论文钢结构大跨通廊施工挠度较大原因分析解决是关于通廊方面的论文题目、论文提纲、通廊式建筑论文开题报告、文献综述、参考文献的相关大学硕士和本科毕业论文。
摘 要：施工过程中对图纸说明没有完全理解,没有按设计工况进行施工,造成梁挠度过大,对结构整体的安全性产生很大的影响,结合工程实例,对钢桁架梁挠度过大原因进行分析,并提出了针对其问题进行行之有效、经济合理的加固方法,实践中证明取得了良好的效果.
关键词：钢桁架挠度；分析原因；设计加固
引言：
随着我国经济的发展,建筑日新月异,对结构的挑战越来越大.钢结构自重轻,强度高、整体刚性好、变形能力强,因此在大跨度建筑中得到广泛的应用.由此对钢结构施工也是一种挑战,往往在施工中,没有仔细阅读图纸说明,对设计意图理解不透,加上施工过程中,受工期影响,施工单位往往过多的考虑施工便捷,没有跟设计人员沟通,对重要节点进行修改,加上安装误差,造成大跨度钢梁挠度大于规范要求,对结构安全性和适用性造成很大影响.
1.工程概况
该钢连廊为两栋主体之间的2层过街人行环形通道,结构层3层,总高度为23.4m,跨度在33.7m,桁架梁高度1m,每层一共三榀主桁架,7榀次桁架,三层层高分别为14.15m、4.6m、4.65m,,通廊一层地面为过街通道,因此底层高度较高,大跨度梁由4根钢管混凝土柱支撑,柱截面1.2mx1.2m,原桁架梁设计要求施工起拱40cm,施工单位施工完主桁架梁,并在其上浇筑完压型钢板组合楼板后发现,在建筑面层及悬挑外挂幕墙还没悬挂时,桁架梁就以出现较大挠度,该连廊平面如图1及三维图如图2：
2.原因分析
通过对施工实际调查,发现施工出现异常的原因是：
1）未按图纸要求设置临时支撑.施工过程和设计要求不符合.连接两侧主体的大跨连廊,受主体层高的限制,为了满足建筑美观和使用要求,大跨度桁架梁高控制很紧,给设计造成很大的困难,由于通廊跨度较大,为了增加结构的刚度,结构设计计算时考虑了压型钢板组合楼面刚度对结构梁的贡献,进行结构设计,在施工图说明中特别注明,钢结构主体施工时,应设置可靠支护,支撑体系保证梁、柱施工时的侧向和安全性,在压型钢板及其临时支撑安装就位后,要及时铺设楼面钢筋和浇注混凝土.楼面混凝土强度达到设计强度70%以上时时,方可拆除临时支撑.施工单位未对该条进行仔细阅读理解,也没有意识到其重要性,为了加快施工进度及节约施工造价,采取了取消支撑的施工方案,直接吊装主桁架梁和柱焊接连接,再在其上施工次桁架及浇筑楼楼板,和结构设计计算先前条件完全不符,造成在梁吊装及楼板完成以后,由于梁本身的自重及楼板的自重及施工荷载作用下,梁的变形远远的大于设计值.
2）梁柱节点的影响.图纸中桁架梁上下方钢四周满焊焊透和柱连接,为了加强其连接强度,在方钢上下翼缘两侧均加斜线向加劲板和柱连接,总共四层加劲板,施工单位认为加劲板间距近,施工不便,自主梁、柱的连接板由原来的四层改为两层.钢桁架在地面施工,吊装至设计标高,为了吊装就位,在梁桁架最下端设钢牛腿,造成方钢管无法和柱焊透连接,连接刚度小于图纸设计,造成梁下挠.
3）桁架自身问题.桁架梁跨度较大,并且为水平弧形梁,在无支撑的情况下及连接没有达到设计要求的情况下,在原变形的基础上叠加了向外的偏移,造成偏移值也均大于设计值.
3.模拟计算分析
为了搞清楚无支撑方案对结构产生的影响,通过使用Sap2000有限元分析软件进行了施工阶段的实际工况的模拟计算,以下就为梁跨中位置为例.
1）不考虑楼板刚度,梁柱按完全固结,模拟现场工况荷载取值 恒载3KN/M2（钢组合楼盖）+施工荷载1KN/M2,原施工图要求起拱40mm,现场实际挠度为现场测量挠度和起拱挠度之和,计算和实际挠度进行比较详见表1.
经计算,实际挠度是计算挠度的1.58～2倍,上下弦偏移实际值是设计值得1.82～2.12倍远远大于计算值,考虑到梁柱现场施工节点也比原设计连接弱,计算在梁柱节点处由刚接改为铰接,比实际不情况不利.
2）不考虑楼板刚度,由原刚接改为铰接,施工荷载不变计算结果见表2：
经计算比较,模拟施工工况,降低节点约束,计算挠度比原设计有所增加,但也达不到现场实际挠度,可以看出实际挠度比模拟计算值大,也存在施工安装误差.
4.无支撑施工对结构承载力的影响
由于施工过程中没有按图纸要求设置施工支撑,目前桁架挠度、上下弦杆偏移测量数据和计算数据偏差较大,在此情况下,对于“钢桁架结构是否会造成额外的附加应力”这个问题,进行了进一步详细的分析,对“施工阶段模拟”（无施工支撑,且不考虑楼板刚度）和“后续荷载作用”（ 考虑楼板刚度）二阶段进行计算分析,可以较为准确的模拟在“保持现有结构状态的基础上进行下一步施工”对结构后期使用造成的影响.
为了较为准确模拟实际情况,本计算进行了两个模型的计算：
1.模型一：施工阶段模拟
该模型只考虑结构自重,三层连廊只考虑楼板荷载,钢材自重软件自动计算,计算模型模拟施工不设置临时支撑的情况,故不考虑楼板的刚度,该模型计算的杆件应力比见表5.
2、模型二：模拟后续荷载对现有结构的影响（该工况现场还没施工）
该模型通过软件的功能,将模型中混凝土及钢材的质量设为0,即不考虑结构自重的影响,然后将后续荷载施加到结构上,即顶层、中间层面层荷载及幕墙荷载,由于楼层板已经浇筑完成,所以在考虑后续增加的荷载对结构的影响时,应考虑楼板的刚度.该模型计算的杆件应力比见表5.
由于目前该结构的杆件仍然处于弹性阶段,因此将模型一和模型二的结果线性相加,可以较为准确地模拟在保持现有结构状态的基础上进行下一步施工对结构造成的影响,线性叠加的应力比结果见表3.（注：表3只统计了线性叠加应力比超过0.95的杆件,只示意个别杆件）.
基于上述计算,在后期荷载作用下,连廊多个杆件均强调超限,连廊存在明显的不安全因素,所以需对连廊进行加固.
总结:本论文为免费优秀的关于通廊论文范文资料，可用于相关论文写作参考。
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