大跨度结构建筑工程实例(精选10篇)
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
该酒店工程的总建筑面积为131456m2, 建筑总高度为78.25m, 地下3 层, 地上25 层, 裙楼5 层。顶层面积约为1000.5m2, 该楼层中间没有设置结构柱。在此建筑中, 屋面混凝土4 榀主梁, 呈井字状, 采用后张法有粘结预应力结构, 主梁的跨度为30.8m, 横截面的尺寸约为755mm×1850mm, 采用C35 混凝土, 预应力梁WYKL1 的配束为5-9Φs15.22, WYKL2 配束为4-9Φs15.22, 分别为图1、图2 所示:
2 酒店工程预应力混凝土结构施工
2.1 预应力施工所需要的材料及设备
2.1.1 预应力钢筋
预应力混凝土结构采用高强度钢筋。此工程中所采用的预应力钢筋为15.22Φs, 此种钢筋强度较高, 钢绞线松弛度低, 抗拉强度为fptk=1890MPa。施工时应保证材料表面的整洁, 同时还要保证钢筋的质量, 严禁使用质量不合格的钢筋[1]。
2.1.2 波纹管和灌浆材料
采用 Φ75 金属波纹管作为预应力梁。需要注意的是, 接头处的波纹管应选择大一号的。所采用的水泥规格为42.5 级的硅酸盐水泥。
2.1.3 锚具
在施工过程中, 如果后张法有粘结, 就全部采用一端张拉。同时, 张拉端的锚固方式必须采用9 孔夹片式, 仔细固定, 为了保证固定质量, 可以采用挤压锚。施工前, 对入场的锚具进行外观检测以及性能测试, 测试内容包括强度、静载锚固实验等, 合格后才能进入施工现场[2]。
2.1.4 张拉设备
选择张拉千斤顶时, 要根据锚具的型号, 大部分施工都会采用YDC2500 会卡千斤顶, 以及ZB4-500 型的配套油泵。张拉开始前, 操作人员要对设备的性能和油表进行详细的检查, 确保所有设备都合格。不合格的设备要及时更换或修理。另外, 还要对张拉配套设备综合校验, 确保其适用性[3]。
2.2 预应力混凝土梁施工技术分析
基本的施工步骤为:预应力钢筋下料→搭满堂钢管脚手架铺→梁底模板、起拱和找正底标高→绑扎梁非预应力钢筋→定预应力筋曲线坐标位置、焊定位钢筋→波纹管穿入梁内并固定→留排气孔支侧模→绑扎楼板非预应力钢筋→穿预应力筋→安装预应力筋张拉端→安装水电专业管等→绑扎楼板非预应力钢筋→浇注混凝土并养护→张拉各榀梁预应力筋灌浆→切割、封锚。
2.3 混凝土梁板支撑结构
2.3.1 模板和支撑结构的选择
地下室到顶板约26.3m, 面积约为365.2m2, 通过计算可得:建筑裙楼屋面超限指标主要包括了>22KN/m、支撑模板高度大约为26m>9m, 其跨度30.5m>16m, 因此, 该支撑结构具有超高性、超重性以及超大跨度特点, 是一种规模庞大的模板支撑体系。工程人员经过反复的实验和论证, 决定采用以下规格的模板支撑结构:采用18mm厚的梁板, 材料为优质胶合板;采用50mm×100mm的小楞木, 材料为松木;采用100mm×100mm的主楞木, 材料为松木或者钢管;采用U型托作为立杆的顶端受力体, 底座由150mm×150mm×8mm的钢板以及钢管套焊接构成[4]。如图3:
2.3.2 支撑楼板加固
酒店的二层楼板是高大模板对楼面进行支撑, 但是其承载力不能满足工程需求, 所以应加强其承载能力。首先采用横向立杆, 每排3 根, 距离约为400mm, 沿着的纵梁间距为1000mm。施工中, 立杆纵横应设置为水平拉杆, 距离约为1800mm。
2.4 有粘结预应力筋的穿管
有粘结预应力筋在施工时需要套波纹管和灌浆施工。套管时会产生一定的阻力, 所以施工前应对波纹管进行镀金处理。首先, 施工人员将制作好的钢绞线以及波纹管按照一定的要求进行分组, 然后再将波纹管套入各个预应力组中。波纹管接头处采用专业的接头管连接, 接头管的规格为30cm, 并且, 两端采用U型钢筋卡和相应的支撑结构将其固定, 防止在实际施工时出现位移, 保证了预应力筋的施工质量。另外, 端头锚垫板和波纹管的中心应呈垂直状态。将制作好的预应力束和普通钢筋进行绑扎, 浇筑前仔细检查, 避免金属波纹管出现裂缝, 如发现金属波纹管出现裂缝, 应采用塑料胶带加固, 防止出现漏浆现象。
2.5 预应力筋的安装
2.5.1 预应力筋的下料
预应力筋施工前应对设计曲线的长度、张拉一端的外伸预留长度、弹性回缩、张拉设备、钢材品种以及施工方式进行考虑。另外, 预应力材料如是露天放置, 要用防雨布遮盖, 并且下面垫一些木头, 保证材料不和地面接触, 这样能有效地防止预应力材料出现生锈、弯曲等现象, 保证良好的施工进度[5]。
2.5.2 波纹管的安装
波纹管安装以底模为标准, 按照预应力的曲线坐标确定位置, 然后进行固定。钢丝束工作进行前应对波纹管所在的管道进行保护。波纹管连接采用大一号的波纹管, 然后再用密封胶带密封。
2.6 预应力灌浆管的铺设
预应力灌浆管道铺设时, 在预应力束形的高处设置灌浆孔, 并且将灌浆管的压板和金属波纹管进行固定。一般来说, 灌浆管会比混凝土长25~35mm。然后, 将灌浆管口的弯折扎死, 避免出现漏浆现象。另外, 在灌浆管中插入钢筋, 然后再将其和梁进行固定, 能够有效地防止灌浆管损坏[6]。
2.7 混凝土的浇筑
此工程采用的是跨度为30.9m的大梁, 横截面的尺寸约为755mm×1850mm, 结构密集, 所以施工过程中, 应保证混凝土具有很强的流动性, 混凝土初凝时间要够长, 因此, 必须加强对混凝土坍落度的控制。
2.8 预应力张拉工作
施工中所采用的混凝土为C35, 只有在其达到C30以后才能进行张拉。在张拉前, 施工人员根据混凝土的强度报告、构件的结构等情况增加预应力。张拉控制应力 σcon=0.7×1860=1302N/mm2, 超过了张拉3%。施工中每根钢绞线的张力为1302 ×140 ×1.03/1000=187.75k N。
张拉力的施工顺序为:锚具安装→限位板安装→千斤顶安装→工具锚安装→千斤顶进油张拉→伸长值校验→卸荷锚固→记录。张拉力控制采用双控制法, 以控制为主, 测量为辅。
3 总结
大跨度预应力混凝土结构的应用具有重要作用, 能够提高工程质量。大跨度预应力混凝土的施工要严格按照规定操作, 加强质量控制, 才能达到良好的施工效果。
摘要:我国经济的发展推动了建筑行业的发展。就目前来看, 我国建筑已经朝着大跨度方向发展。另外, 建筑材料强度的增强, 促进了大跨度预应力混凝土的发展。大跨度预应力混凝土强度高、耐久性好, 提高了建筑的质量。本文通过对某酒店工程大跨度预应力混凝土梁施工技术的应用分析, 提出了一些意见, 以期给同类工程施工提供借鉴。
关键词:酒店工程,大跨度混凝土,预应力技术,应用分析
参考文献
[1]胡颂华.某酒店工程大跨度预应力混凝土梁施工技术的应用[J].工程与建设, 2012, 26 (2) :254-257.
