大跨度钢结构屋面（共9篇）
大跨度钢结构屋面 篇1
0 引言
随着各种造型复杂钢结构项目的增多, 钢结构在施工过程中的安全性备受关注。在施工过程中依据仿真数据进行实时监测, 可以帮助人们了解施工过程中相关结构的实际工作状态, 从而确保施工过程处于安全状态。
1 工程概况
盐城体育馆位于盐城体育中心北部, 可容纳观众3.5万人, 建筑面积约54 432 m2。该体育馆南北向长约270 m, 东西长约239 m, 如图1所示。下部为看台和附属用房, 采用钢筋混凝土框架剪力墙结构;上部为外罩棚屋盖, 采用空间桁架钢结构悬挑体系, 由84榀桁架组成, 整个罩棚外立面落于混凝土结构上, 屋面与墙体采用组合结构。
2 卸载方案
本工程钢结构卸载工作主要为拆除84榀主桁架悬挑端的临时支撑, 如图2所示为罩棚结构平面布置图。主体结构材料为Q345B, 临时支撑结构材料为Q235B。考虑网壳主体结构和临时支撑体系的相互作用及稳定性, 通过建立拆撑过程分析的千斤顶单元法, 模拟拆撑过程中千斤顶和临时支撑的工作机理及其与主体结构之间的相互作用。采用分区分级同步卸载方法, 将结构划分为四个区, 如图2所示, 其中一区 (54~73) 和二区 (12~30) 为长轴区域, 三区 (1~11, 74~84) 和四区 (31~53) 为短轴区域。根据数值计算结果, 分析各区域卸载前和卸载后各支撑点的位移, 以确定每级卸载需下降的位移。由于结构体系发生变化, 用千斤顶设备以位移法来控制整体结构, 进行缓慢卸载。
3 施工检测方案
盐城体育馆罩棚为空间桁架体系。罩棚结构中间高, 两端低, 高差达7.8 m, 最高点离地约45.6 m。其中罩棚结构中桁架的悬挑长度最大达42 m, 最小悬挑长度为34 m。悬挑长度大, 结构形式复杂, 施工难度大。施工中, 通过支撑的布置减小桁架的悬挑长度。
结构卸载时, 需逐步拆除支撑, 此时, 结构体系发生改变, 传力路径随之变化, 悬挑长度的增大使得桁架端部杆件受力增大, 该部位杆件易出现安全问题。由于结构体系的改变, 局部杆件的内力也会出现由拉力转变为压力的可能, 该类杆件存在着稳定问题。因此, 在卸载过程中, 对应力较大或变化较大的杆件进行应力检测, 是安全施工的重要保证。
同时, 结构在卸载阶段会发生较大变形, 为了随时监控结构在卸载阶段的安全性以及后期整体结构的使用性, 十分有必要在卸载阶段对结构进行变形监测。
3.1 监测手段
3.1.1 应力监测
结构在卸载阶段, 杆件的应力会发生变化, 体育馆桁架杆件的应力局部增大。因此, 对应力进行检测可以直接反映出结构的安全性。应力监测常用工具如图3所示。
3.1.2 变形监测
在卸载阶段, 结构的变形会增大。通过监测结构的变形, 可直观的了解结构的总体安全状态, 为结构施工过程的安全预警提供数据, 同时还为后期结构的使用及健康监测提供依据。因此, 对变形进行监控, 可以有效的控制结构施工过程中的安全状态。变形监测的常用工具为全站仪。
3.2 测点布置
依据以上对卸载全过程的分析结果, 选取每分区各级施工步中最大应力的杆件、卸载过程中应力变化较大的杆件以及可能导致结构施工系统的特征区域受力最不利的杆件, 布置应力测点。同时, 在各级施工步下变形最大的节点、可能导致结构失效的特征节点布置位移或变形测点。
本工程布置应力监测点如图4所示, S表示应力测点。在所布置的测点中, 应力测点S1, S5和S6为监测可能导致结构及施工系统失效的特征杆件, S3和S4为短轴桁架上弦杆测点, S2, S6, 和S7为各级施工步下应力较大杆件测点。
根据振弦式应变计和静态数据采集器, 测得S1~S8测点在各级施工步下应力测点的最大计算值, 见表1。
本工程布置变形测试点如图5所示, D表示变形测点。变形测点D1~D6分别为各级施工步下变形最大点, D7~D8为失效区域的特征测点, D9~D12分别为长轴和短轴桁架最外侧测点。
根据全站仪测得D1~D12测点在各级施工步下变形测点的理论计算值, 见表2。
4 结语
1) 盐城体育馆钢结构支撑卸载过程的应力实时监测为卸载的安全性提供了可靠的判断依据。
2) 分区分级同步卸载过程中临时支撑塔架的设计必须具备足够的安全储备, 应充分考虑各种初始缺陷和不确定性因素, 例如支撑塔架的偏心受力和卸载过程中的超载等影响, 避免出现不安全的情况。
3) 根据以上分析可以看出, 该卸载工程是一个非常复杂的施工过程, 应充分考虑卸载过程中的各种不确定因素, 并把仿真分析技术和现场实时监测技术密切结合是保证结构卸载成功的关键所在。施工前对结构施工过程进行分析验算, 是安全施工的前提。参考文献:
摘要：以盐城体育馆工程为背景, 介绍了该工程大跨度钢结构屋面卸载方案, 通过对杆件应力和结构变形进行监测, 分析了卸载过程的安全性, 并得出了一些有价值的结论, 以供类似工程参考借鉴。
关键词：钢结构,卸载,监测,应力
参考文献
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[8]罗永峰, 郭小农.盐城体育馆钢结构工程卸载过程验算报告[R].2012.
