时间:2023-07-27 16:14:55
导语:在公共设施结构设计的撰写旅程中,学习并吸收他人佳作的精髓是一条宝贵的路径,好期刊汇集了九篇优秀范文,愿这些内容能够启发您的创作灵感,引领您探索更多的创作可能。
1工程概况
新建铁路天水至平凉线位于甘肃省东部天水和平凉两市境内,地处陇海线以北、宝中线以西,呈东北—西南走向。全线新建正线113.417km,隧道总长64.351km,占线路总长度的56.74%,其中关山隧道长15550m,六盘山隧道长16316m,均为特长隧道。考虑其长度大,所处地区交通不便,自然条件较差,运营期间养护和维修困难,为减少养护维修的工作量,在特长隧道地段均设置成无砟轨道。无砟轨道是用整体混凝土结构代替传统的有砟轨道中的轨枕和散粒体碎石道床的轨道结构,具有线路稳定、平顺的优点,有利于铺设无缝线路和高速行车。并且维修工作量小,坚固耐久、整洁美观,使用寿命长,在隧道、地铁中还可减少开挖面积。目前国内外技术成熟的无砟轨道结构形式有板式轨道、双块式无砟轨道和弹性支承块式无砟轨道等结构形式。因天平线速度目标值较低且货运主要以煤炭运输为主,铺设无砟轨道地段离煤产地较近,煤渣及煤内含水对道床寿命有一定不利影响,容易引起结构污染及老化,故全线所有长度>6km的隧道(唐杨隧道、关山隧道、六盘山隧道)均采用双块式无砟轨道。
2结构设计
2.1轨道结构组成双块式无砟轨道结构从上至下由钢轨、弹性扣件、预制双块式轨枕、混凝土道床板、底座或混凝土支承层等部分组成。轨道下部支承结构为隧道仰拱。其设计横断面如图1所示。接。钢轨焊接采用闪光焊。焊接接头应符合铁路钢轨焊接质量有关技术条件。轨道绝缘接头采用胶接绝缘接头。胶接绝缘接头满足《胶接绝缘钢轨技术条件》(TB/T2975)的各项要求。2)轨枕及扣件:采用双块式轨枕(SK-1型),扣件支点间距为650mm,一般情况下,扣件支点间距不小于600mm,配套采用WJ-7A型扣件。3)道床板:道床板采用C40钢筋混凝土直接在隧道基底回填层上现浇,钢筋等级为HRB335。道床板采用连续浇筑。宽度为2800mm,厚度为260mm。4)无砟轨道结构高度:无砟轨道结构高度指内轨顶面至隧道回填层顶面的高度,其中钢轨高度176mm,扣件高度32mm,承轨面至道床板顶面高度47mm,道床板厚度260mm,轨道结构高度为515mm。5)轨道过渡段:在有砟与无砟轨道间设置过渡段,长度为25m。过渡段位于隧道口至隧道内25m,以实现在同一下部基础上过渡。其中有砟轨道范围内约20m,无砟轨道范围内约5m。无砟轨道过渡段采用过渡段双块式轨枕(SK-1型),过渡段辅助轨采用25m长60kg/m钢轨。扣件基本轨使用WJ-7A型扣件,辅助轨采用“研线0607”型扣件。
3施工工艺
双块式无砟轨道是长枕埋入式结构的改进型轨道。用两根桁架形配筋组成的特殊双块式轨枕取代整体式轨枕,只保留承轨和预埋扣件螺栓部位的混凝土,其余为桁架式钢筋骨架,使之与现场灌筑混凝土的新老界面减至最少,增强结构的稳定性和整体性。道床板为现浇的C40纵向连续混凝土结构,双块式轨枕现浇在混凝土道床板内,结构整体性能优越,保持轨距能力强。道床板配筋为构造钢筋,主要是为了控制裂缝宽度,可以良好地控制裂缝宽度和裂缝间距,均匀的和宽度不大的裂缝对轨道结构整体性无不良影响。双块式轨枕由工厂预制,轨枕体积小、质量轻,易于运输以及隧道内的安装。但是轨枕桁架钢筋刚度薄弱,在运输和搬运过程中易发生折弯现象,影响无砟轨道的铺设精度。双块式无砟轨道施工机具较简单,混凝土道床板采用C40钢筋混凝土现场浇筑,施工进度每天可以达到70~120m。国内施工通常采用工具轨法。工艺流程为:基底清洗找平钻孔安装抗横移销钉无干扰纵向钢筋预置,双块式钢桁架轨枕安放就位交叉纵向及横向钢筋安设安装工具轨、高低调整螺柱及左右调整装置粗调轨面系的几何尺寸,精调轨面系几何尺寸并固定浇筑道床混凝土、振捣、抹面、养生拆除工具轨进入下一段道床作业。施工流程详见图2。
4施工方案
4.1施工总体方案施工前先进行精确测量,放出加密基桩,用来对无砟道床的高低、方向进行控制。用平板车、汽车将施工材料运入隧道内,施工时钢轨采用12.5m长60kg/m的工具轨,轨料按就近铺设原则及各段施工所需用量卸放在隧道内的空地上,并在隧道内空地上用龙门吊进行轨排的拼装。在施工范围内凿毛隧道底面,绑扎钢筋,然后将拼装好的轨排吊装到位,配合测量仪器对轨排进行粗调及精调,调整到位后支立模板浇筑C40混凝土道床。
4.2施工技术要点双块式现浇混凝土无砟道床轨道铺设时以钢轨面作为基准点,使轨道铺设几何型位极为准确,铺设误差近似于“零”,它的施工要点主要有以下几个方面。
4.2.1CPⅢ网布设及测量无砟轨道施工的一个显著特点就是测量精度要求高,在开始施工前应完成基桩控制网(CPⅢ)的建立。沿线路布设三维控制网,起闭于基础平面控制网(CPⅠ)或线路控制网(CPⅡ),一般在线下工程施工完成后施测,为无砟轨道铺设和运营维护的基准。基桩控制网(CPⅢ)最终为三维坐标,即每个CPⅢ控制点都是集平面和高程于一体的。无砟轨道测量必须使用能够满足精度要求的测量设备和作业方法。测量时使用带目标自动搜索及测量的全自动化全站仪,采用后方交会法进行施测,角度测量精度不大于1″,距离测量精度为1mm+2ppm。同一测站不得少于2×4个CPⅢ控制点,并进行不少于两测回(度盘换置)观测,后视方向联系观测数量不少于2×3个CPⅢ控制点,并做到在不同测站时每个CPⅢ控制点重叠观测数量不得少于3次,观测视距不得大于150m。
4.2.2双块式轨枕运输及布设双块式轨枕出厂后,并排摆放,每5根1组,采用吊枕钳吊起、叠放,中间加垫方木,堆码成垛,每垛最高6层,用打包带捆绑牢固,采用叉车或龙门吊运至轨枕存放场储存。双块式轨枕的运输采用无箱平板汽车(见图3),采用吊车或龙门吊进行装卸,装车高度不超过5层。采用专用吊具进行吊装,装卸过程需谨慎,严禁碰、撞、摔,吊点应设置在两端。在运输途中必须对轨枕进行绑扎,捆绑形式根据装车形式决定,严禁采用钢丝绳加固,以防止对轨枕造成损害。捆绑时需沿承轨槽进行,捆绑带不少于两道,严禁在轨枕中部进行捆绑。轨枕运至施工地点后,根据轨枕间距和所需数量,采用吊车摆放在路基两侧,以便轨道施工时轨枕排布机直接抓取、安装。铺设轨枕时,需利用散枕装置沿轨道铺设。散轨装置从枕木垛一次抓取一组轨枕,旋转、调整到设计轨枕间距,比照标定的道床板设计边线,将轨枕均匀散布到设计位置,同时标出相邻两组轨枕间的距离。每散布4组轨枕,与现场标示的里程控制点核对一次,控制散布轨枕的累计纵向误差,做出相应的调整。
4.2.3铺设工具轨、组装轨排铺设工具轨前,要对工具轨进行抽检,保证工具轨平直、无弯翘及扭曲,轨头无硬弯,就位前还需检查轨底及轨面是否干净。利用起重运输车通过专用吊架将工具轨吊放到轨枕上,在钢轨放到轨枕上以前,轨枕支撑表面要干净。两根钢轨的端部接缝必须在同一位置。两工具轨之间的轨缝应控制在15~300mm。铺设完工具轨后组装轨排,施工流程见图4。先使用方尺检查轨枕与工具轨的垂直度,需要时进行调整。检查工具轨的轨距,不合格的进行调整。使用扭矩扳手将扣件定位,并按规定扭矩拧紧螺栓,使钢轨与垫板贴合,弹条两端下沿必须压在轨角上。轨排拼装完成后用洞内龙门吊起吊,用一台龙门吊起吊很容易导致拼装好的轨排发生变形,用两台龙门吊起吊不易操作且浪费资源。由于轨排长只有12.5m,所以可以用轨距拉杆将轨排固定,每隔三、四个轨枕安放一个轨距拉杆,从而使轨排联成一个整体。再用龙门吊上配的吊具起吊,在距端头5~7根枕木处用吊带锁死,这样可以直接用一台龙门吊起吊而不变形。调节器钢轨托盘应安装在轨底,在每个轨排短的第一根轨枕后需配置一对螺杆调节器,之后每隔3根轨枕安装一对螺杆调节器。螺杆调节器中的平移板应安装在中间位置,以保证可向两侧移动。最大平移范围约0.5cm,每一边的中心偏移量是2.5cm。
