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管道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范范文第1篇

關(guān)鍵詞：剪力棒 高墩長懸挑蓋梁 支架 檢算

中圖分類號(hào)：U445 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2014）10（b）-0098-06

1 工程概況

烏魯木齊市外環(huán)快速路道路擴(kuò)容改建工程（二期）A1標(biāo)段主線Pn2001～Pn2037共37片蓋梁因處于山坡地帶、兩側(cè)為既有道路，且墩柱高度較高、下部地基承載力差等原因，無法采用滿堂支架法施工蓋梁，根據(jù)現(xiàn)場場地受限的實(shí)際情況在墩柱頂部預(yù)留孔洞采用剪力棒法施工蓋梁。

2 蓋梁支架結(jié)構(gòu)

由于墩高較高，蓋梁的施工采用三角斜腿托架支撐的形式。墩身上預(yù)留孔洞按圖穿插剪力棒，將三角托架通過剪力棒銷接于啞鈴型墩身上。剪力棒直徑為100 mm，剪力棒上下間距1.6 m，橫向中心間距2.7 m。然后在三角托架上部放置工字鋼墊梁，墊梁上放置貝雷梁組合架，貝雷梁組合架上放置I16工字鋼分配梁，分配梁上支立間距為60×60 cm的碗扣支架，碗扣支架上放置I14的工字鋼橫梁，橫梁上放置定型鋼模底模板，這樣就搭設(shè)好了整個(gè)蓋梁的施工平臺(tái)。如圖1所示（未示碗扣支架）。

3 設(shè)計(jì)荷載

蓋梁為變截面蓋梁，最高處為2.549 m，最矮處為1.669 m，長度為17.5 m，混凝土一次澆筑完成。

鋼筋混凝土容重取為26.5 kN/m3。

4 設(shè)計(jì)控制因素

（1）撓度控制：最大撓度控制在L/400以內(nèi)。（2）受力控制：Q235B型鋼按150 MPa控制，碗扣支架立桿在步距60c m的情況下容許值按[N]=40 kN計(jì)算。

5 碗扣支架受力計(jì)算

由于該梁為變高截面，按最大梁高處計(jì)算碗扣鋼管承載力。梁高為2.549m，鋼管間距0.6×0.6m，單根鋼管承擔(dān)的混凝土重量；NG=1.3×2.549×0.6×0.6×26.5=31.6kN

6 分配梁計(jì)算

6.1 分配梁受力情況

分配梁采用I16工字鋼，垂直分布在貝雷梁組合結(jié)構(gòu)頂面，圖2所示。

根據(jù)蓋梁的截面積可以計(jì)算出，單根立桿承載情況如下：中間兩根立桿承受的蓋梁混凝土面積是2.8 m2，分配梁間距是60 cm，那么該部分混凝土荷載就是：

2.8m×0.6m×26.5kN/m3×1.2≈54kN

則每根立桿承受的荷載就是27kN。對(duì)于外側(cè)兩根立桿，主要承受模板荷載及部分混凝土荷載，最外邊立桿受力按5kN考慮，次外邊的立桿按15 kN考慮，那么可以根據(jù)該受力情況進(jìn)行分配梁的計(jì)算。

6.2 分配梁結(jié)構(gòu)計(jì)算

6.2.1 分配梁計(jì)算模型

見圖3。

6.2.2 分配梁反力

見圖4。

從分配梁的反力可知，單側(cè)的兩片貝雷梁受力完全不同，因此在施工時(shí)，兩片貝雷梁需要并列放置，并單獨(dú)加工橫向連接支撐架，并與橋墩另外一側(cè)的兩片貝雷梁一同連接起來，形成共同受力體系。如果兩片貝雷梁并列放置，那么可以看作是共同受力，從上面的計(jì)算可知，兩片貝雷梁承受的豎向力之和是5.6t-0.9t=4.7 t，那么每片貝雷梁承受的荷載就是2.35 t（每60cm間距），均布荷載大小就是：2.35 t÷0.6m=3.92 t/m。

6.2.3 分配梁位移

見圖5。

可見，分配梁的位移很小，即碗扣支架立桿的豎向位移很小，能夠滿足要求。

6.2.4 分配梁應(yīng)力

見圖6。

分配梁的應(yīng)力最大是58 MPa，小于容許值150 MPa，能夠滿足要求。

6.3 貝雷梁結(jié)構(gòu)計(jì)算

6.3.1 貝雷梁計(jì)算模型

為簡化計(jì)算，將貝雷梁看做單根梁進(jìn)行計(jì)算，而不是看做桁架進(jìn)行計(jì)算，貝雷梁的剛度I=250497.2cm4，采用工字鋼模擬剛度進(jìn)行檢算。貝雷梁承受的均布荷載最大處是3.92 t/m（按4 t/m計(jì)算），端部則是3 t/m，如圖7所示：

