钢结构工程案例分析(一)-邱鹤年
钢结构制造质量问题案例分析

钢结构制造质量问题案例分析摘要]本文对某火电项目锅炉钢结构制造问题的原因及特点,并从施工操作和组织管理的角度分别对如何做好钢结构施工的质量提出了认识。
[关键词]钢结构;施工;质量;问题;分析概述:随着经济的发展和建筑科技的进步,钢结构建筑因其自重轻、施工简便,环保节能、节省工期、易于造型等特点而备受瞩目,但随着应用的广泛,钢结构建筑施工的质量问题也引起了我们的关注。
由于国内近几年电力基建项目发展较快,钢结构专业制造厂承接的合同远远超过其本身的制造能力,且聘用了一些资质不全的焊工和检验人员实施设备制造和检查,加之部分制造厂质量管理意识不强,质保体系不健全,未对产品进行到位的全过程监控,致使生产和产成的部件出现大量的制造质量问题。
笔者旨在对钢结构制造中发现的多发性问题进行解析和探讨。
一、钢结构工程质量问题原因分析钢结构工程项目常见的质量问题有:变形、倾斜、倒塌、刚度差、强度不足、层面漏水、构件位移、失稳、材料撕裂等,要做好钢结构工程的施工管理,我们首先要分析问题出现和存在的原因。
只有认真分析,认识到原因,才能加以有效的预防。
下面进行几点原因的归纳,以供讨论。
1.未进行严格的地质勘察,地质勘察报告内容不详细、数据有误,均会导致采用错误的基础设计方案,造成地基不均匀沉降、使上部结构倾斜,破坏、倒塌等事故的出现。
地质勘探为设计提供可靠的依据资料,因此这一项工作不能马虎。
2.施工过程中没有遵循建设施工的合理程序。
施工程序是施工过程及其规律的反映,不按其合理的程序施工会给工程留下各种隐患。
例如:不作分析就定施工方案,没有搞清工程地质、水文地质就急于开工,无证设计、无图施工,或随意修改设计,不按图纸施工,这都很可能导致质量事故的发生。
3.工程应用的建筑材料不符合要求。
主要包括钢材、焊条、焊剂、高强度螺栓等连接材料、机工具,半成品等这些物资如发生钢材理化性能不符合标准,有害物含量过多,气体不纯,预拉力不足,机工具不良等,就会导致构件强度不足,母材出现夹层、撕裂,焊接质量缺陷,高强度螺栓连接失效等。
钢结构安装质量案例分析

钢结构安装质量案例分析钢结构安装是建筑行业中的一个重要环节,其质量直接关系到整个建筑的安全性和稳定性。
钢结构的安装质量案例分析,对于提高建筑工程质量,确保建筑安全具有重要意义。
以下是一个钢结构安装质量案例分析,通过对该案例的分析可以得出一些对钢结构安装质量管理的启示和经验。
案例概述:建筑项目钢结构安装过程中出现了一起质量问题,造成部分钢结构出现位移和变形。
研究发现,质量问题的主要原因是施工队在安装过程中出现操作不规范,未按照设计要求进行安装。
案例分析:1.施工方在操作中未严格遵守安装规范。
例如,在安装过程中未严格按照设计要求和图纸进行对位、对准和固定,导致部分钢柱和钢梁位置不准确,影响了整体结构的稳定性。
2.施工队的操作技术不熟练。
钢结构的安装需要施工人员具备一定的技术水平,熟悉安装工艺和使用相关工具。
但在该案例中,施工队中有一些施工人员未接受过专门的培训和技术指导,导致他们在操作过程中出现失误,增加了结构出问题的风险。
3.施工方对于质量控制和监督不到位。
在该案例中,施工方未建立有效的质量控制体系,对于施工过程中的质量问题未及时发现和纠正。
施工方应加强对施工过程中的质量控制和监督,确保施工质量达到设计要求。
案例启示:1.形成操作规范并确保施工操作符合相关规范要求是确保安装质量的重要措施。
施工方应组织施工人员进行操作规范的宣讲和培训,加强对施工操作的监督和检查,确保施工操作符合规范。
2.提高施工人员的技术水平和培训。
钢结构安装需要施工人员具备一定的技术水平,因此施工方应加强对施工人员的培训,提高其技术水平和操作能力。
同时,施工方还可通过引入技术专家和优秀的施工人员进行技术指导,提高施工队的整体施工水平。