4.2.4现浇混凝土道床板现浇道床板所用的混凝土中应采用羧酸盐系减水剂及能够提高混凝土早期强度和后期耐久性能的掺合料,混凝土胶凝材料用量不宜超过480kg/m3,水胶比不应大于0.35,混凝土含气量不应大于3%。混凝土原材料应严格按照施工配合比要求称量,材料计量误差应符合《铁路混凝土工程施工质量验收补充标准》的规定。浇筑混凝土以前,应复测轨排几何型位、钢筋保护层厚度,检测钢筋网的绝缘性能,满足规范要求后方可进行混凝土浇筑。混凝土浇筑时应保证钢筋和预埋件的正确位置,为防止轨排在浇筑过程中上浮和左右移动,每隔三根枕木要设一根地锚钢筋。混凝土浇筑时,模板温度宜控制在5℃~35℃,混凝土拌合物入模温度应控制在5℃~35℃。当昼夜平均气温低于5℃或最低气温低于-3℃时,应采取骨料保温、预热刚模等措施,并按冬季施工处理。夏季浇筑混凝土时,骨料使用前应采用降温措施。混凝土应有良好的密实性,要连续浇筑,下料均匀连续,振动成型。浇筑时必须一个轨枕间距接一个轨枕间距单向连续浇筑,让混凝土从轨枕块下漫流至下一格,不致在轨枕下形成空洞。枕下采用振捣棒密实,振动时必须沿轨道的同一方向依次振捣,使轨枕下面的气泡从另一方向挤出,严禁振捣棒从轨枕两侧同时振捣。混凝土振捣时振捣棒必须快插慢拔,直到轨枕底部没有气泡为止。但也不可过振,防止混凝土离析。混凝土道床浇筑振捣密实后,表面需按设计认真做好横向排水坡,且人工整平、抹光,高程及尺寸允许偏差应满足规范要求。
【关键词】建筑工程;抗震结构设计及施工
前言
本文主要对建筑工程抗震结构设计时所要考虑的条件和抗震技术施工的特点进行了分析。
1 抗震结构概述和其必要性
我国是一个地震频发国家,地震作为一种不可控制的自然现象对建筑物的破坏更是无法估量,针对这一灾害的频繁发生,在建筑结构中应该进行相应的抗震设计,以便减少地震给人们带来的危害,这也彰显了建筑结构设计中的抗震设计的重要性。
在建筑设计,尤其是高层建筑设计中,做好抗震结构设计是非常必要的。在当前经济发展的带动下,我国的城市化进程不断加快,城市规模的扩大和城市人口的增加使得城市的人地矛盾日益凸显。在这样的背景下,高层建筑得到了迅猛发展,并且迅速成为城市建筑发展的主流方向。但是,建筑高度越高,其自身的重量也就越大,对于震动的抵抗能力越差,如果高层建筑的设计还按照普通建筑设计的方法,一旦遭遇地震,必然会导致建筑的损坏或倒塌,引发严重的后果。因此,在设计人员应该充分重视建筑抗震结构设计,确保结构能够在强度、刚度、延性等方面达到最佳,实现“小震不动、中震可修、大震不倒”的目的,保障建筑的使用安全。因此对建筑物进行抗震结构的设计是非常必要的。
2 抗震结构设计中需要考虑的问题
2.1 抗震场地的选择
总体来说就是在建造时选择对建筑物抗震有利的地质条件来建造,避开如软化土、砂土液化等土质较差地段。如果面临无法避开不良地段建造的情况时,应选择对建筑物进行抗震加强的设计措施,采取相应的稳定措施
2.2 建筑结构体系的合理选择
应当考虑的一个非常重要的问题就是建筑结构体系的选择合理性,其合理性在安全性方面起着很大的作用,具体设计如下:
第一,建筑物不会因部分元部件在地震条件下造成的脱落或功能丧失,而导致整体抗震结构功能的丧失。在设计中应充分考虑到赘余度和其内力充分配的功能,避免这种情况的发生。
第二,结构体系应具备对地震的作用力合理分配在建筑物的每一部分的能力,承载能力和可以消耗地震所传来的能量的能力。在设计过程中,对竖向构件的布置,要考虑到在地震的作用力下,可以把作用力进行水平传输,采用钢筋混凝土机构可以满足需要,其良好的内力重分布能力,可以对地震作用力进行很好地吸收和消耗。
第三,机构体系应具有相应的刚强度。也就是整体具有刚强度,不会发生受力而使部分结构遭到破坏,保护基本节点的不被破坏,在可能出现薄弱部分的位置,建筑人员应采取相应的措施,来推高该部分的抗震能力。
3 建筑工程结构杭震控制的技术分析
3.1 被动控制
被动控制的抗震技术是在建筑物内增加一些子系统,对建筑物的部分结构进行处理和控制,从而达到改变其特性的效果。被动控制的抗震技术主要分为以下两种:
(1)基础隔震:基础隔震顾名思义就是在建筑物的基础部分,通过一些结构来阻止和消耗地震的作用力,从而减少建筑物整体的震动。基础隔震技术具有应用广泛性、设计结构多样性和发展较为迅速的特点,深受目前建造业的喜爱。
(2)耗能减震:耗能减震技术就是将建筑物内的一些部件改造成耗能的部件,或者装备一些阻尼器,在平时阻尼器和耗能原件的弹性较大,使建筑物具备侧向刚度;在地震发生时阻尼器和耗能元件出于非弹性的状态,增大的阻尼,可以大大消耗地震传来的能量,从而保护了建筑物。耗能减震具有安全性高、造价低、合理性强和维护成本低等特点。
3.2 主动控制
目前主要通过外部的能源来实现主动控制的抗震技术,该技术原理在建筑物内安放检测设备,在地震发生时,设备将信号传输回计算机,通过计算作用力的大小,对建筑物施加和地震作用力方向相反大小相等的作用力,从而稳定建筑物。
3.3 半主动控制
半自主控制技术和自主控制结构不同的是对外部能源的需要,半自主控制技术使用弱点即可完成,一般是使用蓄电池,通过安放在建筑物内的控制机构来调节建筑物在地震发生时的各项参数,达到减震的目的。半自主控制技术是需要开关来进行控制的,控制器的状态通过开关来控制,从而达到控制建筑物动力特性的目的。
3.4 混合控制
混合控制的抗震技术是将主动控制和被动控制进行结合的一种综合应用技术。混合控制技术充分结合了主动控制和被动控制的优点,可以实现被动控制消耗和吸收地震能量的功能,又可主动来控制地震带来的效果,实际应用的效果非常好,混合控制的抗震技术拥有很好的发展前景。
4 建筑工程杭震结构设计及施工的具体控制措施
4.1 建筑工程抗震结构设计环节的措施
对于设计阶段来说,设计阶段是抗震结构的建立阶段,是施工的铺垫,所以,做好建筑工程的抗震结构设计是十分关键的。在抗震结构的设计环节,应该采取的具体措施如下:(1)合理选择建筑工程的修建地址,不能再地基基础差,危险的地质条件上修建建筑物。(2)在房屋结构的设计过程汇总,要合理选择抗震防裂的轻度,并进行精确的计算,在这个基础上,进行合理的设计。计算是设计的关键环节,设计时要充分考虑到概念和计算的双重作用。(3)建筑的外观造型、抗侧力结构以及平面布置都会影响到建筑的抗震性能,所以,对于平面不规则、体型相对复杂的建筑物来说,要设置合理的防震缝。例如,在抗震度在8度左右时,对于立面高、刚度各异的建筑物来说,应该利用防震缝将建筑结构进行分割,成为多个体型比较规则的独立部分,能够有力的减少地震时产生的扭转力。(4)在设计中,应该合理的设置一定的结构圈梁和构造柱。对于不同的建筑物而言,其施工设计不同。对于横墙比较小的建筑来说,不宜马上设置构造柱,而应该在增加到适当的层数后设计。当建筑物的层数较高,对于横墙或者纵墙的承重的钢筋硅楼来说,应该合理设置圈梁。要有力的提高建筑物的刚度和抗剪力,一个重要的方法就是在隔开间或者建筑的每一个开间,分别设置构造柱,在没有构造柱的墙内,包括内、外纵墙一级屋盖都要设置一定数量的闭合圈梁。如此设计,使圈梁在平面内形成一个闭合的网络,与构造柱连接,大大提高了墙体的刚度,能够有效的防倒塌。(5)要注重对于建筑不同部位强度的设计。对于建筑物的不同部位,对于材料的要求不同,承重墙的强度最大,楼梯间的强度也相对较大,底层的砂浆等级则保持在一般的强度。
