管桁架结构制作与安装施工工艺

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客运中心管桁架的结构设计

第19卷第3期宁波大学学报(理工版)V ol.19 No.3 2006年9月JOURNAL OF NINGBO UNIVERSITY ( NSEE ) Sept. 2006 文章编号:1001-5132(2006)03-0330-04 客运中心管桁架的结构设计 邬吉吉华1,2,何丽波2,许国平2,周泓2,刘中华3 (1.同济大学土木工程学院,上海 200092;2.宁波市建筑设计研究院科研所,浙江宁波 315012;3.浙江精工钢结构有限 公司,浙江绍兴 312000) 摘要:根据空间有限元建模计算,探讨了多跨的钢管桁架结构体系的天台客运中心候车大厅屋盖的结构布置、计算模型的对比. 分析表明采用倒三角形截面的管桁架在平面外稳定性较弱,在设计中应通过增设横向和纵向支撑来形成几何不变体系,否则应进行平面外的稳定分析. 管桁架的设计计算应考虑与下部结构共同作用,同时应反映施工对结构内力的影响. 管桁架的计算模型中采用刚性节点与弹性节点对内力的影响不大. 关键词:管桁架;结构设计;有限元 中图分类号:TU318+.1文献标识码:A 在大跨空间结构中采用空间管桁架是种合理经济的结构形式. 空间管桁架的自身刚度大,用钢量小,施工方便,可单制作,适用于复杂多变的建筑形式,并具有明快的结构传力方式[1-5]. 天台客运中心是浙南地区重要的交通枢纽,总建筑面积为15000m2. 采用造型新颖的园弧形屋面来寓意天台人民不断开拓进取的时代精神. 主体结构由候车大厅和售票大厅组成,总高度为20.37m. 东西长112.2m. 南北宽48.6m. 其中候车大厅平面尺寸112m×51m,柱距9m,下部结构采用钢筋混凝土现浇框架. 抗震等级为三级屋面为纵向园弧坡面. 工程设计的使用年限为50年. 建筑物重要类别为丙类建筑. 建筑结构的安全等级为二级. 钢结构的耐火等级为二级. 天台抗震设防烈度为6度. 基本风压为0.4kn/m2,雪压为0.5kn/m2. 地面粗糙度为B类,建筑物场地类别三类. 1结构体系布置 经多种方案比较,候车大厅屋面决定采用空间管桁架结构体系. 其承重主要由钢桁架、屋盖支撑体系以及钢檩条组成,如图1和图2所示. 根据建筑柱网布置,钢桁架ZHJ共计12,间距9m,采用三跨连续的倒三角形截面的钢管桁架. 其跨度分别为15m、27m、4.8m,支承于钢筋混凝土柱上,并向两侧各悬挑3m、6m. 倒三角形截面桁架的高和上边宽均为 1.5m. 钢桁架上、下弦杆选用较大外径和壁厚的圆钢管. 从钢管节点的构造来保证弦杆外径大于腹杆外径,弦杆壁厚大于腹杆壁厚. 按等间距 1.5m错位布置上、下弦杆节点来实现弦杆与腹杆以及腹杆轴线间的夹角大于30o. 同时在钢桁架承受较大横向荷载的支座部位纵向和横向进行了加强. 在本工程中上弦杆为2根φ203 收稿日期:2006-03-28. 基金项目:中国博士后科学基金(2005037512). 作者简介:喆 邬华(1971-),男,上海人,博士后,高级工程师,主要研究方向:大跨钢结构、预应力混凝土结构等. E-mail:wuzhehua@https://www.360docs.net/doc/3b13632882.html,

廊道桁架制作安装及方案

天山铝业氧化铝输送栈桥钢结构制作安装施工方案 一、工程概况 栈桥钢结构包括钢柱和钢通,钢柱为双支腿和四支腿,钢柱中最重的约40t高度为28米,最高为36m重量为23吨。钢通廊共分为5个区域,A 区(A1-A4)、B区(B1-B6)、C区(C1-C8)、D区(D1-D8)、E区(E1-E2)。其中A1和B1、C1和D1、C2和D2、C3和D3共一条通廊为双皮带机通廊,其它区为单皮带机通廊。A1区安装斜度为5°,E区安装斜度为16°其余角度均约为1°。单皮带机通廊垂直高度为3.5m,宽3.5m,双皮带机通廊垂直高度为3.5m,宽6.0m。钢板仓通廊安装底标高最高为41.8m,跨电解车间屋面长度最长的一榀为46m,其重为30t。 考虑到构件较长,现场运输困难,部分钢柱和钢桁架只能在现场进行拼装,加上该处工作面形成比较晚,因此栈桥的吊装存在着工期紧、工程量大、现场场地狭窄、吊装构件跨度大、吊装区域建筑物多、有磁场施焊难度大等诸多困难。 二、执行的规范、规程及标准 3.1、钢结构工程施工质量验收规范(GB50205-2001); 3.2、门式刚架轻型房屋钢结构技术规程(CECS102-2002); 3.3、埋弧焊用碳钢焊丝和焊剂(GB/T5293-1999); 3.4、结构用高频焊接薄壁H型钢(JB/T137-2001); 3.5、建筑钢结构焊接规程(GBJ81-91); 3.6、钢结构用高强大六角螺栓、螺母、垫圈与技术条件(GBT1228-1231-91); 3.7、熔化焊用钢丝(GB/T14957-94)。 三、施工工艺流程图 钢柱制作安装:材料及工机具准备→放样、下料→矫正→钢柱分段制作(含标记、涂装)→基础复测→基础底部进行二次找平→钢柱分段运输至现场→钢柱吊装就位→找正、焊接→二次灌浆→验收交工 钢通廊的制作安装:材料及工机具准备→放样、下料→矫正→钢桁架分片制作、编号→构件运输、堆放→构件现场组对拼装→通廊整体吊装→现场焊接构件→防腐涂漆→验收交工 四、施工准备