3.建立完善的质量控制体系和监督机制。
钢结构安装的质量控制需要进行全过程、全方位的监督和检查。
施工方应建立适当的质量控制体系,明确责任,确保施工过程中的质量问题能够及时发现和纠正。
4.加强施工方与监理方之间的沟通与协作。
钢结构构件的案例分析和经验总结

钢结构构件的案例分析和经验总结随着现代建筑技术的不断发展,钢结构建筑已经成为了当今建筑领域中的重要形式之一。
作为一种高强度、轻质、可塑性强的材料,钢在建筑结构中具有独特的优势,越来越多的建筑项目开始选用钢结构作为建筑的支撑结构。
在钢结构构件的设计、制造、安装和使用过程中,有很多需要关注的问题。
本文将以实际案例为例,对钢结构构件的设计、制造、安装和使用等方面进行分析和总结。
1. 钢框架式建筑的设计和制造钢框架式建筑是应用钢结构技术的一种典型建筑类型。
钢结构框架是钢结构建筑的基础,其设计和制造质量对整个建筑的安全性和稳定性至关重要。
以下是一些实际建筑案例中需要注意的设计和制造问题。
首先,建筑的稳定性是设计和制造过程中非常关键的一点。
对于一些高层建筑,由于其高度和重量较大,因此在设计过程中必须充分考虑建筑的抗震和抗风能力,以保证建筑物稳定性。
在制造过程中,需要严格控制每一根钢构件的制造误差和安装误差,以确保钢结构框架的精准度,避免钢构件之间的空隙和扭曲。
其次,在钢结构框架的设计和制造过程中,需要充分考虑不同构件所承受的荷载和应力,避免构件出现应力过大和断裂的现象。
此外,需要在设计阶段确定好主体结构的形状和尺寸,以确保构件的准确性和安装精度。
2. 钢结构的安装和维护钢结构制造完成后,接下来是安装和维护阶段。
在安装钢结构时,需要注意以下几点:首先,需要严格遵守设计方案,确保每个钢构件都能按照设计位置和方向正确安装,并确保各构件之间钢梁与钢柱相互垂直,不得出现倾斜、弯曲现象。
其次,需要在安装过程中注意各部件之间的协调,确保模块之间的连接严密牢靠。
在实际安装中,需要使用钢丝绳或吊车等设备,确保构件的安全吊装。
最后,在钢结构的维护过程中,有几个方面需要特别注意。
首先是钢构件的防锈处理,以保障其在使用过程中的耐腐蚀性能。
其次是对钢构件的定期检查和维护,包括检查钢构件的质量、安装和连接是否完好,是否存在损坏和变形等问题,并及时采取相应的维护,以延长钢结构的使用寿命。
钢结构案例分析

钢结构案例分析
钢结构作为一种重要的建筑结构形式,广泛应用于工业厂房、商业建筑、桥梁
等领域。
本文将通过分析一个钢结构案例,探讨其设计特点、施工工艺以及结构性能,以期为相关领域的专业人士提供借鉴和参考。
首先,我们来看这个案例的设计特点。
该项目位于城市中心区域,占地面积较小,因此设计师在结构设计上采用了大跨度的钢结构框架,以最大限度地利用空间,并满足建筑功能需求。
另外,为了提高建筑的抗震性能,设计师在结构设计中采用了多层次的抗震措施,如设置加劲筋、加固节点等,保证了建筑在地震发生时的安全可靠性。
其次,我们来关注一下该案例的施工工艺。
在钢结构施工过程中,首先需要进
行材料的预处理,包括切割、焊接、防腐处理等工序。
然后,施工人员需要按照设计图纸进行组装和安装,严格控制各个节点的精度和质量。
在施工过程中,还需要注意安全防护措施的落实,确保施工人员的人身安全。
最后,我们来探讨一下该案例的结构性能。
钢结构具有较高的强度和刚度,能
够承受较大的荷载。
在实际使用中,该建筑经历了多次大风和地震的考验,结构表现良好,未出现明显的变形和破坏。
这充分验证了钢结构的可靠性和安全性。
综上所述,通过对这个钢结构案例的分析,我们不仅了解了其设计特点、施工
工艺和结构性能,也对钢结构的应用前景有了更深入的认识。
希望本文能够为相关领域的专业人士提供一些借鉴和启发,推动钢结构在建筑领域的进一步发展和应用。
钢结构工程案例分析(一)-邱鹤年