4.2 施工阶段的抗震施工措施
首先,对于施工来说,施工应该根据图纸来进行施工,对于每一个参数都要进行合理的把握,在施工中,根据不同的施工项目选择合理的施工技术,并规范施工,不能偷工减料。在施工前,要做好施工会用到的材料、经费和人员进行具体的统计,特别要把好混凝土等重要材料的质量关,保证钢圈以及构造柱的施工能够达到强度的要求。对于施工中已出现质量问题的环节要重点控制,并有专业的监理人员进行监理,对于不规范的施工行为及时的纠正,减少质量问题的发生,切实提高建筑结构的抗震强度。
5 结束语
总而言之,对于建筑工程的抗震结构设计和施工来说,要牢牢把握抗震结构设计的原则,选择合理的参数,并结合具体的建筑工程合理设计抗震缝等抗震结构,在施工中,将设计落实到实处,按照图纸施工,并注意每一个环节的质量把,建设真正的民心安全工程。
参考文献:
论文摘要:钢结构工业厂房因其施工速度快、自重轻、抗震性能好、环保等特点在建筑工程中已被广泛认可,在工业厂房设计中逐渐代替了笨重的钢筋混凝土结构而得到了普遍应用,文章就钢结构工业厂房的设计与施工中存在的相应问题进行论述。
钢结构工业厂房在我国应用的时间并不长,其具体的设计及施工技巧都还在探索阶段。虽然钢结构工业厂房有很多优点,但作为一种材料,它也有很多缺点,例如防火性能差、易锈蚀等,在设计与施工的过程中一定要考虑到这些因素。文章将分为设计与施工两个部分来进行论述。
一、钢结构工业厂房的优越性归纳
在摘要部分已经提到过钢结构工业厂房的主要优点在于:首先,在施工速度方面:钢结构构件可以工厂化批量生产,施工简单,安装快捷,大大缩短施工周期;其次,钢结构工业厂房在自重方面:可减轻建筑物结构质量约30%,特别在地基承载力低和地震设防烈度较高的地方,其综合经济优于钢筋混凝土结构体系;最后,从环保方面考虑:钢结构体系属于环保型绿色建筑体系,钢材本身是一种高强度高效能的材料,具有很高的再循环价值,并且不需要制模施工。
二、钢结构工业厂房图纸设计的重要性
无论在什么样的工程中,图纸是工程施工的依据。在钢结构工业厂房的设计期间,要组织施工单位专业技术人员对图纸进行会审,检查施工图纸中的“错、漏、碰、缺”,力争把问题解决在施工之前,减少因图纸问题对工程质量、进度的影响。钢结构工程要针对制作阶段和安装阶段分别编制施工组织设计,其中制作工艺内容应包括制作阶段各工序、各分项的质量标准、技术要求,以及为保证产品质量而制订的各项具体措施。
三、对钢结构工业厂房支撑系统的设计原则
为了保证钢结构厂房的空间工作,提高其整体刚度,承受和传递纵向水平力,防止杆件产生过大的变形,避免压杆失稳,以及保证结构的整体稳定性,应根据厂房结构的形式,车间吊车的设置,振动设备以及厂房的跨度、高度,温度区段的长度等情况布置可靠的支撑系统。厂房每一温度区段应设置稳定的柱间支撑系统,并与屋盖横向水平支撑的布置相协调。下柱支撑的位置是决定厂房纵向结构变形方向的重要因素,并影响温度应力的大小,下柱支撑应尽可能设在温度区段的中部,使吊车梁等纵向构件能随着温度变化比较自由地向区段两端伸缩。当温度区段的长度不大时,一般在温度区段的中部设置一道下段柱支撑,但温度区段的长度大于150 米时,为了保证厂房的纵向刚度,应在温度区段内设置两道下段柱支撑,其位置应尽可能布置在温度区段中间三分之一的范围内,为了避免过大的温度应力,两道支撑的中心距离不宜大于72 米。
四、对钢结构工业厂房抗震性设计的重点
在对钢结构工业厂房做抗震设计时应注意:首先,在总体布置方面要求厂房结构的质量和刚度均匀分布,使厂房受力均匀,变形协调,尽量避免因结构刚度不均匀对抗震造成不利影响,厂房横向结构宜采用刚架或者使屋架与柱有一定固结的框架,以便充分利用钢结构的受力性能并减少横向结构变形;其次,钢结构厂房的破坏一般情况不是由于杆件强度不足而常常因为杆件失稳而造成,所以合理布置支撑系统,保证厂房结构整体稳定性,对钢结构厂房尤为重要;最后,在地震作用下,存在着低周疲劳作用,设计时应注意其对厂房的影响。对结构连接点的设计,应保证节点的破坏不先于结构构件的全截面屈服,应使结构构件能进入塑性工作,充分吸收地震能量发挥其抗震能力。
五、钢结构工业厂房耐热能力设计的重要性
在第1小节中我们提到过,钢结构工业厂房防火能力很差,当钢材受热在100℃以上时,随着温度的升高,钢材的抗拉强度降低,塑性增大;温度在250℃左右时,钢材抗拉强度略有提高,而塑性却降低,出现蓝脆现象;当温度超过250℃时钢材出现徐变现象;当温度达500℃时,钢材强度降至很低,以致钢结构塌落。因此,当钢结构表面温度处于150℃以上时,必须做隔热及防火设计(通常是涂耐热涂料来解决)。
而钢结构工业厂房的施工中,存在的问题非常的繁冗,在这里我们只对比较突出的几个问题进行分析研究。
六、关于施工过程中地脚螺栓的埋设问题分析
可以说地脚螺栓的坚固与否是钢结构工业厂房建筑稳定性的根本所在,地脚螺栓的精度关系到钢结构定位,地脚螺栓的埋设须严格保证其精度,地脚螺栓的埋设精度:轴线位移:±2.0 mm,标高:±5.0 mm。在柱地脚螺栓安装前,将平面控制网的每一条轴线投测到柱基础面上,全部闭合,以保证螺栓的安装精度,然后根据轴线放出柱子外边线,待安装钢柱地脚螺栓的承台架子搭设好以后,将所需标高抄测到钢管架子上。
七、在钢结构进行吊装的过程中的注意事项归纳
具体的注意事项包括:首先,把柱脚的底板的十字线弹出,地脚螺栓的中心线弹出,柱脚剪力孔清理干净,待钢柱就位后,调整标高,把螺母紧固;其次,吊装完一个区域的钢柱后,吊装连系杆,这样保证钢柱整体稳定性,使吊装钢梁时钢柱不容易变形;最后,吊装钢梁,两对钢梁空中对接,并把高强螺栓初拧,第一根钢梁用四道缆风绳拉紧,防止钢梁向一边倾斜。
八、吊车梁系统的安装难点解析
在钢结构工业厂房的施工过程中,吊车梁的安装必须严格按规范从柱间支撑跨进行,柱间支撑安装连接后已形成一个比较稳定的空间刚度单元,从此处安装一是保证安全,二是能保证吊车梁安装不会影响柱子的垂直度。同时在安装过程中对端部截面误差较大的吊车梁底部应配调整垫板,该垫板在吊车梁系统调整完后应焊接固定。按事先测放的定位线精确对中。制动系统的连接应在吊车梁调整固定后正式连接。当制动板与吊车梁高强螺栓连接,和辅桁架焊接连接时,为防止连续施焊对高强螺栓的影响应先将制动板和吊车梁的高强螺栓连接,并进行初拧,然后调整辅桁架,并于制动板点焊固定后终拧高强螺栓,最后进行制动板和辅桁架的焊接。高强螺栓的紧固和制动板的焊接,均要遵循由每块板的中间往两边进行,以减小板内应力。
九、关于钢结构构件的码放问题
为便于结构构件的安装,构件进厂后应进行合理的堆放.原则为:现场急需安装的应直接堆放到现场,按照吊装顺序先吊装的码放在上头,后吊装的码放在下头.不急于吊装的构件暂时存放在现场外.堆放时应注意柱梁分开并按照轴线分类码放.存放场地应设专人进行管理,并按供货要求和供货清单进行清点,资料存档.构件堆放时H型构件应立放,不得平放.每个构件的支点不得少于两个,支点的位置宜在构件端部七分之一跨处,叠放时不得超过三层并用木方正确的分层垫好垫平,支点应上下对齐。
参考文献:
[1]钢结构工程施工及验收规范,2002.
