钢结构预算-连云港钢结构

悬臂底部构件以悬挑边梁和桁架下弦为主要基础构件，因所在部位特殊，连接接头较多，构件截面不规则，单件质量达41 t，单件长约10 m。如何保证大、重型复杂构件在悬挑状态下的准确就位和空间稳定性，为其他构件安装提供良好的连接基准点，直至***终顺利合龙，这就需要有可靠的临时支撑系统和***校正系统，以确保结构的空间稳定性

和安装***的准确性。因此，主要采用了斜拉双吊杆与水平可调刚性支撑相结合的工艺。

1)悬挑钢梁安装***。对于质量约40 t的超大型钢构件的悬挑安装就位，至少需要600 kN以上的外力才能确保构件的稳定，防止构件端部出现下挠，而采用传统的施工工艺进行安装就位有一定的局限性。因此，为便于控制构件的平、立面空间位置，在水平方向采用设有大吨位双向调节装置的钢管支撑和临时螺栓卡板***；在竖向采用高强钢拉杆、液压千斤顶装置和可调钢管支撑进行稳固与张拉校正；采用高精度全站仪进行三维坐标观测，充分利用塔吊的电脑自动控制起吊重量的功能。在塔吊、大吨位调节支撑和高强钢拉杆三者统一协调配合下进行测量校正，实现悬挑构件的。

所有水平、竖向刚性支撑与结构深化设计一同考虑。作业时，预先设定好***尺寸，以提高就位的性，提高作业工效。临时钢管支撑、钢拉杆与结构本体连接均采用高强销轴连接，便于装拆、周转使用。安装前，钢结构别墅，在地面将作业操作槊、安全防护以及相关稳固***措施组装到构件上，随同构件一起吊装就位。

2)转换桁架安装***。根据转换桁架的重量与外框构件的连接关系，对桁架进行合理分段，将下弦、腹杆和上弦杆进行适当分离或组合，以利于稳固措施设置和就位校正。

依次按照下弦杆、腹杆、上弦杆的顺序对转换桁架进行散件安装。安装之前，与转换桁架连接的外框构件和桁架下弦跨中的连系梁已安装焊接完成，并设置好高强钢拉杆稳固、校正系统和临时加固支撑，为转换桁架提供可靠的支承点。之后，安装跨越外框的40 m大型轨道式移动平台。此平台在悬臂施工中主要有3个功能：1）为转换桁架安装提供操作平台和安全防护。2）为悬臂底部构件安装安全防护的搭设提供支撑。3）为悬臂底部的幕墙、防腐、防火涂装提供安全作业平台。***后，按照先两侧后中间的顺序对桁架杆件进行安装。

根据模拟计算结果，需对桁架进行起拱，起拱值主要通过抬高跨中连系梁标高来实现，并利用高强钢拉杆与液压千斤顶协同作业来完成。转换桁架安装工况如图7所示。

4.3合龙工艺

悬臂合龙是央视主楼的技术难题之一，其构件应力和位移控制是实现结构准确、安全合龙和完工质量目标的关键。构件受自重和塔楼变形影响，合龙前和合龙盾的传力方向发生改变，安装的预调值较大，结构变形与应力的不确定性因素较多，这些都需要模拟***不利工况，对悬臂合龙前后结构的安全性进行分析，制定可靠的合龙方案和相关辅助措施。

1)合龙位置选择。经过多种方案比较，合龙位

置选择悬臂转折区域。主要分3次由内侧向外侧依次完成底部转换层结构，每次合龙的位置如图8所示。其中次合龙***关键，钢结构工程公司，它是后续合龙的基础。

次合龙点选择外框和桁架下弦处关键受力杆件，以下主要阐述次的合龙工艺。

2)合龙流程。合龙前后的安全性分析一选定初次合龙位置一设计临时合龙连接接头一合龙前结构变形和应力应变监测一确定合龙时间一安装合龙构件，固定一端一观察合龙间隙变化情况一合龙间隙达到要求，快速连接固定合龙构件的另一端一在测量实时监测下，对合龙构件进行焊接固定，焊接时，先焊接一端，冷却后再焊接另一端。

3)临时合龙连接接头设计。由于悬臂合龙构件在合龙过程中的不利工况下内力达4 975 kN，

而合龙构件为高强厚板全熔透焊接连接固定，焊接质量高、焊接时间长，每个焊接点需要2名焊工至少。

采用喷射混凝土加固钢筋混凝土结构工程和砖混结构工程具有以下特点:

(1)它与其他材料或建筑结构有较高的粘结强度，且能向任意方向和部位进行施工操作。

(2)可灵活地调整喷射层厚度，并能射入建筑结构表面较大的孔洞、裂缝。

(3)喷射混凝土具有快凝早强的特点，能在短期内满足生产使用要求。

(4)施工工艺简便，不需要大型设备和宽阔的进路，管道输送可越过障碍物，通过架子孔洞到达喷筑地点，节省了大量的脚手架和输送道。

(5)采用喷射混凝土加固工程时一般还需支设模板，可直接在基底上喷射，在许多情况下可不停顿生产而进行建筑结构加固施工。

因此，采用喷射混凝土修复因***、火灾、腐蚀、超载、冲刷、振动、等因素而损坏的建筑结构，修补因施工不良造成的混凝土与钢筋混凝土结构的严重缺陷，具有经济合理、快速***、质量可靠等优点。但是，喷射混凝土加固施工时粉尘较大，应采取防护措施。

博物馆主体钢结构采用混凝土钢结构。屋盖及玻璃幕墙支承体系采用铜钢结构。由于博物馆功能上的特殊要求，造成其独特的立面建筑造型，给钢结构设计带来很多困难。简要阐述该工程钢钢结构部分的设计，包括屋盖的钢结构选型、荷载取值、主要构件的计算等方面的内容。

l 工程概况

山东珠算博物馆位于江苏省山东市濠河4***风景区西北侧，单体建筑面积约2 664 m。。整个丁程建筑方案由上海兴田建筑工程设计事务所完成，施工图设计由江苏省纺织T业设计研究院有限公司完成。钢结构形式卜部为钢筋混凝土钢结构，钢结构预算，屋盖采用钢钢结构。整个工程于2【)(]5年3月竣工，对外开放，整个工程建筑效果见图l。

山东珠算博物馆为一类建筑，建筑抗震设防类别为乙类。基本设防烈度为6度，抗震措施按设防烈度为7度设计。建筑钢结构安全等级为一级。

以山东珠算博物馆钢屋盖及玻璃幕墙设计为背景，对该丁程的钢结构体系、整体受力特性进行研究，并以此为基础，对各种钢结构型式进行比较分析与探讨。

2荷载取值

1)静荷载

静荷载包括屋面铝合金板自重；隔热保温棉；H型钢梁自重；暖通设备悬挂荷载；玻璃幕墙自重等。

2)屋荷载

整体计算时，按不上人轻钢屋面取O．3 kNjm。均布荷载。对局部构件进行计算时，屋面H型钢梁及檩条验算时廊考虑施T和检修集中荷载，取l～2个1 kN的集中力作用于***不利位置。

3)风荷载

依据《建筑钢结构荷载规范》()(]09—2()()1)换算成百年一遇风压时乘以1．19的重现期换算系数，因此设计时基本风压取叫。===0．50 kN／m。。

3钢结构体系

主体下部为钢筋混凝土钢结构，犀盖采用钢钢结构，犀盖钢梁平面布置见图2。为满足博物馆作为特殊建筑使用功能的要求，设计中屋盖采用H型钢梁与钢檩条共同为承重构件，周边局部设方管或圆管支撑以增强其平面稳定性，同时根据采光要求，在屋脊处设玻璃采光通风顶。

钢屋盖H型钢梁铰接支撑于钢筋混凝土柱顶，根据支撑柱的组合内力计算在柱顶的预埋件预埋件大样见图3。屋盖两侧设水平支撑以减少柱顶部在水平荷载作用下的位移，也约束了在温度作用下相邻单元的自由伸缩。同时在两侧设圆管支撑，承受和传递玻璃幕墙传来的水平荷载，在玻璃天窗处设方管支撑，形成抗力体系，承受天窗顶荷载，整个屋盖体系外观显得较为简洁。

4计算模型与基本假定

钢结构的计算模型一般是根据钢结构形式及构造特点选取，本文采用杆系模型进行弹塑性时程分析计算，并作以下基本假定：

1)楼盖在其自身平面内的抗弯刚度无限大，并忽略横梁的轴向变形，质量集中于各楼层的节点上。

2)钢结构的刚度中心与作用在钢结构上的水平力合力中心相重合，即不考虑扭转。

3)将耗能斜撑框架钢结构视为增设了斜撑的框架．即横梁与柱为刚接，仍当作框架计算，而斜撑视为两端铰接于框架上的轴心受力构件。

4)作用在楼层上的水平荷载由设置耗能器的斜撑框架与由梁柱组成的框架共同承担，它们各自承担水

平荷载的多少主要取决于其自身抗侧刚度的大小。

钢梁整体钢结构计算现以钢梁(GI。一6)为例，采用SAP 2000(7．44)版，连云港钢结构，该钢梁(GI。一6)杆件规格见图4，钢梁(GI。一6)为连续组合钢梁，算得：钢梁跨中挠度为95．26 mm，跨中上弦轴力为一8．265 kN，跨中上弦弯矩为1 593．26 kN·m，跨中下弦轴力为7 593．26 kN，钢梁(GI．6)杆件应力比见图5。