[2]万衍.大跨度预应力混凝土梁施工技术的工程应用[J].中华民居, 2010, (12) :311-311.
[3]李楠, 李柠.预应力技术在大跨度预应力混凝土梁施工中的应用[J].辽宁建材, 2006, (1) :55-56.
[4]赵丽红.高大跨度预应力混凝土梁的施工[J].黑龙江科技信息, 2013, (5) :238.
[5]李军辉.混凝土梁与高大跨度预应力的施工[J].江西建材, 2014, (4) :68.
【关键词】大跨度建筑;结构形式;设计要点
随着社会的发展以及技术水平的不断提高,建筑结构形式也在不断发展与更新,为了满足社会及人们的需求,各种各样的建筑结构类型不断发展。现阶段,大跨度空间结构已成为建筑行业发展的重点。日常生活中最常见的几种大跨度建筑结构形式有五种,即网架结构、网壳结构、膜结构、悬索结构、薄壳结构,另外还有一些结构形式是在上述五种结构的基础上组合并演变的新结构形式,也正是因为这些结构形式,使当前的大跨度建筑成为城市发展中一道靓丽的风景。
一、网架结构的形式及特点
网架结构是技术人员根据某种规律将若干根杆件连接起来,从而形成一种网格结构,其中技术人员将这些网格结构组合起来形成多层结构,也就被我们称之为网架结构。其施工材料一般是由钢管或者钢材制作而成的。
1、网架结构的形式
网架结构的形式可分为以下四种:1)平面桁架结构,其中主要包括双向正交正放网架结构、双向斜交斜放网架、双向正交斜放网架结构以及三向网架结构等。2)四角锥体网架结构,其主要包括正放四角锥体网架结构、斜放四角锥体网架结构、星型四角锥体网架结构等。3)三角锥体网架结构,其主要包括抽空三角锥体网架结构、蜂窝型三角锥体网架结构等。4)正六角锥体网架结构。
2、网架结构的特点
在大跨度建筑结构中,网架结构是最常见的一种结构形式,它具有自重轻、抗震性能好、传力途径简捷等优点。在其施工过程中,网架结构施工极其简便,极容易将结构定性,可以有效的提高其工作效率,达到美观的要求。另外,这一结构在施工中还能够为后期设备的安装作铺垫,提高了其施工质量,节约了施工成本。
二、网壳结构的形式及特点
在大跨度建筑结构中,施工人员一般会采用钢筋混凝土、木材、钢材等材料进行网壳结构的施工。
1、网壳结构的形式
在实际工作中,网壳结构可以分为球面网壳结构、双曲面网壳结构、圆柱面网壳结构等多种结构形式。
2、网壳结构的特点
在对网壳结构进行设计的过程中,其组成材料自重都相对较轻。相对于其他结构形式,在保证强度的基础上,网壳结构的截面尺寸会明显的降低,由于壳体结构的外形具有合理性,因此它不仅能够合理分配内部结构的应力,还能够有效的保证其稳定性,在实际工程中,该结构虽然厚度小,但其覆盖的空间却非常大。
由于壳体结构的外形具有合理性特点,因此其刚度也非常大,该结构在实际工作中能够节约大量的施工材料,并且在整个工程中,因其厚度较小,承载力大,因此更加具有经济性的特点,提供更多的建筑空间。
三、膜结构的形式与特点
膜结构是上个世纪中期发展起来的一种新型空间结构,该结构的制作采用的是柔软的施工材料,在建筑结构设计与施工过程中,该结构是一种刚度大、覆盖面积大的结构体系。
1、膜结构的形式
根据膜结构支承方式,我们可以将其分为以下几种结构形式:1)充气膜结构。这一结构也就是在建筑工程的内部灌注一定的空气,由于屋面起拱的弯度相对较小,跨度大时,技术人员可以在建筑物四角的对角线设置相应的钢索,施加一定的应力。这一种结构形式在临时性建筑工程中比较适用。2)悬挂膜结构。在对建筑结构进行设计的过程中,设计者一般会采用桅杆将钢索以及膜材料悬挂起来,通过钢索将其绷紧与固定,从而提高屋盖的刚度。3)骨架支撑膜结构。这是以钢骨架代替了充气膜结构中的空气作为膜的支撑结构,骨架可按建筑要求选用拱、网壳之类的结构,然后在骨架上敷设膜材并绷紧,适用于平面为方形、圆形或矩形的建筑物。4)复合膜结构。这是膜结构中新的结构体系,由钢索、膜材及少量受压的杆件组成,由于主要用于圆形平面,称“索穹顶”。
2、膜结构主要特点
自重轻、跨度大;建筑造型自由丰富;施工方便;具有良好的经济性和较高的安全性;透光性和自洁性好;耐久性较差。
四、悬索结构的形式与特点
悬索结构主要由能够受拉的索构成,技术人员需要根据相关规定要求将所按照规律进行布置,从而使其形成一个结构体系。悬索屋盖结构结构的组成主要有悬索系统、屋面系统以及支撑系统三个部分构成。其中悬索系统中的悬索结构的材料一般采用的是高强钢丝,将其绑扎成一个钢丝束,这样可以有效的提高其强度与稳定性,技术人员也可以采用圆钢等材料进行绑扎与施工。
1、悬索结构形式
悬索结构按索的布置方向和层数分为:单向单层悬索结构;辐射式单层悬索结构;双向单层悬索结构;单向双层预应力悬索结构;辐射式预应力悬索结构;双向双层预应力悬索结构;预应力索网结构等。
2、悬索结构的特点
在悬索结构中,能够受拉的索通过轴向拉伸可以有效的抵抗外作用力的影响。这就可以避免悬索结构出现较大的弯矩力以及剪力效应,此时我们就可以将钢材充分利用在其中,以提高整个结构的强度。建筑结构中,悬索结构的形式具有多样化的特点,并且布置灵活性大,适用于多种建筑结构当中,另外,由于钢索具有自重轻的特点,在建筑工程安装过程中可以不利用大型起重设备,但是我们需要清楚的知道,这种结构的设计理论要比普通结构的设计理论要复杂得多,这就在一定程度影响到其应用范围。
五、薄壳结构的特点
