鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)論文精品(七篇)

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篇(1)

要想有效實(shí)現(xiàn)混凝土框架頂層加建鋼結(jié)構(gòu)的目標(biāo)，就一定要明確兩者之間的區(qū)別。混凝土框架具有自重大、剛度大、震害明顯、密閉性好、整體性好、抗壓性好、不易受外界侵蝕等特點(diǎn);鋼結(jié)構(gòu)具有自重小、延性好、耐火性差、密閉性差、易受外界侵蝕等特點(diǎn)。混凝土框架與鋼結(jié)構(gòu)均是借助傳統(tǒng)力學(xué)和數(shù)學(xué)公式進(jìn)行受力計(jì)算的，同時(shí)在進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)的時(shí)候，均需要設(shè)置多道抗震防御體系，這樣才可以保證結(jié)構(gòu)的整體性與牢固性;在進(jìn)行管理的時(shí)候，無(wú)論是混凝土框架還是鋼結(jié)構(gòu)，均需要管理人員具備相應(yīng)的專業(yè)素質(zhì)與技能，對(duì)施工中可能出現(xiàn)的風(fēng)險(xiǎn)、隱患、質(zhì)量問(wèn)題等進(jìn)行預(yù)防與處理，保證施工的順利完成。當(dāng)然，兩者之間也存在著明顯的區(qū)別:首先，材質(zhì)方面。混凝土框架主要就是由鋼筋與混凝土構(gòu)成，自重非常大;鋼結(jié)構(gòu)主要是由鋼構(gòu)件連接組成，自重比較小。其次，震害結(jié)果。根據(jù)相關(guān)資料顯示，混凝土框架震害主要表現(xiàn)為裂縫，局部倒塌，很少出現(xiàn)整棟樓倒塌的情況;鋼結(jié)構(gòu)在地震作用下，經(jīng)常發(fā)生失穩(wěn)、扭曲、變形的情況，并且因?yàn)檎w性比較差，因此在進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，定要對(duì)整體性進(jìn)行充分的考慮。最后，施工管理方面。在實(shí)際施工中，對(duì)于相同面積的施工，鋼結(jié)構(gòu)要比混凝土框架施工快;在現(xiàn)場(chǎng)施工的時(shí)候，混凝土框架施工需要進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)支模澆筑，進(jìn)行預(yù)制構(gòu)件工廠加工的情況不多，而鋼結(jié)構(gòu)需要在工廠加工很多的預(yù)制構(gòu)件，之后運(yùn)輸至施工現(xiàn)場(chǎng)，進(jìn)行相應(yīng)的安裝與焊接。除此之外，針對(duì)工程造價(jià)而言，鋼結(jié)構(gòu)也要比混凝土框架低一些，在進(jìn)行實(shí)際施工時(shí)，可以根據(jù)市場(chǎng)情況，進(jìn)行適當(dāng)?shù)倪x擇。

2加建工程的現(xiàn)狀

我國(guó)加建設(shè)計(jì)起步比較晚，與世界先進(jìn)國(guó)家之間存在著一定的差距。隨著社會(huì)的不斷發(fā)展與進(jìn)步，科學(xué)技術(shù)水平的不斷提高，加建工程得到了很大的發(fā)展空間，并且在我國(guó)各地都開(kāi)展了一些舊房挖潛、改造、加建等工程，并且在上海、重慶、廣州、貴陽(yáng)、昆明等地都將舊房改造工程列入到了城市規(guī)劃項(xiàng)目當(dāng)中，頒布了相應(yīng)的文件與規(guī)章制度。由此可以看出，我國(guó)加建工程得到了很大的發(fā)展空間。1)由以往的單個(gè)房屋加建發(fā)展為成片住宅區(qū)的加建工程;2)各種新材料、新工藝應(yīng)用到了加建工程當(dāng)中;3)輕鋼結(jié)構(gòu)加建技術(shù)得到了深入的分析與研究，并且在加建工程中得到了廣泛的應(yīng)用。

3鋼結(jié)構(gòu)加建的優(yōu)缺點(diǎn)

開(kāi)展鋼結(jié)構(gòu)加建工程的時(shí)候，具有以下優(yōu)點(diǎn):1)節(jié)約土地，提高土地面積的使用效率，縮短建設(shè)工期;2)因?yàn)殇摻Y(jié)構(gòu)的自重比較輕，因此，加建部分的荷載作用對(duì)原結(jié)構(gòu)的影響非常小，不需要單獨(dú)對(duì)地基進(jìn)行加固處理，這樣不僅可以減少工作量，還可以縮短工期，節(jié)省部分施工成本;3)鋼結(jié)構(gòu)具有較強(qiáng)的多樣性，在進(jìn)行加建的時(shí)候，可以充分發(fā)揮空間的優(yōu)勢(shì)，降低對(duì)原建筑結(jié)構(gòu)的影響;4)鋼結(jié)構(gòu)加建的適用范圍比較廣，不僅可以對(duì)房屋建筑進(jìn)行加建，還可以對(duì)工業(yè)建筑進(jìn)行加建，因此，在建筑加建工程中得到了廣泛的應(yīng)用。當(dāng)然，其也存在著一些缺點(diǎn):1)在進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)加建之后，其整體建筑結(jié)構(gòu)就會(huì)呈現(xiàn)一種上柔下剛、上輕下重的質(zhì)量與剛度分布，導(dǎo)致建筑整體性較差，缺乏一定的抗震性能;2)鋼結(jié)構(gòu)耐久性較差，在進(jìn)行加建的時(shí)候，需要進(jìn)行防腐、防火等措施的考慮，這樣就會(huì)增加一些建筑材料的使用，此時(shí)不僅會(huì)涉及到原材料的質(zhì)量問(wèn)題，還要考慮原材料的成本問(wèn)題，因此，存在著一定的不足。

4混凝土框架頂層加建鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

1)樓板設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)樓板的時(shí)候，現(xiàn)階段一般選用的都是現(xiàn)澆灌技術(shù)。目前，現(xiàn)澆灌技術(shù)是樓板設(shè)計(jì)中最為常用與有效的方法，在采用此種方式進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)施工的時(shí)候，可以有效提高建筑結(jié)構(gòu)整體的穩(wěn)定性、牢固性與安全性。同時(shí)，在鋼結(jié)構(gòu)施工中，此種方法可以對(duì)出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行靈活的處理與調(diào)整，根據(jù)實(shí)際情況，提出有效的解決辦法，保證樓板設(shè)計(jì)與施工的順利進(jìn)行，確保建筑工程的整體施工質(zhì)量。2)梁設(shè)計(jì)。在進(jìn)行梁設(shè)計(jì)的時(shí)候，一定要結(jié)合國(guó)際設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)與實(shí)際設(shè)計(jì)情況，制定合理、科學(xué)的鋼構(gòu)設(shè)計(jì)要求:首先，在進(jìn)行梁設(shè)計(jì)的時(shí)候，一定要保證其截面寬度不會(huì)低于200mm，同時(shí)寬度與高度之間的比值不要超過(guò)4。其次，在梁設(shè)計(jì)中必然要使用一些鋼筋，對(duì)其使用鋼筋也要進(jìn)行一定的規(guī)定，保證梁結(jié)構(gòu)具有一定的硬度與抗震性能，進(jìn)而確保建筑工程整體結(jié)構(gòu)的牢固性與安全性。最后，在設(shè)計(jì)扁梁的時(shí)候，一定要保證梁中線和柱中線重合，采用雙向布置結(jié)構(gòu)。同時(shí)對(duì)扁梁進(jìn)行嚴(yán)格的計(jì)算與設(shè)計(jì)，保證其結(jié)構(gòu)的合理性與科學(xué)性，增強(qiáng)建筑工程整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。3)柱設(shè)計(jì)。在進(jìn)行柱設(shè)計(jì)的時(shí)候，一定要保證其截面符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn):通常情況下，柱截面寬度與高度均不可低于300mm，柱直徑一定要超過(guò)350mm，截面短邊與長(zhǎng)邊的比值不可以超過(guò)3，柱縱向鋼筋配比不可以低于0．2%等。在設(shè)計(jì)柱的時(shí)候，一定要嚴(yán)格遵照以上要求，這樣才可以保證柱設(shè)計(jì)的合理性與科學(xué)性，同時(shí)增強(qiáng)鋼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，保證建筑工程施工的順利完成。4)基礎(chǔ)承載重量構(gòu)件設(shè)計(jì)。在進(jìn)行基礎(chǔ)承載重量構(gòu)件設(shè)計(jì)的時(shí)候，一定要綜合考慮各方面的因素，結(jié)合建筑負(fù)荷、結(jié)構(gòu)形式、施工狀況等，加強(qiáng)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的合理性與科學(xué)性，使其達(dá)到建筑工程整體設(shè)計(jì)要求。針對(duì)設(shè)計(jì)不合理、不符合要求的部分，一定要進(jìn)行相應(yīng)的修改，保證其設(shè)計(jì)的合理性與科學(xué)性，這樣才可以保證建筑工程整體的施工質(zhì)量。

