大跨度网架屋顶的钢骨混凝土基座施工技术.pdf
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1、大跨度网架屋顶的钢骨混凝土基座施工技术 马立功 王全逵 刘 坤 李天一 中建二局第四建筑工程有限公司 天津 3 0 0 4 5 7 摘要:在现有技术中,大跨度网架屋顶的支撑结构即屋顶基座多为钢筋混凝土结构或钢结构 ,但受2 种结构自身材料 特点的影响,利用钢筋混凝土结构或钢结构作为网架屋顶的基础 ,均不能充分发挥网架屋顶刚度大、抗震性能好的优 点。基于此,提出了一种新型的大跨度网架屋顶的基座即钢骨混凝土基座,能充分发挥钢与混凝土2 种材料的特点, 在实施中取得了良好的效果。 关键词:大跨度网架屋顶 钢骨混凝土基座 抗震 梁柱节点 中图分类号 :T U7 5 3 文献标志码:B DOI :1 0
2、 1 4 1 4 4 j c n k i j z s g 2 0 1 5 1 0 0 0 9 Co n s t r u c t i o n T e c h no l o g y o f S t e e l Re i n f o r c e d Co n c r e t e Pe d e s t a l f o r Lo n g - S p a n Gr i d Ro o f MA L i g o n g WANG Qu a n k u i L I U K u n L I Ti a n y i T h e F o u r t h C o n s t r u c t i o n E n g i n
3、 e e r i n g C o mp a n y L t d o f Ch in a C o n s t r u ctio n S e c o n d E n g i n e e r i n g B u r e a u T i a n j i n 3 0 0 4 5 7 随着科 技的发展与建筑技 术的进 步 ,大跨度建筑 已 经成为建筑结构发展方 向之一 ,网架结构是一种新型大跨 度空间结构 ,它具有刚度大 、变形小 、应力分布均匀 、能 大幅度减轻结构 自重和节省材料等优点 ,近年来 ,网架屋 顶 已广泛应用于大型商场及体育场馆等公共建筑。在现有 技术 中大跨度网架屋顶的支撑结构即屋顶基座
4、多为钢筋混 凝土结构或钢结构 ,混凝土的抗压强度高 ,但抗弯能力很 弱 ,钢筋混凝土结构的截面往往较大限制了建筑的有效使 用空间 ,而钢材 ,特别是 型钢的抗弯能力强 ,具有 良好 的 弹塑性 ,但在受压时容易失稳 ,且易被锈蚀 、不耐高温 。 利用钢筋混凝土结构或钢结构作为网架屋顶的基础 ,均不 能充分发挥网架屋顶刚度大、抗震性能好的优点。 针对 目前网架屋顶 的支撑结构存在的问题 ,本文提 出 了一种新型的大跨度网架屋顶的基座 即钢骨混凝土基座 , 能充分发挥钢与混凝土2 种材料的特点 ,具有截面尺寸小 、 刚度大、延性及耐久性好 ,且节省钢材的优点 ,利用该基 座能增加建筑的有效使用空间
5、,可充分发挥 网架屋顶刚度 大 、抗震性能好 的优点 ,并能提高施工精度 、保证施工质 量 ,缩短工期 。 1 工程概况 某工程建筑高度9 9 9 0 m;层数最高3 4 层 ,地下2 层 。 地 下1 层至地上3 层采用钢骨 昆 凝土柱 ,地上2 层 、3 层 、 4 层为大跨度钢骨混凝 土梁 。其 中:钢骨柱 1 0 0 0 mm, 作者简介:马立功 ( 1 9 7 0 _ _ ),男,本科,高级工程师。 通信地址:天津市经 济技术开发熙 洞 庭路1 3 1 号新天地科技大厦6 楼 ( 3 0 0 4 5 7 ) 蛙? - i i i 童 t t 一一。- _ 。 柱 内钢 骨 为 西5