薄壳结构在实际应用中表现出很多特点,值得我们推广应用。首先就是薄壳结构可以凭借小厚度来承担相对较大的荷载,在这方面表现出很好的强度以及刚度特点,只要能够在工程中合理利用这个特点可以为工程的安全性和稳定性以及经济性都带来很好的改善。这个特点主要来自于薄壳结构通过几何结构来增强材料的抗压性,是现代环保建筑不可多得的结构形式。
六、结束语
随着社会的发展以及人们生活水平的提高,大跨度建筑物越来越受到人们的重视,空间结构的发展必然会促进建筑行业的进一步发展。在空间结构设计的过程中,设计者首先需要根据不同的计算方法与理论将其结构进行准确的计算,在设计过程中不仅需要重视结构的外观造型,还需要重视结构受力的合理性以及工程造价等,在只有这样才能够达到现代化建设建设的要求。
参考文献
[1]张德生,李远瑛.新型空间结构在中国的应用与发展[J].嘉应学院学报,2004(06)
[2]罗德昌,梅庭玉.空间结构的发展现状与展望[J].南昌高专学报,2006(06)
2010-09-12 12:05:15来源:土木工程网收集整理
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大跨度钢结构和索膜结构作为大型公共建筑的主要受力部分和新型屋面系统,其质量直接影响到建筑物的安全和使用功能。本文仅结合上海体育场、浦东国际机场、虹口足球场、上海新国际博览中心等工程的监理实践,对大跨度钢结构和索膜结构施工质量控制的几个主要方面进行一些讨论。⑴对桁架钢构件制作质量的控制
①、对于钢构件制作的胎架划线和搭设尺寸、钢构件拼装时的基准线和定位方式等进行严格检查控制。②、钢构件拼装检查应在制作焊接完成后自由状态下进行。应按每榀构件拼装胎架中每一支点的三维空间位置验收结构尺寸。⑵钢结构焊接
①、对于施工单位首次焊接的钢种,一定要进行焊接工艺评定,并制定相应的焊接工艺。
②、监理一定要抓住对焊工合格证的检查。检查内容应包括:母材及焊材种类、焊接位置、焊工合格证的有效期。
③、严格把住接头装配质量关。接头的装配质量包括:坡口质量,根部间隙,对口错边量等几个方面。④、当焊接表面潮湿、有油污,焊接环境温度过大或焊接部位受风、雨、雪直接侵袭时,都无法保证焊出高质量的焊缝,非凡是焊低氢焊条时更轻易出现问题,施工单位应在工艺方案及对焊工进行施工交底时明确。
⑤、焊接过程中为减少焊接应力,防止产生焊接裂纹,应严格按照标准规定要求对焊接部位进行预热,在整个焊接过程中应随时加热以保证焊缝道间温度并一次焊完一条焊缝,在焊接完成后应及时按标准要求进行后热。
⑥、对设计及国家规范要求探伤的焊缝,应对每条焊缝按比例要求进行无损探伤。检验位置及长度由质检人员指定并书面通知NDT人员。检验后NDT人员应出具探伤告,探伤告应标明探伤的具体部位。焊缝完成后质检人员及时按设计和GB50205等标准要求进行外观检查和无损检验,不合格部分及时通知焊工返修。⑶钢结构安装质量控制
①、安装前,施工单位应对构件的产品合格证、设计文件与预拼装记录进行检查,并复验记录构件的尺寸。钢结构的变形、缺陷超出答应偏差时,应进行处理。钢结构安装前,应编制具体的测量和矫正工艺,厚钢板的焊接应在焊接安装前进行模拟产品结构的工艺试验,编制相应的施工工艺。对拼装好的屋架应预设一定的起拱度。
②、钢结构吊装就位后,应对构件定位轴线、标高等设计要求控制点进行测量做好标记,对吊装对接接头质量进行焊前检查。安装好临时支撑及钢浪索以使钢屋架在施工过程中安全稳定。
③、钢结构安装时,施工单位应提交每榀构件吊装后的标高尺寸、焊接、涂装等分别向监理提交验收。⑷高强螺栓施工质量控制
①、对于通过高强螺栓进行连接的钢结构,制作时必须首先注重高强螺栓摩擦面的加工质量及安装前的保护,并应按标准要求对每两千吨、每种规格、每种加工工艺的高强螺栓摩擦面进行抗滑移系数试验。②、钢构件角度偏差将严重影响构件组装时的高强螺栓穿孔率。构件的扭曲会影响连接面间的间隙。因此在钢结构制作时应预备一定的胎架模具以控制其变形,并在构件运输时采取切实可行的固定措施以保证其尺寸稳定性。
③、钢结构安装单位在安装高强螺栓摩擦面前,必须将摩擦面保护好,防止污染、锈蚀。并在安装前进行高强螺栓摩擦面的抗滑移系数试验、检查高强螺栓出厂证实、批号,对不同批号的高强螺栓定期抽做轴力试验。
④、对高强螺栓安装工艺、包括操作顺序、安装方法、紧固顺序、初拧、终拧进行严格控制检查,拧螺栓的扭力扳手应进行标定等。⑸钢结构的涂装工程:
①、表面预处理的清洁度和粗糙度、涂装环境温度和湿度、两次涂装的时间间隔、涂层的厚度等。其中清洁度和粗糙度可按照标准图谱进行检查,涂层的厚度通过测厚仪测得。
②、涂层表面不得误涂、漏涂,无脱皮和返锈,对涂层表面质量进行观察检查,干漆膜厚度的检验方法和验收标准应符合设计及GB50205等国家规范的有关规定。
③、防火涂料涂装工程应由经消防部位批准的施工单位负责施工。防火涂料的选择应是施工地消防部门认可的产品,并经国家权威防火产品检测机构检测符合设计对厚度和时间的要求。质检人员应随时检查涂装的基层质量。防火涂料不得漏涂、误涂,涂层应无脱层和空鼓。涂层厚度应按CECS24—90要求检查,并符合设计要求。质检人员对防火涂料的外观及表面质量按设计要求及有关国标进行认真检查,并填写记录表。⑹膜面屋盖工程
①、膜面材料质量:工程膜面采用的主要有是聚四氟乙烯涂面PVC聚酯纤维类薄膜和玻纤特富隆薄膜,该材料国际上仅有少数几家公司生产。材料主要指标应包括单位重量、厚度、力学性能、光学性能、防火性能及耐久性等。
②、膜面的制作质量:包括