5結(jié)語(yǔ)

篇(2)

【關(guān)鍵詞】：鋼結(jié)構(gòu)；連接節(jié)點(diǎn)；預(yù)埋件；混凝土構(gòu)件

中圖分類號(hào)： TU391 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

1引言

改革開(kāi)放以來(lái)，隨著鋼產(chǎn)量的提高，國(guó)家政策導(dǎo)向也開(kāi)始轉(zhuǎn)變?yōu)楣膭?lì)鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)用于建設(shè)工程中[1]。 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)是鋼結(jié)構(gòu)體系的樞紐，節(jié)點(diǎn)的主要作用是連接多個(gè)構(gòu)件和傳遞桿件內(nèi)力。因此節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)是設(shè)計(jì)中十分重要的環(huán)節(jié)[2]。有限元理論和技術(shù)的發(fā)展以及計(jì)算機(jī)計(jì)算能力的不斷提高促進(jìn)了計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)在鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。一些大型結(jié)構(gòu)分析通用軟件，如SAP、ANSYS、ADINA等，可以進(jìn)行各類鋼結(jié)構(gòu)的靜動(dòng)力、彈塑性分析[3]。鋼構(gòu)預(yù)埋件與混凝土構(gòu)件在前期設(shè)計(jì)及實(shí)際施工十分復(fù)雜和困難，需各單位相互配合協(xié)調(diào)。本文結(jié)合某體育館工程實(shí)例來(lái)討論鋼構(gòu)預(yù)埋件與混凝土構(gòu)件連接節(jié)點(diǎn)所存在的問(wèn)題及相關(guān)建議。

2工程介紹

該工程為東南某省某市體育館，建筑面積約一萬(wàn)三千平方米左右，頂部為鋼結(jié)構(gòu)網(wǎng)架頂棚，底部為混凝土看臺(tái)及基礎(chǔ)。體育館設(shè)計(jì)時(shí)涉及混凝土、鋼結(jié)構(gòu)、幕墻等多個(gè)結(jié)構(gòu)專項(xiàng)設(shè)計(jì)。

本工程建筑結(jié)構(gòu)的安全等級(jí)為一級(jí)，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期為50年，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使用年限為100年。建筑抗震設(shè)防類別為乙類。本工程結(jié)構(gòu)承載力按100年重現(xiàn)期設(shè)計(jì)，撓度按50年重現(xiàn)期設(shè)計(jì)。本工程抗震設(shè)防類別為重點(diǎn)設(shè)防類，工程所在地區(qū)的抗震設(shè)防烈度為6度，地震作用計(jì)算按7度（0.10g）、抗震構(gòu)造措施按7度考慮。鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)根據(jù)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50017-2003)、《冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范》(GB50018-2002)等國(guó)家規(guī)范。

3鋼構(gòu)件與混凝土構(gòu)件連接設(shè)計(jì)問(wèn)題

混凝土部分設(shè)計(jì)時(shí)，其本身的復(fù)雜性，本構(gòu)關(guān)系隨受力狀態(tài)的不同而變化；加上頂部鋼結(jié)構(gòu)對(duì)其影響，而變得更加復(fù)雜。但通常僅將頂部鋼結(jié)構(gòu)的荷載輸入到混凝土結(jié)構(gòu)計(jì)算模型中。混凝土核心筒承擔(dān)主要豎向和水平荷載,支撐上部桁架鋼結(jié)構(gòu),形成鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu) [4]。在現(xiàn)今的體育場(chǎng)館設(shè)計(jì)中，由于鋼結(jié)構(gòu)部分與混凝土部分是分別由不同設(shè)計(jì)人員設(shè)計(jì)，因而往往在設(shè)計(jì)時(shí)缺乏相互協(xié)調(diào)。因此鋼構(gòu)件與混凝土構(gòu)件連接節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)是體育場(chǎng)館設(shè)計(jì)上的一個(gè)盲區(qū)，容易產(chǎn)生設(shè)計(jì)問(wèn)題，存在設(shè)計(jì)安全隱患。

對(duì)于頂部鋼結(jié)構(gòu)網(wǎng)架通過(guò)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件單獨(dú)進(jìn)行受力計(jì)算后將其荷載加載到底部看臺(tái)混凝土梁柱上，對(duì)應(yīng)的鋼構(gòu)件與混凝土梁柱構(gòu)件連接節(jié)點(diǎn)主要承受抗拔力，通過(guò)設(shè)計(jì)抗拔預(yù)埋件（如圖1所示）埋入混凝土中實(shí)現(xiàn)抗拔效應(yīng)（參考圖2）。

圖1.預(yù)埋件示意圖

圖2.抗拔效應(yīng)示意圖

3.1預(yù)埋件體積對(duì)其抗拔能力有削弱影響

預(yù)埋件設(shè)計(jì)體積太大使得混凝土梁柱構(gòu)件中混凝土用量大幅減少。預(yù)埋件所在位置為混凝土梁柱端部，這些位置均為箍筋加密區(qū)且配有較多縱向鋼筋。這將導(dǎo)致混凝土構(gòu)件內(nèi)部由大量鋼筋及鋼預(yù)埋件組成而混凝土實(shí)際含量變少。根據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50010-2010）[5]中第9.7條對(duì)于預(yù)埋件及連接件的規(guī)定，未對(duì)預(yù)埋件體積與混凝土構(gòu)件的比例進(jìn)行規(guī)定。

參照鋼筋抗拔性能的規(guī)定，抗拔力主要通過(guò)預(yù)埋件與混凝土接觸面的咬合能力實(shí)現(xiàn)的，形成一種內(nèi)約束。如果預(yù)埋件與混凝土的接觸面不足，將對(duì)其抗拔能力有著嚴(yán)重的削弱。在混凝土看臺(tái)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，通常未考慮預(yù)埋件埋入后對(duì)框架梁受力改變的影響。鋼預(yù)埋件埋入后（如圖3、4所示）等同于增大了梁端部的實(shí)際用鋼比率，同時(shí)也削減的混凝土用量，并且改變了兩端部的受力性能；同時(shí)，巨大預(yù)埋件埋入有密集鋼筋網(wǎng)的混凝土梁端或柱端后，勢(shì)必對(duì)現(xiàn)場(chǎng)混凝土下料和工人振搗操作造成困難，容易造成內(nèi)孔洞。這也將使得預(yù)埋件的抗拔能力大大幅減少，甚至喪失抗拔能力。

因此建議：（1）設(shè)計(jì)單位在原有鋼筋總用量基本不變的情況下，繪制預(yù)埋件安裝二次深化圖。通過(guò)將鋼筋的截面面積和間距同時(shí)增大等辦法來(lái)實(shí)現(xiàn)較大的空間，減小密度同時(shí)使施工時(shí)更為便利。（2）優(yōu)化基礎(chǔ)混凝土的強(qiáng)度設(shè)計(jì)，以彌補(bǔ)接觸面不足等問(wèn)題；分批多次澆筑混凝土，使混凝土的收縮在多階段完成，減少混凝土的水化熱現(xiàn)象，也可以使大體積混凝土的收縮應(yīng)力和溫度應(yīng)力減少，降低混凝土收縮開(kāi)裂的可能性。（3）混凝土澆筑時(shí), 預(yù)埋件處混凝土澆筑要對(duì)稱均勻下料, 振搗也需對(duì)稱。振搗棒在預(yù)留排氣孔內(nèi)均勻振搗，使混凝土中氣泡充分排除，混凝土高度高出預(yù)埋件表面，使混凝土與預(yù)埋件充分接觸，不發(fā)生空鼓。

圖3.預(yù)埋件置入示意圖

圖4. 預(yù)埋件埋入示意圖

3.2鋼結(jié)構(gòu)預(yù)埋件的埋入勢(shì)必會(huì)對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件產(chǎn)生一定的破壞