6.3.2 貝雷梁反力

見圖8。

單片貝雷梁的支撐反力是28.1t，那么三角架承受的荷載就是2×28.1t=56.2t。

6.3.3 貝雷梁位移

見圖9。

6.3.4 貝雷梁彎矩

見圖10。

貝雷梁最大彎矩是55 tm，小于容許值78 tm，能夠滿足要求。

6.3.5 貝雷梁剪力

見圖11。

貝雷梁最大剪力是20 t，小于容許值24 t，能夠滿足要求。

7 三角托架計(jì)算

7.1 三角托架受力情況

三角托架焊接為一個(gè)整體結(jié)構(gòu)，在橋墩的單側(cè)采用雙25 b槽鋼焊接而成，采用剪力棒與墩身預(yù)留孔洞相連，三角托架上放置橫向的工字鋼墊梁，墊梁上則放置的是貝雷梁，圖12所示。

7.2 三角托架上墊梁受力計(jì)算（圖13）

工字鋼墊梁采用雙25 b槽鋼，承受貝雷梁傳遞的集中荷載28.1 t，應(yīng)力計(jì)算雙25 b槽鋼墊梁的組大應(yīng)力是127.3 MPa，小于150 MPa，滿足要求。

7.3 三角托架受力計(jì)算

7.3.1 計(jì)算模型

見圖14。

7.3.2 位移

見圖15。

最大位移2 mm。

7.3.3 應(yīng)力

見圖16。

最大應(yīng)力110 MPa，小于容許應(yīng)力150 MPa，滿足要求。

7.3.4 反力

見圖17。

上端剪力棒承受的力是58 t，下端則承受的是水平及豎向力的合力82 t。用此力來進(jìn)行剪力棒的檢算。

8 剪力棒計(jì)算

從上面的三角架計(jì)算可知，剪力棒承受的最大荷載是82 t，由于三角架桿件是雙25 槽鋼口對(duì)口焊接而成，剪力棒承受的荷載圖18所示。

剪力棒的直徑是100 mm，承受82 t的剪切力荷載，那么剪力棒的剪應(yīng)力是：

τ=1.5×820kN×（3.14×100mm×100mm

÷4）=157MPa

采用Q345B材質(zhì)，其抗剪容許應(yīng)力是160 MPa，滿足要求。

9 墩柱偏心受壓檢算

9.1 計(jì)算荷載

由于三角托架安裝好后，承受貝雷梁傳遞的荷載，而三角托架傳遞給墩柱的則是偏心受壓荷載，偏心距是2.055 m，偏心力是56.2 t×2=112.4 t。下面根據(jù)墩柱的配筋進(jìn)行其偏心受壓計(jì)算：

偏心彎矩M=231 tm；豎向力N=112.4 t。

9.2 設(shè)計(jì)資料（圖19）

混凝土：C30fc=14.30 N/mm2

主筋：HRB335（20MnSi）fy=300N/mm2Es=2.000×105N/mm2

箍筋：HRB335（20MnSi）fyv= 300N/mm2

受拉鋼筋合力中心到近邊距離as=35 mm

尺寸：b×h×l0=2000×1500×20000 mm

h0=h-as=1465mm

彎矩Mx：2310.00kN?m

壓力設(shè)計(jì)值：N=1124.00kN

配筋方式：對(duì)稱配筋

9.3 計(jì)算結(jié)果

9.3.1 主筋，

（1）計(jì)算偏心距ei

附加偏心距，按混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范7.3.3，取20 mm和偏心方向截面最大尺寸的1/30兩者中的大值。

ea=max（20，h/30）=50.00mm

ei=e0+ea=2055+50.00= 2105.00mm

按混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范7.3.10-2

=19.08>1，取ζ1=1.0

按混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范7.3.10-3

ζ2=

1.02

因?yàn)閘0/h=13.33

按混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范7.3.10-1

η=

=×

1.09

按混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范7.3.4-3，軸向壓力作用點(diǎn)至縱向受拉鋼筋的合力點(diǎn)的距離：

e=ηei+h/2-as=1.09×2105.00+ 1500/2-35=3006.03mm

軸向壓力作用點(diǎn)至縱向受壓鋼筋的合力點(diǎn)的距離：

e's=ηei-h/2+as'=1.09×2105.00 -1500/2+35=1576.03mm

（2）相對(duì)界限受壓區(qū)高度ξb。

按混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范7.1.2-5

εcu=0.0033-（fcu，k-50）×10-5=0.0033

-（30-50）×10-5=0.0035>0.0033

取εcu=0.0033

按混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范公式（7.1.4-1）

ξb=

=0.55

（3）配筋率范圍。

抗震等級(jí)為非抗震結(jié)構(gòu)，按混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范10.3.1ρmax=0.050