1)几何尺寸:膜面的几何尺寸检查必须在拼接厂完成,拼接厂完工后按安装要求对膜面进行折叠、装箱,运到现场后直到吊装到安装位置才能展开。因此,在施工现场是无法对膜面尺寸进行测量的。
2)膜面和接缝质量:安装过程中监理必须检查膜面上是否有划伤或破洞。如发现问题,应分清责任,要求膜面供货单位或膜面安装单位进行赔偿或修补。③、膜结构支架制作安装:
1)膜结构支架制作质量与钢结构类似,其最大的要求是所有钢构件的表面必须打磨光滑,不得有尖角毛刺,以防划伤膜面。
2)膜结构支架安装质量主要是几何尺寸和焊缝表面质量。为防止膜面安装后起皱,并保证设计所需的张力,要求膜结构的安装尺寸误差尽可能的小,非凡是要控制支架的平行度、对角线等相关尺寸的误差。安装焊缝必须打磨平整,以防划破膜面。④、膜面安装:
1)非凡要安排好和主体钢结构安装单位的关系,协调相互间的进度。
2)膜面安装施工时应注重天气预,保证在整个安装过程中无四级以上大风和大雨。
3)当膜面安装过程当中发生膜面破损,必须立即进行修补。膜面张拉应力控制;膜面应力张拉不可一次到位,以防主体钢结构侧向失稳。应分块逐步张拉到位。
4)膜面张拉到位后,监理将会同安装单位质检人员对膜面张力按照膜结构设计提供的膜面应力值、测试部位和测试工具对膜面应力进行全面检查验收。同时检查压板螺栓有无漏装漏拧。5)防水密封:在膜面与天沟、膜面与膜结构的结合部位较易发生漏水,应及时检查发现泄露点,配合设计对泄露部位提出整改方案,督促施工单位进行防水施工。⑺钢结构预应力索或预应力拉杆的施工质量
①、拉索或拉杆的质量:钢丝或拉杆的材质控制、锚头的质量控制、锚头浇铸敦头、典型拉杆或拉索的一比一张拉试验、拉索或拉杆长度。
②、拉索或拉杆张拉力的控制。拉索或拉杆张拉对主体钢结构的影响。索张力或主体钢结构尺寸的控制关系。大跨度钢结构和索膜结构作为大型公共建筑的主要受力部分和新型屋面系统,其质量直接影响到建筑物的安全和使用功能。本文仅结合上海体育场、浦东国际机场、虹口足球场、上海新国际博览中心等工程的监理实践,对大跨度钢结构和索膜结构施工质量控制的几个主要方面进行一些讨论。⑴对桁架钢构件制作质量的控制
①、对于钢构件制作的胎架划线和搭设尺寸、钢构件拼装时的基准线和定位方式等进行严格检查控制。②、钢构件拼装检查应在制作焊接完成后自由状态下进行。应按每榀构件拼装胎架中每一支点的三维空间位置验收结构尺寸。⑵钢结构焊接
①、对于施工单位首次焊接的钢种,一定要进行焊接工艺评定,并制定相应的焊接工艺。
②、监理一定要抓住对焊工合格证的检查。检查内容应包括:母材及焊材种类、焊接位置、焊工合格证的有效期。
③、严格把住接头装配质量关。接头的装配质量包括:坡口质量,根部间隙,对口错边量等几个方面。④、当焊接表面潮湿、有油污,焊接环境温度过大或焊接部位受风、雨、雪直接侵袭时,都无法保证焊出高质量的焊缝,非凡是焊低氢焊条时更轻易出现问题,施工单位应在工艺方案及对焊工进行施工交底时明确。
⑤、焊接过程中为减少焊接应力,防止产生焊接裂纹,应严格按照标准规定要求对焊接部位进行预热,在整个焊接过程中应随时加热以保证焊缝道间温度并一次焊完一条焊缝,在焊接完成后应及时按标准要求进行后热。
⑥、对设计及国家规范要求探伤的焊缝,应对每条焊缝按比例要求进行无损探伤。检验位置及长度由质检人员指定并书面通知NDT人员。检验后NDT人员应出具探伤告,探伤告应标明探伤的具体部位。焊缝完成后质检人员及时按设计和GB50205等标准要求进行外观检查和无损检验,不合格部分及时通知焊工返修。⑶钢结构安装质量控制
①、安装前,施工单位应对构件的产品合格证、设计文件与预拼装记录进行检查,并复验记录构件的尺寸。钢结构的变形、缺陷超出答应偏差时,应进行处理。钢结构安装前,应编制具体的测量和矫正工艺,厚钢板的焊接应在焊接安装前进行模拟产品结构的工艺试验,编制相应的施工工艺。对拼装好的屋架应预设一定的起拱度。
②、钢结构吊装就位后,应对构件定位轴线、标高等设计要求控制点进行测量做好标记,对吊装对接接头质量进行焊前检查。安装好临时支撑及钢浪索以使钢屋架在施工过程中安全稳定。
③、钢结构安装时,施工单位应提交每榀构件吊装后的标高尺寸、焊接、涂装等分别向监理提交验收。⑷高强螺栓施工质量控制
①、对于通过高强螺栓进行连接的钢结构,制作时必须首先注重高强螺栓摩擦面的加工质量及安装前的保护,并应按标准要求对每两千吨、每种规格、每种加工工艺的高强螺栓摩擦面进行抗滑移系数试验。②、钢构件角度偏差将严重影响构件组装时的高强螺栓穿孔率。构件的扭曲会影响连接面间的间隙。因此在钢结构制作时应预备一定的胎架模具以控制其变形,并在构件运输时采取切实可行的固定措施以保证其尺寸稳定性。
③、钢结构安装单位在安装高强螺栓摩擦面前,必须将摩擦面保护好,防止污染、锈蚀。并在安装前进行高强螺栓摩擦面的抗滑移系数试验、检查高强螺栓出厂证实、批号,对不同批号的高强螺栓定期抽做轴力试验。
④、对高强螺栓安装工艺、包括操作顺序、安装方法、紧固顺序、初拧、终拧进行严格控制检查,拧螺栓的扭力扳手应进行标定等。⑸钢结构的涂装工程:
①、表面预处理的清洁度和粗糙度、涂装环境温度和湿度、两次涂装的时间间隔、涂层的厚度等。其中清洁度和粗糙度可按照标准图谱进行检查,涂层的厚度通过测厚仪测得。
②、涂层表面不得误涂、漏涂,无脱皮和返锈,对涂层表面质量进行观察检查,干漆膜厚度的检验方法和验收标准应符合设计及GB50205等国家规范的有关规定。