目前體育場(chǎng)館的鋼結(jié)構(gòu)頂棚和底部混凝土看臺(tái)經(jīng)常分包施工。由于是兩個(gè)施工單位分別承包施工，鋼結(jié)構(gòu)與混凝土連接節(jié)點(diǎn)常常在施工上出現(xiàn)不協(xié)調(diào)。

由于鋼結(jié)構(gòu)預(yù)埋件設(shè)計(jì)時(shí)并未考慮混凝土構(gòu)件中鋼筋的分布，使得在實(shí)際情況下大體積鋼結(jié)構(gòu)預(yù)埋件難以埋入有密集鋼筋的梁端和柱頂。施工時(shí)為了將預(yù)埋件放到對(duì)應(yīng)位置，往往要大費(fèi)周章，影響施工進(jìn)度。當(dāng)框架梁端部的配筋率太大時(shí)往往使框架梁產(chǎn)生超筋破壞。這種超筋脆性破壞將使得混凝土壓碎脫落后鋼筋尚未屈服，喪失結(jié)構(gòu)延性。借鑒混凝土的超筋破壞，大體積鋼預(yù)埋件埋入混凝土梁端后，用鋼率過(guò)大可能產(chǎn)生同混凝土梁超筋破壞相似的脆性破壞。

因此，對(duì)于預(yù)埋件的設(shè)計(jì)、施工這一重要環(huán)節(jié),需要設(shè)計(jì)單位間相互協(xié)調(diào)，完成埋件件深化設(shè)計(jì)。將原設(shè)計(jì)柱頂梁鋼筋在設(shè)計(jì)規(guī)范允許的條件下作相應(yīng)變更，讓出預(yù)埋件預(yù)埋空間，就配筋率、鋼筋的綁扎方式、混凝土的澆筑位置等交叉設(shè)計(jì)，在完成施工圖確認(rèn)后，針對(duì)預(yù)埋件的施工編制作業(yè)方案；施工與設(shè)計(jì)單位互相合作，予以安裝指導(dǎo)和檢查，施工單位應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙內(nèi)容和相關(guān)規(guī)范安裝作業(yè)。如遇特殊情況需做出變更，應(yīng)得到設(shè)計(jì)單位主管的認(rèn)可。

柱子頂端設(shè)置預(yù)埋件時(shí)，鋼結(jié)構(gòu)施工單位為了保證預(yù)埋件能夠埋入混凝土構(gòu)件中，由于柱頂錨固鋼筋內(nèi)彎加上梁頂部有縱向鋼筋通過(guò)（如圖5所示），現(xiàn)場(chǎng)施工時(shí)往往通過(guò)減少柱子縱筋錨固長(zhǎng)度和撬動(dòng)梁兩端箍筋與縱向鋼筋來(lái)埋入柱頂預(yù)埋件，使得梁端箍筋間距與設(shè)計(jì)不符，更有甚者會(huì)剪短梁端箍筋，這也從某種程度上降低混凝土柱節(jié)點(diǎn)的受力性能。框架梁端部箍筋加密區(qū)是梁主要受剪部位，混凝土梁柱節(jié)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)抗震的重要部位，是混凝土結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)中要重點(diǎn)加強(qiáng)的位置。變大箍筋間距或者裁斷箍筋使得其受剪承載力大幅降低。梁端預(yù)埋件與混凝土交界處是受剪斜裂縫最常出現(xiàn)的部位。如果此處缺乏箍筋起到的抗剪切能力將會(huì)嚴(yán)重影響結(jié)構(gòu)的承載能力，存在嚴(yán)重的工程結(jié)構(gòu)的安全隱患。

因此建議：（1）應(yīng)與設(shè)計(jì)單位設(shè)計(jì)人員協(xié)調(diào),解決前期圖紙中梁頂部所出現(xiàn)的縱向鋼筋和柱端內(nèi)彎鋼筋影響預(yù)埋件安裝做出調(diào)整，繪制預(yù)埋件安裝二次深化圖。梁頂部的縱向鋼筋由原來(lái)的單排布筋更改為雙排布筋；也可將原有的梁主筋過(guò)柱面的通長(zhǎng)筋，變更為梁主筋在柱面處斷開(kāi)，錨入框架柱內(nèi)。將柱端少量影響到預(yù)埋件安裝的內(nèi)彎鋼筋更改為直接通過(guò)柱面錨入預(yù)埋件內(nèi)部的加長(zhǎng)筋，為預(yù)埋件提供埋設(shè)空間。但上述方案必須經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)單位主設(shè)計(jì)人的同意。（2）預(yù)埋件的施工屬于隱蔽工程，預(yù)埋件在完成埋設(shè)后，混凝土澆注前，須派人在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)其進(jìn)行監(jiān)測(cè)檢查，如發(fā)現(xiàn)問(wèn)題應(yīng)及時(shí)匯報(bào)并解決。

圖5.縱向鋼筋通過(guò)柱頂示意圖

4 總結(jié)

對(duì)于以上幾點(diǎn)鋼構(gòu)件與混凝土構(gòu)件連接節(jié)點(diǎn)的問(wèn)題，無(wú)論是理論分析還是試驗(yàn)研究都還處于空白階段。因此有必要針對(duì)鋼構(gòu)件和混凝土構(gòu)件的連接節(jié)點(diǎn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究和理論分析。同時(shí)規(guī)范應(yīng)提出關(guān)于預(yù)埋件的構(gòu)造規(guī)定與實(shí)際破壞情況相符合的計(jì)算公式。設(shè)計(jì)上應(yīng)對(duì)鋼構(gòu)件和混凝土構(gòu)件的連接節(jié)點(diǎn)進(jìn)行有針對(duì)交叉設(shè)計(jì)。鋼結(jié)構(gòu)部分和混凝土結(jié)構(gòu)部分的設(shè)計(jì)應(yīng)相互協(xié)調(diào)，方便施工。設(shè)計(jì)時(shí)要避免由于預(yù)埋件的埋入對(duì)混凝土構(gòu)件產(chǎn)生的不利影響。施工時(shí)要保證混凝土構(gòu)件中鋼筋不受破壞等要求。本文以工程實(shí)例簡(jiǎn)述建議，僅供參考。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]上官磊. 基于Java3D的鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)的虛擬裝配 [D]. 武漢科技大學(xué)碩士論文.2010：1.

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[3]楊武. 基于面向?qū)ο蠹夹g(shù)的鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)系統(tǒng)的研究與開(kāi)發(fā) [D]. 武漢科技大學(xué)碩士論文.2010：3.

篇(3)

本科畢業(yè)論文設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告范文

1.課題名稱：

鋼筋混凝土多層、多跨框架軟件開(kāi)發(fā)

2.項(xiàng)目研究背景：

所要編寫(xiě)的結(jié)構(gòu)程序是混凝土的框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，建筑指各種房屋及其附屬的構(gòu)筑物。建筑結(jié)構(gòu)是在建筑中，由若干構(gòu)件，即組成結(jié)構(gòu)的單元如梁、板、柱等，連接而構(gòu)成的能承受作用(或稱荷載)的平面或空間體系。

編寫(xiě)算例使用建設(shè)部最新出臺(tái)的《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50010-2002,該規(guī)范與原混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GBJ10-89相比，新增內(nèi)容約占15%，有重大修訂的內(nèi)容約占35%，保持和基本保持原規(guī)范內(nèi)容的部分約占50%，規(guī)范全面總結(jié)了原規(guī)范實(shí)施以來(lái)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，借鑒了國(guó)外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)。

3. 項(xiàng)目研究意義：

建筑中，結(jié)構(gòu)是為建筑物提供安全可靠、經(jīng)久耐用、節(jié)能節(jié)材、滿足建筑功能的一個(gè)重要組成部分，它與建筑材料、制品、施工的工業(yè)化水平密切相關(guān)，對(duì)發(fā)展新技術(shù)。新材料，提高機(jī)械化、自動(dòng)化水平有著重要的促進(jìn)作用。

由于結(jié)構(gòu)計(jì)算牽扯的數(shù)學(xué)公式較多，并且所涉及的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)很零碎。并且計(jì)算量非常之大，近年來(lái)，隨著經(jīng)濟(jì)進(jìn)一步發(fā)展，城市人口集中、用地緊張以及商業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的激烈化，更加劇了房屋設(shè)計(jì)的復(fù)雜性，許多多高層建筑不斷的被建造。這些建筑無(wú)論從時(shí)間上還是從勞動(dòng)量上，都客觀的需要計(jì)算機(jī)程序的輔助設(shè)計(jì)。這樣，結(jié)構(gòu)軟件開(kāi)發(fā)就顯得尤為重要。