4 百家论坛Building StructureWe learn we go钢结构工程案例分析(一)邱鹤年/中冶京诚工程技术有限公司1 重级工作制吊车梁的抗疲劳要求吊车梁,尤其是行驶重级工作制吊车的吊车梁,除设计计算、选材方面有验算疲劳的专门要求外,在构造、对施工要求和注意方面,也有很多事项必须向施工、生产单位说明。
首先,属于设计方面必须交代的,如吊车梁的选材,应根据当地日平均最低温度和吊车工作循环次数来确定钢材牌号及质量等级,并选定相应的焊接材料具体型号,以及所依据的标准、名称、代号、年号。
对焊缝具体要求也应明确,不宜选用部分熔合的对接焊缝用于垂直于受力方向的连接,角焊缝表面应做成直线形或凹形。
焊脚尺寸的比例:对正面角焊缝宜为1:1.5(长边顺内力方向);对侧面角焊缝可为1:1。
对翼缘板或腹板的焊接拼接应采用加引弧板和引出板的焊透对接焊缝,引弧板割去处应打磨平整。
支座加劲肋上、下端及中间横向加劲肋上端均应刨平,顶紧翼缘。
中间横向加劲肋下端不得与受拉翼缘相焊,在距受拉翼缘50~100mm 处断开,且其与腹板的连接焊缝不宜在下端起落弧。
受拉翼缘与支撑不宜焊接。
重级工作制吊车梁的受拉翼缘板边缘宜为轧制边或自动气割边,当用手工气割或剪切机切割时应沿全长刨边。
吊车梁的受拉部位不得焊接悬挂设备的零件,并不宜在该处打火或焊接夹具。
当采用焊接长轨时,压板与钢轨间应留约1mm 空隙,以利纵向伸缩。
过去曾发生过在吊车梁腹板上焊摩电滑线支架、焊小型吊具,随意引弧打火,引起疲劳裂缝损坏等事故。
也有个别工艺管线专业对小管道、小零件没有详细节点交代,由现场处理,出现不当焊接,造成不良后果。
必要的小焊件,可焊在加劲肋上。
2 重型平台柱头的剪切破损冶金工厂操作平台为防止冲击,在结构层上铺砂垫层,再砌耐火砖,有的还铺铸钢板防护。
平台上通行火车、修炉机、载重车及堆料等负荷,有时还有冲击、碰撞、高温等异常作用,平台结构常有破损情况出现,现在就柱顶承压及抗剪问题给出算例分析。
钛渣冶炼电炉炉体制作、安装工艺

钛渣冶炼电炉炉体制作、安装工艺摘要:电炉炉体为电炉的电热反应场所,其内部可存储一定容量的铁水和渣液,是整个电炉系统的核心设备和基础。
电炉炉壳由锅炉钢板焊接而成,分为上、中、下3层。
炉壳的中、下层各瓣之间通过膨胀补偿连接板(缓冲板)连接在一起,用以补偿炉衬的热膨胀。
关键词:加工工艺,整体组装,应力消除一.概述:钛渣冶炼电炉炉体要求与炉底板、悬臂梁、炉盖之间绝缘,绝缘值>5 KΩ;电炉炉体在冶炼过程中会因为炉底板不平及垂直中心偏差过大产生飘移现象,严重影响设备的正常运行。
故要求电炉砼基础平台水平差≤5㎜,电炉底板水平差≤10㎜;电炉冶炼采用多点布料、极心圆可调工艺;并具有配料、加料的自动操作,电极升降、压放、炉压自动控制,实时监控配料、加料、电炉冶炼、冷却系统、液压系统的主要工艺参数等自控功能,故对电炉炉体设备制作、安装质量提出了很高的要求。
二、电炉炉体制作工艺:①、样板制作炉壳卡样板(检查用样板),采用δ=2mm冷轧钢板制作,采用内圆卡样板,卡样板外弧R为每带炉壳检查处设计尺寸(因炉壳制作加工过程中考虑了焊接收缩因素,其R 值应与计算值相一致,检查位置一般为离炉壳上下口50mm处),卡样板弧长不得小于2m,偏差不大于1mm。
根据数控切割机要求,可先利用CAD 软件画出炉壳下料及开孔切割轮廓线,并按数控切割机的操作要求进行图形转换。
在进行炉壳切割时,要求预留出下料切割余量及焊接收缩余量,以保证炉壳切割后和焊接收缩完尺寸能满足设计要求。
②、下料前的计算按图纸设计尺寸进行,其中环缝每带考虑焊接收缩余量2mm;每块炉皮竖缝考虑焊接收缩余量4mm,每带环缝(6块)共考虑焊接收缩余量24mm,重新计算每块炉皮实际下料尺寸。
③、炉壳下料在计算机上进行绘图,通过专用程序(FastCAM软件),将图形转化为数控切割机所能识别的图形。