[2]路克宽.钢结构工程便携手册[M].北京机械工业出版社,2003.
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国家现行的有关法律法规、标准规章和技术经济政策;施工招标文件、图纸及补遗通知;现场踏勘获取的工程所在地区和河流自然条件,交通、供水、供电及当地生产生活物资、劳动力供给状况等资料;本单位自身施工能力,类似工程施工经验及优劣势。
二、投标阶段与实施阶段施工组织设计的区别联系
1.编制人员与流程投标阶段
施工组织设计一般由公司的经营部门人员编制,经内部审查后直接用于投标;实施阶段施工组织设计则由中标后组建的项目部编制,项目部编制完成后需报企业技术负责人批准,经监理部审核后方可付诸实施。
2.编制依据的区别与联系
投标阶段施工组织设计编制依据的主要是招标文件和招标图纸,现场踏勘获取的资料等。实施阶段施工组织设计除上述资料外,投标阶段施工组织设计亦成为编制依据之一,同时有更为详细的施工图纸,现场勘察测量资料,工程有关实验数据及结果等。
3.编制时间的不同
投标阶段施工组织设计编制时间通常比较短,从发标至开标时间间隔一般只有20天,编制施工组织设计必须在此期间完成,时间紧迫时仅有几天。实施阶段施工组织设计,自组建项目部起即可安排编制,大中型项目还应编制分部、分阶段的施工组织设计,时间相对宽裕。
4.编制目的不同
投标阶段施工组织设计的最终目的是满足招标文件要求,争取不扣分,为企业中标加大筹码。实施阶段施工组织设计则是要指导具体施工,拟定可行的施工方案,配备合理的人力、材料、机械,既满足施工需要,也要最大限度节约成本。
5.编制内容侧重点
投标阶段施工组织设计内容主要是针对评委打分的项目,对标书要求的工期、质量、安全、材料、设备及技术关键点做出承诺及实质性响应,对评分未做要求的内容可能一笔带过,甚至忽略。实施阶段施工组织设计是投标阶段的完善细化,具有全面性和针对性,对拟建工程的准备工作和整个施工过程,在人力物力、时间空间、技术组织上做出一个全面合理的安排。
三、投标阶段施工组织设计编制人员注意事项
1.加强编制人员能力素质培养
投标阶段施工组织设计编制是高强度、高技术含量的工作。编制人员只有具备丰富的经验,深厚的功底,才能在短时间内编制出高水平,符合招标文件要求的施工组织设计。编制人员除定期参加培训外,还应学习相关适用的法律规范、技术标准,关注国内外最新的施工工艺、新材料、新设备,到工地一线在实践中积累经验。
2.克服惯性思维
编制人员在长期大负荷的工作状态下,易产生惯性思维和工作惯性。水利工程招标文件标准化后,编制人员熟悉了相关内容,拿到招标文件匆匆浏览,即着手编制投标施工组织设计,经常忽略了招标文件中的细节变化。而变化之处往往是招标人此次关注重点,未做出响应,就可能扣分甚至废标。故编制人员应全面仔细研读每次的招标文件和图纸,对与以往不同之处作重点关注并响应。
3.利用先进的软硬件平台规范
程序提高效率计算机辅助技术飞速发展,在编制施工方案、绘制进度图及平面布置图都有专门的软硬件,企业可根据自身需要采用,既提高了编制效率,也使文件更加规范美观,易得到评标专家的认可。
四、结语
关键词:土木工程;结构设计;施工策略;土木工程技术应用
一、前言
通过对建筑物的了解以及研究我们可以发现在建筑物中,能够对建筑工程的质量产生影响的最主要的一个因素就是土木工程的结构设计,因此在施工的过程中必须要十分的重视,但是在进行施工的过程中过,对土木工程的结构设计是一项十分复杂并且十分难以控制的工作,进而导致在进行施工的过程中也会出现一些很大的障碍。因此在对此进行设计的时候必须要将在进行施工的时候遇到的各种问题都要考虑到,进而能够使设计的内容能够符合工程的建设。
二、当前我国的土木工程结构在进行设计的过程中存在的问题
1、土木工程建筑结构设计的可靠性低
我国在进行土木工程施工的过程中,由于相关的技术发展的还不是特别的完善,因此在发展的过程中还存在着很多的问题。其中最主要的一个问题就是相关的设计人员对土木工程进行设计的时候,所设计的内容具有的可靠性比较低。这是一个十分严重的问题,如果不能对其进行改进,就会对建筑工程产生十分严重的影响。因此在对土木工程进行设计的时候,应该要对设计的人员进行一个比较严格的规定,使其所设计的内容能够真正的起到作用,也能够使其设计的内容在土木工程中进行真正的实施。
2、土木工程建筑设计的安全性能比较低
在土木工程进行施工的过程中,最重要的就是土木工程的质量,只有土木工程的质量得到保证,才能够使土木工程顺利的进行建设。但是在当前的设计人员对土木工程的结构进行设计的时候,经常讲土木工程的安全性忽略,使土木工程在施工的时候不能够按照科学的施工技术以及规定的规范进行施工。导致我国土木工程结构设计的安全性能比较低的现象还有一个重要的内容就是我国在对土木工程的结构设计方面发展的时间十分的短暂,因此在进行设计的时候所具有的专业的能力也就比较低,相关的设计人员在进行设计的时候经常会出现手忙脚乱、顾头不顾尾的现象,这就会使土木工程的结构设计内容对质量的保证比较低,严重的影响了土木工程的正常施工。
3、进行土木工程结构设计的时候操作的不符合相应的规范
在当今的时代中,建筑行业得到了很大的发展,因此国家以及相关的政府部门对建筑工程中相关的内容更加的重视。但是虽然建筑行业得到了人们的重视,但是在实际施工以及设计的过程中依然存在这一些比较严重的问题,其中在设计阶段中存在的最严重的问题就是相关的人员在进行设计的过程中不按照相应的规范进行设计。这种在设计的时候不按照规范进行设计的现象会对土木工程的质量产生十分严重的影响,因此在进行设计的过程中,必须要求相应的人员对此进行处理。
三、土木工程施工策略在土木工程技术应用上存在的问题
1、在进行土木工程建设的过程中,进行钢筋混凝土结构施
工的时候有一些不合理的现象钢筋混凝土工程是土木工程建设过程中一项十分重要的工程,在施工的时候,这个工程的施工质量能够直接的影响到整个土木工程的质量。当今我国的土木工程的结构设计还处在一个刚刚起步的阶段,因此在进行施工的时候还存在着许多的问题。在土木工程施工的过程中经常存在一些不合理的施工现象。在实际的情况下,在进行施工的时候相关的工作人员由于具有的专业能力不够,因此一般情况下就会出现施工的质量不符合规范的现象,对建筑物的质量就会产生一些比较严重的影响,同时还会影响到施工的进度,因此对钢筋工程以及混凝土工程进行施工的时候应该要进行格外的重视。
2、进行土木工程施工的过程中,施工人员的素质比较低
在进行土木工程施工的时候,由于施工的人员都是一些农民工,因此他们所具有的素质以及专业能力都非常的低,因此就会对施工的质量以及施工的进度产生很大的影响。如果施工人员具有的专业能力不够,在施工的时候遇到一些先进的设备就不能进行操作,并且对先进的技术学习的也比较慢,因此就会对土木工程的质量产生影响。
3、在进行施工的过程中所采购的材料不符合相应的要求
在土木工程进行施工的过程中,最重要的一个内容就是施工过程使用的材料,因此在进行土木工程建设的过程中,相关的材料采购人员应该购买符合质量安全规范的材料,不能够因为一些蝇头小利而使用假冒伪劣的材料,这是一种对社会,对人民不负责的现象。因此在进行土木工程施工的过程中,要想施工的质量得到保证,首先就应该要使施工过程中使用的材料的质量得到保证。
四、土木工程技术应用过程中的相关措施
1、在进行施工的过程中要对钢筋混凝土的结构进行控制
在土木工程中,钢筋混凝土的工程是一个比较复杂的工程,在这个工程中,结构所承受的荷载力的方向是不确定的,因此在进行施工的过程中必须要对施工的结构进行严格的控制。另外,在进行施工的时候还应该对土木工程中其他的结构进行控制,通过对结构的控制,就能够使土木工程具有更高的质量。
2、在土木工程使用的过程中加强对工作人员素质的培训