大跨度钢结构屋面 篇2
1.工程概况和模板选用....9－12－2
1．1工程概况...9－12－2
1．2结构设计要点...9－12－2
1．3结构特殊部位设计...9－12－2
1．4选用模板类型...9－12－2
2.模板计算书....9－12－3
2.1荷载及荷载组合...9－12－3
2.2模板结构的强度和挠度要求...9－12－6
2.3模板结构构件的计算...9－12－6
2.4支模参数计算结果...9－12－10
3.模板施工方法....9－12－10
3.1模板承重架...9－12－10
3.2模板制作...9－12－10
3.3模板安装...9－12－11
3.4梁柱节点设计...9－12－11
4.模板工程量....9－12－11
5.模板质量要求和措施....9－12－12
5.1模板工程质量程序控制示意图...9－12－12
5.2模板工程应注意的重点：...9－12－13
6.拆模方案....9－12－13
7.附图....9－12－15 大跨度结构模板工程施工方案 1.工程概况和模板选用 1．1工程概况
浙江经济职业技术学院下沙新校区图书信息楼工程，位于下沙高教园区东区，北临２号路，南临４号路，东临25号路。本工程为桩基、现浇钢筋混凝土框架结构，总建筑面积24422Ｍ2，其中地下室2637Ｍ２，地上十层，建筑高度为45.9Ｍ，由浙江经济职业技术学院筹建。杭州市质监站质监；浙江江南监理公司监理；同济大学建筑设计研究院设计；*********有限责任公司总承包。
1．2结构设计要点
柱最大尺寸为800×850；粱最大尺寸为450×1500，跨度为24米，强度等级为C40，4.25米以下柱强度等级为C40,梁板为C35,4.25米一层柱、梁板为C35，七层以上C30。
1．3结构特殊部位设计
（1）九层8~11轴之间，柱中跨距为24000，1/A、B、C、D轴框架梁为无粘结后张法预应力大梁，梁底标高为33.450m，断面尺寸为450×1500，楼板厚度为250。
（2）十层8~11轴之间，柱中跨距为24000，A、B、C、D轴框架梁为无粘结后张法预应力大梁，A轴梁底标高为36.600m，B、C、D轴梁底标高为37.650m，断面尺寸为450×1500，楼板厚度A~B为150；C、D轴为250。
（3）由于上述部位采用为无粘结后张法预应力大梁，根据施工进度安排，承重支撑架必须按三层荷载计算。
1．4选用模板类型(1)模板材料
模板质量直接关系到混凝土观感质量的好坏，为了保证混凝土密实度及外观质量，我项目部计划在模板方面进行一定的投入，决定模板以采用九合板与竹胶板为主——在开工前购置，用钢管与方木作支撑。为了保证施工进度，模板总量按以满足进度需要为标准进行配置，周转使用。
模板统一安排在木工间集中加工，按项目部提供的模板加工料单及时进行制作，复杂混凝土结构先做好配板设计，包括模板平面分块图、模板组装图、节点大样图等。
制作完成后堆放整齐，随用随领。加工间至现场采用人力翻斗车运输，现场至作业点采用塔吊直接吊至施工部位。
(2)模板支设注意事项
A、模板及其支架在安装过程中，必须设置防倾的固定设施。
B、支模时，必须考虑有足够的承载力，包括模板及其支架自重、新浇筑混凝土自重、钢筋自重、施工人员及施工设备荷载、振捣混凝土时产生的荷载、新浇筑混凝土对模板的侧压力、倾倒混凝土时产生的荷载。
C、本工程预应力大梁模板支设承重架采用MF1219型门式钢管架。
D、模板内面及时清理干净，并涂刷专用脱模油，施工时应注意严禁脱模油污染钢筋。
E、为了保证混凝土观感质量，在模板拼缝处贴胶带纸，确保无漏浆现象。
(3)特殊部位的模板支设
详见预应力大梁支模示意图。
2.模板计算书 2.1荷载及荷载组合 2.1.1荷载
计算模板及其支架的荷载，分为荷载标准值和荷载设计值，后者是荷载标准值乘以相应的荷载分项系数得出的。
1、荷载标准值
模板工程的荷载标准值包括新浇混凝土自重、施工人员及设备荷载、振捣混凝土时产生的荷载和倾倒混凝土时产生的荷载，对高度较大的梁，还应考虑新浇混凝土对模板侧面的压力。
1）新浇混凝土自重标准值
对普通钢筋混凝土，采用25KN/m3。
① 8~9轴、10~11轴，预应力大梁：
q=(7.3×0.45×1.5+3.45×0.3×0.7×2)×25=159.4KN
② 8~9轴、10~11轴，九层1/A~B轴、C~D轴各层楼板：
q=(7.3×0.25×2.2+2.2×0.15×0.35)×25=103.3KN
③ 8~9轴、10~11轴，十层以上A~B轴各层楼板：
q=(7.3×0.15×7.95+0.25×0.55×7.95×1.5+0.25×0.35×7.3×2)×25=274.6KN
④ 9~10轴预应力大梁：
q=(9.0×0.45×1.5+3.45×0.3×0.7×3)×25=206.2KN
⑤ 9~10轴、九层1/A~B轴、C~D轴各层楼板：
q=(9.0×0.25×2.2+0.3×0.35×2.2)×25=129.5KN
⑥ 9~10轴、十层以上A~B轴各层楼板：
q=(9.0×0.15×7.95+0.25×0.35×9×2+0.25×0.55×7.95×2)×25=348.8KN
2)施工人员及设备荷载标准值：
施工人员及设备荷载标准值 表2-1 计算项目
均布荷载（KN/m2）
模板及小楞 2.5 立杆 1.5 立杆支架 1.0 3)振捣混凝土时产生的荷载标准值
振捣混凝土时产生的荷载标准值 表2-2 计算项目
均布荷载（KN/m2）
板、梁（底面）2.0
柱、墙、梁（侧面）4.0
4)新浇筑混凝土对模板侧面的压力标准值--采用内部振捣器时，按以下两式计算，并取其较小值:
（1）
（2）
其中：F—新浇筑混凝土对模板的最大侧压力，KN/m2；
--混凝土的重力密度，KN/m2；
--新浇混凝土的初凝时间，h，按实测确定取值2 h；
V—混凝土的浇筑速度，一般取2m/h；
H—混凝土侧压力计算位置处至新浇筑混凝土顶面的总高度，m；
--外加剂影响修正系数，不掺外加剂时取1.0；掺具有缓凝作用的外加剂时取1.2；
--混凝土坍落度影响修正系数，当坍落度小于30mm时，取0.85；50～90mm时，取1.0；110～150mm时，取1.15。
5）倾倒混凝土时产生的荷载
倾倒混凝土时产生的荷载 表2-3
向模板内供料方法
水平荷载(KN/m2)
溜槽、串筒或导管 2
容积小于0.2m3的运输器具 2
容积为0.2～0.8m3的运输器具 4
容积大于0.8m3的运输器具 6
2、荷载设计值
荷载设计值为荷载标准值乘以相应的荷载分项系数。
荷载分项系数 表2-4 序号
荷载类别
类别
分项系数
编号 新浇混凝土自重
恒载 1.2 A 2 施工人员及设备荷载
活载 1.4 B 3 振捣混凝土时产生的荷载
活载 1.4 C 4 新浇筑混凝土对模板侧面的压力
恒载 1.2 D 5 倾倒混凝土时产生的荷载
活载 1.4 E
2.1.2荷载计算结果 编号
部位
区间
表2-5 梁
板