6、1 0 mm x 2 4 m m钢 管 ,所 用 材 质 为 Q 3 4 5 B ,每 层 l 4 根 。每根柱质 量约 1 5 0 t 。钢 骨梁截 面 7 0 0 m m x 1 3 0 0 m m,梁 内钢 骨为8 0 0 mm x 3 0 0 mm x 2 6 m m x 1 4 m m 的H 型钢 ,跨度最长2 5 m、最短1 7 m,每根 钢梁质量在0 5 0 t 左右。一 轴 一 轴 、一 轴 一 轴 问l 4 根圆形钢骨柱及 1 8 根 矩形钢 骨梁 ( 包括悬 挑钢骨 梁 )分别组成 1 3 层的高大 圆形及椭 圆形空间。长度大于 1 2 m 的钢梁均分成2 段进行刚性对接
7、( 图1 ) 。 图1椭圆形网架屋顶的基座示意 2施工技术特点 1 )基座 主要包括圆形钢骨混凝土柱及矩形钢骨混凝 土梁 ,钢骨混凝土柱及钢骨混凝土梁中配有钢筋 。钢骨混 凝土梁支撑于钢骨混凝土柱上 ,其包括两端支撑梁及悬挑 梁 ,由钢骨混凝土梁组成圆形或椭 圆形空间 ,用于支撑建 筑物上部的网架屋顶 。 2 )钢骨混凝土基座能充分发挥钢与混凝土2 种材料 的 特点。 3 ) 具有截面尺寸小 、刚度大、延性及耐久性好 ,且节 省钢材的优点。 4 )可增加建筑的有效使用空间。 2 0 1 5 1 0 B u ild i l Ig C o n s t r u c t i o n 衄 5 ; 皇 三
8、 全 圭 二 : 堕 垦 里 塑 旦 塑 圭 苎 壁 堕 技 5 ) 能充分发挥网架屋顶刚度大 、 抗震性能好的优点。 3 施工方法 3 1 工艺流程 钢骨混凝土柱及钢骨混凝土梁内的钢骨制作一钢骨混 凝土柱的钢骨安装一钢骨混凝土柱的钢筋安装一钢骨混凝 土柱模板安装一钢骨混凝土柱混凝土浇筑一 钢骨混凝土梁 底部钢筋安装一钢骨混凝土梁的钢骨安装一 钢骨混凝土梁 上部钢筋安装一钢骨混凝土梁模板安装一钢骨混凝土梁混 凝土浇筑一养护 3 2 施工 方法 钢骨混凝土结构 的施工方法 比较复杂 ,构件 内有 型 钢 ,型钢外包钢筋混凝土 ,如何处理好型钢安装与钢筋安 装的衔接问题 、模板安装问题和混凝土浇筑
9、问题 ,必须经 过周密的计划。 首先需要进行钢骨混凝土柱及钢骨混凝土梁内的钢骨 的制作 ,其中的H 型钢翼缘焊接采用坡角熔透焊,对接焊 接顺序为 : 1 )接 口处开双面坡 口,先焊大坡 口一侧 ,焊至深 约 1 5 m m 时 ,翻转焊另一侧 ; 2 )翻转后反面采用碳弧气刨清根 ,深度为4 5 m m, 清根后采用砂轮打磨 ,清 除坡 口内焊渣 ,至焊道露 出金 属光泽 ,焊接时应严格控制底层焊接电流 ,反面焊缝应焊 满 ; 3 ) 再翻转钢板继续焊接另一面,直至焊满 ; 4) 为减小变形 ,以上顺序亦可增加翻转次数进行。 在完成钢骨混凝土柱的钢骨即钢管柱的制作后 ,开始 对其进行安装 ,
10、安装流程为:埋设预埋件一 吊装钢柱至楼 层一人工平移到位一 吊装支架搭设一钢柱吊装就位一垂直 度校核一螺栓终拧 、垂直度复核一会审安装测量记录 、确 定焊接顺序一施焊中跟踪观测柱垂直偏差一焊接完成 ,垂 直度测量一校正验收。 本工程钢管柱采用塔吊分2 次吊装 ,第1 次先将钢柱 吊 上楼层 ,第2 次再吊装安装到位。钢骨柱吊装到位后 ,在安 装之前 ,从立柱顶端向下量出理论标高为1 m的截面 , 并做 一 明显标记 ,钢骨柱 的四侧用数字及字母分别做好标记 , 便 于校正立柱标高及轴线 时使用 。上下钢骨柱连接时 ,用 钢楔子或千斤顶通过调整柱与柱之间的缝隙 ,按照先标 高、后位移 、最后垂偏
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