我们在上面的文章就已经提到,施工人员对土木工程的质量会产生十分严重的影响,因此应该对土木工程的施工人员进行定期的专业素质的培训。在对施工人员进行培训的时候不应该只进行专业能力的培训,对职业道德的培训也不能够忽视。通过对相关人员素质的培养就能够使技术人员在进行工作的时候能够熟练的掌握新的设备以及新的施工技术,通过新设备以及新的施工技术的使用,就能够使土木工程的施工质量得到保证,同时也能够使土木工程的施工进度得到一定的保证。另外,通过对施工人员职业道德的培训,就能够使相应的人员在工作的时候有一个严谨认真的态度,也能够在侧面提高工程的质量。
3、在施工的过程中加强对材料的控制
我们在上面的文章中已经知道,在土木工程施工的过程中,材料会对质量产生一个直接的影响。因此在进行材料的采购的时候就应该要使用一些符合相应的质量要求的材料,并且所采购的材料还应该要满足施工的要求,进而就能够使相关的人员在进行土木工程施工的过程中能够对土木工程的质量进行保证。另外,使用满足条件的材料还能够保证施工的进度不受到影响。在施工的过程中如果遇到不符合要求的材料应该要及时的进行调整,只有这样,才能够使土木工程的质量在全方面得到保障。
4、提高对钻孔灌注设计的重视
由于设计单位很少将施工设备标注在设计图纸中,所以施工团队需要结合施工成本与工程情况选取合理的施工设备。一般建议使用旋挖技术进行施工,首先此技术采用的都是先进的设备,人为操作较少,确保桩制作的质量。其次,虽然旋挖技术的成本高,但可确保桩的承载能力强。最后,旋挖技术可确保干净的施工环境,避免对施工环境造成污染。
五、结束语
在土木工程施工的过程中,要对土木工程的质量进行控制。一般情况下,在土木工程技术进行应用的过程中,与土木工程结构的设计以及施工的策略有着十分大的关联,因此对土木工程施工质量的控制就是土木工程应用技术的控制。在进行控制的过程中,应该要结合相应的规范进行施工,通过与相应的规范进行结合,就能够使工程的质量以及工程施工的质量在很大的程度上得到保证。
参考文献:
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[2]张丹斌.土木工程中施工的技术与设计初探[J].科技致富向导,2013,(12).
[3]李家清.土木工程中施工的技术与设计初探[J].科技致富向导,2011,(23).
[4]申健文.土木工程施工技术与设计的巧妙结合[J].城市建设理论研究(电子版),2012,(33)
[5]刘泉东,贾春明.高层建筑混凝土施工技术探讨[J].科技创新与应用,2013,24∶232.
【关键词】建筑结构;抗震节点;设计;施工
中图分类号:TU318 文献标识码:A
一、前言
目前,国内建筑结构在抗震方面做得很不到位,在地震中,房屋建筑结构没有必要的抗震性能,导致了人民的生命财产安全得不到保障。因此,我们很有必要进行建筑结构抗震节点设计及施工问题的研究。
二、抗震建筑的形式
1、基础抗震
在建筑物最下层的基础部位设抗震层和抗震装置,是最基本的抗震结构形式,也是在工程中应用最多的抗震形式。采用基础抗震设计上应注意:在建筑物周边,抗震层部分要比基础大一圈,因此场地要宽裕;抗震层的周围设挡土墙,其上部有墙外狭道等,因此要确保地震时不因上部结构的移动而带来其它问题;方便检查和更换抗震装置;为使设备管线适应抗震层的位移和变形,常采用柔性连接或球型接点,但要考虑安放装置及检修的空间;抗震建筑物与其它建筑物之问的联系通道要适应相对变形,确保畅通无阻。
2、中间层抗震
在基础以上的中问楼层设置抗震层,下部结构同普通建筑物一样直接与地基接触,因此它不存在基础抗震建筑的底部体积和墙体数量问题,但抗震层以下的楼层需要做抗震处理。在市区场地不太宽裕时,可把抗震层设计在地面以上,在空中变形有利于节约用地,同时也能有效减少地基的挖土量。采用中间层抗震,设计上应注意:为适应抗震层的移动变形,该部分的建筑外墙应设水平缝,要考虑防水、隔音、防火等,也要注意立面的协调美观;解决楼梯、电梯井、机器升降、设备管线等贯穿抗震层的问题,并考虑防火区问的划分;便于检查、更换抗震装置及耐火材料等。
三、充分重视结构抗震设计概念
1、合理的结构体系
结构设计应根据建筑功能、材料性能、建筑高度、抗震设防类别、抗震设防烈度;场地条件、地基及施工等因素,经技术经济和适用条件综合比较,选择安全可靠、经济合理的结构体系,并满足规范规定常用结构体系的适用范围。合理的结构体系应满足下列各项要求:
(一)应具有明确的计算简图和合理的地震作用传递途径;
(二)应避免因部分结构或构件破坏而导致整个结构丧失抗震能力或对重力荷载的承载能力;
(三)应具备必要的抗震承载力,良好的变形能力和消耗地震能量的能力;
(四)对可能出现的薄弱部位,应采取措施提高抗震能力;
2、结构体系宜有多道抗震防线
一个抗震结构体系,应由若干个延性较好的分体系组成,并由延性较好的结构构件连接起来协同工作,《建筑抗震设计规范》第3.5.3条对结构体系提出了多道抗震防线的要求,对于在大震作用下结构抗倒塌具有重要意义。
多道防线的设置,原则上应优先选择不负担或少负担重力荷载的竖向支撑或填充墙,或者选用轴压比较小的抗震墙、实墙筒体等构件作为第一道抗震防线,一般情况下,不宜采用轴压比很大的框架柱兼作第一道防线的抗侧力构件。例如,在框架-抗震墙体系中,延性的抗震墙是第一道防线,令其承担全部地震力,延性框架是第二道防线,要承担墙体开裂后转移到框架的部分地震剪力。对于单层工业厂房,柱间支撑是第一道抗震防线,承担了厂房纵向的大部分地震力,未设支撑的开间柱则承担因支撑损坏而转移的地震力。
四、抗震节点设计准则
在钢筋混凝土框架中,节点具有满足性能的基本要求如下:
1、节点在性能上应表现出与其相邻构件相同的使用荷载特
性。
2、节点应具有可靠强度,足以抵抗相邻构件承受的最不利
荷载,在必要时甚至可抵抗几倍的荷载。
3、节点构造应该简单,易于施工。
4、极限强度设计法可以用于梁柱节点处
五、抗震节点的设计与施工
1、节点混凝土方面
(一)不等强梁柱节点施工
在钢筋混凝土结构设计中,在强柱弱粱的原则下,柱混凝土强度一般均高于梁混凝土强度等级1~2级(即5-10MPa),而且随着建筑高度的增高,这种强度差别越大。因为随着高度的增高,要求柱的承载力越大,因而柱的混凝土强有时达到C45~C60,而一般梁板结构的适宜强度是C25~C35,带来强度差超过10MPa的情况,节点给混凝土浇筑带来一定的困难。其做法是:
(1)柱梁混凝土强度级差小于等级5MPa时,不管是边节点还是中节点,由于梁对节点处的约束作用以及梁筋纵横穿过节点区和节点区箍的加密等作用,完全可以实现强节点原则,为方便施工,可以将节点与梁板一起浇筑,采用梁板混凝土。
(2)对于柱梁混凝土强度等级相差10MPa及其以上,节点应采用与柱强度等级一样的混凝土浇筑,具体施工步骤为:①先将快易收口网绑扎在距柱边500mm或h(h为梁高,取两者之中最大值)之处,浇筑节点混凝土,节点混凝土因用量少可采用塔吊浇筑,不采用泵送混凝土,这样可降低混凝土的坍落度,节点混凝土稍高出楼面,暂不振捣;②浇筑梁板混凝土,先浇筑靠分界部位,基本达到标高后先振捣节点区混凝土,然后再振捣梁板混凝土,这样做既可以防止节点区混凝土浆流失到梁中,又可以防止梁板低强度混凝土流入节点区,当然振捣应在混凝土初凝前完成,并且两边的时间差应在2h之内,防止形成冷缝(图1)。
(二)节点混凝土的施工质量的影响
节点区域的钢筋排布十分密集,包括框架柱主筋还有四周梁伸进的主筋锚固区段。由于节点处钢筋占据着很大的空间且分布杂乱,导致施工中振捣困难,节点处混凝土容易发生不密实,而使节点处混凝土的强度降低,也是发生剪切破坏的主要成因。因此,应加大施工管理力度,保证混凝土的振捣质量。节点处钢筋体积量的增大,钢筋分布的不规则,很大程度上影响混凝土与钢筋协同工作的机理,严重时使节点处抗震验算计算模型的适用性发生了变化,验算结果的可靠性降低,设计时应给予重视,并采取相应的构造补强措施。
2、节点处钢筋
(一)框架梁与柱钢筋排放关系的影响