按计算尺寸在钢板上作好炉壳展开图形,然后严格校对上下弦长、弧长、弧弦距、对角线、炉壳立缝边长等是否与设计尺寸符合,所有尺寸偏差要求不大于±1 ㎜;炉壳表面应作出标记或十字中心线,在拆开的接头处或上下圈之间,应用油漆作出明显的对位标志。
钢结构案例分析

案例一:美国亚特兰大体育馆(佐治亚穹顶)索穹顶结构索穹顶结构是20世纪80年代美国工程师盖格(Geiger)发展和推广富勒(Fuller)拉整体结构思想后实现的一种新型大跨结构,是一种结构效率极高的力集成体系或全力体系。
它采用高强钢索作为主要受力构件,配合使用轴心受压杆件,通过施加预应力,巧妙地拉成穹顶结构。
该结构由径向拉索、环索、压杆、拉环和外压环组成,其平面可建成圆形、椭圆形或其他形状。
整个结构除少数几根压杆外都处于力状态,可充分发挥钢索的强度,这种结构重量极轻,安装方便,经济合理,具有新颖的造型,被成功地应用于一些大跨度和超大跨度的结构。
1992年,美国工程师维(M.P.Levy)和T.F.Jing对盖格设计的索穹顶结构中索网平面刚度不足和易失稳的特点进行了改进,将辐射状脊索改为联方型,消除了结构部存在的机构,并取消起稳定作用的谷索,成功设计了佐治亚穹顶(Georgia Dome)(1992年建成,椭圆形平面,240.79m*192.02m),成为1996年亚特兰大奥运会的主体育馆屋盖,用钢量不到30kg/m²。
佐治亚穹顶体育馆位于亚特兰大的中心地带,1992年作为美国橄榄球联盟亚特兰大大猎鹰队的主场开放。
该馆因成为1996年奥运会主体育场馆,是世界上最大的电缆支撑穹顶形体育馆。
佐治亚穹顶,是目前世界上最大的索穹顶结构,双曲抛物面型拉整体索穹顶结构,由美国工程师列维等设计,是1996年亚特兰大奥运会主赛馆的屋盖结构,其长轴为240米,短轴为193米,为钻石形状,曾被评为全美最佳设计。
整个结构由联方型索网、三根环索、不连续撑杆及中央桁架组成。
佐治亚体育馆的结构是一个空间桁架,其底部弦杆由环形索代替。
这个屋顶为240m*193m的椭圆形,是同类索膜结构中世界上最大的。
它由涂有聚四氟乙烯的玻璃纤维膜覆盖。
屋面呈钻石状,看上去象水晶一般。
整个屋顶由7.9m宽、1.5m厚的混凝土受压环固定,共52根支柱支撑着700m周长的混凝土受压环,钢焊接件被预埋进受压环,以提供26个屋顶连接点。
钢结构建筑设计案例分析

钢结构建筑设计案例分析引言钢结构建筑作为一种现代化、高效率、环保的建筑形式,得到了广泛的应用和推广。
本文将通过对几个钢结构建筑设计案例的分析,探讨其优势和设计特点,以期为相关领域的设计工作者提供一定的参考和借鉴。
案例一:XXXX大厦XXXX大厦是一座位于城市中心的商业办公楼,采用了钢结构的设计方案。
这座大厦拥有高度的可塑性和灵活性,使得建筑师得以创建一个由玻璃幕墙包裹的流线型建筑。
这种设计不仅满足了现代建筑审美要求,还在一定程度上降低了建筑的自重,并增强了整体结构的抗震性能。
同时,钢结构的使用还使得大厦内部空间的布局得到了更大的自由度,各个楼层的功能区划更加合理。
案例二:XXXX体育馆XXXX体育馆是一座国际级综合性体育场馆,采用钢结构,能够容纳数万人同时观赛。
钢结构的使用为该体育馆提供了更大的悬挑距离,使得大厅内部空间得到了最大化的利用。
另外,钢结构的轻质化特点使得该体育馆成为可能,因为它不仅能够承受大型活动的压力,还能够在保证观众的安全的情况下提供宽敞舒适的观赛环境。
案例三:XXXX桥梁XXXX桥梁是一座连接两个城市的通道,其采用了钢结构的设计方案。
重量轻、强度高是选用钢结构设计的重要原因之一。
这种设计不仅提高了桥梁的稳定性和承载能力,还大大减少了对基础设施的影响。
此外,钢结构桥梁的建造速度相对较快,大大缩短了工期,减少了对交通的影响。
结论通过对以上钢结构建筑设计案例的分析,我们可以看到,钢结构建筑在现代建筑设计中具有诸多优势,包括高度可塑性、轻质化和强度高、快速施工等等。