轴线(KN)轴线(KN)A 33.450 8~11 1/A、B、C、D 525 1/A~B、C~D 336、336 37.650 8~11 A、B、C、D 525 A~B、C~D 336、898 41.850 8~11 A、B、C、D 525 A~B、C~D 336、898 B
8~11
C
8~11
D
8~11
----E 8~11
148
2.1.3荷载组合
荷载组合表 项次
项 目
荷载组合（KN）
表2-6
计算承载能力A+B+C 验算刚度A+B A~B轴 C~D轴 A~B轴 C~D轴 8~9轴二层施工 1486 1113 1434 1061 2 10~11轴三层施工 2340 1613 2288 1561 3 9~10轴二层施工 1910 1480 1748 1318
9~10轴三层施工 2763 2150 2601 1988 4 侧面模板 37.5KN/m2 37.5KN/m2
2.2模板结构的强度和挠度要求
施工现场的模板和大小楞以木模板为主，支架多采用钢管架。其强度和刚度应满足下表的要求。
模板允许强度和允许刚度 表2-7 模板类型
允许应力[б] N/mm2 允许挠度[f] mm
结构表面外露（不装修）的木模板 13
结构表面不外露（装修）的木模板 13
钢管支架 170 ——
注：--模板的计算长度。
2.3模板结构构件的计算 2.3.1模板计算
（1）计算理论
模板结构中的面板、大小楞等均属于受弯构件，而支架为受压构件，可按简支梁或连续梁计算。当模板构件的跨度超过三跨时，按三跨连续梁计算（图2-2）。计算时,按常规构件的惯性矩沿跨长恒定不变；支座是刚性的，不发生沉陷；受荷跨的荷载情况都相同，并同时产生作用。
图2-2 模板计算简图
则： 剪力：（2-1）
弯矩：（N.mm）（2-2）
应力： ≤13 N/mm2（2-3）
挠度： ≤l/250（2-4）
梁底模板厚度（mm）（2-5）
（mm）（2-6）
梁底模板厚度取（2-5）和（2-6）式中较大值
式中：q-作用在梁底模板上的均布荷载 KN/m
E-模板的弹性模量，对木材取（9-10）×103N/mm2
W-模板的抵抗矩，对矩形截面，I-模板的惯性矩，对矩形截面，b-梁底模板宽度（mm）
（2）构件计算
本工程预应力大梁截面尺寸450×1500，底模板采用胶合板，楞木间距l=600，梁底模板宽度b=450。
① 作用在梁底模板上的均布荷载
q=0.45×1.5×25×1.2+0.45×（2+1.5）×1.4=22.45 KN/m
② 梁底模板厚度
梁底模板厚度取h=30mm ③ 剪力
④ 弯矩
⑤ 应力
≤13 N/mm2
满足要求。
⑥ 挠度
≤l/250=2.4mm
满足要求。
(1)计算结果
根据计算，预应力大梁底模板采用两层18厚胶合板，楞木间距为600，楞木截面尺寸为60×80。
2.3.2对拉螺杆计算
柱和墙模板在支模时的对拉螺杆的间距按下式计算。
（2-7）
式中：--对拉螺杆截面积；
--对拉螺杆容许拉应力，对I级钢取205N/mm2
--模板侧压力，单位：N/mm2。取d=12mm即可满足要求。
2.3.3支撑计算
（1）支撑设置
本工程8~11轴预应力大梁部位采用MF1219门式钢管架，间距为0，门式钢管架支撑主要承受模板或楞木传来的竖向荷载，按两端轴心受力压杆进行验算。
MF1219门式钢管架设计参数 表2-8 立杆
加强杆
高度
mm 宽度
mm 截面积
cm2 回转
半径
cm 细长比
λ
稳定 系数
强度
设计值
N/ mm2 Φ48×3.5Φ26.8×2.5 1900 1200 9.786 1.625 115 0.483 205
（2）每根立杆承受的荷载
按梁板均布荷载计算：
N1=1613÷48=33.6KN
按预应力大梁支撑间距600、三层恒载、一层活载计算：
N2=3×(0.6×0.45×1.5)×25×1.2+0.6×0.45(2+1.5)1.4 =37.8KN
N取N1和N2较大值，N=37.8KN
（3）立杆强度计算
σ=N/AS（2-8）
σ=N/AS = 37.8×103/489=77.3 N/mm2 <205 N/mm2
（4）立杆稳定性计算
（2-9）
式中：--轴必受压杆件稳定性系数，AS杆件截面积。
=37.8×103/0.483/489=160N/mm2 <215 N/mm2
满足要求。
2.4支模参数计算结果
支模参数表 表2-9 项目
截面
模板厚度(mm)楞条最大间距(mm)支撑间距
(mm)对拉螺栓间距
板 150厚 12 400 800 600 800
250厚 18 400 600
梁 450×750 18 1000 600
450×1500 36 600 Ф12@ 500
3.模板施工方法 3.1模板承重架
1、由于裙房屋面（标高11.100）处不足以承受上部荷载，经与设计院商定，采取架空措施，具体做法详见设计联系单。
2、模板承重架采用门式钢管架支撑体系，门式钢管架型号为MF1219。
3、为了提高门式钢管架的承重能力，在门式钢管架中部加设一道竖向钢管，钢管规格为φ48×3.5。
4、为了保证承重架的稳定性，每步门式钢管架用φ48×3.5钢管设一道水平拉结杆。
5、承重架底部设置一道扫地杆；每道水平方向拉结杆与框架结构柱拉结，以保证承重架的整体稳定性。
3.2模板制作
模板制作，采用釉面九合板。模板安装前，先设计好定型尺寸，确保结构和构件各部位形状、尺寸、位置、标高、预留孔洞的正确。并具有足够的稳定性、刚度和强度，既要考虑拆装方便，又要兼顾模板接缝严密不漏装，梁侧采用φ12拉杆，确保模板整体刚度。
3.3模板安装
1、模板安装采用内支外拉方法，立模前先搭设好内模架子，待立模完成，并支竖向、水平方向Φ48架子钢管后，方可粗调紧拉杆，内模架子水平纵横钢管与外模上方水平撑钢管固定后，再次紧拉杆，边紧边检查尺寸至达到要求。墙模板的紧固以设置对拉螺栓为主，根据本工程的结构构件截面尺寸情况，该工程对拉螺栓按＠500mm的间距设置，个别地方可在此基础上略加调整。
2、在混凝土浇筑前，必须对模板系统进行技术复核，复核内容主要包括标高、轴线、截面尺寸、垂直度、平整度、支模架强度、刚度、稳定性等。避免混凝土在浇筑时直接冲击模板，墙混凝土采用分层浇筑的原则，使模板系统受力均匀，以免受集中荷载而变形、胀模。特别要注意留出的进出管口的预留位置、标高、大小要准确。
3.4梁柱节点设计
在工程结构施工中，框架结构梁柱接头如果处理不好，容易产生混凝土外观的蜂窝麻面以及梁柱的不规则形状。为了避免以上情况发生，对梁柱接头模板采取如下措施：
梁柱接头模板由专人进行制作，利用计算机进行放样，以保证梁柱接头模板的尺寸准确性。梁柱接头模板与梁模板一次支设，以确保梁柱接头的方正。
4.模板工程量 名 称
规 格
数 量
目前在何处使用 计划进场时间 钢 管
Φ48壁厚3.5 800（T）
集团调度
开工分批进场
防水模板 18 厚 13000m2 集团调度
开工分批进场
方 木 80×60 10000根
集团调度
开工分批进场
扣 件