管桁架结构制作与安装施工工艺 (1)

钢管桁架结构制作与安装施工工艺 1 一般规定 适用范围 本施工工艺规程适用于大型体育场馆、公共建筑和各种用圆管、矩管作为骨架构成各类形状的空间结构的建筑物以及构筑物。 编制依据的标准与规范 优质碳素结构钢GB/T699—1999 普通碳素结构钢GB/T700—1998 低合金高强度结构钢GB/T1591—1994 一般工程用铸造碳素钢GB 5576—1997 铸件尺寸差GB 6414—86 结构用冷弯空心型钢GB/T6728—1986 铸钢件超声探伤方法及质量评级方法GB 7233—87 焊接结构用碳素钢铸件GB/T7659—1987 结构用无缝管GB/T8162—1999 铸件重量公差GB/T11351—89 直缝焊管GB/T13793—1992 结构用不锈钢无缝钢管GB/T14975—1994 钢结构工程施工质量验收规范GB 50205—2001 建筑工程施工质量验收统一标准GB 50300—2001 建筑钢结构焊接技术规程JGJ 81—2002 合金钢铸件JB/ZQ4297—1986 铸件质量分等通则JB/JQ82001—90 材料要求

管桁架使用的管材、板材、焊材、铸钢,除材料牌号、型号规格和质量等级应符合相应设计文件的要求,还必须符合下述规定: 1管材 1) 材质:必须符合《优质碳素结构钢》GB/T699—1999、《普通碳素结构钢》GB/T700—1998、《低合金高强度结构钢》GB/T1591—1994和《结构用不锈钢无缝钢管》GB /T14975—1994的规定; 2) 型材规格尺寸及其允许偏差:矩管必须符合《结构用冷弯空心型钢》GB/T6728—1986标准规定,无缝钢管必须符合《结构用无缝管》GB/T8162—1999标准规定,焊管必须符合《直缝焊管》GB/T13793—1992标准规定,不锈钢无缝钢管必须符合《结构用不锈钢无缝钢管》GB/T14975—1994标准规定。 2 板材 1) 材质:必须符合《普通碳素结构钢》GB/T700—1998和《低合金高强度结构钢》GB/T1591—1994标准的规定; 2) 规格尺寸和允许偏差:必须符合《碳素结构钢和低合金钢热轧厚板和钢带》GB /T3274—1988和《热轧钢板和钢带的尺寸、外形、重量及允许偏差》GB/T709—1988标准规定。 3 焊材 1) 焊条:分别应符合《碳钢焊条》GB/T5117—1995、《低合金钢焊条》GB/T5118—1995和《不锈钢焊条》GB/T983—1995标准规定; 2) 焊丝分别应符合《熔化焊用钢丝》GB/T14957、《气体保护电弧焊用碳钢、低合金钢焊丝》GB/T8110、《碳钢药芯焊丝》GB/T10045、《低合金钢药芯焊丝》GB/T17493标准规定。 3) 焊剂分别应符合《碳素结构钢埋弧焊用焊剂》GB5293、《低合金钢埋弧焊用焊剂》GB/T12470标准规定。

管桁架结构制作安装施工工艺备课讲稿

管桁架结构制作安装 施工工艺

管桁架结构制作安装 施工工艺

钢管桁架结构制作与安装施工工艺 1 一般规定 1.1适用范IU 木施I:工艺规程适用于大空体有场馆、公共建筑和各种用@1當矩管作为1??架构成乞类形状的空何结构的建筑物以及构筑物. 1.2编制依抓的杯准与规范 优质碌素结枸钢GB/T699—1999 普通礙素结构制GB ; T70O-1998 低合金馬强度结构钢GB T1591—19£>! -般工程用铸造碳素钢GB 5576—1997 铸件尺寸差GB &I11—86 结构用冷巧空心型钢GB/T6728—1986 铸;超声探伤方法及质吊评级方広GB 7233-87 炸接结枸用碳素制铸件GB,T7659-1987 结构用无缝符GB/T8162—1999 铸件重址公差GB T11351-89 ri缝焊管GB/T13793—1992 结构用不锈钢无縫钢管GB/T11975—1991 傅结构L程施门贡戢脸收规范CB 50205—2001 建筑1?程施1:质眾蛉收统一标准GB 50300—2001 建筑钢结构焊接技术规程JCJ 81—2002 合金钢铸件JB/ZQ1297 1986 铸件质童分等通则JB/JQ82001—90 13材料藝求 管桁架使川的管材、板材、埠材、铸制,除材料牌号、型号规格和质星等级应符合相应设汁文件的耍求.还必须符合下述规定: 1管材 1)材质:必须符合G优质碳素结构tmGBT699—1999、《普通破素结构钢》GB