③、防火涂料涂装工程应由经消防部位批准的施工单位负责施工。防火涂料的选择应是施工地消防部门认可的产品,并经国家权威防火产品检测机构检测符合设计对厚度和时间的要求。质检人员应随时检查涂装的基层质量。防火涂料不得漏涂、误涂,涂层应无脱层和空鼓。涂层厚度应按CECS24—90要求检查,并符合设计要求。质检人员对防火涂料的外观及表面质量按设计要求及有关国标进行认真检查,并填写记录表。
⑹膜面屋盖工程
①、膜面材料质量:工程膜面采用的主要有是聚四氟乙烯涂面PVC聚酯纤维类薄膜和玻纤特富隆薄膜,该材料国际上仅有少数几家公司生产。材料主要指标应包括单位重量、厚度、力学性能、光学性能、防火性能及耐久性等。
②、膜面的制作质量:包括
1)几何尺寸:膜面的几何尺寸检查必须在拼接厂完成,拼接厂完工后按安装要求对膜面进行折叠、装箱,运到现场后直到吊装到安装位置才能展开。因此,在施工现场是无法对膜面尺寸进行测量的。
2)膜面和接缝质量:安装过程中监理必须检查膜面上是否有划伤或破洞。如发现问题,应分清责任,要求膜面供货单位或膜面安装单位进行赔偿或修补。③、膜结构支架制作安装:
1)膜结构支架制作质量与钢结构类似,其最大的要求是所有钢构件的表面必须打磨光滑,不得有尖角毛刺,以防划伤膜面。
2)膜结构支架安装质量主要是几何尺寸和焊缝表面质量。为防止膜面安装后起皱,并保证设计所需的张力,要求膜结构的安装尺寸误差尽可能的小,非凡是要控制支架的平行度、对角线等相关尺寸的误差。安装焊缝必须打磨平整,以防划破膜面。④、膜面安装:
1)非凡要安排好和主体钢结构安装单位的关系,协调相互间的进度。
2)膜面安装施工时应注重天气预,保证在整个安装过程中无四级以上大风和大雨。
3)当膜面安装过程当中发生膜面破损,必须立即进行修补。膜面张拉应力控制;膜面应力张拉不可一次到位,以防主体钢结构侧向失稳。应分块逐步张拉到位。
4)膜面张拉到位后,监理将会同安装单位质检人员对膜面张力按照膜结构设计提供的膜面应力值、测试部位和测试工具对膜面应力进行全面检查验收。同时检查压板螺栓有无漏装漏拧。
5)防水密封:在膜面与天沟、膜面与膜结构的结合部位较易发生漏水,应及时检查发现泄露点,配合设计对泄露部位提出整改方案,督促施工单位进行防水施工。⑺钢结构预应力索或预应力拉杆的施工质量
①、拉索或拉杆的质量:钢丝或拉杆的材质控制、锚头的质量控制、锚头浇铸敦头、典型拉杆或拉索的一比一张拉试验、拉索或拉杆长度。
摘 要:由于社会主义市场经济发展速度不断加快,基于这种大环境影响下,城市的规模也在逐渐扩大,我国交通行业也得到了良好的发展。随着交通行业的发展越来越好,高墩大跨度连续刚构桥的施工工程也随之发展起来。但是在实际的施工中,还是会出现各种各样的问题,因此,为了保证,高墩大跨度连续刚构桥的施工质量,就要对,高墩大跨度连续刚构桥的施工技术进行合理的控制,这样不仅可以保证前期工作的顺利展开,同时也能保证后期工序的顺利完成。
关键词:高墩;大跨度;连续刚构;悬臂施工;控制
高墩大跨度连续刚构桥主要是指墩梁之间进行固接的连续梁桥。高墩大跨度连续刚构桥是在两种梁桥的基础上开发出来的一种新型的桥梁,第一种是连续梁桥;第二种是T型刚构桥。由进而使得高墩大跨度连续刚构桥具备三种特点。第一种是具有加大的跨越能力;第二是具备较高的行车舒适度;第三个是不需要建立大型的支架。因此,这种桥梁可以适用于比较恶劣的环境中,例如峡谷、水流湍急的环境中。进入到二十一世纪以来,随着高墩大跨度连续刚构桥广泛的应用到陡坡深谷之间的建设中来,这也给墩大跨度连续刚构桥今后的发展奠定了扎实的基础。但是,怎样才能有效的提升墩大跨度连续刚构桥的整体施工控制力度,保证墩大跨度连续刚构桥的整体施工质量,是现在墩大跨度连续刚构桥施工工程中首要解决的问题。下面将进一步试析高墩大跨度连续刚构桥的施工控制。
1 工程概况
青杠坡大桥坐落于贵州中交安江高速TJ8B合同段上。该桥型属于高墩大跨度连续刚构桥,整桥位于直线段,为左右分离式。青杠坡大桥的上部结构大约为(75+130+75)米,属于连续结构。青杠坡大桥施工方法采用的而是悬臂浇筑法。青杠坡大桥的下部结构一般采用的是双实心墩,1号墩高左幅45米,右幅54米,2号墩左幅72米,右幅63米,承台为(13.2×9.1×4)米 没个承台下才用直径2.2米桩基6根。 0号块最高8米,合拢段高2.9米,底板宽度要超过100厘米。
青杠坡大桥的主桥梁下部结构一般采用的是双实心墩,桥墩宽度不能超过120米,而顺桥两边的桥墩距离不能小于300米。桥墩承台一般使用的是整体式施工法,下部结构大约为(13.2×9.1×4)米,施工方式一般采用直径大约为120米的挖孔灌注桩基础。
在进行青杠坡大桥施工的过程中,为了保证施工质量,施工单位要对施工机械设备进行合理的调配,并根据施工进度安排以及实际的施工情况进行合理的调配,进而保证施工可以顺利的完成。主要施工机械设备见表1:
2 高墩大跨度连续刚构桥的结构特点
2.1 桥墩结构特点
在进行主墩的高度进行施工时,通常情况下,主墩高度最矮不能低于40米,最高也不要超过150米。由于桥墩具备四种特点,第一是不受温度变化的约束;第二不受混凝土收缩现象的制约;第三是不受徐变的约束;第四是不受位移的约束。进而使得桥墩具备良好的适应能力。桥墩一般是由混凝土结构组建而成。在进行桥墩施工时,桥墩下部结构一般采用的是双实心墩。因为这种材质具备一定的抗弯能力以及较强的.抗扭能力,可以适用于大型的跨径桥梁中。由于双实心墩在施工时可以节省大量的时间,同时也具备较高的抗撞击能力,进而得到了施工单位的广泛应用。
2.2 主梁结构特点