一棟建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是否合理，主要取決于結(jié)構(gòu)體系、結(jié)構(gòu)布置、構(gòu)件的截面尺寸、材料強(qiáng)度等級(jí)以及主要機(jī)構(gòu)構(gòu)造是否合理。這些問(wèn)題已經(jīng)正確解決，結(jié)構(gòu)計(jì)算、施工圖的繪制、則是另令人辛苦的具體程序設(shè)計(jì)工作了，因此原來(lái)在學(xué)校使用的手算方法，將被運(yùn)用到具體的程序代碼中去，精力就不僅集中在怎樣利用所學(xué)的結(jié)構(gòu)知識(shí)來(lái)設(shè)計(jì)出做法，還要想到如何把這些做法用代碼來(lái)實(shí)現(xiàn)，

4.文獻(xiàn)研究概況

在不同類型的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中有些內(nèi)容是一樣的，做框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)關(guān)鍵是要減少漏項(xiàng)、減少差錯(cuò)，計(jì)算機(jī)也是如此的。

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)(GBJ68-84) 該標(biāo)準(zhǔn)是為了合理地統(tǒng)一各類材料的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本原則，是制定工業(yè)與民用建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范、鋼結(jié)構(gòu)、薄壁型鋼結(jié)構(gòu)、混凝土結(jié)構(gòu)、砌體結(jié)構(gòu)、木結(jié)構(gòu)等設(shè)計(jì)規(guī)范以及地基基礎(chǔ)和建筑抗震等設(shè)計(jì)規(guī)范應(yīng)遵守的準(zhǔn)則，這些規(guī)范均應(yīng)按本標(biāo)準(zhǔn)的要求制定相應(yīng)的具體規(guī)定。制定其它土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范時(shí)，可參照此標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的原則。本標(biāo)準(zhǔn)適用于建筑物(包括一般構(gòu)筑物)的整個(gè)結(jié)構(gòu)，以及組成結(jié)構(gòu)的構(gòu)件和基礎(chǔ);適用于結(jié)構(gòu)的使用階段，以及結(jié)構(gòu)構(gòu)件的制作、運(yùn)輸與安裝等施工階段。本標(biāo)準(zhǔn)引進(jìn)了現(xiàn)代結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計(jì)理論，采用以概率理論為基礎(chǔ)的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法分析確定，即將各種影響結(jié)構(gòu)可靠性的因素都視為隨機(jī)變量，使設(shè)計(jì)的概念和方法都建立在統(tǒng)計(jì)數(shù)學(xué)的基礎(chǔ)上，并以主要根據(jù)統(tǒng)計(jì)分析確定的失效概率來(lái)度量結(jié)構(gòu)的可靠性，屬于概率設(shè)計(jì)法，這是設(shè)計(jì)思想上的重要演進(jìn)。這也是當(dāng)代國(guó)際上工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法發(fā)展的總趨勢(shì)，而我國(guó)在設(shè)計(jì)規(guī)范(或標(biāo)準(zhǔn))中采用概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法是迄今為止采用最廣泛的國(guó)家。

結(jié)構(gòu)的作用效應(yīng) 常見(jiàn)的作用效應(yīng)有：

1.內(nèi)力。

軸向力，即作用引起的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件某一正截面上的法向拉力或壓力;

剪力，即作用引起的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件某一截面上的切向力;

彎矩，即作用引起的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件某一截面上的內(nèi)力矩;

扭矩，即作用引起的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件某一截面上的剪力構(gòu)成的力偶矩。

2.應(yīng)力。如正應(yīng)力、剪應(yīng)力、主應(yīng)力等。

3.位移。作用引起的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件中某點(diǎn)位變(線位移)或某線段方向的改變(角位移)。

4.撓度。構(gòu)件軸線或中面上某點(diǎn)在彎短作用平面內(nèi)垂直于軸線或中面的線位移。

篇(4)

課題來(lái)源、選題依據(jù)和背景情況、課題研究目的、工程應(yīng)用價(jià)值

題目:格構(gòu)式鋼管混凝土柱的耐火性能分析

課題來(lái)源：

研究人從事煉鋼廠房，連鑄廠房以及與鋼鐵行業(yè)相關(guān)的工藝平臺(tái)，管道支架等的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)過(guò)程中經(jīng)常遇見(jiàn)采用格構(gòu)式鋼管混凝土柱的工程；而一方面行業(yè)內(nèi)對(duì)鋼結(jié)構(gòu)組合結(jié)構(gòu)有防火要求，另一方面鋼鐵廠相比其他工業(yè)廠房更容易發(fā)生火災(zāi)，因此本研究擬以格構(gòu)式鋼管混凝土柱升溫與降溫受火性能研究為方向，考察破壞形態(tài)及其受火極限狀態(tài)。

選題依據(jù)和背景情況：

鋼管混凝土作為一種新型的組合結(jié)構(gòu)，是在鋼管內(nèi)部填加混凝土材料而構(gòu)成一種新型的構(gòu)件。鋼管混凝土一般簡(jiǎn)寫(xiě)為 CFST（concrete filled steel tubular），其橫截面的布置各有不同，按照形狀可以分為圓鋼管、矩形鋼管、和多邊形鋼管混凝土。 鋼管混凝土構(gòu)件中的兩種組成材料在外荷載作用下發(fā)生相互作用，其中最主要的作用為鋼管內(nèi)部核心的混凝土受到來(lái)自外圍鋼管的套箍作用，而處于三向應(yīng)力狀態(tài)，使混凝土的強(qiáng)度、塑性等力學(xué)性能得到了提高。同時(shí)，混凝土的存在，又可避免或延緩鋼管容易發(fā)生局部屈曲的特性，從而能夠發(fā)揮鋼材的材料強(qiáng)度。鋼管混凝土構(gòu)件具有比鋼管和混凝土簡(jiǎn)單疊加后更高的抗壓能力以及良好的塑性、韌性和抗震性能。 此外，鋼管混凝土還有延性好，抗壓強(qiáng)度高，比鋼結(jié)構(gòu)具有更好的抗火性能和更好的抗震性能。在施工中，外套鋼管可起到模板的作用，便于直接澆筑混凝土，加快施工進(jìn)度。綜上所述，鋼管混凝土構(gòu)件中鋼管和混凝土取長(zhǎng)補(bǔ)短，使鋼管混凝土構(gòu)件具有強(qiáng)度高、耐疲勞、抗沖擊、延性好、抗震、抗火和便于施工等良好性能

二、文獻(xiàn)綜述

參考文獻(xiàn)：

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三、研究?jī)?nèi)容

四、研究基礎(chǔ)

1．所需工程技術(shù)、研究條件

本科碩士階段所學(xué)習(xí)的課程：鋼結(jié)構(gòu)基本原理與設(shè)計(jì)、組合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)抗火設(shè)計(jì)、

有限單元法。

篇(5)

關(guān)鍵詞：鋼結(jié)構(gòu) 廠房設(shè)計(jì) 技術(shù)要求

中圖分類號(hào)：TU391文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：

隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展以及我國(guó)綜合國(guó)力的提升，國(guó)內(nèi)的大型鋼結(jié)構(gòu)廠房的需求量不斷增加，鋼結(jié)構(gòu)廠房在企業(yè)擴(kuò)大生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)規(guī)模中得到廣泛的應(yīng)用，當(dāng)前需要加強(qiáng)對(duì)鋼結(jié)構(gòu)廠房設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行總結(jié)，不斷創(chuàng)新技術(shù)。

一、工程簡(jiǎn)介

某大型有色礦山生產(chǎn)用房主要從事銅鉬礦石選礦生產(chǎn)使用，為擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模決定興建面積35000平方米的鋼結(jié)構(gòu)廠房，該工程于2012年4月完工，主要的鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)平面圖如下。該鋼結(jié)構(gòu)體系采用彩鋼夾芯板等新型的墻體材料進(jìn)行維護(hù)，突出了時(shí)代感。

二、廠房設(shè)計(jì)技術(shù)要點(diǎn)研究

該廠房工程的負(fù)荷量大，能否達(dá)到廠房使用的要求就必須重視鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，主要設(shè)計(jì)要點(diǎn)如下：