这些优势使得钢结构建筑成为了现代化建筑的重要组成部分。
然而,我们也需要注意到,钢结构建筑在设计和施工过程中仍然存在诸多挑战和困难,如合理设计和施工技术等。
因此,我们需要更加深入研究和不断创新,以充分发挥钢结构建筑的潜力,推动建筑行业的进步和可持续发展。
参考文献:[1] Smith, John. (2020). "Advantages of Steel in Construction". Construction Journal, 45(2), 50-62.[2] Brown, Emily. (2018). "Analysis of Steel Structures in Modern Architecture". Structure and Design Review, 32(4), 112-128.[3] Chen, Wei. (2019). "Case Study on Steel Structure Bridges". Bridge Engineering, 55(6), 87-98.。
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4 百家论坛Building StructureWe learn we go钢结构工程案例分析(一)邱鹤年/中冶京诚工程技术有限公司1 重级工作制吊车梁的抗疲劳要求吊车梁,尤其是行驶重级工作制吊车的吊车梁,除设计计算、选材方面有验算疲劳的专门要求外,在构造、对施工要求和注意方面,也有很多事项必须向施工、生产单位说明。
首先,属于设计方面必须交代的,如吊车梁的选材,应根据当地日平均最低温度和吊车工作循环次数来确定钢材牌号及质量等级,并选定相应的焊接材料具体型号,以及所依据的标准、名称、代号、年号。
对焊缝具体要求也应明确,不宜选用部分熔合的对接焊缝用于垂直于受力方向的连接,角焊缝表面应做成直线形或凹形。
焊脚尺寸的比例:对正面角焊缝宜为1:1.5(长边顺内力方向);对侧面角焊缝可为1:1。
对翼缘板或腹板的焊接拼接应采用加引弧板和引出板的焊透对接焊缝,引弧板割去处应打磨平整。
支座加劲肋上、下端及中间横向加劲肋上端均应刨平,顶紧翼缘。
中间横向加劲肋下端不得与受拉翼缘相焊,在距受拉翼缘50~100mm 处断开,且其与腹板的连接焊缝不宜在下端起落弧。
受拉翼缘与支撑不宜焊接。
重级工作制吊车梁的受拉翼缘板边缘宜为轧制边或自动气割边,当用手工气割或剪切机切割时应沿全长刨边。
吊车梁的受拉部位不得焊接悬挂设备的零件,并不宜在该处打火或焊接夹具。
当采用焊接长轨时,压板与钢轨间应留约1mm 空隙,以利纵向伸缩。
过去曾发生过在吊车梁腹板上焊摩电滑线支架、焊小型吊具,随意引弧打火,引起疲劳裂缝损坏等事故。
也有个别工艺管线专业对小管道、小零件没有详细节点交代,由现场处理,出现不当焊接,造成不良后果。
必要的小焊件,可焊在加劲肋上。
2 重型平台柱头的剪切破损冶金工厂操作平台为防止冲击,在结构层上铺砂垫层,再砌耐火砖,有的还铺铸钢板防护。
平台上通行火车、修炉机、载重车及堆料等负荷,有时还有冲击、碰撞、高温等异常作用,平台结构常有破损情况出现,现在就柱顶承压及抗剪问题给出算例分析。
某两端铰接平台支柱,从《热轧H 型和剖分T 型钢》GB/T11263-2005中选用HW344×354×16×16(A =16465mm 2,i x =144.9mm ,i y =84.8mm ),钢号为Q235B ,柱高6m ,柱两端有支承,中间无支承,柱顶承受集中荷载设计值F =2500kN ,采用支承加劲肋-400×25传递集中荷载,H 型钢腹板中心开槽口,将支承加劲肋插入,加劲上端与柱顶盖板(-420×420×25)刨平顶紧,如图1所示。
加劲肋用4条h f =12mm 角焊缝连接。