十字扣、活动口、对接扣 6万只
集团调度
开工分批进场
架 子 工 搭设支模架 3500工日
开工分批进场
5.模板质量要求和措施
5.1模板工程质量程序控制示意图 发送图片到手机，此主题相关图片如下：
5.2模板工程应注意的重点：
1、实施专人负责预留洞口、预埋管道等模板的安装，在浇筑混凝土时派专人检查。
2、应力筋波纹管严格按设计图纸侧预埋，模板的对拉杆螺杆设置时，应注意避免与波纹管交叉。
3、预应力大梁底模在预应力筋张拉前不得拆除，以确保混凝土的养护质量。
5.3模板质量检查
模板工程安装完成后及时进行技术复核与分项工程质量检查，确保轴线、标高与截面尺寸准确。
1、要求模板及其支架必须具有足够的强度、刚度和稳定性。
2、模板接缝全部采用胶带纸粘贴。
3、模板与混凝土的接触面清理干净并涂刷隔离剂。
4、模板安装的允许偏差及检验方法。
模板安装的允许偏差及检验方法 项次
项 目
允许偏差
检验方法 轴线位移
梁 3 尺量检查 标 高 +2，-5 用水准仪或拉线和尺量检查 3 截面尺寸
梁 +2，-5 尺量检查 每层垂直度 3 用2m托线板检查 相邻两板表面高低差 2 用直尺和尺量检查 6 表面平整度 5 用2m靠尺和楔形塞尺检查 预埋钢板中心线位移 3 拉线和尺量检查 预埋管预留孔中心线位移 3 6.拆模方案
1、严格建立模板块和立柱的拆除申请、批准制度，防止为赶进度而盲目拆模。
2、模板的拆除：非承重侧模应以能保证混凝土表面及棱角不受损坏（大于1N/m2）方可拆除，承重模板应按《混凝土结构工程施工质量验收规范》的规定执行。
3、板拆除的顺序和方法，应按照配板设计的规定进行，遵循先支后拆、后支先拆，先非承重部位、后承重部位以及自上而下的原则。拆模时，严禁用大锤和撬棍硬砸硬撬。
4、拆模时，操作人员应站在安全处，以免发生安全事故。待该片段模板全面拆除后，方可将模板、配件、支架等运出堆放。
5、拆下模板等配件，严禁抛扔，要有人接应传递，指定地点堆放，并做到及时清理、维修和涂刷好隔离剂。以备待用。
6、模板块在装、拆、运时，均用手传递，要轻拿轻放，严禁摔、扔、敲、砸。每次拆下的模板，应对板面认真清理，立柱底脚螺栓等要定期刷油防锈。
7、现浇结构的模板及其支架拆除时的混凝土强度，必须符合设计要求，当设计无具体要求时，按下列规定：
（1）在混凝土强度能保证其表面及棱角不因拆除模板而受损坏后，予以拆除。
（2）底模，在混凝土达到以下设计强度后，方予拆除：
板： 结构跨度≤2m时，50%；
板： 结构跨度＞2m，≤8m时，75%。
梁： 结构跨度≤8m时，75%；
＞8m时，100%。
悬臂构件：结构跨度≤2m时，75%；
＞2m时，100%。
8、侧模拆模时，按合理顺序进行拆除，一般按后支的先拆，先支的后拆，先拆除非承重部分，后拆除承重部分。拆模时不得强力震动或硬撬硬砸，不得大面积同时撬落或拉倒，对重要承重部位应拆除侧模检查混凝土无质量问题后方可继续拆除承重模板。
9、已拆除模板及其支架的结构，在混凝土强度符合设计混凝土强度等级后，方可承受全部使用荷载；当施工荷载产生的效应比使用荷载的效应更为不利时，先进行核算，加设临时支撑。
7.附图
1、结构平面图（1）
2、结构平面图（2）
3、预应力梁详图
4、预应力梁剖面图
5、架空
6、接点详图
7、门式钢管架荷载分布图
8、门式钢管架平面布置图
大跨度钢结构屋面 篇3
关键词：大悬挑屋面,钢梁,钢骨柱,框架结构
1 工程概况
某中学食堂、风雨操场项目是一幢4层建筑物, 占地面积2 956 m2, 总建筑面积6 998 m2。1层、2层是学生食堂, 3层是室内运动场, 4层是夹层, 作为健身房使用。3层平面图见图1, 剖面图见图2。
整个建筑的结构特点是:平面规则, 纵横两个方向的柱网间距多数为8 m, 屋面有五个开间跨度为32 m, 屋面四周设挑檐, 西侧最大悬挑跨度为8 m, 同时屋面呈折线形, 东西两头高, 中间低。建筑要求外露的屋面越薄越好, 呈现出“轻、薄”的视觉效果。
本工程抗震设防类别为乙类, 设防烈度为7度, 设计基本地震加速度0.15g, 设计地震分组为第一组, 建筑场地类别为Ⅲ类。本工程采用框架结构, 框架的抗震等级为一级, 屋面钢梁的抗震等级为三级。
2 屋面结构方案选择
为了满足建筑设计的要求, 采用H型钢梁作为屋面受力构件, 不采用外观厚重的网架、桁架等屋面结构型式。
屋面钢梁与框架柱顶的连接有两种方式:铰接和刚接。
常用的方法是铰接, 这样做节点做法简单, 柱顶预埋一定数量的螺栓和钢板与钢梁连接即可。
当柱顶采用铰接方式时, 中间横向跨度32 m的四跨类似于排架结构, 但就整体来讲, 纵横两个方向的框架结构还是完整的, 故最大层间位移角还是按照框架结构的1/550控制。计算结果表明, 升至屋面的框架柱的截面尺寸需做到1 200×1 200, 同时钢梁尺寸也较大, 32 m跨的钢梁最大尺寸为H1 500×400×20×30, 平面尺寸简图见图3。
上述做法的构件尺寸较大, 不能满足建筑“轻、薄”的要求。故实际工程采用了柱顶刚接的做法。
柱顶刚接的节点做法是:柱内十字型钢与钢梁焊接连接, 此节点在厂里制作好送到现场安装, 柱内十字型钢长度为二层框架梁底标高至柱顶。
按柱顶刚接的模式计算, 构件尺寸可缩小不少。框架柱尺寸做到600×600就能满足要求, 考虑框架柱要内置十字型钢+500×200×16×20, 根据钢骨柱的构造要求, 框架柱尺寸改为800×800。32 m跨钢梁尺寸为H800×300×16×20, 平面尺寸见图4。
钢骨柱与钢梁刚接连接的做法见图5。
框架柱内的钢骨不参与结构计算, 仅作为构造设置。
钢梁上间隔1.50 m左右设置C型钢檩条, 檩条型号为C300×80×20×2.5, 檩条上铺100厚夹心彩钢板作屋面。
3 结论及建议
采用钢梁+钢骨柱的屋面结构, 很好地满足了建筑对大跨度、大悬挑屋面“轻、薄”的视觉要求, 32 m跨钢梁的高度仅800 mm, 悬挑8 m的钢梁高度仅600 mm。造价经济。
施工最大难度在钢骨柱, 好在现在钢骨混凝土技术已较成熟, 经过努力, 顺利的完成了施工。建成后, 达到了预期的设计效果。
参考文献
[1]GB 50011—2010, 建筑抗震设计规范[S].
[2]GB 50017—2003, 钢结构设计规范[S].
[3]YB 9082—2006, 钢骨混凝土结构技术规程[S].
大跨度中、下承式拱桥结构与特点 篇4
大跨度中、下承式拱桥结构与特点
现代桥梁,尤其是城市桥梁,已不再仅仅是传统意义上跨越障碍的通道,在实现其功能价值的同时,人们越来越重视桥梁建筑的审美价值,许多桥梁已成为城市的标志性建筑.2003年6月28日竣工通车的`上海卢浦大桥(中承式提篮拱桥),主跨跨径550m,矢跨比1/5.5,两边跨端横梁之间布置强大的水平拉索(系杆),以承受主跨拱肋的水平推力,主桥采用全钢焊接钢结构,在主跨跨径、箱拱截面、用钢量、单体构件吊装重量等方面创造了10项世界纪录,在我国甚至世界桥梁史上画了浓墨重彩的一笔.