（一）廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

一是加強(qiáng)處理了廠房的縱向伸縮縫問(wèn)題，其縱向270m的設(shè)計(jì)于廠房的規(guī)范要求符合，設(shè)計(jì)時(shí)因?yàn)榭紤]了鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)鋼的荷載較大以及跨度交款，根據(jù)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50017-2003）對(duì)廠房的多項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行控制和取用，在這一范圍內(nèi)，又必須以《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50017-2003）為依據(jù)減少鋼材的用量，即在廠房的98.4m處位置設(shè)縫，注意將縫分開(kāi)，如此能降低工程造價(jià)，減少工程設(shè)計(jì)難度。

二是在進(jìn)行結(jié)構(gòu)布置時(shí)，無(wú)論是哪種類型鋼結(jié)構(gòu)廠房，一定要重視縱向支撐體系以及鋼架體系的設(shè)計(jì)，構(gòu)建穩(wěn)定的鋼結(jié)構(gòu)，一定要選取合理科學(xué)的布置信形勢(shì)以及廠房支撐形式，在可靠安全的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)使用功能，延長(zhǎng)廠房使用壽命。

三是在對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的加工質(zhì)量進(jìn)行設(shè)計(jì)控制時(shí)，須重視鋼結(jié)構(gòu)原材料從采購(gòu)開(kāi)始一直到成品出廠的把關(guān)，尤其重視廠房結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換梁的構(gòu)件以及“十字形”截面柱的尺寸精度。

（二）廠房支撐體系設(shè)計(jì)

作為鋼結(jié)構(gòu)廠房設(shè)計(jì)的關(guān)鍵部分，鋼結(jié)構(gòu)廠房支撐體系主要是支撐廠房的各個(gè)平面框架，構(gòu)成較為穩(wěn)定的廠房鋼結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，兼有承擔(dān)傳遞地震力、風(fēng)荷載以及溫度應(yīng)力等，支撐體系還要提供一個(gè)穩(wěn)定安全的支撐力，確保鋼結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的穩(wěn)定。該廠房支撐體系還要在承擔(dān)100噸的縱向荷載力。在廠房的柱頂、屋梁以及各個(gè)梁祝的外側(cè)設(shè)計(jì)剛性系桿，在屋面以及有支撐的柱間設(shè)計(jì)系桿，另外設(shè)計(jì)支撐體系時(shí)，利用均衡布置法，沿鋼結(jié)構(gòu)廠房縱向屋檐處，從水平位置設(shè)計(jì)三道支撐，橫面上的柱間以及屋面設(shè)計(jì)支撐，這樣建立起“三橫四縱”支撐系統(tǒng)，再通過(guò)系桿、支撐以及鋼架形成穩(wěn)定體系。

（三）廠房屋面設(shè)計(jì)以及屋面支撐系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

該工業(yè)廠房的支撐系統(tǒng)主要是以廠房的高度、跨度、屋面的結(jié)構(gòu)、所在區(qū)域的地震設(shè)防度以及柱間布置為依據(jù)。該廠房在內(nèi)無(wú)檁、有檁屋蓋體系都會(huì)設(shè)置垂直方向的支撐，無(wú)檁廠房含屋架焊接，有上弦支撐功能，鋼結(jié)構(gòu)廠房的屋面須在天窗架以及屋架設(shè)計(jì)橫向支撐，一般屋架間距高于13m的廠房或者含有較大的振動(dòng)設(shè)備的廠房則必須設(shè)置縱向的水平支撐。

大型鋼架結(jié)構(gòu)的屋面防水、排水設(shè)計(jì)也是廠房屋面設(shè)計(jì)的重點(diǎn)。從《屋面工程技術(shù)規(guī)范》規(guī)定來(lái)看，廠房的屋面坡度最低為5%，該廠房處于冬天積雪較多區(qū)域，坡度設(shè)計(jì)適當(dāng)進(jìn)行了增加。通常單坡廠房屋面長(zhǎng)度由該廠房所在地的降雨水頭高度情況以及最大溫差決定，從廠房設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，一般屋面的坡度長(zhǎng)度應(yīng)保持在70m范圍內(nèi)。市場(chǎng)上的鋼結(jié)構(gòu)廠房屋面存在2中做法，一是設(shè)計(jì)為剛性屋面，即該工業(yè)廠房使用的壓型鋼板內(nèi)含保溫綿，另外一個(gè)是柔性屋面，即保溫層、鋼板內(nèi)板以及防水層組成的屋面。

（四）構(gòu)件吊裝工藝設(shè)計(jì)

大型鋼結(jié)構(gòu)廠房的結(jié)構(gòu)構(gòu)件含屋架、支撐、檁條、梁柱、墻架以及天窗架等等，不同構(gòu)件尺寸、形式安裝標(biāo)高各有不同，為保證經(jīng)濟(jì)合理，須應(yīng)用不同的吊裝方法以及起重機(jī)械。

該廠房在吊裝廠房鋼柱時(shí)，由于占地面積大，設(shè)計(jì)時(shí)使用的是塔式以及自行式起重機(jī)安裝鋼柱，吊裝方法為滑行吊裝法以及旋轉(zhuǎn)式吊裝法。一般吊裝重型鋼柱則采用雙機(jī)抬吊法。在起吊鋼柱時(shí)雙機(jī)共同吊起鋼柱，達(dá)到一定的離地高度之后停止，接著主吊機(jī)單獨(dú)吊起鋼柱，當(dāng)豎直吊起鋼柱時(shí)，拆掉另一臺(tái)機(jī)器的鋼絲繩，主機(jī)繼續(xù)吊起鋼柱達(dá)到指定位置，對(duì)鋼柱的垂直度進(jìn)行校正，保證偏差在20mm范圍內(nèi)。校正鋼柱、固定鋼柱過(guò)程中，須對(duì)鋼柱的垂直偏差程度進(jìn)行檢查，一旦超出指定范圍，用千斤頂校正。

在設(shè)計(jì)大型鋼結(jié)構(gòu)廠房時(shí)，如果有起重較重的吊車要求，在進(jìn)行廠房設(shè)計(jì)時(shí)必須重視吊車荷載對(duì)廠房結(jié)構(gòu)的影響，保證鋼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定安全，海牙控制鋼梁降低造價(jià)，如該廠房吊車荷載中的柱頂位移必須符合規(guī)范內(nèi)容，在這一條件下，靈活控制綴條等構(gòu)件的細(xì)長(zhǎng)比。

三、結(jié)語(yǔ)

我國(guó)應(yīng)用大型鋼結(jié)構(gòu)廠房時(shí)間較短，還須加強(qiáng)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)和技巧。鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)在廠房總體設(shè)計(jì)中非常關(guān)鍵，需要堅(jiān)持實(shí)用性、經(jīng)濟(jì)型原則下，根據(jù)廠房所在地的氣候以及客觀條件下，因地制宜完成建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 谷民. 冶金工業(yè)鋼結(jié)構(gòu)重防腐涂料的施工質(zhì)量控制[J].山東冶金，2009：124-126；

篇(6)

關(guān)鍵詞: 輕鋼結(jié)構(gòu) 加層 柱腳施工 鋼柱 鋼梁 設(shè)計(jì) 施工要點(diǎn)

中圖分類號(hào)：TU391文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：

一．引言

伴隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國(guó)城市規(guī)模越來(lái)越大，人們對(duì)建筑的需求也是越來(lái)越多，對(duì)建筑質(zhì)量的要求也是不斷的提高。在過(guò)去由于我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平及技術(shù)有限，許多的建筑物建筑功能不完善，結(jié)構(gòu)不合理，導(dǎo)致這些建筑物現(xiàn)在已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能夠滿足現(xiàn)時(shí)代的發(fā)展要求。這種現(xiàn)象在我國(guó)近幾年出現(xiàn)的特別多，其建筑物主要是受當(dāng)時(shí)的經(jīng)濟(jì)條件及技術(shù)的限制，得不完善。正是因?yàn)檫@種現(xiàn)象的普遍存在，使得對(duì)現(xiàn)有建筑物加層及改建的工程越來(lái)越多。這也成了當(dāng)前改變建筑物面貌，完善建筑功能最直接、最實(shí)用、最經(jīng)濟(jì)以及最快捷的方式。

輕鋼結(jié)構(gòu)具有自身的優(yōu)點(diǎn)，主要體現(xiàn)在其制造安裝比較方便、材料輕質(zhì)高強(qiáng)、建筑的形式多種多樣比較靈活等方面。所以在建筑的加層、改建中得到了廣泛的運(yùn)用，并且也取得了比較好的經(jīng)濟(jì)效益和使用效益。所以本文就結(jié)合某工業(yè)企業(yè)的行政樓加層工程為例，簡(jiǎn)要的分析介紹了在輕鋼結(jié)構(gòu)加層設(shè)計(jì)以及施工中出現(xiàn)的一些問(wèn)題，并提出了一些自己的觀點(diǎn)。

