢必對現(xiàn)場混凝土下料和工人振搗操作造成困難,容易造成內(nèi)孔洞。這也將使得預(yù)埋件的抗拔能力大大幅減少,甚至喪失抗拔能力。
因此建議:(1)設(shè)計(jì)單位在原有鋼筋總用量基本不變的情況下,繪制預(yù)埋件安裝二次深化圖。通過將鋼筋的截面面積和間距同時(shí)增大等辦法來實(shí)現(xiàn)較大的空間,減小密度同時(shí)使施工時(shí)更為便利。(2)優(yōu)化基礎(chǔ)混凝土的強(qiáng)度設(shè)計(jì),以彌補(bǔ)接觸面不足等問題;分批多次澆筑混凝土,使混凝土的收縮在多階段完成,減少混凝土的水化熱現(xiàn)象,也可以使大體積混凝土的收縮應(yīng)力和溫度應(yīng)力減少,降低混凝土收縮開裂的可能性。(3)混凝土澆筑時(shí), 預(yù)埋件處混凝土澆筑要對稱均勻下料, 振搗也需對稱。振搗棒在預(yù)留排氣孔內(nèi)均勻振搗,使混凝土中氣泡充分排除,混凝土高度高出預(yù)埋件表面,使混凝土與預(yù)埋件充分接觸,不發(fā)生空鼓。
圖3.預(yù)埋件置入示意圖
圖4. 預(yù)埋件埋入示意圖
3.2鋼結(jié)構(gòu)預(yù)埋件的埋入勢必會(huì)對混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件產(chǎn)生一定的破壞
目前體育場館的鋼結(jié)構(gòu)頂棚和底部混凝土看臺(tái)經(jīng)常分包施工。由于是兩個(gè)施工單位分別承包施工,鋼結(jié)構(gòu)與混凝土連接節(jié)點(diǎn)常常在施工上出現(xiàn)不協(xié)調(diào)。
由于鋼結(jié)構(gòu)預(yù)埋件設(shè)計(jì)時(shí)并未考慮混凝土構(gòu)件中鋼筋的分布,使得在實(shí)際情況下大體積鋼結(jié)構(gòu)預(yù)埋件難以埋入有密集鋼筋的梁端和柱頂。施工時(shí)為了將預(yù)埋件放到對應(yīng)位置,往往要大費(fèi)周章,影響施工進(jìn)度。當(dāng)框架梁端部的配筋率太大時(shí)往往使框架梁產(chǎn)生超筋破壞。這種超筋脆性破壞將使得混凝土壓碎脫落后鋼筋尚未屈服,喪失結(jié)構(gòu)延性。借鑒混凝土的超筋破壞,大體積鋼預(yù)埋件埋入混凝土梁端后,用鋼率過大可能產(chǎn)生同混凝土梁超筋破壞相似的脆性破壞。
因此,對于預(yù)埋件的設(shè)計(jì)、施工這一重要環(huán)節(jié),需要設(shè)計(jì)單位間相互協(xié)調(diào),完成埋件件深化設(shè)計(jì)。將原設(shè)計(jì)柱頂梁鋼筋在設(shè)計(jì)規(guī)范允許的條件下作相應(yīng)變更,讓出預(yù)埋件預(yù)埋空間,就配筋率、鋼筋的綁扎方式、混凝土的澆筑位置等交叉設(shè)計(jì),在完成施工圖確認(rèn)后,針對預(yù)埋件的施工編制作業(yè)方案;施工與設(shè)計(jì)單位互相合作,予以安裝指導(dǎo)和檢查,施工單位應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙內(nèi)容和相關(guān)規(guī)范安裝作業(yè)。如遇特殊情況需做出變更,應(yīng)得到設(shè)計(jì)單位主管的認(rèn)可。
柱子頂端設(shè)置預(yù)埋件時(shí),鋼結(jié)構(gòu)施工單位為了保證預(yù)埋件能夠埋入混凝土構(gòu)件中,由于柱頂錨固鋼筋內(nèi)彎加上梁頂部有縱向鋼筋通過(如圖5所示),現(xiàn)場施工時(shí)往往通過減少柱子縱筋錨固長度和撬動(dòng)梁兩端箍筋與縱向鋼筋來埋入柱頂預(yù)埋件,使得梁端箍筋間距與設(shè)計(jì)不符,更有甚者會(huì)剪短梁端箍筋,這也從某種程度上降低混凝土柱節(jié)點(diǎn)的受力性能??蚣芰憾瞬抗拷罴用軈^(qū)是梁主要受剪部位,混凝土梁柱節(jié)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)抗震的重要部位,是混凝土結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)中要重點(diǎn)加強(qiáng)的位置。變大箍筋間距或者裁斷箍筋使得其受剪承載力大幅降低。梁端預(yù)埋件與混凝土交界處是受剪斜裂縫最常出現(xiàn)的部位。如果此處缺乏箍筋起到的抗剪切能力將會(huì)嚴(yán)重影響結(jié)構(gòu)的承載能力,存在嚴(yán)重的工程結(jié)構(gòu)的安全隱患。
因此建議:(1)應(yīng)與設(shè)計(jì)單位設(shè)計(jì)人員協(xié)調(diào),解決前期圖紙中梁頂部所出現(xiàn)的縱向鋼筋和柱端內(nèi)彎鋼筋影響預(yù)埋件安裝做出調(diào)整,繪制預(yù)埋件安裝二次深化圖。梁頂部的縱向鋼筋由原來的單排布筋更改為雙排布筋;也可將原有的梁主筋過柱面的通長筋,變更為梁主筋在柱面處斷開,錨入框架柱內(nèi)。將柱端少量影響到預(yù)埋件安裝的內(nèi)彎鋼筋更改為直接通過柱面錨入預(yù)埋件內(nèi)部的加長筋,為預(yù)埋件提供埋設(shè)空間。但上述方案必須經(jīng)過設(shè)計(jì)單位主設(shè)計(jì)人的同意。(2)預(yù)埋件的施工屬于隱蔽工程,預(yù)埋件在完成埋設(shè)后,混凝土澆注前,須派人在現(xiàn)場對其進(jìn)行監(jiān)測檢查,如發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)及時(shí)匯報(bào)并解決。
圖5.縱向鋼筋通過柱頂示意圖
4 總結(jié)
對于以上幾點(diǎn)鋼構(gòu)件與混凝土構(gòu)件連接節(jié)點(diǎn)的問題,無論是理論分析還是試驗(yàn)研究都還處于空白階段。因此有必要針對鋼構(gòu)件和混凝土構(gòu)件的連接節(jié)點(diǎn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究和理論分析。同時(shí)規(guī)范應(yīng)提出關(guān)于預(yù)埋件的構(gòu)造規(guī)定與實(shí)際破壞情況相符合的計(jì)算公式。設(shè)計(jì)上應(yīng)對鋼構(gòu)件和混凝土構(gòu)件的連接節(jié)點(diǎn)進(jìn)行有針對交叉設(shè)計(jì)。鋼結(jié)構(gòu)部分和混凝土結(jié)構(gòu)部分的設(shè)計(jì)應(yīng)相互協(xié)調(diào),方便施工。設(shè)計(jì)時(shí)要避免由于預(yù)埋件的埋入對混凝土構(gòu)件產(chǎn)生的不利影響。施工時(shí)要保證混凝土構(gòu)件中鋼筋不受破壞等要求。本文以工程實(shí)例簡述建議,僅供參考。
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