作 者：余连海 作者单位：确山县地方道路管理所刊 名：河南科技英文刊名：HENAN KEJI年，卷(期)：2009“”(13)分类号：U4关键词：
大跨度钢结构屋面 篇5
该体育馆位于广东省某市,网架结构形式为马鞍形,下弦支承于主体结构柱上,柱顶标高最高为25.14m,钢网架跨度为61.82m×75.4m,四周悬挑,最大的悬挑尺寸为12.4m。网架为螺栓球连接,屋盖檩条采用镀锌钢檩条,屋面板材料为75mm厚1040型夹心复合板。
该市体育馆遭受强台风“黑格比”正面袭击造成屋盖严重损坏。据统计,西北面屋面板被风吹跑了约1 000m2,南面屋面板被吹跑了约200 m2;同时,被风吹落的屋面板及连接件在散落过程中,砸到下游屋面板和下部的玻璃幕墙上,进一步造成了屋面板损坏及玻璃破损等次生灾害。主要损坏情况见图1。
2 工程事故的分析
造成本次风灾事故的原因是多方面的,本文主要从施工措施及施工规范等方面进行分析。
通过对现场的调查发现,本工程围护结构的破坏,首先从大挑檐及网架边缘等屋盖薄弱部位开始,并导致了整个(部分)围护结构的破坏。下面具体分析本次风灾中出现的几处典型破坏。
2.1 屋盖四周边缘区域破坏
在风灾现场,我们发现屋面夹芯板已经被风吹跑,抗风钉除个别被拔断外,大多数抗风钉(见图2)仍留在檩条上。这说明破坏不是因抗风钉的强度不够导致的,是因施工中采用的抗风钉垫片偏小,导致屋面板在强风高吸力作用下发生冲切破坏而被拉出。
在大挑檐及网架边缘等屋盖薄弱部位,当风压超过设计基本风压时,随着板与檩条连结的抗风螺钉超负荷工作,风荷载在屋面板抗风钉(螺钉)的钢板垫片处集中;当螺帽下未加设钢板垫片或钢板垫片过小,在风力的反复作用下,孔洞就会不断扩大,从而导致屋面板产生疲劳破坏或撕裂。
因此,在结构设计及施工中,应对大挑檐及网架边缘等屋盖薄弱部位加强抗风构造。如,增加抗风钉数量,使用足够的台风垫圈等措施,可有效提高屋面板的抗风效果。
2.2 屋面板的搭接问题
图3为本次风灾屋面板纵向搭接典型的破坏形态。从照片中可以看出,屋面板在纵向搭接处仅采用相互翻边搭接而未做拉铆处理,相邻两块板之间未形成有效的整体作用,且未对该部位进行密封处理。因而,当风向沿板纵向吹时,由于靠近上游檐口的屋面本来就受到很高吸力作用,而屋盖纵向搭接处台阶诱发气流再次分离使该区域负压进一步加大,从而导致上层夹芯屋面板在高吸力及灌入风产生的正压共同作用下会被掀开撕裂。
图4为屋面板横向连接处相邻屋面板从扣板中脱开的情况。从图中可以看出虽然夹芯板面板与扣板之间采用了咬边处理,但由于屋面板咬边处刚度不够、即使加胶黏结后,仍在超强台风下发生屋面板从咬边处脱开从而被掀起的现象。
采用穿透式螺钉(抗风钉)屋面常用的连接形式有搭接连接和扣接连接。搭接连接一般用于单层彩钢板间连接,扣接连接一般用于复合板间连接。扣接连接一般在接缝处设置扣板,扣板与金属屋面板之间通过自攻螺丝(抗风钉)、拉铆钉等连接件加以连接,并进行防水处理。
本工程处于台风多发地区,且不能明确并固定风的主方向。因此,建议类似工程在横向及纵向连接均以采用标准扣接连接为宜,并加强连接件与金属屋面板连接,并做好防水处理。
2.3 装饰构件连接问题
图5为屋盖挑檐吊顶在台风中整体吹落的情况。导致吊顶整体脱落的原因是:当上表面被风掀开吹跑以后,吊顶上表面也暴露在风场中而受到负压作用,加上下表面正压的作用,风荷载显著增大,网架各构件的影响加大了风场的复杂程度,吊杆受到复杂的弯剪扭作用从而导致连接强度不足。屋面板卷起后落到下面,又对天花板产生冲击,也是吊顶脱落的原因之一。
2.4 关于屋盖工程施工规范方面的问题
目前,我国《屋盖工程技术规范》(GB50207-94)中还没有对屋盖抗风构造做出规定。因此,在膜结构屋盖和防水保温复合夹芯板屋盖体系等对风敏感的屋盖体系施工工程中,施工单位只能参照已建工程和自身经验进行抗风构造处理,故也造成屋盖工程质量的参差不齐及监管困难。
3 施工构造措施探讨
1)相关技术规程应更完善,并对屋盖抗风构造做出相关规定,以便能正确指导施工及相关监督。
2)由于屋面的迎风前缘形成小范围的分离泡区域,分离泡中的湍流运动剧烈,局部吸力很大,同时屋盖边缘存在柱涡和锥涡,在风灾中大量破坏的屋面结构说明旋涡在屋盖的迎风边缘具有强大的能量;悬挑屋盖因为上、下表面均受风荷载作用,屋盖下表面受正正压力作用,而上表面受分离泡升力作用,产生很大的净升力;各项实验及工程实践都证明大挑檐及屋架边缘是屋盖结构的薄弱部位。在设计与施工中,应对围护结构的薄弱部位从严进行强化设计,加强抗风措施。如增加抗风钉数量,并使用足够的台风垫圈等措施,避免由于薄弱部位首先破坏后引起的连锁破坏。
3)由于靠近上游檐口的屋面本来就受到很高吸力作用,而屋面板如采用搭接方式,则撒拉处台阶易诱发气流再次分离使该区域负压进一步加大。因此屋面板的连接应尽量采用可靠的连接方式。在顺风方向应采用扣接连接,在逆风方向可采用搭接连接;如不能判断风袭方向,则应对各搭接方向均应采用可靠的扣接连接。
4)檩条体系应能保证足够的刚度,避免由于檩条体系的刚度过小,引起变形过大,从而引起屋面板的变形,进而产生附加应力。同时屋面板与檩条体系的连接应采取可靠措施,如采用相应的台风配件(如台风垫圈等)。
5)各附属结构的施工应确保质量及安全,避免由于附属结构的破坏引起的次伤害。
4 结语
建筑物屋盖系统是建筑物最容易受到强风破坏的部位。据国内外统计,在历次强风作用下屋盖体系破坏约占建筑物风灾损失的50%以上。特别是近年来新颖别致的大跨度屋盖结构广泛应用于候机厅、体育馆、会展中心、文化广场等大型重要公共建筑中,这些屋盖结构集合了新材料、新技术的应用,具有自重轻、柔度大、阻尼小等特点,但对风作用却十分敏感,常常发生被强风破坏的情况。因此,加强屋盖风致破坏机制的研究,认真总结分析风灾发生的原因,找出合理的抗风措施,在设计和施工中加强屋盖薄弱部位的抗风处理,提高围护系统的抗风能力和防渗能力,对于未来防范和减轻台风灾害是非常必要的。
摘要：在遭受强台风“黑格比”正面袭击后,某市体育馆的屋面围护结构造成了严重的损坏。文中结合一般大跨度屋盖结构风灾破坏的特点,对此风灾的几处典型破坏进行了分析,并对大跨度屋盖结构的实用抗风施工构造措施提出了自己的看法。
关键词：大跨度屋盖结构,围护结构,施工构造措施
参考文献
[1]黄本才,等.结构抗风分析原理及应用[M].上海:同济大学出版社,2008.
[2]靳百川.轻型房屋钢结构构造图集[K]北京:中国建筑工业出版社,2002.