主梁的主要结构特点就是具备较大的跨度。通常情况下,主跨长度最短不能低于100米,最高也不要超过350米。据研究显示,随着我国建筑工程的发展前景越来越好,大吨位预应力体系也开始得到了施工单位的广泛应用。大吨位预应力体系可以将桥梁直径由最初的150米延长到350米。这种设计理念,不仅可以保证桥梁建筑的质量,同时也能增加该桥梁的核心竞争力。
在对主梁进行设计时,一般采用的三向预应力体系,它不仅可以将混凝土自身作用的得到充分的发挥,同时也能更好地满足各种桥梁的施工需求。在进行主梁纵向设计时,通常使用的设计理念是大吨位预应力钢铰线群锚体系;在进行主梁横向设计时,通常使用的设计理念是一端张拉一端轧花的钢铰线扁锚体系;在进行主梁竖向设计时,通常使用的设计理念是一端张拉的高强度精轧螺纹粗钢筋。
3 连续刚构桥的施工控制
3.1 建立合理的施工安全体系
在进行高墩大跨度连续刚构桥施工时,为了保证高墩大跨度连续刚构桥施工具备一定的安全性,就要建立合理的安全体制。合理的桥梁施工安全体系,不仅可以实现对高墩大跨度连续刚构桥施工进行有效的控制,同时也能提升整个高墩大跨度连续刚构桥的安全性能。在进行高墩大跨度连续刚构桥施工控制时,要从三个方面进行合理的控制,第一个是对桥梁的平面结构的在线性进行合理的控制;第二个是对箱梁的温度进行合理的控制;第三个是对箱梁的高度进行合理的控制。
3.2 适当对施加的预应力进行调整
在进行桥墩施工时,一般采用的施工方式是桥梁悬臂施工法。这种施工方法具备两种优势,第一个是在进行施工时,由于桥梁悬臂施工法可以借助混凝土承受力高的特点,进而提高整个桥梁建筑的承受能力;第二个是可以将桥梁的中心承受力进行均匀肺部,进而增加桥梁之间的跨越能力。但是在应用桥梁悬臂施工法时,也会出现各种各样的问题,进而导致高墩大跨度连续刚构桥施工出现质量问题。因此,为了保证高墩大跨度连续刚构桥的整体施工质量,就要适当对施加的预应力进行调整,进而提升高墩大跨度连续刚构桥的适应能力。
3.3 加大施工工程中的控制力度
在进行高墩大跨度连续刚构桥施工时,为了保证高墩大跨度连续刚构桥施工得到合理的控制,除了要建立合理的施工安全体系以及适当对施加的预应力进行调整之外,还要加大施工工程中的控制力度,进而保证高墩大跨度连续刚构桥施工具备一定的安全性。加大施工工程中的控制力度,应该从两方面入手,第一方面是在进行桥梁施工时,为了有效的防止施工过程中存在不安全现象,就要对施工现场进行全面的勘察,并制定一系列的施工方案和控制措施;第二方面是在进行桥梁施工时,为了实现对施工进行合理的控制,还要对施工各个环节相关的数据进行计算,进而建立一个合理的标高。如肝在进行施工控制时,计算结果出现失误时,就要对建立的标高进行及时的调整,进而保证高墩大跨度连续刚构桥的整个施工质量。
4 结语
通过文章的阐述,使得我们对高墩大跨度连续刚构桥施工有了更深入的认识。为了保证高墩大跨度连续刚构桥的整个施工质量,就要对高墩大跨度连续刚构桥施工得到合理的控制。因此,我们从三个方面来实现对高墩大跨度连续刚构桥施工得到合理的控制,第一方面是建立合理的施工安全体系;第二方面是适当对施加的预应力进行调整;第三方面是加大施工工程中的控制力度。只有做到这三点,才能保证高墩大跨度连续刚构桥量的使用年限。希望通过文章的阐述,可以给高墩大跨度连续刚构桥施工控制方面提供些许的参考意见。
参考文献
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结合实际工程,对“单悬臂施工方法”中如何保证支架现浇段新旧混凝土接缝处受力安全进行了简要分析,对施工过程中存在的昼夜温差对结构的`变形影响进行分析计算,并针对这种现象提出相对应的解决方法.
作 者:佟文博 张哲 李冬 TONG Wen-bo ZHANG Zhe LI Dong 作者单位:佟文博,TONG Wen-bo(大连理工大学桥梁与隧道工程研究所,辽宁大连,116024)
张哲,ZHANG Zhe(大连理工大学桥梁研究所,辽宁大连,116024)
李冬,LI Dong(大连理工大学土木建筑设计研究院,辽宁大连,116000)
关键词:大跨度,结构,建筑,特点
0 引言
大跨度建筑的灵魂都是基于力学的原理和自然的灵感, 如乔木树冠、贝壳等, 存在于自然界的许多事物, 都为人类的创造提供了范本。大跨度结构的建筑样式繁多, 如穹顶结构、张拉结构、卡斯藤结构、树状结构、开合结构、膜结构等。人们不再满足设计简单的建筑, 而是逐渐往受力更大、跨度更大、空间利用更合理、更加美观等方向发展。人们对建筑空间结构要求的变化, 其实反映的是人类建筑的发展, 只有将精确的计算和新颖的设计相互结合, 所建造的建筑才能满足人们需求。
1 刚架结构形式及特点
刚架结构可以根据其不同的特点分为三种:无铰刚架、两铰刚架、三铰刚架。前两种属于超静定结构, 刚架的结构刚度比较大, 但若是地基条件比较差, 产生不均匀沉降时, 刚架结构容易产生附加内力。而三铰刚架则与之相反, 属于静定结构, 当其处于条件较差的地基环境时, 刚架不会产生附加内力。但是三铰刚架的刚度却不如前两种结构好, 所以三铰刚架一般被跨度较小的建筑采用, 无铰刚架和两铰刚架则用于跨度比较大的建筑结构, 可以形成高低跨、悬挑跨、多跨和单跨等风格不一的建筑外形。
