钢结构屋面现场施工方案.docx

现场施工方案第一节：现场施工总体顺序第二节：拼装胎架的安装1、拼装胎架计算一）、计算分部胎架计算分为钢梁的强度计算；钢柱压弯计算；钢梁与钢柱连接的焊缝计算。且在计算时考虑在钢梁下0.25m地方搭设支撑对钢梁的影响因素。二）、钢梁计算 基本信息 左支座固定 右支座自由 跨号 跨长(m) 截面名称 1 0.500 双轴对称焊接工字钢:xh=I16(型号) xh=I16 t=12 d=8 b=200 h=200 计算结果 跨号: 1 左 中 右上部弯矩(kN-m): 3.9981 0.0995 0.0000下部弯矩(kN-m): 0.0000 0.0000 0.0000剪 力(kN ): 15.9924 15.1962 0.0000 容许安全系数侧向稳定性安全系数： 1.00000抗弯强度安全系数： 1.00000抗剪强度安全系数： 1.00000 最小安全系数跨号 侧向稳定 抗弯强度 抗剪强度 安全状态 1 23.640 24.822 10.787 安全 各跨截面几何特性跨号 面 积 惯性矩Ix 抵抗矩WxA 抵抗矩WxB 回转半径ix 惯性矩Iy 抵抗矩WyA 抵抗矩WyB 回转半径iy 面积矩Sx x1 x2 (cm2) (cm4) (cm3) (cm3) (cm) (cm4) (cm3) (cm3) (cm) (cm3) 1 62.08 4610.49 461.05 461.05 8.62 1600.75 160.08 160.08 5.08 256.58 1.05 1.05注：WxA截面上部对x轴的抵抗矩； WxB截面下部对x轴的抵抗矩。 WyA截面左侧对y轴的抵抗矩。 WyB截面右侧对y轴的抵抗矩。 x1截面上部的塑性发展系数。 x2截面下部的塑性发展系数。 各跨材料特性跨号 抗拉强度 抗压强度 抗弯强度 抗剪强度 屈服强度 弹性模量 (N/mm2) (N/mm2) (N/mm2) (N/mm2) (N/mm2) (N/mm2) 1 205.00 205.00 205.00 120.00 225.00 206000 三）、钢柱压弯计算1 输入数据1.1 基本输入数据 构件材料特性 材料名称:Q235-B 设计强度:205.00(N/mm2) 屈服强度:225.00(N/mm2) 截面特性 截面名称:双轴对称焊接工字钢:b=200(mm) 翼缘板宽度3db40t:200 (mm) 腹板厚度(h-2t)/40db/3:8 (mm) 翼缘板厚度b/40t:12 (mm) 截面高度4th(40d+2t):200 (mm) 缀件类型: 构件高度:4.000(m) 容许强度安全系数:1.00 容许稳定性安全系数:1.001.2 荷载信息 恒载分项系数:1.20 活载分项系数:1.40 是否考虑自重:考虑 轴向恒载标准值: 0.000(kN) 轴向活载标准值: 10.000(kN) 偏 心 距Ex: 30.0(cm) 偏 心 距Ey: 0.0(cm)1.3 连接信息 连接方式:普通连接 截面是否被削弱:否1.4 端部约束信息 X-Z平面内顶部约束类型:固定 X-Z平面内底部约束类型:固定 X-Z平面内计算长度系数:0.65 Y-Z平面内顶部约束类型:简支 Y-Z平面内底部约束类型:简支 Y-Z平面内计算长度系数:1.002 中间结果2.1 截面几何特性 面积:62.08(cm2) 惯性矩Ix:4610.49(cm4) 抵抗矩Wx:461.05(cm3) 回转半径ix:8.62(cm) 惯性矩Iy:1600.75(cm4) 抵抗矩Wy:160.08(cm3) 回转半径iy:5.08(cm) 塑性发展系数x1:1.05 塑性发展系数y1:1.20 塑性发展系数x2:1.05 塑性发展系数y2:1.202.2 材料特性 抗拉强度:205.00(N/mm2) 