大跨度体育馆钢桁架屋面施工技术 篇6
某公司承建的某综合体育馆工程屋面采用钢桁架屋面, 综合馆主要功能包括满足省级赛事的篮球场地一块或进行业余训练的篮球场地两块、多功能舞台、看台、体育老师办公室、器材室、接待室、卫生间、淋浴间等, 屋面桁架单段跨度达54 m, 吊装高度18.2 m, 单片重约13.5 t的钢桁架安装, 总长约702 m, 由于体育馆周边及内侧空间较狭小, 无法对钢梁进行整改吊装, 通过在体育馆中间位置设置临时支撑平台, 并采用在支座预埋轨道, 空中平移安装技术施工只需吊装小单元构件, 无需大型吊装设备, 在临时支撑平台上拼装完毕后, 将构件采用导轮拉至指定位置即可。
2 施工流程
2.1 支架搭设
首先于体育馆中间位置采用钢管脚手架搭设临时支撑平台, 考虑到桁架总重约13.5 t, 按最不利的情况, 假设桁架梁的全部重量均由临时支撑平台承担, 受力面积为36 m2, 求出临时平台承受的荷载约4 k N/m2, 宽度为6 m×6 m, 高度为18.2 m, 立杆的横距与纵距均为1 m, 水平杆间距1.5 m的脚手架临时平台的承载能力、刚度、稳定性均能满足施工要求。
为确保安全施工, 在架体外围周圈设置由下至上的竖向连续式剪刀撑, 同时在剪刀撑的顶部、扫地杆和中间位置处设置水平剪刀撑, 图1为临时支撑架体平台位置示意图、图2为临时支撑架体立杆平面布置图、图3为临时支撑架体立面布置图, 相关计算略。
2.2 吊装
1) 根据本工程桁架特点和主体结构形势, 将主桁架分为四段制作运输到现场, 单榀桁架在地面上分别进行拼接, 形成两个独立的桁架第一节和第二节, 在地面上完成拼装桁架第一节和第二节后, 分别对焊接接口进行无损探伤检验, 确保焊接接头质量安全可靠, 将第一节现场拼装完, 并经探伤试验合格后, 将其吊置临时支撑架体上部, 并采用临时支架将其固定, 如图4所示为架体第一次吊装示意图。
2) 采用同样方法, 将第二节现场拼装完, 并经探伤试验合格后, 也将其吊置临时支撑架体上部, 采用临时支架将其固定, 将已在临时支撑上部固定的第一节桁架和第二节桁架根据设计尺寸进行微调, 桁架弦杆对接处采用临时耳板固定, 精度准确无误后定位焊接将其连成一整体桁架, 图5为架体第二次吊装示意图。
2.3 桁架整体平移
两段桁架在临时支撑架体上部按设计要求拼装合格后利用已预埋的轨道采用倒链牵引将桁架整体平移就位的方式进行安装。如图6所示为桁架整体平移示意图。
2.4 拼装顺序
屋面钢桁架安装依照由两侧向中间的顺序进行安装, 首先进行1号~7号主桁架的安装, 再进行8号~13号主桁架的安装, 当每吊装完成一榀主钢梁, 安装水平支撑, 将主桁架连接成稳定结构, 以此类推完成全部主桁架的安装, 如图7所示为桁架拼装顺序图。桁架采用多点捆绑式吊装, 吊装前核查构件型号和选择吊点, 以起吊后不变形为准, 并且平衡和便于解绳, 吊装角度不小于45°, 钢索与桁架接触处采用橡胶垫及麻布片进行保护。桁架水平吊至立柱顶上, 用两端控制缆绳旋转对准安装轴线, 随之缓慢落钩。桁架吊装到位时, 要注意桁架的方向和连接朝向, 以防止梁因自重下垂而发生错位现象。
2.5 高强螺栓安装
起吊时, 两端挂缆风绳以控制钢梁吊装时的稳定。钢主梁就位时应缓慢下落, 在距锚栓顶部10 cm时开始用撬棍调整钢梁位置, 确保所有锚栓均能自由穿过钢梁栓孔时再下落就位, 就位后立即使用螺母与地脚螺栓紧固连接。
2.6 安装次桁架
安装完两榀桁架之间的次桁架和系杆、水平支撑后, 用同样的方法安装第三榀桁架、两品桁架之间的系杆和水平支撑。每吊装完成一榀主钢梁, 安装3榀次梁, 将主梁与混凝土框架梁、其他主梁连接成稳定结构, 如图8所示为次钢梁加固安装顺序示意图。
如图8所示, 安装次钢梁工人操作平台采取10号槽钢临时焊接在主桁架下弦杆上铺5 cm厚木脚手板作为操作平台。
3 施工成效
采用本施工技术充分发挥了钢桁架自身刚度的优越性, 满足桁架结构在荷载、跨度、形式等方面的特殊要求的同时, 降低了造价, 简化了安装方法, 有利于保证质量, 采用本施工技术不需要大量的脚手架及脚手架搭拆人员, 而且减少了高空作业, 保证了施工质量和工期要求, 降低了设备投入成本。
摘要：以某综合体育馆钢桁架施工为例, 针对该工程施工现场作业场地有限, 无法进行桁架的整体吊装的情况, 采用打断分片吊装在空中焊接后实现整体拼装的方法, 并介绍了该钢桁架施工技术的具体工艺流程及其操作要点, 对钢桁架技术的发展和创新具有积极的促进作用。
大跨度钢结构屋面 篇7
1 施工工艺流程及操作要点
1.1 施工工艺流程
贝雷架平台地面拼装→起重吊装贝雷架平台→贝雷架平台搭设防护平台→在贝雷架平台上安装屋面内衬板→移动贝雷操作平台→继续安装内衬板…→操作平台拆除。
1.2 操作要点
1.2.1 地面拼装
贝雷片间通过两端部的子母接头相连,在子母接头的圆孔中穿上销钉后插销锁定。组装完成后检查销钉是否牢靠。
1.2.2 起重吊装
采用25 t汽车吊将已拼装完成的贝雷架系统吊运至吊车梁上。
1.2.3 操作平台移动
通过贝雷架操作平台两端的滚轴在轨道梁上滚动来实现操作平台的移动。在操作平台两端头采用倒链人工同时拽拉来实现贝雷操作平台的移动。
1.2.4 高空防护
为便于操作,同时作为高空防护用,在贝雷架上满铺不小于50 mm厚木跳板。在贝雷架外边没有任何遮拦物,工人操作时必须系上安全带。为了上部扣件式满堂脚手架搭设时的安全防护,在贝雷架间距1 300 mm悬挑10号槽钢,外出长度1 500 mm。槽钢上面铺设安全平网,外侧搭设双排脚手架,高度直至超出上部操作面1 500 mm。
1.2.5 搭设扣件式脚手架模板体系
在贝雷架上设置模板支撑的扣件式钢管脚手架,其间距为沿厂房屋面内板滑动平台长向为900mm,另一方向为贝雷架间距,横向按立杆间距设置水平杆,最上一步横杆距模板面板的距离不大于300 mm。
1.2.6 安全屏障平台拆除控制措施
1)平台拆除应遵守先安装后拆除原则顺序。
2)平台拆除仍采取起重机拆卸,划分好作业禁区。
3)拆卸金属构件应堆放整齐,并有防倾斜安全措施;并及时运出场地以保证现场文明施工。
2 结语
使用移动式贝雷架模板支撑体系施工方便,速度快,费用节省,并且安全稳定性比较好,在上面满铺脚手板,工人操作安全可靠,消除了高大脚手架失稳、坍塌等安全隐患。广州大功率基地30 m跨厂房利用吊车轨道钢梁采用移动式贝雷平台来安装屋面内衬板,施工快捷安全,地面可以穿插同时施工,大大加快了施工进度,取得了良好的经济效益和社会效益。