管桁架设计总结

主要参考资料:《空间网格结构技术规程》 《荷载规范》尤其是风荷载,雪荷载 《钢结构连接节点设计手册》计算屋盖支座 一、选型:参见《空间网格结构技术规程》第三章3.1到3.5节 其中:网架的高跨比可取1/10—1/18;网架在短向跨度的网格数不宜小于5;确定网格尺寸时,宜使相邻杆件间的夹角大于45度,且不宜小于30°。 二、结构计算 1.《空间网格结构技术规程》4.1.1空间网格结构应进行重力荷载及风荷载作用下的位 移、内力计算。并应根据具体情况,对地震、温度变化、支座沉降及施工安装荷载等作用下的位移、内力计算。 2.应该考虑荷载: 1)风荷载:注意体形系数的选取。《空间网格结构技术规程》4.1.3对于基本自振周期大于0.25s的空间网格结构,宜进行风振计算。参考《荷载规范》8.4.3 风荷载主要考虑垂直桁架方向,平行桁架方向。 对于风荷载还应该考虑:当风吸力作用于屋盖时,传递到节点荷载上的向上的 合力应小于屋盖自重。 2)雪荷载:雪荷载的主要问题是屋面积雪分布系数参考《荷规》表7.2.1. 3)积水荷载:根据桁架的整体形势,考虑檐口高度以符合积水荷载与雪荷载的大小,并按较大值选取荷载不至于屋面。 4)温度作用:《空间网格结构技术规程》4.2.4中可不考虑温度变化引起的内力条件;若要考虑温度作用,参数考虑《荷规》第九章。 5)地震作用: a).《抗规》10.2节10.2.6下列屋盖结构可不进行地震作用计算,但应符合本节 有关的抗震措施要求: 1.7度时,矢跨比小于5的单向平面桁架和单向立体桁架结构可不进行沿桁架的 水平向以及竖向地震作用计算。 2.7度时,网架结构可不进行地震作用计算。 另参考《空间网格结构技术规程》4.4节 b). 《空间网格结构技术规程》4.4.8 当采用振型分解反应谱法进行空间网格结 构地震效应分析时,对于网架结构宜至少取前10~15个振型,对于网壳结构宜 至少取前25~30个振型,以进行效应组合。 《空间网格结构技术规程》4.4.10 在进行结构地震效应分析时,对于周边落地 的空间网格结构,阻尼比可取0.02,;对设有混凝土结构支撑体系的空间网格结 构,阻尼比可取0.03. 三、模型建立及计算:3D3S 1.当不是采用3D3S的模板建模时(自己手动建模),软件不能自动分辨模型中的“上 弦”、“下弦”、“撑杆”等杆件类型,要用户自己定义,可采用“构件属性”菜单中“定义层面或轴线号”命令定义杆件类型; 2.定义单元计算长度:定义单元时,计算长度取0,程序会自动寻找计算长度。软件 对空间框架结构自动寻找无支撑长度,并按规范自动计算两个方向的计算长度。对普通屋架定义了常见的平面内外计算长度。对平面框架的平面内计算长度(绕3轴)

桁架结构分析

2013-2014年度学生研究计划(SRP)“桁架结构模型结构优化及试验” 结题论文 姓名骆辉军 学院土木与交通学院 专业土木工程(卓越全英班) 学号 201230221450 指导老师范学明 时间 2014年10月

一.实验背景 随着科学技术的发展和计算机软件技术的应用,应用相关的软件来进行桁架结构模型的优化已经可以成为现实。桁架结构中的桁架指的是桁架梁,是格构化的一种梁式结构。桁架结构常用于大跨度的厂房、展览馆、体育馆和桥梁等公共建筑中。由于大多用于建筑的屋盖结构,桁架通常也被称作屋架。在桥梁结构中,桁架结构也应用广泛。只受结点荷载作用的等直杆的理想铰结体系称桁架结构。它是由一些杆轴交于一点的工程结构抽象简化而成的。合理地设计桁架结构,就能够最大限度地利用材料的强度,起到减轻桁架重量,节省材料的目的,从而也能为工程实际应用提供相关的依据和参考。 但桁架的结构模型形式千变万化,仅仅从理论上分析桁架的受力特征和破坏特征,而不进行相应的试验研究是无法取得实质性的进展的。正是基于这样一个原则,我们需要在理论研究的基础上通过试验来优化桁架的结构模型,在各式各样的桁架结构中挑选出受力合理的结构,最大限度地使材料的强度得以利用。 研究桁架结构模型优化的意义 桁架结构中,各杆件受力均以单向拉、压为主,通过对上下弦杆和腹杆的合理布置,可适应结构内部的弯矩和剪力分布。由于水平方向的拉、压内力实现了自身平衡,整个结构不对支座产生水平推力。结构布置灵活,应用范围非常广。桁架梁和实腹梁(即我们一般所见的梁)相比,在抗弯方面,由于将受拉与受压的截面集中布置在上下两端,增大了内力臂,使得以同样的材料用量,实现了更大的抗弯强度。在抗剪方面,通过合理布置腹杆,能够将剪力逐步传递给支座。这样无论是抗弯还是抗剪,桁架结构都能够使材料强度得到充分发挥,从而适用于各种跨度的建筑屋盖结构。更重要的意义还在于,它将横弯作用下的实腹梁内部复杂的应力状态转化为桁架杆件内简单的拉压应力状态,使我们能够直观地了解力的分布和传递,便于结构的变化和组合。 由于杆件之间的互相支撑作用,且刚度大,整体性好,抗震能力强,所以能够承受来自多个方向的荷载。而且具有结构简单,运输方便等优点,其应用于各个工程领域。古代木构建筑,而今的2008北京奥运会的主体育馆鸟巢;太空中的大型可展天线,地面上的跨海大桥,随处都可见到桁架的身影。由于桁架的结构模型千变万化,不同的桁架结构形式对桥梁或者屋架的受力特征有很大的影响,因而,研究桁架结构模型的优化具有重大的意义。 二.实验的相关资料 1.桁架结构的常见构造方式 桁架指的是桁架梁,是格构化的一种梁式结构,即一种由杆件彼此在两端用铰链连接而成的结构。桁架由直杆组成的一般具有三角形单元的平面或空间结构,桁架杆件主要承受轴向拉力或压力,从而能充分利用材料的强度,在跨度较大时可比实腹梁节省材料,减轻自重和增大刚度。由于大多用于建筑的屋盖结构,桁架通常也被称作屋架。 桁架结构常用于大跨度的厂房、展览馆、体育馆和桥梁等公共建筑中。其主要结构特点在于,各杆件受力均以单向拉、压为主,通过对上下弦杆和腹杆的合理布置,可适应结构内部的弯矩和剪力分布。由于水平方向的拉、压内力实现了自身平衡,整个结构不对支座产生水平推力。结构布置灵活,应用范围非常广。桁架梁和实腹梁(即我们一般所见的梁)相