在结构施工图中,通常不显示节点区域梁、柱钢筋的排放关系,只是对梁的纵向钢筋伸进柱内的锚固长度和端头弯折形式作出要求,这样在施工时通常会存在梁的主筋与柱子的主筋相碰的状况,根据框架梁、柱之间的受力传递方式,框架梁的纵向主筋应放置在柱竖向主筋的内侧,即“柱包梁”,由于柱筋规格较大、数量多、排列紧密,梁筋又只有在柱筋的间隙中穿过,由此梁的钢筋定位不可避免的产生较大偏差,若梁、柱设计截面同宽,梁内外侧纵筋间距小于设计宽度,梁端部加密区的箍筋不能与纵向主筋紧密连接,不能形成规格的钢筋骨架,这样造成梁端部有效断面的宽度减小,最终导致梁的承载力降低。
(二)节点箍筋配置不足
《规范》规定节点核心区内箍筋量不应小于柱端加密区的实际配箍量。但实际操作中偏差很大首先节点区域钢筋密集,四周有梁筋伸入节点,造成节点处沿梁高度范围内空间小,将加工成型的箍筋特别是多肢箍穿入就位困难很大。如果在梁筋伸进节点之前先将节点箍筋绑扎完成,则梁端有弯折段的钢筋无法穿入就位。鉴于上述施工困难,施工中常常出现节点处无箍筋、箍筋少、箍筋绑扎混乱的状况。
六、抗震设防的目标
建筑工程在施工中的设防的目标如下:
1、如果所遭受的是低于本地区设防烈度多遇的常规地震,建筑物不受损坏,不需修理仍可继续使用;
2、如果遭受到本地区规定的设防烈度的地震,建筑物,包括结构和非结构部分,可能损坏,但不会对人民生命和生产设备的安全造成威胁,经修理仍可使用;
3、如果遭受高于本地区设防烈度的罕遇地震,尽量保证建筑物不倒塌。也就是说,在建筑结构的防震设计上,设计方可以按照多遇烈度、基本烈度和罕遇烈度这三个层次进行考虑。
六、结束语
在未来的房屋建筑结构中,我们要逐步的加入抗震节点设计的要素,不断提高建筑的抗震能力,捍卫人民生命财产安全,将地震给房屋建筑造成的破坏降至最低。
【参考文献】
关键词:结构设计;钢结构住宅;钢结构体系;
前言:
近年来,由于土地资源不可再生,建设部已下令禁止使用传统的粘土砖,同时,我国目前的钢产量已高达1.7亿吨,严重供过于求的状况已迫使钢铁企业不得不另辟蹊径,为了建筑业和钢铁业找到了新的出路,我国在已有的建筑体系上引进了国外已经成熟的钢结构住宅建筑体系,多层钢结构住宅是钢结构住宅产业化推广的重要组成部分,也是今后多层住宅发展的主要方向。钢结构住宅建筑的优点主要有:大大节约施工时间,施工不受季节影响;增大住宅空间使用面积;减少建筑垃圾和环境污染,建筑材料可重复利用;拉动其他新型建材行业的发展;抗震性能好;使用中易于改造、灵活方便;给人带来舒适感等等。
一、多层钢结构住宅结构体系选型
钢结构体系的型式有多种,但应用于住宅的卡要可分为钢框架体系钢支撑框架体系,钢框架-混凝士剪力墙体系 钢框架-核心筒,错列桁架钢结构等。
根据已建的钢结构住宅工程 对钢结构住宅的结构体系做一个简单的定性比较(见表1)。根据表1对多层钢结构住宅结构体系比较分析,可以明确地得出各钢结构体系的优缺点。从表1可知,错列桁架钢结构经济性高,开间及跨度大,比较适于作为多层钢结构住宅的结构体系,但建筑设计应与结构设计交互设计,以避免桁架对建筑平面设计的影响。
表1 多层钢结构住宅结构体系性能比较
错列桁架 好 低 复杂、快 抗侧能力好、 桁架对住宅建筑平面设计有影响
二、钢结构住宅楼盖结构分析
楼板的合理选择关系到整个结构的安全性、经济性,降低楼板的造价和减轻自重对整个建筑物至关重要。目前钢结构住宅工程中常用的楼板主要有三种形式:压型钢板-混凝土组合楼板;现浇混凝土楼板;预应力空心板叠合楼板。通过表格对上述三种楼盖进行综合比较 见表2:
表2 多层钢结构住宅常用楼板类型综合比较
造价 较低 较高 低
由表2可知 预应力空心板叠合楼板比较适于作为钢结构住宅楼盖 这种楼盖不仅装配化程度高、施工效率高、自重轻、用钢量少和造价低,而且跨度较大,整体性及抗震性能都不比现浇楼盖差。
三、多层钢结构住宅结构分析与设计
3.1 工程概况
某住宅工程6层,层高2.8m。建筑高度17.1m,建筑面积2858 m2,建筑标准层平面如图1所示。在一个住宅单元中,进深尺寸较大,除楼梯间、厨房、卫生间相对固定外。其余的厅、居室、贮藏室等均可按住户的意愿自行安排、灵活分隔组合。墙体选用蒸压加气混凝土墙板。建筑抗震设防烈度Ⅷ度 设计地震分组为第一组 设计基本地震加速度为0.2g 建筑结构安全等级为二级,建筑的抗震设防分类为丙类。基本风压0.60kN/m2,地面粗糙度B类。基本雪压O.80kN/m2,屋面活荷载0.5kN/m2。
3.2 结构分析与设计
结构体系:根据上文分析及工程概况,该工程选择交错桁架钢结构和钢框架结构体系。灵活分隔部分采用错列桁架钢结构,该结构利用柱子、平面桁架和楼板组成空问抗侧力体系.具有住宅布置灵活、结构自重轻和造价低的特点。是一种经济、实用、高效的新型结构体系:固定部分(厨房、卫生间和楼梯间)采用钢框架结构。桁架腹杆采用混合型桁架,这种桁架的抗侧性能优于空腹桁架.抗震性能优于实腹桁架。桁架布置见图2。
图2 桁架布置
结构布置:住宅的开问和进深较大,由上文分析并综合比较而选用预制预应力空心板叠合楼板。采用预制预应力空心板叠合板后结构布置采用简单梁格方式,取消用钢量较大的次梁。简单梁格布置不仅可以降低结构用钢量,而且可以增大建筑有效净空并取消吊顶。预制预应力空心板叠合板通过与钢粱组合作用(布置栓钉和后浇叠合层)进一步降低结构用钢量。叠合板总厚度为200mm 其中预制预应力空心板厚度150mm,现浇叠合层厚50mm。结构平面布置见图3。
构件设计:交错桁架结构中多数构件的内力以轴力为主,而且体系的抗侧刚度很大 一般以强度或稳定设计来控制构件截面,比较适合采用高强度钢材,因此该工程梁、柱、弦杆、腹杆均采用Q345钢。交错桁架结构中柱采用直径为400mm.壁厚为l6mm钢管混凝土柱.混凝土采用C60;弦杆采用HW200x200x8x12:纵向框架梁为HM294x200xSx12:直腹杆为等边角钢组合L100xl0;斜腹杆为等边角钢组合L125x8。框架结构中柱采用直径为300mm.壁厚为10mm的钢管混凝土柱,混凝土采用C60:粱采用HN25O×125×6×9。
结构分析:计算结果表明.水平荷载作用参与组合的工况对设计起控制作用。构件强度和稳定应力比控制在0.90以内 结构弹性层间位移角按照《建筑抗震设计规范》和 钢结构设计规范》的相关规定来控制。结构分析结果见表3。
节点设计:交错桁架体系采用混合型时,横向荷载的作用将通过平面桁架以轴力的形式传递给柱子.故桁架与柱子的连接按铰接设计。此时,桁架上、下弦杆除了要承受轴力,还要承受弯矩.按照连续压弯杆件设计.而腹杆与弦杆的节点按铰接设计,忽略桁架腹杆次弯矩的影响。此种分析不但误差~t4d,,还能改善结构的延性和增加耗能储备。钢框架结构的梁柱节点全部为刚节点.可有效增加结构的抗侧刚度。
3.3 简单经济评价在满足各项设计指标的前提下.各构件用钢量见表4 设计方案总用钢量为85.25t(不包括楼板及基础),单位面积用钢量为29.8kg/m2。采用钢管混凝土柱交错桁架结构。可以显著降低结构的用钢量.比其他钢结构住宅结构体系经济。
表4 构件用钢量
四、结束语
关键词: 部分框支剪力墙结构; 梁式转换; 5级人防地下室; HRB400级钢筋
Abstract: the author discusses the experience in the practical work, discusses the structure of a residential engineering system characteristics, structure concept design, calculation and analysis and new material selection, analysis and the discussion of a frame shear wall structure of the system design, including the conversion layers of main design and weak parts of the treatment measures.