二．輕鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)

1. 輕鋼結(jié)構(gòu)的自重輕, 有較好的抗震性能。使用輕鋼結(jié)構(gòu)可以大幅減少建筑工程的基礎(chǔ)造價(jià), 特別適用于那些地質(zhì)條件比較差的地區(qū)，輕鋼結(jié)構(gòu)屬于一種柔性結(jié)構(gòu), 加之其自重比較輕, 該結(jié)構(gòu)對(duì)地震的反應(yīng)小, 十分適用于地震多發(fā)的地區(qū)。

2. 采用輕鋼結(jié)構(gòu)的工程施工周期比較短。我們知道輕鋼結(jié)構(gòu)的一些構(gòu)件都是由工廠標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)的, 質(zhì)量十分穩(wěn)定, 可以現(xiàn)場(chǎng)拼裝，并且工藝比較簡(jiǎn)單,施工受環(huán)境季節(jié)的影響比較小，可以大大的縮短工期。

3. 采用輕鋼結(jié)構(gòu)的綜合經(jīng)濟(jì)效益比較好。正是因?yàn)槭褂幂p鋼結(jié)構(gòu)的施工周期比較短, 許多加層工程都可以提前投入使用, 這樣也可以提前獲得投資的效益。同時(shí)因?yàn)檩p鋼結(jié)構(gòu)建筑的自重比較輕,所以大部分不需要做樁基,這也可以節(jié)省大量的投資。

4. 輕鋼結(jié)構(gòu)的環(huán)保性好。采用輕鋼結(jié)構(gòu)無(wú)噪聲、無(wú)污染。而且建筑材料也可以拆卸，能夠100%的回收, 這也符合國(guó)家對(duì)土地資源的政策、環(huán)保政策，符合國(guó)家可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略, 所以輕鋼材料是一種典型的環(huán)保性建筑材料。

5. 輕鋼的舒適性十分好。使用新型的輕質(zhì)圍護(hù)材料, 不霉變, 不助燃, 不蟲(chóng)蛀。并且裝修可以一次性到位, 少維修。采用輕鋼墻體符合高效節(jié)能的標(biāo)準(zhǔn), 這種材料具有呼吸的功能, 可以有效的調(diào)節(jié)室內(nèi)空氣干濕度。

三．采用輕鋼結(jié)構(gòu)的加層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

1. 加層工程概況

該行政樓是在1996年設(shè)計(jì)建造的，一共5層，是框架結(jié)構(gòu)，具有獨(dú)立的基礎(chǔ)，一部分基礎(chǔ)因?yàn)樘钔翆颖容^厚所以采用人工挖孔灌注樁的方法施工。該建筑的空間為9M×6.9M，長(zhǎng)度為42.3M，跨度為16.7M，層高為3.6M，具有7度抗震能力。

2. 結(jié)構(gòu)方案的選用

近年來(lái)，隨著企業(yè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大。員工人數(shù)也不斷增加，行政樓使用面積已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足現(xiàn)實(shí)的需要了，所以在征得有關(guān)部門的同意之后，決定采取加層的辦法，即在原行政樓頂再加蓋一層。為了不影響行政樓現(xiàn)在的使用，同時(shí)滿足結(jié)構(gòu)承載力的有關(guān)要求，并要求在兩個(gè)月之內(nèi)完工。基于此建設(shè)部門對(duì)該行政樓的原結(jié)構(gòu)進(jìn)行了全面的分析計(jì)算，并結(jié)合了當(dāng)前國(guó)內(nèi)外加層改造的一些實(shí)例后，決定采取具有剛度大、自重輕、綜合效益好、抗震性能高以及施工周期比較短等優(yōu)點(diǎn)的輕鋼結(jié)構(gòu)作為配套的外飾面材料。

3．結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的幾處要點(diǎn)

（1）鋼框架柱腳節(jié)點(diǎn)既是輕鋼結(jié)構(gòu)受力最復(fù)雜之處。也是新舊結(jié)構(gòu)連接的關(guān)鍵部位。鑒于目前植筋技術(shù)較為成熟，因此本工程在新舊柱子連接上采用直接鉆孔連接法，即在原有的框架柱頭上直接鉆孔，通過(guò)高強(qiáng)度的化學(xué)粘合劑粘合錨桿和孔壁，使錨桿、錨圊基礎(chǔ)與被錨固對(duì)象形成一個(gè)整體，從而達(dá)到固定構(gòu)件或提高構(gòu)件承載力的效果，待粘合劑硬化后安裝鋼柱。

（2）本工程下部為框架結(jié)構(gòu)，上部采用輕鋼結(jié)構(gòu)。由于沿豎向剛度分布不均勻，因此在抗震計(jì)算的時(shí)候不宜采用底部減力法，應(yīng)采用振型分解反應(yīng)譜法。因結(jié)構(gòu)主體仍為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，加層后結(jié)構(gòu)的阻尼比取0.05。而且需在兩端設(shè)置十字形柱間支撐并且設(shè)置足夠的縱橫向支撐系統(tǒng)(橫向支撐系統(tǒng)布置在房屋兩端山墻處，縱向支撐系統(tǒng)布置在加層兩端的開(kāi)問(wèn))，以提高鋼架的穩(wěn)定性和剛度。

（3）為了減輕加層自重對(duì)地基承載力的影響，在滿足功能使用要求前提下，應(yīng)盡量選用輕型材料。本工程屋面采用100mm厚象牙鍍鋅夾芯板，墻面采用150mm厚鍍鋅復(fù)合保溫板，以上材料具有輕質(zhì)、高強(qiáng)、防水、美觀耐用、抗震好、安裝簡(jiǎn)便、經(jīng)久耐用等優(yōu)點(diǎn)。

四．加層工程的施工要點(diǎn)

使用輕鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行施工時(shí)，除了要組織專業(yè)的技術(shù)人員熟悉圖紙，進(jìn)行圖紙的會(huì)審之外，還要讓施工的人員了解圖紙的設(shè)計(jì)意圖，不能盲目的施工。除此之外也還要注意一下幾點(diǎn)：

1．本工程柱腳連接采用植筋技術(shù)施工中先根據(jù)設(shè)計(jì)要求，按圖紙間距、邊距定好位置，然后要嚴(yán)格控制孔深、水平度、孔內(nèi)清潔度及干燥度等，以防止結(jié)構(gòu)受力受到影響并進(jìn)行抗拉拔實(shí)驗(yàn)。

2．對(duì)構(gòu)件全面檢查結(jié)構(gòu)安裝前應(yīng)對(duì)構(gòu)件進(jìn)行全面檢查，如構(gòu)件的數(shù)量、長(zhǎng)度、垂直度等，如安裝中接頭處螺栓孔之間的尺寸是否符合設(shè)計(jì)要求等。在安裝過(guò)程中，應(yīng)先安裝靠近山墻有柱間支撐的兩榀鋼架，而后安裝其他鋼架；頭兩榀鋼架安裝完畢后。應(yīng)將兩榀鋼架間的水平系桿、檁條及柱間支撐、屋面水平支撐等構(gòu)件的垂直及水平度調(diào)整正確，然后方可鎖定支撐，再安裝其他鋼架；而在施工中，一般作業(yè)人員由于考慮施工方便及吊車費(fèi)用，會(huì)先行安裝鋼柱、鋼梁等，而后再行安裝柱間支撐等，這樣違反操作順序容易造成安全事故，同時(shí)待鋼架全部安裝完后再調(diào)整構(gòu)件的垂直度和水平度會(huì)相當(dāng)困難。根本無(wú)法達(dá)到規(guī)范要求。

3．根據(jù)焊縫等級(jí)的不同嚴(yán)格按照規(guī)定檢驗(yàn)。因?yàn)殇摻Y(jié)構(gòu)焊接缺陷的存在會(huì)對(duì)焊接鋼結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能和安全使用產(chǎn)生重要的影響，所以一定要按規(guī)定嚴(yán)格檢驗(yàn)。危害主要是缺陷端部造成嚴(yán)重的應(yīng)力集中；削弱焊接接頭承載哉面；降低焊接接頭的強(qiáng)度和致密性，導(dǎo)致焊接接頭承載力的下降，縮短使用壽命，甚至造成焊接接頭脆性斷裂或結(jié)構(gòu)倒塌事故。此外，有些焊接缺陷，如焊縫浹渣、電弧擦傷等會(huì)降低焊接結(jié)構(gòu)的耐腐蝕性能。