高层建筑结构转换层

高层建筑结构转换层 层建筑的发展趋势,既集吃、住、办公、娱乐、购物、停车为一体的综合建筑。由于空间功能的复杂化,使得建筑结构也随之变化。为了适应上部小空间下部大空间的功能需要,需在两种结构的交接部位设置过渡结构,也就是转换层。因高层建筑结构的多样性,转换层也呈现多种形式。 关键词:高层结构转换层多样 在我国高层建筑发展的早期阶段,所设计建造的高层建筑大都为单一用途,例如高层住宅、高层旅馆、高层办公楼等。近年来高层建筑发展迅速,建筑朝体型复杂、功能多样的综合性方向发展,因而相应的结构形式也复杂多样。后来陆续开始在高层住宅底层设置生活福利设施,并且开始大量兴建集吃、住、办公、购物、停车等为一体的多功能综合性高层建筑,尤其是在城市主干道两侧,并已成为现代高层建筑的一大趋势。 高层建筑功能综合化的优点: (1)将各种使用功能的建筑单元集中布置并上下组合在一起,使用上更方便省时,为人们提供良好的生活环境和工作条件,适应现代社会高效率、快节奏生活的需要; (2)集中紧凑的建筑布置,达到建筑面积最高利用率,相应集中紧凑的管道线路,有利于节约建设投资及减少能源消耗,也有利于物业管理,

节约管理经费; (3)可减少建筑占地面积,节约土地费用,增加城市的绿化面积。一、多功能综合性高层建筑结构体系的特点 从建筑使用功能而言,在设计中,通常将大柱网的购物商场、餐厅、娱乐设施设于多功能综合性高层建筑的下层部分,而将较小柱网、较小开间的住宅、公寓、旅馆、办公功能的建筑设于中、上层部分。这种建筑使用功能的特点相应决定了多功能综合性高层建筑结构体系的特点。由于不同建筑使用功能要求不同的空间划分布置,相应地,要求不同的结构形式,如何将他们之间通过合理地转换过渡,沿竖向组合在一起,就成为多功能综合性高层建筑结构体系的关键技术。这对高层建筑结构设计提出了新的问题,需要设置一种称为转换层的结构形式,来完成上下不同柱网、不同开间、不同结构形式的转换,简单地说,就是上下两层的结构不一样,必需设置一个转换层来承上启下。结构上的转换层概念,主要是指在整个建筑结构体系中,合理解决竖向结构的突变性转化和平面的连续性变化的结构单元体系。它在主要满足结构安全功能要求的同时,多数情况下解决一些特殊技术性建筑功能要求。比如在结构转换层空间内布置管道、设备等等。这种转换层广泛应用于剪力墙结构及框架剪力墙等结构体系中。 二、转换层的类型及其工程实例 按照不同的结构转换功能,转换层可分为三种类型: 1、高层建筑上层与下层的结构形式不同,通过转换层完成其从上层至下层不同结构形式的变化。

桁架结构优化设计

桁架结构优化设计 一般所谓的优化,是指从完成某一任务所有可能方案中按某种标准寻找最佳方案。结构优化设计的基本思想是,使所设计的结构或构件不仅满足强度、刚度与稳定性等方面的要求,同时又在追求某种或某些目标方面(质量最轻,承载最高,价格最低,体积最小)达到最佳程度。 对于图1-1的结构,已知L=2m,x b=1m,载荷P=100kN,桁架材料的密度r=7.7x10-5N/mm3,[δt]=150Mpa,[δc]=100Mpa,y b的范围:0.5m≦y b≦1.5m。 图1-1 桁架结构 设计变量与目标函数(质量最小)

预定参数(设计中已确定,设计者不能任意修改的量):L , x b ,P ,r ,[δt ] ,[δc ] 设计变量(可由设计者调整的量)y b ,A 1,A 2 约束条件(对设计变量的约束条件) (1) 强度条件约束(截面、杆件的强度) (2) 几何条件约束(B 点的高度范围) 目标函数:桁架的质量W (最小) 解:1. 应力分析 0sin sin 02112=--=∑θθN N F x 0cos cos 02112=---=∑P N N F y θθ 由此得: )sin(sin 2111θθθ+= p N ) sin(sin 212 2θθθ+- =p N 由正弦定理得: l y l x p N B B 2 1) (2 -+=

l y x p N B B 2 22 += 由此得杆1和2横截面上的正应力 1 2 1) (2 lA y l x p B B -+= σ 2 2 22 lA y x p B B += σ 2.最轻质量设计 目标函数(桁架的质量) ))((2 2 2 1 2 2 B B y x A y l x A W B B ++-+=γ (1-1) 约束条件 [][]? ? ? ?? ????? ????≤+≤-+c B t B lA y x p lA y l x p B B σσ2 2 1 2 22 ) ( (1-2) 0.5≦y b ≦1.5(m ) (1-3) (于是问题归结为:在满足上述约束条件下,确定设计变量y b ,A 1,A 2,使目标函数W 最小。) 3.最优解搜索 采用直接实验法搜索。首先在条件(1-3)所述范围内选取一系列y b 值,由强度条件(1-2)确定A 1与A 2,最后根据式(1-2)计算相应W ,在y b -W 曲线中选取使W 最小的y b 与相应的A 1与A 2,即为本问题的最优解。 4.利用MA TLAB 编程 (1)分析目标函数和约束条件