刚架是指柱和横梁整体连接的结构, 介于柱和横梁都是刚性节点, 同时在竖向荷载的作用下, 柱体对横梁有一定的约束作用, 从而能够减少横梁的跨中弯矩。同样横梁对柱体的约束力可以减少柱内的弯矩。刚架通常较为轻巧, 也可以节约水泥和钢材等。大部分刚架都能在建筑中得到合理地应用, 并且可以增加结构下面的空间。刚架结构在屋顶上应用, 可使建筑轮廓多样变化, 制作也非常方便, 所建成的大跨度建筑也是轻巧、美观, 在生活中的应用十分广泛, 如礼堂、体育馆等需要大空间体积的建筑。同时刚架结构也可以在工业建筑中发挥它的作用。
2 网壳结构形式及特点
网壳结构主要有双曲面网壳结构、双曲抛物面网壳结构、球面网壳结构、圆柱面网壳结构等。一般情况下, 这类结构大都是由轻质、高强度的材料建成, 从而可以大幅度减少它的剖面尺寸。网壳结构是一种类似平板网架空间的杆系结构体系。在施工建设的过程中, 采用杆件作为主要的受力基础, 依照一定的规矩进行排列组合, 继而形成具备一定结构的构架。这种结构具有压力感强、传力性能好等特点, 其是有壳体和杆系的完美结合。网壳结构很容易在荷载的压力下导致变形从而失去其稳定性, 最终遭到破坏。目前这一结构形式得到人们很大的关注, 有着极大的市场需求和发展前景。
3 拱形结构形式及特点
拱形结构在中国的历史上由来已久, 有赵州桥等杰出的代表。拱形是呈现出曲面的形状。拱形结构可以充分地利用材料的韧度和强度, 在外力作用下, 尽量将拱内的弯矩值降到最低, 压力均匀分布, 是一次能跨度较大的空间结构。但是为了保持拱形结构的稳定性, 需要在拱形建筑下设置坚固的支座来抵消结构所产生的横向推力。通常会在拱形结构的两侧建立两道后墙来支撑结构。也正是因为拱形结构的特点, 在设计时应采用抗压力性能较好的材料进行施工。在我国古代多采用砖石等材料, 而现代建筑中用混凝土和钢材代替了砖石, 将拱形结构的跨度提高到了百米以上的长度。
拱形结构的矢高对建筑的轮廓有较大影响。矢高较小的拱形结构, 多是扁平状的, 起伏变化较小, 但是拱身的轴力和水平方向的推力较大, 相反矢高较大的拱形结构多是立体状的, 起伏变化较大, 而水平方向的推力和轴力较小, 施工起来消耗的材料很多, 拱形内部空间较大, 所以要综合考虑建筑的要求、耗材、防水结构等方面, 可以设计单高低跨、多跨、单跨等不同的造型, 建造出实用美观的建筑。此外, 还可以在拱形的两侧建立框架来抵消水平方向的推力, 框架要有相应的刚度以保证框架和拱脚之间不会产生倾斜或水平位移。
4 悬索结构形式及特点
悬索结构按照索的层数和布置防线不同分为以下几种:预应力索网结构、辐射式预应力悬索结构、辐射式单层悬索结构、单向双层预应力悬索结构、单向单层悬索结构、单向双层预应力悬索结构、双向单层悬索结构等等。悬索结构是用能承受拉力的索作为基本承重元件, 并参照一定的规律组合而成的结构。悬索结构中的钢索多采用高强度的钢丝合成的平行钢绞线、钢丝束和钢缆绳等, 同时也可以采用型钢、钢板、圆钢或者带钢等材料构建结构。悬索结构与支撑系统和屋面系统共同构成悬索屋盖。
悬索结构仅仅是利用索的轴向拉伸来抵御荷载的作用力, 使用中可以充分地利用钢材的强度和韧度, 不会出现剪刀效应和弯矩现象。悬索结构的布置灵活多样, 可以适用于多种建筑结构, 得到众多设计师的喜爱。
5 网架结构形式及特点
网格结构, 顾名思义是将杆件材料参照一定的形式将节点连接起来所形成的一种新型的空间结构。它具有刚度大、重量小、受力性能好、抗震等优势。将网格结构使用在体育场馆、展览中心等大型建筑物中还会有良好的视觉体验。网格结构分类包括两向锥体的网架结构、三角锥体的网架结构、四角锥体网架结构、六角锥体网架结构。详情见表1。
网格结构在一些大型的建筑工程中使用的最多, 稳定性好、传力途径便利、质量高、效率高、使用灵活方便、易于装饰等是它所具备的竞争力, 但同时也有一定的不足之处, 如节点处的杆件多, 制作流程十分复杂, 其优势并不能满足设计中的要求。
6 薄壳结构形式及特点
薄壳结构按照使用的材料可以分为混凝土薄壳、钢薄壳、复合材料薄壳、砖薄壳等;按照曲面的形成可以分为移动壳和旋转壳。壳体的结构具备了十分优秀的承载能力, 能够以较薄的厚度承载较大的荷载压力, 主要是因为壳体合理的几何形状, 充分发挥了材料的刚度和强度, 来承受压力。正是这个原因使得薄壳结构成为一种刚度较大、节约建筑资源、经济合理的结构形式, 从而获得了设计师的青睐。
7 桁架结构形式及特点
桁架结构也是由杆件形成的一种建筑结构, 因此桁架结构的受力比较均匀, 充分利用材料的强度。与梁结构相比较, 桁架结构的轴向力即为杆件内力, 然而梁结构的内力是弯矩, 受力也不能均匀分布, 因此, 桁架结构比梁结构更加合理科学。桁架结构适用于大型商场、菜市场等建筑, 通常是采取的矩形的平面形式, 统一规格, 减小结构材料的损耗和自重, 增加跨度, 利于施工的安排。
8 结语
近些年来的建筑水平迅速提高, 许多大跨度建筑已经融入了人们的生活当中, 给城市景观增色不少。新型的材料和新颖的技术更新换代的速度明显提高, 一种技术往往还没有趋于成熟, 就很快被淘汰了。人们对建筑的创新意识与日俱增, 其中建筑结构的创新占据了主要的地位。大跨度结构建筑在各方面设计的更加合理、完善, 建筑行业得到了空前的发展。我国正在这方面努力跟上世界的步伐, 需要建筑行业的从业人员提高自身水平, 学习国内外的建筑设计经验, 从而能建造出带有中国色彩的大跨度建筑。
参考文献
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[2]王超.浅析大跨度建筑结构与设计[J].科技创业家, 2013 (6) :57-59.