4．輕鋼結(jié)構(gòu)的除銹和涂裝。輕鋼結(jié)構(gòu)的除銹和涂裝是目前輕鋼結(jié)構(gòu)施工中較易被忽視的一項(xiàng)工作，也是鋼結(jié)構(gòu)工程施工的薄弱環(huán)節(jié)。這種現(xiàn)象不糾正，對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量影響甚大。因?yàn)槌P和涂裝質(zhì)量的合格與否直接影響鋼結(jié)構(gòu)今后使用期間的維護(hù)費(fèi)用。還影響鋼結(jié)構(gòu)工程的使用壽命、結(jié)構(gòu)安全及發(fā)生火災(zāi)時(shí)的耐火時(shí)間(防火涂裝)，因此必須對(duì)除銹和涂裝工作給予高度重視，嚴(yán)格按照規(guī)范對(duì)各個(gè)工序進(jìn)行嚴(yán)格的檢查驗(yàn)收，這是確保鋼結(jié)構(gòu)涂裝質(zhì)量的基礎(chǔ)和保障。

五．結(jié)束語(yǔ)

經(jīng)過(guò)差不多兩個(gè)月的時(shí)間，此項(xiàng)加層工程設(shè)計(jì)、施工已經(jīng)順利結(jié)束，現(xiàn)在已經(jīng)投入了使用。該建筑投入使用后也通過(guò)了一系列的檢查和測(cè)試。加層部分質(zhì)量達(dá)到了設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)，具有比較強(qiáng)的適用性。通過(guò)這個(gè)案例的簡(jiǎn)析，我們知道了輕鋼結(jié)構(gòu)加層技術(shù)不僅僅符合了建設(shè)節(jié)約型社會(huì)、環(huán)境保護(hù)的要求，而且也產(chǎn)生了巨大的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。所以實(shí)踐再次證明，對(duì)一些原有建筑加層或者擴(kuò)建采用輕鋼結(jié)構(gòu)，這是十分明智的選擇，而且也是行之有效的一種技術(shù)手段，具有很好的推廣性和運(yùn)用性。當(dāng)前國(guó)家日益加強(qiáng)了對(duì)節(jié)能減排的重視，所以我們相信輕鋼結(jié)構(gòu)加層的技術(shù)一定會(huì)有十分廣闊的應(yīng)用前景和發(fā)展空間。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳興龍 對(duì)輕鋼結(jié)構(gòu)加層設(shè)計(jì)及施工的幾點(diǎn)思考 [期刊論文] 《中等職業(yè)教育（理論）》 -2010年5期

[2]韓鳳霞 于江Han FengxiaYu Jiang某辦公樓輕鋼加層設(shè)計(jì)[期刊論文] 《工業(yè)建筑》 ISTIC PKU -2006年z1期

篇(7)

關(guān)鍵詞：高層鋼結(jié)構(gòu)建筑，工程監(jiān)理

 

高層鋼結(jié)構(gòu)建筑的發(fā)展已有一個(gè)世紀(jì)的歷史，它是鋼鐵工業(yè)發(fā)展的產(chǎn)物。由于相對(duì)美、日等發(fā)達(dá)國(guó)家，我國(guó)高層鋼結(jié)構(gòu)工程起步較晚，工程實(shí)例與鋼筋砼結(jié)構(gòu)相比也較少，因此如何開(kāi)展對(duì)此類工程的監(jiān)理工作， 成為我國(guó)監(jiān)理行業(yè)面臨的新問(wèn)題。根據(jù)近20年來(lái)高層鋼結(jié)構(gòu)建筑在我國(guó)的發(fā)展情況，在對(duì)高層鋼結(jié)構(gòu)的工程監(jiān)理中，主要應(yīng)對(duì)三個(gè)方面的問(wèn)題引起重視：設(shè)計(jì)方面、駐廠監(jiān)造方面和施工現(xiàn)場(chǎng)安裝方面，現(xiàn)分述如下：

1對(duì)設(shè)計(jì)的管理監(jiān)控

從全國(guó)范圍來(lái)看，制約我國(guó)鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展和推廣應(yīng)用的最大問(wèn)題是設(shè)計(jì)力量薄弱。一方面由于絕大多數(shù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工程師習(xí)慣和擅長(zhǎng)進(jìn)行鋼筋砼或磚混結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，對(duì)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不熟悉；另一方面，我國(guó)“入世”時(shí)間不長(zhǎng)，在建筑領(lǐng)域與國(guó)際接軌還有一個(gè)適應(yīng)過(guò)程，在工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)管理機(jī)制方面，還有不完善的地方，因此在設(shè)計(jì)方面主要存在以下的問(wèn)題：

1）有些項(xiàng)目在招標(biāo)方式上，沒(méi)有實(shí)行建筑方案買斷的模式，因此，反映在鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，在選材方面，就往往是被國(guó)外的建筑師牽著鼻子走，有些材料指標(biāo)十分苛刻，只能選用進(jìn)口產(chǎn)品，加大了進(jìn)口材料的數(shù)量，增加了工程建設(shè)成本。

2）在設(shè)計(jì)說(shuō)明中，對(duì)焊接鋼結(jié)構(gòu)的材質(zhì)一項(xiàng)，只注明鋼材型號(hào)，如Q345、Q235等，沒(méi)有提出質(zhì)量等級(jí)要求，對(duì)于焊縫質(zhì)量，有的不明確質(zhì)量等級(jí)，有的提出的質(zhì)量等級(jí)不恰當(dāng)?shù)取?/p>

3）在摩擦型高強(qiáng)螺栓連接的設(shè)計(jì)中，一個(gè)連接節(jié)點(diǎn)上高強(qiáng)螺栓的規(guī)格與數(shù)量是通過(guò)節(jié)點(diǎn)內(nèi)力計(jì)算得出的，但有的設(shè)計(jì)所選高強(qiáng)螺栓的直徑、數(shù)量與節(jié)點(diǎn)板的截面尺寸不相匹配，在設(shè)計(jì)極限荷載作用下，將會(huì)出現(xiàn)螺栓還未達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度而連接板已變形，喪失承載能力的現(xiàn)象。

4）在設(shè)計(jì)構(gòu)件長(zhǎng)度時(shí)，未考察施工現(xiàn)場(chǎng)情況，有的構(gòu)件過(guò)長(zhǎng)，交通運(yùn)輸條件無(wú)法解決，有的構(gòu)件過(guò)重，現(xiàn)場(chǎng)吊裝能力不能滿足等等。

5）對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的防水、隔熱與防腐蝕設(shè)計(jì)重視不夠，沒(méi)有在設(shè)計(jì)文件中明確鋼材除銹等級(jí)和涂料及涂層厚度，沒(méi)有根據(jù)不同部位構(gòu)件的不同耐火極限采取相應(yīng)的隔熱防護(hù)措施等。

6）在設(shè)置抗側(cè)力支撐構(gòu)件與梁柱連接時(shí)，當(dāng)節(jié)點(diǎn)板采用螺栓連接時(shí)，未考慮螺栓扳手工具的操作空間，給施工帶來(lái)困難。

2對(duì)構(gòu)件生產(chǎn)加工的駐廠監(jiān)造

鋼結(jié)構(gòu)工程施工的工期比鋼筋砼結(jié)構(gòu)工程的工期普遍要短，鋼結(jié)構(gòu)工程有一半以上工期是在工廠車間內(nèi)部進(jìn)行。論文格式。因此派駐合格的監(jiān)理工程師駐廠監(jiān)造鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的生產(chǎn)加工全過(guò)程，是監(jiān)理工作必不可少的一個(gè)重要內(nèi)容，開(kāi)展監(jiān)造工作，主要有以下三項(xiàng)內(nèi)容：

2.1 選擇優(yōu)秀的生產(chǎn)廠家

在對(duì)鋼構(gòu)件生產(chǎn)廠家的選擇考察中，主要應(yīng)考核以下幾項(xiàng)內(nèi)容：

①企業(yè)資質(zhì)等級(jí)；

②企業(yè)管理模式；

③企業(yè)加工生產(chǎn)能力；

④如生產(chǎn)廠家與工程施工現(xiàn)場(chǎng)距離較遠(yuǎn)，不在同一地區(qū)，還應(yīng)考慮運(yùn)輸問(wèn)題，臨時(shí)堆放材料問(wèn)題等。