浅析高层建筑桁架转换层结构设计

浅析高层建筑桁架转换层结构设计 发表时间:2019-07-30T11:57:40.153Z 来源:《基层建设》2019年第14期作者:黄桂生 [导读] 摘要:复杂的建筑结构常常需要采用结构转换层来完成上、下层建筑物结构的转换,一般结构层相比,转换层结构具有结构重量大、结构层刚度大、几何尺寸超大、受力复杂等特点。 身份证:45252819750527XXXX 摘要:复杂的建筑结构常常需要采用结构转换层来完成上、下层建筑物结构的转换,一般结构层相比,转换层结构具有结构重量大、结构层刚度大、几何尺寸超大、受力复杂等特点。这意味着转换结构组成了建筑物的主要构件,它们的设计是否合理、安全、经济对整个结构的安全性、结构造价、施工费用等有着重要的影响。通过时钢桁架转换层高层建设结构体系的工程实例的分析,从结构选型的确定等方面进行系统的研究。以得到一些对设计有实际指导意义的结论。 关键词:建筑工程;结构设计;转换层构造 在当前建筑结构设计过程中,为了更好的适合建筑物的各部楼层所体现的安全使用功能的需求,往往需要在各楼层之间布置转换层以消除楼层中间的较大差异。转换层的设置起到传承上部结构荷载,保持结构稳定的作用,是建筑结构中的重要部位,也是建筑结构设计的重点和难点。因此,深入探讨高层建筑转换层结构设计问题,对于促进我国民用高层建筑的发展具有一定的现实意义。 1.转换层高层建筑结构的构造要求 结构设计不仅是对建筑物本身功能的设计,还关系到建筑物的建设成本,这就需要设计人员优化结构设计,降低建设成本。其优化目标就是实现建筑的本体功能性、安全性、经济性与环保性。为了实现这一目标,未来的从事结构设计者将遵循功能性、安全性、经济性、环保性四位一体的设计思路,真正实现未来建筑结构的优化升级,为人类提供一个更好的物质生存与发展环境。 转换层的结构应按“强化转换层及其下部、弱化转换层上部”的原则,使转换层上下主体结构的侧向刚度尽量接近,平滑过渡。抗震设计时。控制转换层上下主体的结构侧向刚度,当转换层设置在3层及3层以上时。其楼层侧向刚度尚不应小于相邻上部楼层侧向刚度的60%。将转换桁架置于整体空间结构中进行整体分析。此时,腹杆作为柱单元。上、下弦杆作为梁单元,按空间协同工作玻三维空间分析程序计算整体的内力和位移。计算时,转换桁架按实际杆件布置参与整体分析,但上、下弦杆的轴向刚度、弯曲刚度中应计入楼板的作用。整体结构计算需采用两个以上不同力学模型的程序进行抗震计算。还应进行弹性时程分析并宜采用弹塑性时程分析校核。转换层的结构设计中应按转换层“强斜腹杆,强节点”。桁架转换层上部框架结构接“强柱弱梁、强边柱弱中柱”的原则,以保证转换层的结构具有较好的延性,确保塑性饺在梁端出现,能够满足工程抗震的要求。转换桁架的相邻层楼板宜双向双层配筋,每个方向贯通钢筋的配筋率不宜小于0.25%,且在楼板边缘、孔洞边缘应结合边粱设置予以加强。转换桁架上、下弦杆的配筋应加上楼板平面内弯曲计算引起的附加钢筋。 2.转换层商层建筑结构实例分析 对于大跨度的钢桁架转换层结构的受力。各方面的影响因素较多,导致结构受力情况比较复杂,对它的受力影响因素进行探讨具有实际意义,可为实际工程的设计与施工提供理论依据。因此,通过对大跨度钢桁架转换层的受力影响因素进行分析,认识钢桁架转换层的受力特点。以期充分利用钢结构构件受力性能好的特点,使其承担较多的荷载作用。以调整端部混凝土结构的受力,减少混凝土结构的荷载作用,使整个结构体系的受力更为合理。下面结合工程实例分析高层转换桁架的受力影响因素及其受力特点,某高层建筑为地上24层,地下2层,总建筑面积72788m2,其中地上58300m2,地下14488m2。平面长92.1M,宽49M。结构檐口标高为108.80m,中间有电梯、楼梯、机房等的高层建筑。 2.1梁式转换与精架转换的比较确定 与最为常见的转换结构形式粱式转换相比,本例中转换粱的跨度很大而且上部荷载较大,采用梁式的转换结构,转换梁的截面必然很大,一方面导致转换梁下部空间无法再利用、自重大、配筋多、不经济等缺点;另一方面导致沿竖向结构质量和刚度分布在转换层的变化不连续。发生突变,对结构的整体抗震性能不利。因此,需要另一种形式的转换构件来解决这个问题,而转换桁架具有传力明确,传力途径清楚,虽构造和施工复杂,但转换桁架不仅为开洞和设置管道创造了条件,而且它们的位置与大小都有很大的灵活性,可以充分利用该转换层的建筑空间,而且桁架转换层的节间采用轻质建筑材料填充甚至可以外露不填充,有利于减轻结构的自重;转换桁架的抗侧力刚度比转换粱要小,也就是说。具有桁架转换层的高层建筑其质量和刚度的突变要比带转换粱的高层建筑缓和。因此带转换桁架的高层建筑其地震反应要比带转换梁的高层建筑小得多,由此可见,在本例工程的三层转换构件采用转换大粱的结构形式是不合适的,而采用转换桁架的结构形式将很好的避免了上述的多个问题且将节约混凝土用量近30%。将是一个较为合理正确的选择。 2.2转换桁架的具体形式的确定 在本例工程的三层转换构件采用确定桁架结构后,设计人员则需要进一步确定桁架的结构形式。根据前面的论述,转换桁架的结构形式有多种,但是根据本例工程的三层转换构件的具体情况,采用何种最合理的结构形式,则必须加以比较分析后方可确定。 2.2.1单层转换桁架与双层转换桁架的确定 采用精架结构作为高层建筑的转换构件时,一般情况是取出一层层高的高度作为转换桁架的高度。对于本项目,转换桁架位于结构的边缘,建筑师为了使转换桁架对于立面的影响降至最小,希望桁架仅在中庭设置,即取一层高度(4.00m)作为转换桁架的高度。在本例中各层的层高情况分别是:底层:6.44ml,二层:4.80m,三层以上:4.00mt,而结构的柱距为9.0m,若仅取4.00m为桁架高度时,在柱与柱之间必须另设一个桁架节点以保证桁架斜腹杆与水平弦杆的角度在合理的450~550之间。若取建筑的两层层高即8.00m为转换桁架的高度,则在柱与柱之间可以不必设置多余的桁架节点,使桁架的结构形式趋于简单。 2.2.2空腹桁架、斜杆桁架、无竖杆桁架的比较确定 作为高层建筑中的转换结构一桁架结构有如下的主要结构形式:空腹桁架、交叉斜杆桁架、无竖杆的交叉斜杆桁架。作为一种相对独立的结构形式,无论采用何种结构形式。应该说都是可以实现的。对于建筑师来说,空腹桁架如果在构件尺寸可以接受的条件下。当然是首选,当然,采用无竖杆的交叉斜杆桁架形式,结构上可以使桁架的构造节点趋于简单,在建筑师看来,也可以接受。 2.2.3单跨桁架与多跨桁架的确定 在确定了以交叉斜杆桁架作为本次项目的转换结构的结构形式后,结构工程师尚发现在这个计算模型中的框架柱的内力较大。作为抗震设计“强柱弱梁”的一般设计原则,框架柱中的内力相对越大,则在柱中率先出现塑性铰的可能性将越大。而在模型计算中同样可以发