关键词:大跨度;房屋;钢结构;设计
中图分类号: TU 392. 5 文献标识码:A文章编号:1674-098X(2012)03(c)-0000-00
与其他材料的结构相比,钢结构具有材料强度高、结构重量轻;结构的塑性韧性较好;钢结构的制造简单施工周期短等优点。我们在进行钢结构设计时,应当从工程实际出发,合理选用钢材,选择高强度、具有较好经济指标的钢材;在结构方案选择上,应尽可能采用标准化、模数化的结构布置;在连接设计中,应选用构造简单、传力直接的节点形式,并应满足构造要求;另外,在钢结构设计中,还应保证钢结构在加工、运输、安装和使用过程中的强度、刚度和稳定性要求,并应针对钢结构的实际,满足防火、防腐的要求。宜优先选用通用的和标准化的结构和构件,减少制作、安装工作量。
1 大跨度房屋主要的钢结构划分
大跨度房屋钢结构按刚性差异以及它们的组合不同,分成三类:刚性结构(网架、网壳、空间精架)、柔性结构(索结构、膜结构、索一膜结构、张拉集成结构)和杂交结构。杂交结构既可通过刚性结构和柔性结构的有机组合获得,也可通过变更传统结构的特性得到,如拉索一网架结构、拉索一网壳、拱一索、索一桁架等。
在此我们主要讨论刚性大跨度房屋和柔性大跨度房屋:
1.1刚性大跨度房屋
刚性大跨度房屋钢结构主要是指由钢杆件或钢梁、钢柑架组成的结构,且其刚度由结构的组成和构件自身的刚度形成。当结构由规则的空间单元组成时,称为空间网格结构,否则称为空间结构。
空间网格结构主要有网架结构、网壳结构、组合网架(壳)结构及预应力网架(壳〕结构等形式,一般由钢杆件组成。具有受力合理、计算简便、结构整体性强、刚度大、抗震性能优、用料省、制作安装方便、造价经济、造型丰富、适应性强等优点。
空间结构一般由钢梁或钢析架组成,在跨度较大时还辅以预拉力索以增加结构刚度、减少用钢量。空间结构除了有与空间网格结构相同的优点外,还具有结构体系简洁、更易体现建筑造型等优点。但与空间网格结构相比,构件和节点类型一般较多,制作较为不便。
1.2柔性大跨度房屋钢结构
柔性大跨度结构的受力体系可分为竖直平面、水平层面及空间三大类。其中,张力弦屋架、预张力索衍架体系属于竖直平面受力体系;单层预张力索网体系和张力膜结构体系属于水平层面受力体系;空间预张力索网格体系、索弯顶和张拉集成体系属于空间受力体系。
2 大跨度房屋钢结构的设计要点
大跨度房屋主要按照荷载类型进行设计,其荷载主要分为永久荷载、可变荷载、偶然荷载。对于永久荷载,应采用标准值作为代表值。对于可变荷载,应根据设计要求采用标准值、组合值、频遇值或准永久值作为代表值。对于偶然荷载,应按照建筑结构使用的特点确定其代表值。
2.1永久荷载
对大跨度房屋结构,永久荷载主要包括屋盖结构自重和屋面覆盖材料自重。
屋盖结构的自重计算可采用经验公式或由计算机自动完成,在有擦体系中,还应计入擦条的自重。屋面覆盖材料自重主要是指屋面板、屋面保温层、找坡层及防水层等的自重。若有吊顶等装修构造或设备管道,按实际情况采用。
2.2可变荷载
作用在大跨度房屋钢结构上的可变荷载有以下几种。
(1)屋面活荷载。屋面均布活荷载一般按屋面的水平投影面计算。对于大跨度房屋钢结构,不上人屋面,屋面均布活荷载标准值采用0. 5 KN/m2,但当施工或维修荷载较大时,应按实际情况采用,或在施工中采取特殊措施;上人屋面,屋面均布活荷载标准值采用2. 0 kN/ m2。
(2)雪荷载。屋面雪荷载的大小主要与屋面的几何形状、朝向和风向等有关。大多数情况下,屋面雪荷载小于荃本雪压。这是因为雪可从坡度较大的曲面屋顶滑落,风可将松散的雪从平屋顶刮下,有时雪还可能被屋顶外皮的散热所融化。然而,有时也会产生积雪,如双坡屋面的背风一侧、双跨或多跨曲面屋顶的交接处等。此时必须考虑采用较大的雪荷载。
(3)风荷载当空气的流动受到建筑物的阻碍,就会在建筑物表面的法向形成压力或吸力,这些压力或吸力称为建筑物所受的风荷载。风荷载具有静力和动力作用的双重特点,其静力部分称为平均风或稳定风,动力部分称为脉动风。平均风对结构的作用可用静力学的方法求得;脉动风对结构的作用应采用动力学的随机振动理论求得。
(4)温度作用。大跨度房屋钢结构在因温度变化而出现温差时,由于杆件不能自由变形,会在杆件中产生应力,即温度应力。温差的大小与结构合拢时的温度与当地年最高或最低气温相关,在设计中应考虑。关于温度应力的计算原则按空问结构的相关规程执行。
(5)支座位移。大跨度房屋钢结构由于位移的不均匀沉降而引起结构杆件内附加应力。
2.3 偶然荷载
在大跨度房屋钢结构分析中,偶然荷载主要是指地震作用。
地震作用是建筑物因地面运动而产生的一种惯性作用,属于动力作用。它的大小既与结构的固有振动特性有关,又与地面运动的特性有关。
地震作用与风荷载的区别在于:①地震作用完全属于动力作用,而风荷载具有静力和动力作用的双重特点。②地震作用与建筑物的重量直接相关,重量越大,地震作用也越大;而风荷载主要与体型(或流形)和开洞情况关系较大。③建筑物的自振周期越长,对承受地震作用越有利,而对承受风荷载却是很不利的。
地震作用包括水平地震作用和竖向地震作用两类。一般情况下,应在结构两个主轴方向分别考虑水平地震作用,对于8度和9度区,还应计算大跨度房屋钢结构的竖向地震的作用。
大跨度房屋钢结构的地震作用一般可采用振型分解反应谱法计算;对于某些规则的网架和网壳结构还可采用简化计算方法;对特别重要或体型特别复杂的空间结构,应采用时程分析法进行补充计算。
结语
大跨度房屋钢结构设计是经济和社会发展的需要。当今社会经济飞速发展,人民生活水平日益提高,世界各国纷纷筹划建造更大、更高、更长的各种超大型复杂结构物。来满足人们对生活空间的追求。我们从业者在进行钢结构建筑的设计时,首先应根据建筑结构的使用年限,建筑结构的安全等级以及需要抗震建筑结构的抗震设防类别确定其基本要求。重点要依据可靠度的要求进行设计,在规定的时间,在规定的条件下,完成预定功能的概率设计。
参考文献
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跨长江黄河的高速铁路大跨度桥梁
建设中的.京沪高速铁路和京广客运专线铁路,跨长江、黄河的4座大跨度桥梁都采用了钢桁梁结构,且均为多线铁路桥或公铁两用大桥,承载能力大、列车运行速度高.诸多新材料、新结构、新工艺获得运用.
作 者:高宗余 Gao Zongyu 作者单位:中铁大桥勘测设计院有限公司,武汉,430050 刊 名:铁道建筑技术 英文刊名:RAILWAY CONSTRUCTION TECHNOLOGY 年,卷(期): “”(2) 分类号:U445 关键词:高速铁路大跨度桥梁 钢桁梁结构 新技术大跨度斜拉桥正交异性板疲劳试验研究
针对某在建大跨度斜拉桥正交异性板公路桥面,对焊接制造重要部位进行疲劳试验研究.分别得出不同构造细节的S-N曲线方程,然后与设计曲线进行对比,对实际结构的.焊接细节疲劳性能进行评价,计算分析结果以及疲劳试验所得的参教可为工程的进一步开展提供依据.
作 者:荣振环 张玉玲 刘晓光 陶晓燕 Rong Zhenhuan Zhang Yuling Liu Xiaoguong Tao Xiooyon 作者单位:中国铁道科学研究院铁道建筑研究所,北京,100081刊 名:钢结构英文刊名:STEEL CONSTRUCTION年,卷(期):24(5)分类号:U4关键词:斜拉桥 正交异性板 疲劳 有限元
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