按混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范9.5.1，取ρmin=0.0060

（4）計(jì)算ξ。

按混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范7.1.3 α1= 1.00

按混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范式7.3.4-1

N≤α1fcbx+f'yA's-σsA

當(dāng)采用對(duì)稱配筋時(shí)，可令

f'yA's=σsA

因此

ξ=

=0.0268

（5）計(jì)算As。

按照混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范7.2.5，有

As=

=4129.28mm2

取As=9000.00mm2

實(shí)際配筋：

15B32+15B32，As=24127.43mm2

可見滿足要求。

9.3.2 計(jì)算箍筋

按混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范10.3.2，實(shí)際配置箍筋

B16@100

其中s為箍筋間距，Asv為箍筋總面積

9.3.3 軸心受壓構(gòu)件驗(yàn)算

（1）計(jì)算鋼筋混凝土軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)。

l0/b=20000/1500=13.33

其中b為截面的短邊尺寸

查混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范表7.3.1并插值得=0.930

（2）驗(yàn)算垂直于彎矩作用平面的受壓承載力。

按混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范7.3.1

Nu=0.9（fcA+2f'yA's）

=0.9×0.930×（14.30×3000000.00+2×300.00×24127.43）

=48024096.14N>N=1124000N

可見滿足要求。

經(jīng)過設(shè)計(jì)檢算，擬采用穿剪力棒法滿足蓋梁受力要求，可以組織施工。

10 剪力棒法蓋梁施工工藝

10.1 預(yù)留孔設(shè)置

當(dāng)墩柱澆注至預(yù)留孔設(shè)計(jì)高度時(shí)，在相應(yīng)位置預(yù)埋，管徑為110mmPVC管，預(yù)留管安裝位置為蓋梁底部以下380 cm、540 cm，預(yù)留孔距墩柱外側(cè)為34.5 cm。需注意的是預(yù)留管安裝前管口封口，避免混凝土充填。

10.2 拖架的預(yù)壓

托架預(yù)壓的目的是：（1）通過預(yù)壓的手段檢驗(yàn)支架整個(gè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)受力的情況，確保支架在施工過程中絕對(duì)安全；（2）通過預(yù)壓掌握支架的彈性變形和非彈性變形的大小，更加準(zhǔn)確地掌握支架的剛度等力學(xué)性能，控制立模標(biāo)高，確保蓋梁施工質(zhì)量、標(biāo)高滿足設(shè)計(jì)和規(guī)范要求。

10.3 底模調(diào)校

根據(jù)預(yù)壓結(jié)果調(diào)整底模高程，底模高程調(diào)整通過調(diào)整鋼管頂托來實(shí)現(xiàn)：先用水準(zhǔn)儀從水準(zhǔn)點(diǎn)把標(biāo)高引到任意一個(gè)柱頂上，然后把儀器架在另一個(gè)柱頂上調(diào)校底板標(biāo)高，調(diào)校時(shí)按照從一端到另一端的順序依次調(diào)校（測量時(shí)應(yīng)測每兩塊模板接縫處），調(diào)校時(shí)考慮彈性變形影響預(yù)留超高值，底板調(diào)校完畢后應(yīng)再復(fù)測一次，確保高程準(zhǔn)確。使用全站儀在墩柱上放出蓋梁中心線，調(diào)整蓋梁底模板使蓋梁底模板中線與放樣線重合。底模調(diào)校完畢后應(yīng)對(duì)柱頂混凝土進(jìn)行鑿毛清洗處理，鑿毛后的柱頂標(biāo)高應(yīng)高于底板1～2 cm，以便柱頭嵌入蓋梁內(nèi)，最后對(duì)底模涂刷脫模劑。