关于转换桁架在高层建筑结构转换层中的应用

关于转换桁架在高层建筑结构转换层中的应用 摘要:本文对转换结构构件进行弹性有限元应力分析,经优化比选,改采用有粘结预应力转换桁架的结构转换方式,使得转换结构体系轻巧、合理。 关键词转换层,应力分析,转换桁架 1.工程概况 某工程总建筑面积约19000m2,建筑高度58.9m,地上十九层(第六层为设备及结构转换层,层高2.2m),地下一层(层高4.2m)。建筑场地类别为Ⅱ类,7度抗震设防,框架结构抗震等级按三级。因本高层建筑底部一至五层用作办公、会议用途,主要建筑开间尺寸为5.2m至6.9 m (图1),七至十九层为住宅用房,主要建筑开间为3-3.9m(图3),为充分满足住宅用房使用舒适度的要求。有效降低框架梁梁高,从而提高住宅用房房屋净高,在第七至十九层的住宅层故采用小柱距结构体系,利用第六层设备层作为结构转换层(图2),采用结构转换构件实现上、下结构体系的竖向转换。

2.转换构件应力分析及优化 在选择结构转换构件时,最初拟采用梁式转换,通过中国建科院SATWE电算软件进行试算,需支托的上部结构框架柱柱底内力,因需支托的框架柱最大柱底轴力设计值达3236.1kN,经试算,梁断面取430mm×1300mm(C35混凝土)即已达到受弯构件极限配筋率上限,为使结构转换构件具备足够的安全度,同时为了避免因采用该断面尺寸的深受弯构件,导致该结构转换层框架柱净高仅900mm(该结构转换层层高2.2m),在整个竖向结构体系中形成了一层极短的短柱层,对整个结构体系带来不利影响并对本层结构的设计、施工带来困难,为此,利用该结构转换层的整个层高,改采用450mmx2700mm深受弯梁,将该楼层上、下楼板粘连、整浇,避免了形成极短柱层,并提高了转换构件的竖向承载能力。

管桁架钢结构工程施工组织设计内容

管桁架钢结构工程施工组织设计内容 (一)工程概况 本工程是某·某华园(一期)钢结构工程,整个结构全部节点均由法兰盘连接。 1、工程难点、特点分析 难点: (1)主桁架构件长,部分桁架断面过大,运输困难,需在现场进行拼装; (2)跨度大,构件长,质量重,而作业条件受限制,施工难度大; (3)二榀桁架与柳叶弦杆组成的空间结构支撑于两点(下部砼柱),悬挑跨度大,在结构安装过程中单 榀侧向稳定性差; (4)部分柳叶弦杆支撑构件只能单件现场高空安装,安全隐患多; (5)钢结构仅为罩棚的骨架,本项工程承上启下,施工中需要与相关专业协调配合。 特点: (1)作业条件复杂,且工期紧,钢结构系统施工的同

时土建也在施工。看台及外侧部分土建工程大 部分已经施工完,构件需在场外拼装,大大的 增加了安装作业半径,因此,钢结构安装过程 中需引进大型吊机。 (2)部分杆件需煨弯,采用管管相贯连接节点及铸钢节点,对构件加工和安装提出更高的要求。 (二)建设地点及环境特征 某·某华园钢结构工程,坐落于河北省保定市。 (三)施工条件 ●施工场地已具备开工条件; ●施工所需水、电、电讯线路等,由总承包单位提供接 驳点; ●施工场地与公共道路通道已开通。 (四)项目管理特点及总体要求 某奥林匹克体育场跨度大、结构复杂、工期紧、质量要求高,土建、外围护多工种交叉作业,有大量高空作业等,施工难度大,安全隐患多。 根据以上特点,我公司将对本工程运用以前工程管理的成功经验,现场实行标准化管理,配合总包单位确保使本工程达到“省级文明示范工地”。我公司将坚持“诚信经营,

