钢结构技术.docx

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④将分段构件的自身坐标转换为总体坐标后,模拟吊上胎架定位,检测各控制点的坐标值。

4)将理论模型导入三维图形软件,合理地插入实测整体预拼装坐标系。

5)采用拟合方法,将构件实测模拟拼装模型与拼装工艺图的理论模型比对,得到分段构件和端口的加工误差以及构件间的连接误差。

6)统计分析相关数据记录,对于不符规范允许公差和现场安装精度的分段构件或零件,修改校正后重新测量、拼装、比对,直至符合精度要求。

BD-04--互感器--新建瓮安至马场坪铁路甲供物资设备(电力、牵引变电)采购招标文件-盖章版本--ZG(二次)(3)虚拟预拼装的实体测量技术

1)无法一次性完成所有控制点测量时,可根据需要,设置多次转换测站点。转换测站点应保证所有测站点坐标在同一坐标系内。

2)现场测量地面难以保证绝对水平,每次转换测站点后,仪器高度可能会不一致,故设置仪器高度时应以周边某固定点高程作为参照。

3)同一构件上的控制点坐标值的测量应保证在同一人同一时段完成,保证测量准确和精度。

4)所有控制点均取构件外轮廓控制点,如遇到端部有坡口的构件,控制点取坡口的下端,且测量时用的反光片中心位置应对准构件控制点。

预拼装模拟模型与理论模型比对取得的几何误差应满足《钢结构工程施工规范》GB50755和《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205以及实际工程使用的特别需求。

无特别需求情况下,结构构件预拼装主要允许偏差:

预拼装单元总长 ±5.0 mm

各楼层柱距 ±4.0 mm

相邻楼层梁与梁之间距离 ±3.0 mm

拱度(设计要求起拱) ±l/5000

各层间框架两对角线之差 H/2010,且不应大于5.0mm

任意两对角线之差 ∑H/2010,且不应大于8.0mm

接口错边 2.0mm

节点处杆件轴线错位 4.0mm

各类建筑钢结构工程,特别适用于大型钢结构工程及复杂钢结构工程的预拼装验收。

天津宝龙国际中心、天津宝龙城市广场、深圳平安金融中心、北京中国尊大厦等。

5.5 钢结构高效焊接技术

当前钢结构制作安装施工中能有效提高焊接效率的技术有:(1)焊接机器人技术;(2)双(多)丝埋弧焊技术;(3)免清根焊接技术;(4)免开坡口熔透焊技术;(5)窄间隙焊接技术。

焊接机器人技术克服手工焊接受劳动强度、焊接速度等因素的制约,可结合双(多)丝、免清根、免开坡口等技术,实现大电流、高速、低热输入的连续焊接,大幅提高焊接效率;双(多)丝埋弧焊技术熔敷量大,热输入小,速度快,焊接效率及质量提升明显;免清根焊接技术通过采用陶瓷衬垫和优化坡口形式(如U型坡口),省略掉碳弧气刨工序,缩短焊接时长,减少焊缝熔敷量,同时可避免渗碳对板材力学性能的影响;免开坡口熔透焊技术采用单丝可实现t≤12mm板厚熔透焊接,采用双(多)丝可实现t≤20mm板厚熔透焊接,免除坡口加工工序;窄间隙焊接技术剖口窄小,焊丝熔敷填充量小,相比常规坡口角度焊缝可减少1/2~2/3的焊丝熔敷量,焊接效率提高明显,焊材成本降低明显,效率提高和能源节省的效益明显。

焊接工艺参数须按《钢结构焊接规范》GB50661要求,满足焊接工艺评定试验要求;承载静荷载结构焊缝和需疲劳验算结构的焊缝,须按《钢结构焊接规范》GB50661分别进行焊缝外观质量检验和内部质量无损检测;焊缝超声波检测等级不低于B级,母材厚度超过100mm应进行双面双侧检验。