摘要：以大跨度工业厂房屋面内衬板安装实例为背景,介绍了采用贝雷架移动式操作平台施工屋面板的施工方法。采用移动式贝雷架操作平台施工比搭设满堂脚手架施工等施工方式要快捷安全方便、且地面可以交叉施工,因此对于类似大跨度厂房施工屋面内衬板具有借鉴意义。
关键词：移动式,贝雷架,屋面内衬板
参考文献
大跨度钢结构屋面 篇8
国电克拉玛依2×350MW机组热电联产工程,汽车卸煤沟屋面板采用V形折板,卸煤沟为单层框排架结构,柱顶标高9.5m,卸煤沟纵向长度119.8m,共19个轴线,横向跨度12m,屋面板尺寸为15600mm×2452mm,板厚50mm,混凝土强度等级为C40,每块屋面板重4.59t,共52块。该V形折板采用在施工现场预制的方式,预制时将V形板从中间断开100 mm (钢筋不断开)形成平板,使构件平面叠层预制,最后利用吊装形成设计要求的V形构件。由于该V形折板具有薄壁和超长的特点,其脱模和吊装过程均具有一定困难。
2 吊装工艺选择
结合其他工业及民用建筑屋面V形折板的吊装方法及经验,特别是对以往吊装方法出现的问题进行研究,通过对常规吊装装置进行改进,采用定滑轮、动滑轮来穿挂钢丝绳形成滑轮组,保证脱模和吊装过程中构件受力均匀,成功解决此类构件吊装时构件易损及不易控制构件平衡的施工难题。
3 工艺特点
结合V形折板及卸煤沟工程屋面的结构形式,采用滑轮组吊装工艺既方便固定吊索,又加快吊装进度缩短工程施工工期,也大幅降低了高空施工安全防护的难度;通过分析和计算,制作合适的运输工具,选择合理的吊装工况,降低工程施工成本。
4 工艺流程
4.1 施工程序
施工程序如图1所示。
4.2 熟悉图纸
首先根据图纸中设计的屋面板形式,详细了解V形折板的形式特点,通过查图集、找资料了解吊装此类构件的工艺要求及注意事项,为下一步制订吊装方案做准备。
4.3 制订方案
通过熟悉图纸及该类屋面板吊装时需注意的事项,计算每块屋面折板的重量,根据屋面折板的形式及图集上提供的吊装装置示意图,现场通过详细计算和试验,加工制作完成专用的吊装装置,并由卸煤沟现场场地确定站车位置,合理确定起重机技术性能参数,经现场实际试吊充实、完善吊装方案。
4.4 V形折板预制
(1) V形折板可采用预制厂预制和现场预制,本工程根据现场条件采用在卸煤沟附近现场预制。
(2)在卸煤沟北侧浇筑两块尺寸为16m×3m,100mm厚C15混凝土的预制场地,混凝土表面抹平压光。
(3) V形折板预制前,在预制场地混凝土表面均匀涂刷一遍滑石粉,并铺设塑料薄膜,便于V形折板脱模。
(4)支设50mm宽模板,在模板上画出钢筋位置,用电钻开出大于钢筋直径2mm的孔,便于板钢筋绑扎。
(5)按图集要求,绑扎吊环,间距1 500mm。
(6)混凝土浇筑采用Ⅰ级配,控制石子粒径,用平板振动器振捣密实。
(7)待混凝土终凝后,以此类推,叠加施工下一块板。
4.5 吊装准备
(1)吊装前须将吊装场地压实平整,确保汽车式起重机能安全站位。
(2)将屋面框架上的预埋件清理干净,弹出预埋件中心线,复核预埋件标高。
(3)将托放屋面板的混凝土三角架按照图纸设计精确焊接固定在屋面框架的预埋件上,三角架固定时务必注意其标高及位置偏差,并拉好安全绳。
(4)在吊装构件和预埋件上弹好轴线,安装定位线,注明方向、轴线号及标高线。
4.6 吊装装置加工
(1)根据确定好的吊装方案准备加工吊装装置所需材料,本次吊装装置经设计计算确定加工主扁担采用H340×250,加工副扁担采用[2,滑轮40个,Φs24主钢丝绳,穿绕滑轮采用Φs13钢丝绳等(所有材料选用需经过计算确定)。
(2)根据屋面折板的尺寸大小确定主扁担及副扁担的规格(本工程主扁担长15m,副扁担长1.1m),现场放样精确下料,主扁担与副扁担焊接牢固,主扁担每端3.5m处焊接一吊环,用于吊装;根据V形折板预埋吊环间距确定副扁担间距(本工程采用1500mm间距),副扁担每端焊接一吊环,用于固定滑轮(图2)。
(a)主扁担;(b)吊装示意
(3)运输支架采用现场现有材料及废旧材料二次利用(选用H340×250及L180×180),尺寸为12000mm×1 100mm×800mm,焊接牢固后吊至拖车上(图3)。
(4)临时拉杆夹具采用16mm厚钢板,其尺寸为200mm×150mm,开55mm×100mm槽,并开直径25mm孔穿直径16mm的圆钢拉杆;中间花兰螺丝便于调节临时拉杆长度(图4)。
4.7 吊装屋面V形折板
4.7.1 吊车选用
吊装屋面板选用75t汽车式起重机,吊臂长度34m,主扁担与屋面板间距2m,柱高9.5m,大臂高出卸煤沟梁1m,吊式起重机站位距柱边5m,作业半径13.5m。
4.7.2 主扁担钢丝绳验算
主扁担钢丝绳选用Φs24钢丝绳2根,长8m,其最小破断拉力270kN,吊装时四道绳受力,考虑夹角(60°),单根受力7/(2/sin60°)=3.04t=30.4kN,270kN/30.4kN=8.88>[8],安全系数满足要求。
4.7.3 副扁担钢丝绳验算
副扁担钢丝绳选用Φs13钢丝绳2根,长度为45m,最小破断拉力87.6kN,起吊总重7t (每块板4.59t,主扁担1.2t,副扁担及钢丝绳、滑轮总重1.16t),负载为:7t/9.3=75.2%。满足要求。
4.7.4 脱模
汽车式起重机吊起吊装装置距屋面折板上方2m处,定滑轮固定于副扁担吊环上,滑轮间用直径13mm的钢丝绳通长贯穿,每两个定滑轮间穿一个动滑轮并挂在屋面板侧面预留的吊环上,形成动滑轮组。
将钢丝绳两端用卡环卡死,缓慢起吊,通过滑轮组来收放滑轮组钢丝绳以调整屋面板的平衡,待屋面板吊起弯折至安装角度后,在屋面折板间安装临时拉杆并加方木支撑屋面板,以免屋面板过度弯折。在吊装装置两端拉设溜绳,然后可继续起吊,脱模后吊至运输支架上,动滑轮脱钩后,运至安装吊点(图5-8)。
4.7.5 吊装就位
75t汽车式起重机站在卸煤沟北侧,站位距柱边5m,动滑轮挂钩后,缓慢吊起屋面折板,转动汽车吊臂,在转动过程中要拉住固定在吊装装置一端的溜绳,根据屋面折板的平衡情况适时调整溜绳的松紧度以使板平衡。当屋面折板就位时,在卸煤沟支架上的施工人员拉住另一端溜绳,辅助屋面折板就位到混凝土梁柱已焊接完成的三角架上,对好轴线就位后,将折板上的埋件与三角架的八字铁预埋件点焊,然后缓缓脱钩。拆除临时拉杆及支撑方木,再将屋面折板与八字铁焊接牢固,对于伸缩缝处的屋面板须将折板拉条连接牢固(图9-11)。