铸造精品,业主满意,发展自我”的质量方针,建优质工程,提供优质服务,使业主满意。 工程施工前,认真做好图纸深化设计,做好与土建工程的交接手续,为工程按时开工创造有利条件。 施工过程中,执行业主和监理工程师的指令和建议,配合总包单位的管理和协调。协助业主做好与有关部门的协调工作,积极主动地为使工程优质、高速建设提出各种合理化建议。及时汇报工程进展情况,密切与相关专业进行联系,尽力为其它专业的施工创造便利条件;发挥公司的技术优势,采用新技术、新工艺、新方法,保证工程质量和进度,节约成本。 工程竣工后,做好与后续施工单位的交接工作,做好轴线、标高、工程资料的移交工作。 在保修期,我公司严格执行用户回访保修制度,由公司用户服务组定期回访,认真听取业主意见,对存在的问题及时解决。

钢结构桁架设计计算书

renchunmin 一、设计计算资料 1. 办公室平面尺寸为18m ×66m ,柱距8m ,跨度为32m ,柱网采用封闭结合。火灾危险性:戊类,火灾等级:二级,设计使用年限:50年。 2. 屋面采用长尺复合屋面板,板厚50mm ,檩距不大于1800mm 。檩条采用冷弯薄壁卷边槽钢C200×70×20×2.5,屋面坡度i =l/20~l/8。 3. 钢屋架简支在钢筋混凝土柱顶上,柱顶标高9.800m ,柱上端设有钢筋混凝土连系梁。上柱截面为600mm ×600mm ,所用混凝土强度等级为C30,轴心抗压强度设计值f c =1 4.3N/mm 2 。 抗风柱的柱距为6m ,上端与屋架上弦用板铰连接。 4. 钢材用 Q235-B ,焊条用 E43系列型。 5. 屋架采用平坡梯形屋架,无天窗,外形尺寸如下图所示。 6. 该办公楼建于苏州大生公司所 属区内。 7. 屋盖荷载标准值: (l) 屋面活荷载 0.50 kN/m 2 (2) 基本雪压 s 0 0.40 kN/m 2(3) 基本风压 w 0 0.45 kN/m 2(4) 复合屋面板自重 0.15 kN/m 2(5) 檩条自重 查型钢表 (6) 屋架及支撑自重 0.12+0. 01l kN/m 28. 运输单元最大尺寸长度为9m ,高度为0.55m 。 二、屋架几何尺寸的确定 1.屋架杆件几何长度 屋架的计算跨度mm L l 17700300180003000=-=-=,端部高度取mm H 15000=跨中高度为mm 1943H ,5.194220 217700 150020==?+ =+=取mm L i H H 。跨中起拱高度为60mm (L/500)。梯形钢屋架形式和几何尺寸如图1所示。

钢结构管桁架工程量计算

浅谈工程量清单模式下钢结构工程中钢管的造价审核 近年来,我国经济有了突飞猛进的发展,随着经济的发展带来了建筑业的空前繁荣,一些大跨度、超高层建筑应运而生。建筑物中运用钢结构种类越来越多,目前世界上最高、最大的结构采用的都是钢结构,厂房、桥梁、住宅、工厂、仓库、体育馆、展览馆、超市等建筑也越来越广泛地运用钢结构。这也是钢结构自身具备如下良好的特点所决定的: 1.钢结构构件安装方便,受气候影响小; 2.施工过程中无需养护,施工工期短; 3.结构自重轻,抗震性能好; 4.外型美观,美化居住环境,布置灵活,建筑功能高; 5.符合环保和可持续发展要求,污染小,可回收再生。 下面将论述工程量清单模式下钢结构工程的造价审核流程及计算方式。 根据《建设工程工程量清单计价规范(GB50500-2008)》附录A(建筑工程工程量清单项目及计算规则)中第一项(实体项目)的A.6条(金属结构工程)工程量计算规则为:“按设计图示尺寸以质量计算。不扣除孔眼、切边、切肢的质量,焊条、铆钉、螺栓等不另增加质量,不规则或多边形钢板以其外接矩形面积乘以厚度乘以单位理论质量计算。”或“按设计图示尺寸以铺设水平投影面积计算。”(压型钢板楼板)或“按设计图示尺寸以铺挂面积计算。”(压型钢板墙板)。 以面积为计量单位的工程量计算规则比较简单,在此不再赘述。以质量为计量单位的工程量计算规则较为复杂,而其中以圆钢管的工程量计算方式最复杂,下面我将重点论述圆钢管的工程量计算方式。 首先,介绍一下钢结构中圆管的加工步骤: →→→→

→→→→ →→ 根据审核后的深化设计,以1∶1的比例绘出零件实样,并制作成轻而不易变形的样板;以样板为依据,在制作完成的钢管上划出实样,再将钢管按照要求的形状和尺寸进行切割。 《建设工程工程量清单计价规范(GB50500-2008)》的工程量计算规则主旨为计量形成工程验收的实体。目前一定比例的钢结构深化设计图纸所标注的尺寸为杆件的轴线相交尺寸,但副管并未伸入至主管内,仅冠至主管表面进行焊接,

空间桁架结构程序设计(Fortran)