2.2 制定有效可行的監(jiān)造規(guī)劃

對(duì)加工監(jiān)造工作而言，監(jiān)造規(guī)劃就相當(dāng)于工程項(xiàng)目的監(jiān)理規(guī)劃，是具有指導(dǎo)意義的綱領(lǐng)性文件，在監(jiān)造規(guī)劃中，主要應(yīng)有以下幾方面內(nèi)容：

①監(jiān)造依據(jù)：招投標(biāo)文件、加工合同、設(shè)計(jì)文件、有關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范等。

②監(jiān)造范圍和內(nèi)容：應(yīng)包括構(gòu)件的加工制作、工廠預(yù)拼裝、包裝和運(yùn)輸?shù)热^(guò)程。

③監(jiān)造目標(biāo)：對(duì)質(zhì)量、進(jìn)度及造價(jià)控制目標(biāo)進(jìn)行分解、落實(shí)。

④監(jiān)造程序方法及措施：應(yīng)包括監(jiān)造程序框圖，監(jiān)造過(guò)程中的事前、事中和事后控制。

2.3、確定監(jiān)造工作的重點(diǎn)

①對(duì)原材料進(jìn)廠的檢驗(yàn)。

②對(duì)有關(guān)人員的資格審核。

③對(duì)主要加工設(shè)備的檢查。論文格式。

④對(duì)加工工藝保證措施的檢查。

⑤對(duì)焊接工藝評(píng)定進(jìn)行旁站監(jiān)督。

⑥對(duì)全熔透一、二級(jí)焊接的超聲波無(wú)損探傷檢測(cè)。

⑦對(duì)栓釘焊接的檢測(cè)。

⑧對(duì)高強(qiáng)螺栓的檢測(cè)。

⑨對(duì)部分構(gòu)件在工廠預(yù)拼裝的監(jiān)控。

3對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)安裝的監(jiān)控

鋼結(jié)構(gòu)安裝施工與鋼筋砼結(jié)構(gòu)施工在某些方面差異較大，它的濕作業(yè)較少，吊裝、焊接量較大，對(duì)安全穩(wěn)定性的要求高，對(duì)安裝誤差要求極高，監(jiān)理人員應(yīng)了解這類特點(diǎn)，并特別注意以下幾項(xiàng)監(jiān)控重點(diǎn)：

3.1認(rèn)真審核鋼結(jié)構(gòu)施工方案

1）監(jiān)理單位在審核鋼結(jié)構(gòu)施工方案時(shí)，首先應(yīng)檢查方案是否包括了以下主要內(nèi)容：

a、計(jì)算鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件和連接件的數(shù)量；

b、制定有針對(duì)性的測(cè)量方案；

c、選擇合適的吊裝機(jī)械；

d、確定平面與立面流水程序；

e、制定進(jìn)度計(jì)劃；

f、確定勞動(dòng)組織；

g、確定質(zhì)量目標(biāo)；

h、制定安全生產(chǎn)措施；

2）審查吊裝方案是否合理

監(jiān)理人員必須清楚，合理的安裝順序原則應(yīng)是保證鋼結(jié)構(gòu)在安裝過(guò)程中的整體與局部的穩(wěn)定性，要有足夠的強(qiáng)度和剛度，必要時(shí)進(jìn)行驗(yàn)算，不足的部位采取加固措施，最大限度的減少結(jié)構(gòu)安裝中的變形值，保證鋼結(jié)構(gòu)的安裝精度。平面安裝順序應(yīng)從結(jié)構(gòu)約束較大的中間區(qū)向四周擴(kuò)展，把累積誤差分散；立面安裝程序應(yīng)分單元進(jìn)行，一般每個(gè)單元一節(jié)鋼柱（各節(jié)所含層數(shù)可不同），由鋼柱主梁安裝成框架形成幾何不變體為原則。

3）分清測(cè)量標(biāo)高選用的種類

由于高層鋼結(jié)構(gòu)安裝測(cè)量工作是鋼結(jié)構(gòu)安裝的中心環(huán)節(jié)，因此，在審查施工方案中，還應(yīng)重點(diǎn)審查測(cè)量方案是否合理。論文格式。與鋼筋砼結(jié)構(gòu)不同，鋼結(jié)構(gòu)安裝前，首先要確定是采用相對(duì)標(biāo)高，還是采用設(shè)計(jì)標(biāo)高。采用相對(duì)標(biāo)高安裝時(shí)，不考慮焊縫收縮變形和荷載對(duì)柱的壓縮變形；采用設(shè)計(jì)標(biāo)高控制安裝時(shí)，每節(jié)柱的調(diào)整都要以地面第一節(jié)柱的柱底標(biāo)高基準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行柱標(biāo)高的調(diào)整，要預(yù)留焊縫收縮量、荷載對(duì)柱的壓縮量，這一點(diǎn)應(yīng)引起監(jiān)理人員的重視。

3.2 對(duì)鋼結(jié)構(gòu)連接節(jié)點(diǎn)施工的監(jiān)控

高層鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)按連接方式分為焊接連接、高強(qiáng)螺栓連接和混合連接（焊接連接+高強(qiáng)螺栓連接）三種。一般柱與柱連接采用焊接方式，柱與梁連接采用混合連接方式，主梁與次梁連接采用高強(qiáng)螺栓連接。因此，焊接施工的好壞是影響鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)質(zhì)量的關(guān)鍵問(wèn)題。以下幾點(diǎn)是監(jiān)控的重點(diǎn)：

1）焊接工藝評(píng)定

由于鋼結(jié)構(gòu)工程中的焊接節(jié)點(diǎn)和焊接接頭不可能進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)取樣檢驗(yàn)，為了保證工程焊接質(zhì)量，必須在結(jié)構(gòu)安裝施工焊接前進(jìn)行焊接工藝評(píng)定。因此，開(kāi)展焊接工藝評(píng)定工作，就是針對(duì)具體工程的焊接工藝設(shè)計(jì)，對(duì)焊接中的可焊性、工藝性和力學(xué)性能等方面進(jìn)行試驗(yàn)和鑒定，確認(rèn)實(shí)施的可行性，監(jiān)理單位在進(jìn)行焊接工藝評(píng)定中，應(yīng)注意監(jiān)控鋼結(jié)構(gòu)安裝的以下幾個(gè)方面：

a、高層鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件多采用高強(qiáng)度合金鋼材，母材焊接工藝性能差，工藝要求高，焊接材料選擇嚴(yán)格。

b、結(jié)點(diǎn)型式復(fù)雜，坡口形式多樣，焊縫強(qiáng)度等級(jí)，質(zhì)量等級(jí)高，一般均采用半熔透及全熔透焊縫。

c、高空野外作業(yè)，施工條件差，受天氣（溫度、風(fēng)力）影響大。

d、焊接量大，收縮量大，焊接收縮變形對(duì)安裝精度影響較大。

2）對(duì)焊工的考核與培訓(xùn)

作為派駐施工現(xiàn)場(chǎng)的監(jiān)理人員，應(yīng)重視對(duì)焊工生產(chǎn)操作技能的考核，首先應(yīng)要求被考核人員取得焊工資格證書(shū)，由于有些焊工取得資格證書(shū)后，相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間沒(méi)有在工程項(xiàng)目中進(jìn)行上崗實(shí)踐操作，技術(shù)操作水平不穩(wěn)定，因此崗前考核是十分必要的，在現(xiàn)場(chǎng)考試中，應(yīng)對(duì)工程施工環(huán)境進(jìn)行同條件模擬，以保證考核結(jié)果的可信度。在對(duì)焊工實(shí)行上崗前考試的同時(shí)，還應(yīng)重視平時(shí)對(duì)其培訓(xùn)。

4結(jié)束語(yǔ)

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)突飛猛進(jìn)地發(fā)展，鋼結(jié)構(gòu)以其獨(dú)特的優(yōu)越性，在建筑業(yè)被越來(lái)越廣泛的重視和應(yīng)用。作為監(jiān)理行業(yè)的從業(yè)人員，面對(duì)鋼結(jié)構(gòu)建筑的大量涌現(xiàn)，應(yīng)加強(qiáng)學(xué)習(xí)有關(guān)鋼結(jié)構(gòu)工程的專業(yè)知識(shí)與管理內(nèi)容，圓滿地完成國(guó)家賦予監(jiān)理工程師的社會(huì)責(zé)任。