所有钢结构工厂制作、现场安装的焊接。

国家体育中心、深圳平安金融中心、天津高银117大厦、天津周大福、南京金鹰商业广场等。

5.6 钢结构滑移、顶(提)升施工技术

滑移施工技术是在建筑物的一侧搭设一条施工平台,在建筑物两边或跨中铺设滑道,所有构件都在施工平台上组装,分条组装后用牵引设备向前牵引滑移(可用分条滑移或整体累积滑移)。结构整体安装完毕并滑移到位后,拆除滑道实现就位。滑移可分为结构直接滑移、结构和胎架一起滑移、胎架滑移等多种方式。牵引系统有卷扬机牵引、液压千斤顶牵引与顶推系统等。结构滑移设计时要对滑移工况进行受力性能验算,保证结构的杆件内力与变形符合规范和设计要求。

整体顶(提)升施工技术是一项成熟的钢结构与大型设备安装技术,它集机械、液压、计算机控制、传感器监测等技术于一体,解决了传统吊装工艺和大型起重机械在起重高度、起重重量、结构面积、作业场地等方面无法克服的难题。顶(提)升方案的确定,必须同时考虑承载结构(永久的或临时的)和被顶(提)升钢结构或设备本身的强度、刚度和稳定性。要进行施工状态下结构整体受力性能验算,并计算各顶(提)点的作用力,配备顶升或提升千斤顶。对于施工支架或下部结构及地基基础应验算承载能力与整体稳定性,保证在最不利工况下足够的安全性。施工时各作用点的不同步值应通过计算合理选取。

顶(提)升方式选择的原则,一是力求降低承载结构的高度,保证其稳定性,二是确保被顶(提)升钢结构或设备在顶(提)升中的稳定性和就位安全性。确定顶(提)升点的数量与位置的基本原则是:首先保证被顶(提)升钢结构或设备在顶(提)升过程中的稳定性;在确保安全和质量的前提下,尽量减少顶(提)升点数量;顶(提)升设备本身承载能力符合设计要求。顶(提)升设备选择的原则是:能满足顶(提)升中的受力要求,结构紧凑、坚固耐用、维修方便、满足功能需要(如行程、顶(提)升速度、安全保护等)。

滑移牵引力计算,当钢与钢面滑动摩擦时,摩擦系数取0.12~0.15;当滚动摩擦时,滚动轴处摩擦系数取0.1;当不锈钢与四氟聚乙烯板之间的滑靴摩擦时,摩擦系数取0.08。

整体顶(提)升方案要作施工状态下结构整体受力性能验算,依据计算所得各顶(提)点的作用力配备千斤顶;提升用钢绞线安全系数:上拔式提升时,应大于3.5;爬升式提升时,应大于5.5。正式提升前的试提升需悬停静置12小时以上并测量结构变形情况;相邻两提升点位移高差不超过2cm。

滑移施工技术适用于大跨度网架结构、平面立体桁架(包括曲面桁架)及平面形式为矩形的钢结构屋盖的安装施工、特殊地理位置的钢结构桥梁。特别是由于现场条件的限制,吊车无法直接安装的结构。

整体顶(提)升施工技术适用于体育场馆、剧院、飞机库、钢连桥(廊)等具有地面拼装条件,又有较好的周边支承条件的大跨度屋盖钢结构;电视塔、超高层钢桅杆、天线、电站锅炉等超高构件;大型龙门起重机主梁、锅炉等大型设备等。

昆明新机场航站楼,武汉火车站中央站房,北京华能大厦,天津嘉里中心酒店,哈尔滨万达茂滑雪乐园,成都双流国际机场T2航站楼。

鄂尔多斯东胜体育中心(2608t),海航美兰机场2号机库(2010t),西飞公司369号厂房(1967t),武汉国际博览中心洲际酒店(1500t),上海金虹桥国际中心(1700t),西藏会展中心(1250t),河南建设大厦(1440t),天津和平中心桅杆。

