CH2鋼結構工程施工階段設計.ppt

1、鋼結構工程施工階段設計,施工階段設計的內容 施工階段荷載的取值 施工階段分析 結構預變形 施工詳圖設計,內 容,第1部分 施工階段設計的內容,1 施工階段的結構分析和驗算 施工階段模擬分析 臨時支承結構 施工措施設計 2 結構預變形設計 預調值計算 預調值工藝設計 3 施工詳圖設計 節(jié)點設計 施工詳圖繪制,第2部分 施工階段荷載的取值,1 恒載： 自重、預應力等，其標準值按實際計算； 按施工進度逐步施加。 2 活荷載： 施工堆載、操作人員和小型工具重量等，其標準值可按實際計算； 高層鋼結構樓面施工活荷載宜取0.61.2kN/m2 。組合樓板設計與施工規(guī)范CECS273：2010和高鋼規(guī)規(guī)定取1

2、.0kN/m2。 3 風荷載： 根據工程所在地和實際施工情況，可按不小于10年一遇風壓取值，風荷載的計算應按現行國家標準建筑結構荷載規(guī)范GB 50009執(zhí)行；當施工期間可能出現大于上述風壓值時，應考慮應急預案。 風荷載分為施工工作狀態(tài)風荷載和非施工工作狀態(tài)，是考慮了結構施工的特點，當處于工作狀態(tài)風荷載時，施工人員可以進行施工操作，當處于非工作狀態(tài)風荷載時，施工人員應停止操作，而結構本身可根據需要決定是否加固，以保證安全。施工工作狀態(tài)風荷載與施工設備運行的最大風速相對應。當對施工期內可能出現的極端風速也考慮應急預案，確保結構安全。,4 雪荷載： 取值和計算應按現行國家標準建筑結構荷載規(guī)范GB 5

3、0009執(zhí)行； 覆冰荷載： 取值和計算應按現行國家標準高聳結構設計規(guī)范GB 50135執(zhí)行； 6 起重設備和其他設備荷載： 標準值宜按設備產品說明書取值；,7 溫度作用： 按當地氣象資料所提供的溫差變化計算；結構由日照引起向陽面和背陽面的溫差宜按現行國家標準高聳結構設計規(guī)范GB 50135執(zhí)行；,第3部分 施工階段分析,需要進行施工階段分析的情況： 施工方法對內力和變形產生較大影響； 施工順序對結構的內力和變形產生較大影響； 3 設計文件有特殊要求時。 具體的建筑結構為： 1 豎向結構構件壓縮變形或差異壓縮變形較為顯著的、建筑高度不小于200m的超高層建筑。 2 單跨跨度不小于60m的大跨結構

4、。 3 施工過程中結構或局部構件與一次整體成型結構分析受力狀態(tài)存在較大差異，且可能存在不利狀態(tài)的結構。 4 考慮施工過程導致結構最終位形與設計目標位形存在較大差異的結構。 5 建設單位認為施工過程導致結構安全性存在隱患的結構。 施工階段分析的內容： 強度、穩(wěn)定性和剛度,驗算應力限值： 1 要求在設計文件中規(guī)定，結構驗算應力的大小要求在設計文件規(guī)定的限值范圍內，以保證結構安全； 2 當設計文件未提供驗算應力限值時，限值大小要求由設計單位和施工單位協商確定。 3 建議取值：原結構設計時，在相同荷載下的應力值；,對吊裝狀態(tài)的鋼構件或結構單元，宜進行強度、穩(wěn)定性和變形驗算，動力系數宜取1.11.4。

5、按起重設備分： 1 液壓千斤頂提升或頂升取1.1 2 穿心式液壓千斤頂鋼絞線提升取1.2 3 塔式重起機，拔桿吊裝取1.3 4 履帶式，汽車式起重機吊裝取1.4,臨時支承結構的拆除順序和步驟應通過分析和計算確定 通過分析和計算確定拆撐順序和步驟，其目的是為了使主體結構變形協調、荷載平穩(wěn)轉移、支撐措施的受力不超出預定要求和結構成形相對平穩(wěn)。為了有效控制臨時支撐的拆除過程，對重要的結構或柔性結構可進行拆撐過程的內力和變形監(jiān)測。 實際工程施工時可采用等比或等距的卸載方案，經對比分析后選擇最優(yōu)方案。,第4部分 結構預變形,規(guī)定：當在正常使用或施工階段因自重及其他荷載作用，發(fā)生超過設計文件或現行相關標準