Key words: a part of the frame shear wall structure; Beam type conversion; Level 5 civil air defence the basement; HRB400 reinforced level
中图分类号:TU318文献标识码:A文章编号:
一、 前言
框支剪力墙结构是指底层为框架柱, 上层为剪力墙的结构。底层的框架结构可使建筑平面灵活布置, 适用于商场、餐厅、会议室、活动中心等大开间的公共建筑设计;上部的剪力墙结构整体性好, 侧向刚度大, 水平位移小, 多用于住宅、旅馆等建筑设计。两者之间的楼板为转
换层楼板, 需采取措施增强该层的整体性及刚性, 以减小整个结构的上下刚度差异。现代化高层建筑设计趋向功能多元化, 要求居住、办公、饮食、商业一体化, 因此这种结构得到越来越广泛的应用。
二、 工程概况
该住宅区建筑面积约28.6万m2,本工程地下2层, 地面以上6栋32层的塔楼,呈弧形分布,塔楼地面以上高99.90m。首层架空, 二层为结构转换层,以上为住宅标准层, 地下室连成一体,其中A1~A4塔楼地下二层为5级人防地下室。本工程为部分框支剪力墙结构,A级高度的钢筋混凝土高层建筑,属复杂的高层建筑。
三、 主体结构设计
3.1 结构体系特点
⑴平面不规则: 本工程整体平面布置呈圆弧形,地面以上由6 栋32 层的塔楼组成。各塔楼平面均呈“十”字型,中部圆形的钢筋混凝土筒体为主要的抗侧力体系,伸出的各翼由几种不同的单元组合而成,与筒体连接部分较窄, 向外逐渐变宽, 属于平面不规则类型, 详见图1、图2。
⑵竖向不规则: 地下室及首层为框架结构, 由混凝土柱承受竖向荷载, 以上各层为剪力墙结构, 由剪力墙承受竖向荷载, 2层平面为结构转换层, 采用梁式转换,属于竖向不规则类型。
图1 首层结构平面
图2 A6 栋标准层结构平面
⑶人防地下室: A1~A4 塔楼地下二层为5级人防地下室,其顶板( 即地下一层楼板) 的等效静荷载标准值为100kPa。地下室底板则需承受地下水反压力, 根据场地的地下水位及地下室的埋深, 地下水位设防标高为- 2.50m,底板的浮力达70kPa,需采取有效的抗浮措施。
⑷超长混凝土结构: 弧形地下室整体相连, 长度超过400m,必须采取有效措施防止温度应力使混凝土产生开裂。
⑸结构转换层及塔楼中筒与各翼之间的连接均为该工程的薄弱部位, 其计算分析和处理措施是设计的关键和重点。
3.2 结构概念设计
本工程框支框架的抗震等级为一级, 剪力墙的抗震等级为二级。
⑴为了加强整体结构刚度, 本工程采用部分剪力墙框支、部分剪力墙落地的形式, 形成底层大空间框架-剪力墙结构。因框支剪力墙承受的剪力大部分要通过楼板传到落地剪力墙上, 故把落地剪力墙布置在各塔楼的中部, 围成圆形的筒体, 在转换层以下筒体外墙加厚为500, 内墙为300, 混凝土强度等级提高为C60, 有效地加大底层剪力墙的刚度和承载力, 使整个结构上下刚度差别减小, 也增强了整体抗扭能力。
⑵在转换层以下的框架结构中, 塔楼部分的柱子作为上部剪力墙的支承也相应被加强, 采用C60、截面为800×3000、φ1400 等的钢筋混凝土柱, 加大底层刚度。上部的剪力墙结构, 整体性较好, 有较强的抗侧力和抗扭能力, 但为了避免墙体自重过大, 部分剪力墙向上收窄, 厚度从300 减小为250 和200, 从而减少给底层框架结构的负担, 有利于整体结构的稳定性。
⑶底板承受着较大的浮力, 厚度取500, 塔楼部分,待主体结构完成6 层后, 建筑物的自重可抵消地下水反力, 裙楼部分, 则在柱下用抗拔桩( 入岩深度≥3000) 抵抗浮力。人防地下室顶板的等效静荷载标准值达100kPa, 板厚取250, 在人防设计中, 在核爆动荷载和静荷载同时作用或核爆动荷载单独作用下, 材料取动力强度设计值, 如钢筋动力强度设计值为静荷载作用下设计值的1. 2~1. 5 倍, 混凝土为1. 4 倍。
⑷本工程结构长度较大, 故几处设置了防震缝和后浇带。6 栋住宅塔楼在二层楼面每隔2 个塔楼用防震缝分隔, 每两个形成双塔结构。地下室整体相连, 沿地下室弧线方向每隔约50m设置一条后浇带, 将地下室分为8块段施工。控制混凝土的配合比, 减少水泥用量和用水量, 掺粉煤灰和合适的外加剂, 降低混凝土水化热, 适当增加配筋率, 防止温度应力使混凝土产生开裂。
⑸塔楼中筒与各翼之间的连接是整个结构的薄弱部位之一, 各标准层均为不规则平面, 结构计算采用分块刚性楼板假定。为了克服塔楼的扭转反应, 标准层采用剪力墙结构, 适当增加剪力墙数量, 增加结构的抗扭刚度; 尽量加大中筒与各翼连接楼板的宽度, 连接部分楼板加厚到150, 并在平面适当部位设置拉梁将各翼连成整体。
⑹转换层的设计是该结构设计的重点和难点。2 层平面是本结构的转换层, 是底层大空间与上部剪力墙之间的过渡层, 采用梁式转换, 部分落地剪力墙在该处都予以加强, 使转换层、下的侧向刚度比减小而满足规范的要求。该层楼板厚度取200, 框支梁最大截面为1400×1800, 因支承上部墙体, 框支梁承受很大的剪力,需在梁支座处加腋, 并增加梁箍筋数量, 提高抗剪和抗
图3转换梁水平加腋大量
图4 转换梁节点大样
扭能力( 图3) ; 纵向钢筋也需加强, 提高承载力; 当梁宽大于框支墙柱宽度时, 在节点区域内另加竖向拉结筋勾住梁底、面筋, 增强转换梁刚度( 图4) 。对受力较复杂的转换梁, 则进行有限元分析, 并按应力进行配筋设计校核。
3.2 结构计算分析
本工程结构分别采用中国建筑科学研究院编制《高层建筑结构空间有限元分析与设计软件SATWE》及《多层及高层建筑结构三维分析与设计软件TAT》进行计算。SATWE 采用空间杆件―墙元模型, TAT 采用空间杆件―空间薄壁杆模型, 分别按单塔和双塔楼考虑计算( 单塔计算周期比、位移比、刚度比; 双塔计算内力及配筋) 。SATWE 程序计算时, 塔楼各翼采用分块刚性楼板假定, 用振型分解反应谱法取两个主轴方向和45 度方向计算地震作用。考虑平扭耦连计算。计算参数的确定:
⑴抗震设防烈度为7 度, 场地土类别为Ⅱ类, 考虑偶然偏心, 取18 个振型。
⑵基本风压值ωo=0. 60kPa, 地面粗糙度为C类, 风结构位移及内力计算结果表
载体型系数取μs=1. 4。
⑶结构周期折减系数取0.85, 阻尼比为0.05。结构稳定验算满足高规要求, 并且可不考虑重力二阶效应的影响。上表为A5、A6 栋双塔结构的SATWE 位移及内力计算结果。