5.7 钢结构防腐防火技术

在涂装前,必须对钢构件表面进行除锈。除锈方法应符合设计要求或根据所用涂层类型的需要确定,并达到设计规定的除锈等级。常用的除锈方法有喷射除锈、抛射除锈、手工和动力工具除锈等。涂料的配置应按涂料使用说明书的规定执行,当天使用的涂料应当天配置,不得随意添加稀释剂。涂装施工可采用刷涂、滚涂、空气喷涂和高压无气喷涂等方法。宜在温度、湿度合适的封闭环境下,根据被涂物体的大小、涂料品种及设计要求,选择合适的涂装方法。构件在工厂加工涂装完毕,现场安装后,针对节点区域及损伤区域需进行二次涂装。

近年来,水性无机富锌漆凭借优良的防腐性能,外加耐光耐热好、使用寿命长等特点,常用于对环境和条件要求苛刻的钢结构领域。

防火涂料分为薄涂型和厚涂型两种,薄涂型防火涂料通过遇火灾后涂料受热材料膨胀延缓钢材升温,厚涂型防火涂料通过防火材料吸热延缓钢材升温,根据工程情况选取使用。

钢结构防火涂层不应有误涂、漏涂,涂层应闭合,无脱层、空鼓、明显凹陷、粉化松散和浮浆等外观缺陷,乳突已剔出;保护裸露钢结构及露天钢结构的防火涂层的外观应平整,颜色装饰应符合设计要求。

(1)防腐涂料涂装技术指标

当钢结构处在有腐蚀介质或露天环境且设计有要求时,应进行涂层附着力测试,可按照现行国家标准《漆膜附着力测定法》(GB 1720)或《色漆和清漆漆膜的划格试验》(GB/T 9286)执行。在检测范围内,涂层完整程度达到70%以上即为合格。

(2)防火涂料涂装技术指标

钢结构防火材料的性能、涂层厚度及质量要求应符合《钢结构防火涂料通用技术条件》(GBl4907)和《钢结构防火涂料应用技术规程》(CECS24)的规定和设计要求,防火材料中环境污染物的含量应符合《民用建筑工程室内环境污染控制规范》(GB 50325)的规定和要求。

钢结构防火涂料生产厂家必须有防火监督部门核发的生产许可证。防火涂料应通过国家检测机构检测合格。产品必须具有国家检测机构的耐火极限检测报告和理化性能检测报告,并应附有涂料品种、名称、技术性能、制造批量、贮存期限和使用说明书。在施工前应复验防火涂料的黏结强度和抗压强度。防火涂料施工过程中和涂层干燥固化前,环境温度宜保持在5~38℃,相对湿度不宜大于90%,空气应流通。当风速大于5m/s,或雨天和构件表面有结露时,不宜作业。

钢结构防腐涂装技术适用于各类建筑钢结构。

薄涂型防火涂料涂装技术适用于工业、民用建筑楼盖与屋盖钢结构;厚涂型防火涂料涂装技术适用于有装饰面层的民用建筑钢结构柱、梁。

广州东塔、无锡国金、武汉中心、武汉机场T3航站楼、深圳平安金融中心、武汉国际博览中心等。

5.8 钢与混凝土组合结构应用技术

型钢与混凝土组合结构主要包括钢管混凝土柱,十字型、H型、箱型、组合型钢混凝土柱,钢管混凝土叠合柱,小管径薄壁(<16mm)钢管混凝土柱,组合钢板剪力墙,型钢混凝土剪力墙,箱型、H型钢骨梁,型钢组合粱等。钢管混凝土可显著减小柱的截面尺寸,提高承载力;型钢混凝土柱承载能力高,刚度大且抗震性能好;钢管混凝土叠合柱具有承载力高,抗震性能好同时也有较好的耐火性能和防腐蚀性能;小管径薄壁(<16mm)钢管混凝土柱具有钢管混凝土柱的特点,同时还具有断面尺寸小、重量轻等特点;组合梁承载能力高且高跨比小。