抗压强度:205.00(N/mm2) 抗弯强度:205.00(N/mm2) 抗剪强度:120.00(N/mm2) 屈服强度:225.00(N/mm2) 密度:7850.00(kg/m3)2.3 稳定信息 绕Y轴屈曲时最小稳定性安全系数:8.09 绕X轴屈曲时最小稳定性安全系数:7.01 绕Y轴屈曲时最大稳定性安全系数:8.26 绕X轴屈曲时最大稳定性安全系数:7.12 绕Y轴屈曲时最小稳定性安全系数对应的截面到构件顶端的距离:4.000(m) 绕X轴屈曲时最小稳定性安全系数对应的截面到构件顶端的距离:4.000(m) 绕Y轴屈曲时最大稳定性安全系数对应的截面到构件顶端的距离:0.000(m) 绕X轴屈曲时最大稳定性安全系数对应的截面到构件顶端的距离:0.000(m) 绕X轴弯曲时的轴心受压构件截面分类（按受压特性）:b类 绕Y轴弯曲时的轴心受压构件截面分类（按受压特性）:c类 绕X轴弯曲时的稳定系数:0.88 绕Y轴弯曲时的稳定系数:0.77 绕X轴弯曲时的长细比:46.42 绕Y轴弯曲时的长细比:51.20 按建筑钢结构设计手册P174表3-2-24计算的b_X:1.00 按建筑钢结构设计手册P174表3-2-24计算的b_XA:1.00 按建筑钢结构设计手册P174表3-2-24计算的b_XB:1.00 按建筑钢结构设计手册P174表3-2-24计算的b_Y:1.00 按建筑钢结构设计手册P174表3-2-24计算的b_YA:1.00 按建筑钢结构设计手册P174表3-2-24计算的b_YB:1.002.4 强度信息 最大强度安全系数:8.50 最小强度安全系数:8.37 最大强度安全系数对应的截面到构件顶端的距离:0.000(m) 最小强度安全系数对应的截面到构件顶端的距离:4.000(m) 计算荷载:16.34kN 受力状态:绕Y轴单弯3 分析结果 绕X轴弯曲时的最小整体稳定性安全系数:8.09 该截面距离构件顶端:4.000(m) 绕Y轴弯曲时的最小整体稳定性安全系数:7.01 该截面距离构件顶端:4.000(m) 最小强度安全系数:8.37 该截面距离构件顶端:4.000(m) 构件安全状态:稳定满足要求，强度满足要求。四）、钢梁钢柱连接处焊缝计算1.控制参数 连接类型:弯矩、轴力、剪力共同作用下的工字形连接（角焊缝）:t1=10(mm) 焊接方法:手工焊 焊条型号:E43 焊件材料:3号钢第1组 焊缝等级:一级 焊缝类型:角焊缝 是否采用引弧板:是2.材料强度(N/mm2) 焊件抗压强度:215.0 焊件抗拉强度:215.0 焊件抗弯强度:215.0 焊件抗剪强度:125.0 焊缝抗压强度:215.0 焊缝抗拉强度:215.0 焊缝抗弯强度:215.0 焊缝抗剪强度:125.03.基本参数 翼缘宽度w=200.0(mm) 翼缘厚度t=12.0(mm) 腹板宽度tw=8.0(mm) 截面高度h=500.0(mm) 焊件厚度t1=10.0(mm) 翼缘焊缝焊角尺寸hf1=6.0(mm) 腹板焊缝焊角尺寸hf2=6.0(mm) 荷载设计值产生的弯矩M=3.0(kN-m) 荷载设计值产生的轴力N=0.0(kN) 荷载设计值产生的剪力V=12.0(kN)4.分析结果 翼缘有效宽度w1=200.0(mm) 正面角焊缝强度设计值增大系数f=1.224.1 上部分析结果 翼缘外侧由N 引起的应力=0.0(N/mm2) 翼缘外侧由M 引起的应力=2.3(N/mm2) 翼缘外侧由N+M 引起的应力=2.3(N/mm2)ffw=215.0(N/mm2) 翼缘内侧由N 引起的应力=0.0(N/mm2) 翼缘内侧由M 引起的应力=2.2(N/mm2) 翼缘内侧由V 引起的应力=3.0(N/mm2) 翼缘内侧由N+M 引起的应力=2.2(N/mm2)ffw=215.0(N/mm2) 