在确定l 1长度值时,还应考虑柱腹板沿角焊缝边缘破坏的可能性,因规范无相关规定,暂不考虑应力扩散。
现验算柱肢压应力,平面内、外稳定性,加劲肋局部压应力,并与其适用的强度设计值相比较(柱自重忽略不计),最后求l 1。
图1 柱顶承压节点解:1.柱压应力计算(Q235,t =16mm )23mm /N 2058.15116465/102500/=<=f A F =×=σ2.柱平面内稳定性验算:λx =6000/144.9=41.4,查《钢结构设计规范》表5.1.2-1,b /h =354/344=1.03>0.8,平面内外均b 类,查表C-2,φx =0.893。
N /φx A =2500×103/(0.893×16465)=170<f =205N/ mm 2 3.柱平面外稳定性验算:λy =6000/84.8=70.8,b 类,φy =0.750。
N /φy A =2500×103/(0.75×16465)=202.4<f =205N/mm 2 4.支承加劲肋局部压应力σce =N /A ce =2500×103/(400×25)=250<f ce =325N/ mm 2 5.求l 1(1)按焊缝强度计算l 1=F /(4×0.7h f f f w )+2h f=2500×103/(2.8×12×160)+2×12=465+24=489 mm (2)按焊缝边缘的柱腹板抗剪强度计算l 1=F /2t w f v =2500×103/(2×16×125)=625>489mm , 应取l 1=625mm 。
6.结果比较如下表所示稳定性计算(N/ mm 2) 计算长度l 1(mm )分析类别σ(N/mm 2)平面内平面外 σce (N/ mm 2)按角焊缝按腹板抗剪①计算要求151.8170 202.4 250 489 625 ②实有 205.0205 205.0 325625625①/②(%)74 83 98.7 79 78 1003 共振滋味某大型轧钢厂的主轧机旁的主电室,平台上布置多台交直流变流、整流电动机组,其中有1台电机正置于一梁中部,此电机启动后,平台周边振动剧烈,令人难以忍受,经检查、测试、验算,结构强度、挠度均符合规范要求,但梁的自振周期与电机周期接近,产生了共振。
5Building Structure百家论坛We learn we go为改善这一工作条件,在梁下增支一小钢柱,上面楼板的振动情况就好多了,能达到正常工作的条件。
由于小钢柱并不妨碍下层工作,所以就保留下来,没有再采取其他措施,但小钢柱的上下支点构造,应进行可靠定位,防止钢柱倾倒。
如果平台下电机处不便增支柱,可调整柱的位置或加二柱,或加隅撑,目的是改变梁的自振周期。
如为混凝土梁,要考虑新增支座的负弯矩影响,采取必要的加固处理。
振动计算常与实际有较大出入,故在结构布置上尽量不要将1个电机放在1根梁中,可用主次梁体系或空间受力来处理。
4 怎样加层在已建成使用的钢筋混凝土多层建筑上加层,为减轻负荷常采用门式刚架轻钢结构。
门刚结构按地面一般条件设计,将反力传于原结构,对原结构进行验算,必要时进行加固处理;门刚与原顶层结构连接,按单层计算结果,选定锚栓直径和数量,植筋于原屋面板上。
这是常见的处理办法。
中国建筑科学研究院编制的《房屋建筑抗震设计常见问题解答》(2004年4月)第6.28条,原文如下:在现有钢筋混凝土房屋上加层,采用钢结构(包括轻钢结构),可分为两种情况:(1)若加层结构体系为钢结构,因抗震规范不包括下部为钢筋混凝土,上部为钢结构的有关规定,两种结构的阻尼比不同,上下两部分刚度存在突变,属于超规范、超规程设计,设计时应按国务院《建筑工程勘察设计管理条例》第29条的要求执行,即需由省级以上有关部门组织的建设工程技术委员会进行审定。
(2)若仅屋盖部分采用钢结构,整个结构抗侧力体系仍为钢筋混凝土,则按照抗震规范第六章的有关规定进行抗震设计。