从SATWE 计算结果分析可知, 主体结构对地震作用及风荷载作用的反应是正常的, 结构自振周期、位移、地震力均控制在规范允许值范围内, 振型曲线正常, 说明本工程的结构体系是合理的, 采取的抗震措施是有效的。
四、 新材料
本工程除了沿用传统的HPB235 级和HRB335 级钢筋外, 考虑结构的复杂性、材料性能、施工技术及经济性等各种因素, 增加( 采用) 了新型钢材―HRB400 级钢筋,应用于梁柱纵筋、剪力墙主筋及地下室底板钢筋。此钢筋强度为HRB335 级钢筋的1.2倍, 减少钢筋配置数量,却可提高结构承载力, 施工方便, 既经济也实用, 现在很多复杂的高层建筑都拟用此种新型钢材。
五、 结束语
该地区住宅临江耸立, 外观豪华, 宫廷特色设计, 功能齐全, 室内布置实用美观, 处处散发着贵族气息, 是现代高尚住宅的典型。通过这个设计我深深体会到, 结构专业需配合各个建筑的设计特点, 选用最佳的结构形式, 最适合的材料, 采取最有效的措施进行设计。
关键词:地下室结构;施工缝;防水;混凝土工程
由于城市经济建设在不断的发展,各个行业也在逐渐的增加,但是由于城市建筑面积的日益缩小,许多行业都找不到自己运营的空间,因此地下室结构就成为了我们社会经济建设的做好的选择。随着社会发展的日新月异,我们除了把地下室结构作为车库和库房以外,还将其设立为各种娱乐场所和商业购物中心,而且当发生其他突况的时候,我们也可以把这种地下室结构作为我们紧急避难的场所,所以对于地下室结构的要求十分严格。因此,我们在进行地下室工程施工时,我们首先要做的就是保证地下施工工程的质量,这样才能更好的保障社会的公共利益,然后还要做到地下室结构的抗裂防渗措施,这样才能更大限度的保障地下室结构的实用性。
一、 地下室工程中后浇带、 加强带与施工缝概述
1、后浇带概念
地下工程中的后浇带是工程项目中最主要的一个环节之一,它有效的防止了目前建筑工程中的钢筋混凝土结构由于温度和施工材料的收缩不均,而在地下结构中产生的裂缝的现象。这种方法是按照工程设计中所规定的内容进行施工,把工程结构分成若干个部分,进行临时性的施工,然后通过构件内部收缩,把这些部分结构练成一个整体。在对于后浇带浇筑的时间,我们要准确的把握,它适用于温度比较低的环境下,而且我们在使用混凝土中进行浇筑时,我们还要对其进行添加一些铝粉,从而提升建筑构件的强度。这样有效的防止了由于新旧混凝土之间存在的部分问题而出现的裂缝现象。
在施工过程中,我们根据后浇带的功能不同,又将其分为后浇带温度带、收缩带和沉降带,这些分别用于解决建筑物的钢筋混凝土因收缩变形、温度差和高层和底层之间的沉降等给工程建筑带来的问题。而且在工程实施工程中施工后浇带作为整个建筑工程的重要环节,它具有一定的多变性,并且这种方法的使用,也对在工程施工中存在的各种“缝隙”进行补全,有效的解决了在结构施工过程中存在的高低沉降和收缩变形问题,使得地下室工程建筑结构得到有效的保障。
2、加强带
加强带不是后浇带,它与其它结构件同时施工,但须加膨胀砼,提高砼强度等级,增大配筋率。通常在不便设置后浇带的时候采用.
3、 施工缝
施工缝指的是在混凝土浇筑过程中,因设计要求或施工需要分段浇筑而在先、后浇筑的混凝土之间所形成的接缝。施工缝并不是一种真实存在的“缝”,它只是因后浇筑混凝土超过初凝时间, 而与先浇筑的混凝土之间存在一个结合面, 该结合面就称之为施工缝。
二、 地下室底板后浇带施工
1、 接缝防水措施
地下室底板与外墙后浇带之间一般都是设置应有的防水要求,在设置的过程中其防水设施选择是否得当直接影响着地下室的防水质量性能和工程的使用寿命, 同时在施工的过程中后浇带的施工质量高低直接影响着工程的实用要求。
2、 附加防水层
在施工的过程中对于抵抗能力较差或者沉降量低的压力或者土压力进行分析, 饼子啊一定情况下设置一定的钢筋混凝土抗压板, 经常的施工流程和措施有以下几个方面:
2.1、 在后浇带垫层施工的过程中混凝土抗压板上设置一定等压或者等宽的橡胶止水带, 同时对于卷材防水层提出一定的控制要求和模式。
2.2、 在后浇带的垫层上通过在混凝土抗压板上设置一定等宽的聚氨酯涂膜, 并且在施工的过程中使得其能够形成统一的整体结构和应用要求, 进而使得在工作之中形成合理良好的整体性材料。[1]
三、 外墙后浇带施工
后浇带在目前的施工过程中主要是为了解决地下室工程与周围土质之间的落差沉降量而设置的一种形式,是为了防止混凝土受到温度变化而出现拉裂现象而引进的一种新的温度后浇带形式。在应用的过程中外墙后浇带因为混凝土面积过大极容易出现因温度变化而引起相关的变动,同时混凝土收缩开裂而设置的后浇带施工缝也多为伸缩式后浇带结构。
1、 接缝防水方式
1.1、 通常在施工的过程中将后浇带设置成为凹槽、台阶式或者平口式结构,并且在施工的过程中对于结构整体进行严格深入的总结和控制。同时在施工的过程中一般情况下都是通过在中间设置相应的缓膨胀止水条,以避免渗水问题的加重。
1.2、后夹带中间采用橡胶止水条或者钢板滞水带进行施工与设置,并且对一些特殊结构进行组合形式控制。
2、外墙后浇带附加防水层施工
由于外墙后浇带混凝土施工要求在结构封顶后进行,工期较长。外墙后浇带浇筑前往往要回填肥槽。为防止回填土进入后浇带内和抵抗回填土侧压力, 需在结构外侧设置挡土板挡土扳外做附加防水层。挡土板可为80一100mm厚钢筋混凝土预制桩、 5~6mm厚钢板或3mm厚带肋钢板; 附加防水层为卷材防水附加层或2~3mm厚聚氨酯涂膜。在以后浇筑外墙后浇带混凝土时.挡土板可直接作为外模板。[2]
四、 地板膨胀加强带
混凝土在水泥水化凝结过程中,会产生温度和收缩变形。底板在收缩过程中会受到地基的约束, 混凝土中产生水平拉应力。其最大值出现在底板长度中部。为避免结构产生裂缝.在拉应力较大处设置膨胀加强带, 给予较大的膨胀应力补偿。 设置膨胀加强带, 施工时可不设施工缝,其防水措施选择两道防水: 膨胀加强带混凝土的结构自防水和附加防水层。
五 结束语
目前,人们越来越重视地下结构的施工,它的结构质量直接影响着人们的正常生活,而地下室结构的防水施工是各个施工方案中最重要的一个环节,对于地下室结构场所的正常运行有着十分重要的作用。目前,我们已经根据地下室结构工程的具体情况,采用了不同的防止措施,并且都取得了不错的效果,但是这些施工方法还是存在着许多的不足。例如:后浇带的防水措施,虽然有些的控制其建筑结构方案中的不利的因素,但是这种方法在施工时,过程比较复杂而且工程的持续时间比较长。因此我们还要在以后的时间中不断的努力,这样才能使我国的建筑行业得到有效的发展。
参考文献