翼缘内侧由N+M+V 引起的折算应力=3.7(N/mm2)ffw=215.0(N/mm2)4.2 下部分析结果 翼缘外侧由N 引起的应力=0.0(N/mm2) 翼缘外侧由M 引起的应力=-2.3(N/mm2) 翼缘外侧由N+M 引起的应力=2.3(N/mm2)ffw=215.0(N/mm2) 翼缘内侧由N 引起的应力=0.0(N/mm2) 翼缘内侧由M 引起的应力=-2.2(N/mm2) 翼缘内侧由V 引起的应力=3.0(N/mm2) 翼缘内侧由N+M 引起的应力=2.2(N/mm2)ffw=215.0(N/mm2) 翼缘内侧由N+M+V 引起的折算应力=3.7(N/mm2)ffw=215.0(N/mm2)附：焊缝设置应符合钢结构设计规范构造要求。2、拼装胎架搭设一）拼装胎架使用材料明细表使用部位：下面垫板 规格：热轧H3003001015 使用量 8m*10根使用部位：牛腿用 规格：热轧H200200812 使用量20m使用部位：斜支撑 规格：20号槽钢 使用量50米使用部位：支柱斜撑 规格：角钢6310根 使用量150米使用部位：立柱 规格：热轧H200200812 使用量120米使用部位：连接用 规格：热轧H150150710 使用量100米使用部位：平面拼装两榀管桁架 规格：热轧H200200812使用量100米钢板 -20 N=2m钢板 -16 N=2m钢板 -10 N=2m二）拼装胎架搭设步骤拼装胎架示意图第一步：进行底部钢梁的铺设第二步搭设支撑架第三步：对搭设完成的支撑架进行校正支撑架大样图第四步：根据构件特性在支撑架上放样第五步：对胎架进行再次加固且依据构件放线在胎架上设置构件拼装定位板第三节：钢架的拼装1、钢架的拼装及焊前校正第一步：第二步：第三步：第四步：第五步：第六步：第七步：第八步：2、钢架的焊接第四节：钢架吊装1、钢架吊点设置分析及吊装机械选择根据计算需要的吊装条件为：起吊重量为11T，吊车幅度为16m，起吊高度为26m，吊车臂长为32m。2、钢结构吊装工艺按下节的吊装状态分析，采用四点起吊方式。第五节：钢索张拉1）预应力钢索张拉前标定张拉设备张拉设备采用相应的千斤顶和配套油泵。根据设计和预应力工艺要求的实际张拉力对千斤顶、油泵进行标定。实际使用时，由此标定曲线上找到控制张拉力值相对应的值，并将其打在相应的泵顶标牌上，以方便操作和查验。2）张拉控制应力根据设计要求的预应力钢索张拉控制应力取值。3）张拉工装根据张拉端节点形式设计张拉工装如下图所示：4）预应力钢索张拉采用双控，即预应力钢索的拉力、变形值及钢结构变形。预应力钢索张拉完成后，应立即测量校对。如发现异常，应暂停张拉，待查明原因，并采取措施后，再继续张拉。5）张拉操作要点：a. 张拉设备安装：由于本工程张拉设备组件较多，因此在进行安装时必须小心安放，使张拉设备形心与钢索重合，以保证预应力钢索在进行张拉时不产生偏心；b. 预应力钢索张拉：油泵启动供油正常后，开始加压，当压力达到钢索设计拉力时，然后停止加压，完成预应力钢索张拉。张拉时，要控制给油速度，给油时间不应低于0.5min。6）预应力钢索张拉测量记录张拉前可把预应力钢索自由部分长度作为原始长度，当张拉完成后，再次测量原自由部分长度，两者之差即为实际伸长值。除了张拉长度记录，还应该对压力传感器测得压力和全站仪测得钢结构变形记录下来，以对结构施工期行为进行监测。7）张拉质量控制方法和要求a）张拉力按标定的数值进行，用伸长值和压力传感器数值进行校核；b）认真检查张拉设备及与张拉设备相接的钢索，以保证张拉安全、有效；c）张拉严格按照操作规程进行，控制给油速度，给油时间不应低于0.5min；d）张拉设备形心应与预应力钢索在同一轴线上；e）实测伸长值与计算伸长值相差超过允许误差时，应停止张拉，报告工程师进行处理。