此时尚应注意因加层带来结构刚度突变等不利影响,进行验算,必要时对原结构采取加固措施。
加层建筑大都采用轻钢结构,这些都经省级以上有关部门组织的专家委员会审定过吗?绝大多数答案是“没有”。
建研院的解答是难以实现的,但问题又确实存在,怎么办?笔者在不同时间、场合请教了两位不同单位的专家,对混凝土结构上用钢结构来加层是如何处理的。
两位专家的回答不约而同为“参照现行《建筑抗震设计规范》第5.2.4条处理,增大系数可用3~5”。
目前这不失为解决实际问题的办法。
另外,加层设计常遇到不是平顶加层,而是已有部分突出,再进行补充加层,这样新增部分可尽量依靠原突出部分抗震,给加层设计能带来一些方便。
加层设计必须对新旧结构进行整体分析(包括基础),科学检测与鉴定,系统处理,才能不留隐患。
5 擅改设计的案例1.曾有设计者找笔者咨询,欲将门式刚架的柱子改为钢筋混凝土柱,希望梁柱仍保持刚接。
笔者认为欲将钢梁与钢筋混凝土柱形成刚节点,目前还未见安全可靠、经济适用的连接方案;采用比较多的是钢筋混凝土柱配铰接屋面梁或屋架,形成排架体系。
该同志又提出改下半截柱为混凝土。
这样不仅构造上难以处理,更给抗震计算带来困难,二者弹性模量、截面特性、阻尼比值均不同,没有适用规范,也不一定能取得优越的经济效果。
2.我院为某礼堂设计网架屋盖,徐州某网架厂进行施工。
该厂有一定设计能力,认为我院设计的网架杆件过大,改为仅按雪载,重新设计加工。
完工后,我院原设计人去现场,发现网架杆件比原设计小得多,经询问才知网架厂自行修改,未考虑多种吊挂负荷。
后来该网架厂又请另一设计院重新验算加固,结果外观粗细不等,极不流畅,业主勉强接受,网架厂的经济损失很大。
3.有一位业主主观认为设计单位都是保守的,设计的基础底面积3m×5m ,他给改为2.7m×4.5m ,认为他修改了没出问题。
这些盲目修改设计的做法给结构安全带来了严重的隐患或后果。
6 柱底抗剪一些国外设计对柱底抗剪十分重视,尤其是在大推力(如大型管道固定支座)作用时,用十字板(-300×300×30)或H 型钢(HW300,高300),施工浇灌层时还预留小槽通道,以保证浇注密实,如图2a 。
(a)国外做法 (b)某软件推荐做法图2 抗剪键国家建筑标准设计图集《多、高层民用建筑钢结构节点构造详图》01SG519推荐的抗剪键如图3。
图3 01SGS19推荐的抗剪键6 百家论坛Building StructureWe learn we go某门式刚架制图软件用一短角钢肢来抗剪,如图2b ,过于单薄,不堪一推,而对纵向力几乎没有什么作用,是很不成熟的节点做法。
此外,要保证二次浇灌层密实,可预留灌孔并在柱底板上开排气检查孔。
7 屋面积灰问题自上世纪50年代大跃进以来,积灰引起的屋盖坍塌事故发生多起,后来国家发文要求相应工厂建立清灰制度,不允许积灰超过设计所采用的计算指标。
设计一方也采取了一些措施,如高炉出铁厂采用45°坡屋面,不可能出现屋面积灰问题;或采用外排水屋面,不出现背风死角,这样也能减轻积灰压力。
《建筑结构荷载规范》GB50009-2001的4.4节关于积灰的相关规定,是沿用GBJ9-87的相应内容,几十年一贯,如高炉都是些中小高炉,属于淘汰范畴。
应该根据环保要求,减少污染,提高除尘效率,降低积灰荷载。
宝钢严格执行国家环保政策,一般屋面不考虑积灰荷载,但完全做到无灰屋盖,还需要付出更大的努力。
8 防锈与防火钢结构的抗腐蚀和抗火处理办法可以采用涂防锈油漆和防火涂层。
在防锈防火双重功能要求下,又出现了新问题。
(1)钢格栅板、冷弯型钢因边角内凹多,涂刷油漆不便,常采用热镀锌法。
先将构件放在酸洗槽中除锈,然后移至水槽中除酸,再置于锌槽中镀锌;设计文件中应有镀锌量指标。
如果只注“镀锌”二字,个别施工单位采用电镀法,因构件大、处理不好,构件很快就锈蚀了。