空间桁架静力分析程序及算例1、变量及数组说明 输入数据 控制数据NF 单个节点的自由度数 NP 结构离散节点的总数 NE 结构离散单元的总数 NM 结构中单元不同的特征数类的总数NR 结构受约束节点的总数 NCF 结构受外荷载作用的节点总数 ND 一个单元的节点总数 几何数据X(NP) 节点X坐标数组 Y(NP) 节点Y坐标数组 Z(NP) 节点Z坐标数组 ME(ND,NE) 单元节点信息存储矩阵 ME(1,NE)存储杆件始端节点号 ME(2,NE)储存杆件末端节点号RR(2,NR) 结构约束信息矩阵 RR(1,NR)存放受有约束的节点号 RR(2,NR)存放节点位移约束情况 单元特征数据AE(2,IN) 单元特征数类数组 AE(1,IN)单元的弹性模量 AE(2,IN)单元的横截面面积NAE(NE) 单元特征类信息存储数组 荷载数据PF(4,NCF) 外荷载信息数组 PF(1,NCF)存放外荷载作用的节点号 PF(2,NCF)存放X方向的外荷载 PF(3,NCF)存放Y方向的外荷载 PF(4,NCF)存放Z方向的外荷载 输出数据 位移DIST(NPF) 节点位移数组 DIST(NF*I-2)存放I节点X方向的位移DIST(NF*I-1)存放I节点Y方向的位移DIST(NF*I) 存放I节点Z方向的位移 力SG(NE) 单元内力数组 SM(NE) 单元截面应力数组 FL(NF*NR) 支座反力数组 FL(NF*I-2)存放受约束的I节点X方向的反力 FL(NF*I-1)存放受约束的I节点Y方向的反力 FL(NF*I)存放受约束的I节点Z方向的反力

中间变量 NPF=NF*NP 二维总刚度矩阵的最大行数 NDF=ND*NF 一个单元的自由度总数(2*3=6) IN 单元特征类总数 AKE(2,2) 单元在局部坐标系中的刚度局矩阵 BL 杆件单元长度 T(2,6) 坐标转换矩阵 TAK(6,6) 单元在总体坐标系中的刚度矩阵 IT(NF,NP) 节点联系数组 LMT(NDF,NE) 单元联系数组 MAXA(NPF) 结构二维总刚度矩阵主对角元地址数组 NWK 结构一维总刚度矩阵的总容量 CKK(NWK) 结构一维总刚度矩阵 NN 结构矩阵方程的方程总数(去掉约束) NNM NNM=NN+1 V(NN) 已知节点荷载列阵数组,回代完成后为存放结构位移 PP(NPF) 所有节点荷载列阵数组 2、空间桁架结构有限元分析程序源代码 !主程序(读入文件,调用总计算程序,输出结果) CHARACTER IDFUT*20,OUTFUT*20 WRITE(*,*) 'Input Data File name:' READ (*,*)IDFUT OPEN (11,FILE=IDFUT,STATUS='OLD') WRITE(*,*) 'Output File name:' READ (*,*)OUTFUT OPEN(12,FILE=OUTFUT,STATUS='UNKNOWN') WRITE(12,*)'*****************************************' WRITE(12,*)'* Program for Analysis of Space Trusses *' WRITE(12,*)'* School of Civil Engineering CSU *' WRITE(12,*)'* 2012.6.25 Designed By MuZhaoxiang *' WRITE(12,*)'*****************************************' WRITE(12,*)' ' WRITE(12,*)'*****************************************' WRITE(12,*)'*************The Input Data****************' WRITE(12,*)'*****************************************' WRITE(12,100) READ(11,*)NF,NP,NE,NM,NR,NCF,ND WRITE(12,110)NF,NP,NE,NM,NR,NCF,ND 100 FORMAT(6X,'The General Information'/2X,'NF',5X,'NP',5X,'NE',5X,'NM',5X,'NR',& 5X,'NCF',5X,'ND') 110 FORMAT(2X,I2,6I7) NPF=NF*NP

管桁架施工组织设计方案

目录 第一章工程概况及特点 (1) 第一节工程概况 (1) 第二节工程特点及难点 (1) 第二章施工组织与部署 (2) 第一节施工组织 (2) 第二节施工部署 (5) 第三章钢结构制作 (7) 第一节构件预拼装方案 (7) 第二节钢构件运输计划 (8) 第四章施工准备 (11) 第一节施工技术准备 (11) 第二节设备准备 (12) 第三节材料准备 (13) 第四节劳动力准备 (13) 第五章测量方案 (15) 第一节本工程测量放线的特点 (15) 第二节主轴线的定位及标识 (15) 第三节主桁架的定位 (16)

第四节次桁架的定位 (17) 第五节测量精度控制 (17) 第六节标高控制方法 (17) 第七节测量人员组织及主要仪器 (17) 第六章结构焊接及无损检测 (19) 第一节工程焊接概况 (19) 第二节焊接方法和焊接材料选择 (19) 第三节现场焊接施工组织 (19) 第四节焊接施工管理措施 (20) 第五节结构焊接施工顺序 (23) 第六节焊接检查与探伤 (23) 第七节焊接质量保证程序 (23) 第七章屋架吊装方案 (25) 第一节主桁架 (25) 第二节次桁架 (29) 第三节拆撑时屋盖下沉控制措施 (30) 第四节其它工程 (31) 第八章进度控制计划及保证工期措施 (33) 第一节进度控制计划及有关说明 (33) 第二节工期保证措施 (34)

第九章施工现场临时用水、用电计划 (37) 第一节现场临时用水方案 (37) 第二节施工现场临时用电方案 (37) 第十章质量保证措施 (40) 第一节质量管理机制及职责 (40) 第二节项目各级人员质量职责 (42) 第三节钢结构制作工程质量保证措施 (45) 第四节施工过程中的质量控制 (50) 第五节质量管理制度 (50) 第十一章安全施工 (52) 第一节安全生产管理体系 (52) 第二节现场安全施工管理。 (55) 第三节安全保障设施 (56) 第十二章文明施工 (59) 第一节文明施工管理细则 (59) 第二节文明施工检查措施 (59) 第十三章成品保护措施 (61) 第一节成品保护组织机构 (61) 第二节成品保护的实施措施 (61)

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