5 屋面V形折板施工重点管理措施
5.1 科学组织,合理施工
根据屋面折板的结构类型,精心准备,计算结构重量,
科学确定吊装装置及方案,精确加工吊装装置,根据屋面结构重量及吊装场地,合理选用吊车工况及站位,吊装过程中严格控制是屋面板吊装的重点。
5.2 鼓励技术创新,持续工艺改进
屋面V形折板吊装工艺拥有很多改进空间,加强经验总结,建立技术创新鼓励机制,持续开展工艺改进,是提高工程进度、降低工程成本最便捷的渠道。
参考文献
大跨度钢结构屋面 篇9
1 工程概况
某加油站项目建筑面积约1 600m2, 单层建筑。加油站以6对圆柱为竖向承载杆件, 屋面是以8根大梁承载为主的辐射延伸大面积梁板体系, 横向2根大梁断面尺寸为600mm×1800mm, 纵向6根大梁断面尺寸为600mm×2 000mm, 外围锁口梁为300mm×1 500mm, 其余梁断面均较小, 有250mm×700mm, 30mm0×700mm, 200mm×800mm。所有梁均采用上翻式, 梁 (或板) 底标高为+8.7m, 施工自然地坪标高约为-2.2m。
2 模板支撑系统
2.1 支模架方案选择
该加油站屋面梁板模板支撑设计的总高度达10.9m, 属高撑架体系。经过分析, 关键点是解决2根横向大梁 (600mm×1800mm) 及6根纵向大梁 (600mm×2 000mm) 的模板支撑, 其余大面积的支撑体系就会迎刃而解。在这几根大梁支撑设计的过程中还要考虑系统侧向位移、抗剪等因素的影响。
1) 采用落地式普通钢管支撑架, 上部施工总荷载大于10k N/m2或线荷载小于15k N/m, 而且支撑高度超过8m。普通的钢管支撑体系难以在这样的高度和荷载下保持稳定。且钢管、扣件以租赁形式使用, 成本逐月增加;
2) 采用重型门式脚手架作支撑, 需要对桁架结构进行严格的计算及压载测验。所需门架数量多, 并且桁架周转率很低。定尺的门架搭设高度受到限制, 现场切割加工比较复杂, 另外门架租赁比较困难, 支撑搭设和拆除耗时比较长, 耗工也比较大。若用落地支撑, 搭建这么脚手架难度很大。同时这么大的脚手架工程, 也会对施工组织造成一定的影响。同时为保证支撑系统不下沉, 也要花费客观的费用处理地基。
经过多方面的验证, 型钢体系可以比较适应本工程的结构面得各种要求。所以采用型钢结构体系做承重支撑架。
2.2 承重支模架设计
型钢结构支撑体系, 采用立柱与主次横梁相结合。立柱采用稳定性较好的热轧无缝钢管, 主次横梁采用工字钢。模板支撑承载传力要保证梁中型钢部分的弯矩能传递给柱中的型钢, 梁中钢筋混凝土部分的弯矩能传递给柱中的钢筋混凝土。一般情况下传递路线:砼浇注时砼荷载、冲击荷载及活荷载→模板及木檩→次工字钢梁→主工字钢梁→钢管立柱→地基。
在本项目中, 立柱采用φ325×8型热轧无缝钢管;I20a工字钢做主梁:2根横向大梁及6根纵向大梁两侧各布置通长I20a工字钢, 外围锁口梁底布置通长I20a工字钢;I12工字钢做次梁, 按间距1 000mm进行布置。每步设双向水平横杆。为了增加稳定性, 还可以在纵横两个方向设竖向剪刀差。
该方案的结构受力较明确, 通过验算, 采用一定构造措施, 例如在梁支架与楼板支架水平拉杆连通并与浇铸完成的柱子拉结牢靠, 可以防止支撑系统侧向位移。可使支模架的安全稳定性能够较好地得到保证, 且对整个支模架体系的挠度等能较好控制。通过这样的构造措施, 保证屋面砼结构质量。且相对成本不大。造价低, 加工方便, 经济社会效益好。
3 节点构造及施工要求
梁柱节点是结构受力的关键部位, 必须保证安全可靠, 施工方便。
1) 钢管立柱顶部采用-600×600×12盖封, 四周围焊, 焊缝高度不小于6mm。以延缓钢管腐蚀, 且可以保护混凝土和钢管之间良好的粘结性;
2) 钢管立柱底部采用-600×600×15底封, 四周围焊, 焊缝高度不小于8mm, 且钢板底面与自然地坪接触处必须做座浆。防止底部的水进入结构;
3) 钢管立柱与工字钢主梁, 工字钢主梁与工字钢次梁之间可以点焊的形式连接, 但单侧点焊不少于3点。梁中的钢筋必须穿过柱型钢腹板, 锚至柱边, 并设置90°得弯钩, 长度不小于20d。以起到箍筋的作用;
4) 钢管立柱必须垂直设置, 上下两块钢板必须保证其水平度。以保证钢管之间垂直相交;
5) 钢管立柱之间均须以φ48×3.25钢管做水平剪刀撑、竖向垂直面剪刀撑。分别位于钢管立柱的上、中、下部位设三道水平剪刀撑, 剪刀撑与钢管立柱之间均采用焊接连接 (确保接触面满焊, 焊缝高度不小于3mm) 。以确保钢管混凝土的密实性;
6) 在柱钢钢中设置连续加筋, 加筋肋钢板厚度及竖向位置同梁型钢上下翼缘;
7) 为保证承重支模架的承重性, 稳定性, 其施工顺序应大概为:首先, 检定钢尺、仪器是否满足设计及规范的使用。合格后将钢管立柱。本工程采用工字钢作为主梁次梁, 先施工工字钢, 然后工字钢次梁, 次梁中包括水平剪刀撑和竖直剪刀撑。然后施工格栅和模板;
8) 大梁混凝土浇筑时, 从大梁两侧向中间对称、均匀地浇筑, 并分层分批进行, 以确保高支撑架体受力均匀, 防止架体整体失稳, 从而保证了高支撑架的安全。混凝土的浇铸要一次性完成。以保证钢筋混凝土与型钢混凝土柱的紧密连接。
4 施工效果总结
这次加油站面板施工采用型钢结构体系作承重支模架, 型钢 (上接第64页) 理后。
5 结论
综上所述, 仿古建筑作为民族传统承载着浓厚的地方时代民族特色, 对这种传统的建筑施工工艺要加以保护。屋面琉璃瓦施工工艺是一项很重要的工序, 施工工艺的好坏不仅对整体效果有一定的影响外, 也对仿古建筑的使用功能和观赏效果器重要的作用。
参考文献
[1]邓天然.坡屋面琉璃瓦施工[J].施工技术, 1997 (2) .
[2]王健.琉璃瓦、西式瓦生产工艺概述[J].山东陶瓷,
结构体系具备了足够的强度、刚度、稳定性和抗震性。使这个大跨度梁板工程保质保量按时完成。并且通过了质监、业主、监理的一致通过。施工过程模板支架稳固, 没有沉降及位移, 对当地的地基也没有明显影响, 达到了预期的效果。
参考文献
[1]杨勇, 邵永建, 郭子雄.型钢混凝土结构设计规程对比[J].苏州科技学院学报 (工程技术版) , 2005 (9) .
[2]冶金工业部建筑研究总院GB50205-2001.钢结构工程施工质量验收规范, 2002.