6、規(guī)定的變形限值時，或設計文件對主體結構提出預變形要求時，應在施工期間對結構采取預變形。,1 預變形可按下列形式進行分類：根據預變形的對象不同，可分為一維預變形、二維預變形和三維預變形，如一般高層建筑或以單向變形為主的結構可采取一維預變形；以平面轉動變形為主的結構可采取二維預變形；在三個方向上都有顯著變形的結構可采取三維預變形。 根據預變形的實現方式不同，可分為制作預變形和安裝預變形，前者在工廠加工制作時就進行預變形，后者是在現場安裝時進行的結構預變形。 根據預變形的預期目標不同，可分為部分預變形和完全預變形，前者根據結構理論分析的變形結果進行部分預變形，后者則是進行全部預變形。,結構預變形值通

7、過分析計算確定，采用正裝法、倒拆法等方法計算。實際預變形的取值大小一般由施工單位和設計單位共同協商確定。 1 正裝法是對實際結構的施工過程進行正序分析，即跟蹤模擬施工過程，分析結構的內力和變形。正裝迭代法計算預變形值的基本思路為：設計位形作為安裝的初始位形，按照實際施工順序對結構進行全過程正序跟蹤分析，得到施工成形時的變形，把該變形反號疊加到設計位形上，即為初始位形。類似迭代法，若結構非線性較強，基于該初始位形施工成形的位形將不滿足設計要求，需要經過多次正裝分析反復設置變形預調值才能得到精確的初始位形和各分步位形。 2 倒拆法與正裝法不同，是對施工過程的逆序分析，主要是分析所拆除的構件對剩余結

8、構變形和內力的影響。倒拆迭代法計算預變形值的基本思路為：根據設計位形，計算最后一施工步所安裝的構件對剩余結構變形的影響，根據該變形確定最后一施工步構件的安裝位形。如此類推，依次倒退分析各施工步的構件對剩余結構變形的影響，從而確定各構件的安裝位形。,體型規(guī)則高層鋼結構框架柱的預變形值（僅預留彈性壓縮量）可根據工程完工后的鋼柱軸向應力計算確定。 體型規(guī)則高層鋼結構每樓層柱段彈性壓縮變形,專項工藝設計： 指在加工階段為了達到預變形的目的，編制施工詳圖和制作工藝時所采取的技術措施，如： 1）對節(jié)點定位座標的調整； 2）構件加工長度的調整； 3）節(jié)點角度調整等； 專項方案設計通常是指在安裝階段為了達到預

9、變形的目的，在安裝現場編制的操作文件。 結構預變形控制值可根據施工期間的變形監(jiān)測結果進行修正。,第5部分 施工詳圖設計,主要內容：節(jié)點構造設計和施工詳圖繪制。 節(jié)點構造設計： 是按便于加工制作和安裝的原則，對構件的構造給予以完善，根據鋼結構設計施工圖提供的內力進行焊縫計算或螺栓連接計算確定連接板尺寸，并考慮運輸和安裝的能力確定構件的分段。,施工詳圖設計中要考慮的施工構造、施工工藝等，主要包括： 1 封閉或管截面構件應采取相應的防水或排水構造措施；混凝土澆筑或雨季施工時，水容易從工藝孔進入箱型截面內或直接聚積在構件表面低凹處，采取措施，以防止構件銹蝕冬季結冰構件脹裂，構造措施要求在結構設計施工圖

10、中繪出； 2 鋼管混凝土結構柱底板和內隔板應設置混凝土澆筑孔和排氣孔，必要時可在柱壁上設置澆筑孔和排氣孔。排氣孔的大小、數量和位置滿足設計文件及相關規(guī)定的要求；矩形鋼管混凝土結構技術規(guī)程CECS 159規(guī)定，內隔板澆筑孔徑不應小于200mm，排氣孔孔徑宜為25mm； 3 構件加工和安裝過程中，根據工藝要求設置的工藝措施，以保證施工過程裝配精度、減少焊接變形等； 4 管桁架支管可根據制作裝配要求設置對接接頭；5 鑄鋼節(jié)點的鑄造工藝要求； 6 安裝用的連接板、吊耳等宜根據安裝工藝要求設置，在工廠完成；安裝用的吊裝耳板要求進行驗算，包括計算平面外受力；7 與索連接的節(jié)點，應考慮索張拉工藝的構造要求；8 桁架等大跨度構件的預起拱；9 構件的分段分節(jié)。,鋼構件重量應在鋼結構施工詳圖中計算列出，鋼板零部件重量宜按矩形計算、焊縫重量宜以焊接構件重量的1.5%計算。,施工詳圖的深度： 1）國家建筑標準設計圖集鋼結構設計制圖深度和表示方法03G102中規(guī)定了，鋼結構工程施工詳圖包括圖紙目錄、施工詳圖設計總說明、構件布置圖、