钢管混凝土组合结构施工简便,梁柱节点采用内环板或外环板式,施工与普通钢结构一致,钢管内的混凝土可采用高抛免振捣混凝土,或顶升法施工钢管混凝土。关键技术是设计合理的梁柱节点与确保钢管内浇捣混凝土的密实性。

型钢混凝土组合结构除了钢结构优点外还具备混凝土结构的优点,同时结构具有良好的防火性能。关键技术是如何合理解决梁柱节点区钢筋的穿筋问题,以确保节点良好的受力性能与加快施工速度。

钢管混凝土叠合柱是钢管混凝土和型钢混凝土的组合形式,具备了钢管混凝土结构的优点,又具备了型钢混凝土结构的优点。关键技术是如何合理选择叠合柱与钢筋混凝土梁连接节点,保证传力简单、施工方便。

小管径薄壁(<16mm)钢管混凝土柱具有钢管混凝土柱的优点,又具有断面小、自重轻等特点,适合于钢结构住宅的使用。关键技术是在处理梁柱节点时采用横隔板贯通构造,保证传力同时又方便施工。

组合钢板剪力墙、型钢混凝土剪力墙具有更好的抗震承载力和抗剪能力,提高了剪力墙的抗拉能力,可以较好地解决剪力墙墙肢在风与地震作用组合下出现受拉的问题。

钢混组合梁是在钢梁上部浇筑混凝土,形成混凝土受压、钢结构受拉的截面合理受力形式,充分发挥钢与混凝土各自的受力性能。组合梁施工时,钢梁可作为模板的支撑。组合梁设计时要确保钢梁与混凝土结合面的抗剪性能,又要充分考虑钢梁各工况下从施工到正常使用各阶段的受力性能。

钢管混凝土构件的径厚比D/t宜为20~135、套箍系数θ宜为0.5~2.0、长径比不宜大于20;矩形钢管混凝土受压构件的混凝土工作承担系数αc应控制在0.1~0.7;型钢混凝土框架柱的受力型钢的含钢率宜为4%~10%。

钢管混凝土特别适用于高层、超高层建筑的柱及其它有重载承载力设计要求的柱;型钢混凝土适合于高层建筑外框柱及公共建筑的大柱网框架与大跨度梁设计;钢混组合梁适用于结构跨度较大而高跨比又有较高要求的楼盖结构;钢管混凝土叠合柱主要适用于高层、超高层建筑的柱及其它有承载力要求较高的柱;小管径薄壁钢管混凝土柱适用于多高层住宅。

世纪名城3#、4#楼施工组织设计北京中国尊大厦、天津高银117大厦、深圳平安金融中心、福建省厦门国际中心、重庆嘉陵帆影、郑州绿地中央广场、福州市东部新城商务办公中心区、杭州钱江世纪城人才专项用房。

5.9 索结构应用技术

进行索结构设计时,需要首先确定索结构体系,包括结构的形状、布索方式、传力路径和支承位置等;其次采用非线性分析法进行找形分析,确定设计初始态,并通过施加预应力建立结构的强度与刚度,进行索结构在各种荷载工况下的极限承载能力设计与变形验算;;然后进行索具节点、锚固节点设计;最后对支承位置及下部结构设计。

(2)索结构的施工和防护

索结构的预应力施工技术可分为分批张拉法和分级张拉法。分批张拉法是指:将不同的拉索进行分批,执行合适的分批张拉顺序工程测量施工工艺,以有效的改善张拉施工过程中结构中的索力分布,保证张拉过程的安全性和经济性。分级张拉法是指:对于索力较大的结构,分多次张拉将拉索中的预应力施加到位,可以有效的调节张拉过程中结构内力的峰值。实际工程中通常将这两种张拉技术结合使用。

目前索结构多采用定尺定长的制作工艺,一方面要求拉索具有较高的制作精度,另一方面对拉索施工过程中的夹持和锚固也提出了较高的要求。索结构的夹持构件和索头节点应具有高强度/抗变形的材料属性,并在安装过程中具有抗滑移和精确定位的能力。

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