10.4 蓋梁鋼筋骨架及預(yù)應(yīng)力筋的制作與安裝

蓋梁鋼筋骨架在鋼筋加工場焊接綁扎完成，首先是鋼筋主骨架的綁扎，鋼筋主骨架采用在已硬化好的地面上用墨線按設(shè)計(jì)骨架尺寸在地面上畫出主骨架尺寸，按樣圖進(jìn)行骨架焊接，以保證骨架鋼筋偏差控制在允許偏差范圍內(nèi)。在綁扎主骨架時(shí)，可用碗扣支架及I16工字鋼搭設(shè)安裝平臺(tái)。待安裝好主骨架鋼筋后，需按設(shè)計(jì)要求安裝預(yù)應(yīng)力波紋管道，波紋管的安裝嚴(yán)格按預(yù)應(yīng)力鋼束坐標(biāo)布置，偏差在規(guī)范允許范圍內(nèi)，以確?？椎乐表槨⑽恢脺?zhǔn)確。在孔道布置中要做到：不死彎，不壓、擠、踩、踏，防損傷；發(fā)現(xiàn)波紋管損傷，及時(shí)以膠帶或接頭管封堵，嚴(yán)防漏漿。坐標(biāo)定位后，按設(shè)計(jì)要求間距焊接定位網(wǎng)片，使鋼束成為一圓順的曲線。孔道安裝固定完成后，進(jìn)行鋼絞線穿束。穿束時(shí)需多人配合進(jìn)行穿束對(duì)編好束的鋼絞線進(jìn)行，穿束的過程中要隨時(shí)注意平衡使勁，避免盲目的用勁，導(dǎo)致波紋管位置發(fā)生偏移。穿束時(shí)還應(yīng)注意，兩端外露的鋼絞線長度保持一致。根據(jù)實(shí)際情況，考慮孔道長度、千斤頂、錨具和端頭預(yù)留長度等因素，一般下料長度按孔道長度加2×85 cm計(jì)算。完成上述工作后，用炮車將加工好的成型的蓋梁鋼筋骨架運(yùn)至工地現(xiàn)場，采用合適的吊車進(jìn)行起吊。起吊時(shí)應(yīng)布置合理的吊點(diǎn)，采用工字鋼作為扁擔(dān)起吊，以免骨架變形。

10.5 蓋梁模板制作安裝

為了使成品混凝土外光內(nèi)實(shí)，蓋梁模板采用定型鋼模。蓋梁鋼筋定位后，支立側(cè)模，蓋梁側(cè)模為大塊定型鋼模，前后對(duì)拉桿定位，模板外縱橫設(shè)槽鋼背肋。底模與側(cè)模連接，不得有錯(cuò)臺(tái)。連接處夾雙面海綿膠條，以防漏漿，外模加固通過底模下設(shè)置鋼筋拉桿和梁頂設(shè)置拉桿來實(shí)現(xiàn)。安裝端模時(shí)將波紋管逐根入內(nèi)，錨墊板安裝完成后，應(yīng)檢查波紋管是否處于正確位置。蓋梁中的各種預(yù)埋件應(yīng)在模板安裝時(shí)一并埋設(shè)，并采取可靠的穩(wěn)固措施，確保安裝位置準(zhǔn)確。

10.6 混凝土澆筑

蓋梁混凝土按照“由中間向兩側(cè)” 對(duì)稱澆筑的順序進(jìn)行。蓋梁混凝土澆筑前，應(yīng)復(fù)核墩頂標(biāo)高、平面尺寸、預(yù)拱度設(shè)置是否符合設(shè)計(jì)要求，檢查波紋管、預(yù)埋件的位置是否正確，波紋管表面是否有孔洞，發(fā)現(xiàn)孔洞用膠帶密封，以防澆筑砼時(shí)砂漿漏進(jìn)波紋管內(nèi)。錨墊板位置確保垂直于管道軸線，與模板間緊密，堵塞嚴(yán)密不漏漿?；炷辽唐讽?，采用自轉(zhuǎn)式砼罐車運(yùn)送至現(xiàn)場，泵送入模。蓋梁混凝土應(yīng)在砼初凝前一次澆筑完成，并注意加強(qiáng)，保證砼密實(shí)。振搗時(shí)要注意不觸及波紋管和錨具，砼澆筑過程中要派專人檢查模板、固定螺栓和支撐是否有松動(dòng)和脫落，發(fā)現(xiàn)異常情況，及時(shí)處理。在混凝土澆筑完成后，及時(shí)養(yǎng)護(hù)。采用灑水養(yǎng)護(hù)，蓋梁頂覆蓋塑料薄膜，其上加無紡布保濕、保溫，灑水次數(shù)應(yīng)能保持砼表面充分濕潤，養(yǎng)生時(shí)間一般為7天，每天灑水次數(shù)視環(huán)境濕度與溫度控制，灑水以能保證混凝土表面保持濕潤狀態(tài)為好，養(yǎng)生期內(nèi)不得使砼受外力作用。

10.7 預(yù)應(yīng)力施工

蓋梁混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的100%，且齡期不小于7 d時(shí)，可按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行張拉。張拉前對(duì)千斤頂和油泵、油表（一泵兩塊）進(jìn)行配套標(biāo)定，并計(jì)算出張拉力、油壓關(guān)系曲線公式，選取具有國家專業(yè)資格認(rèn)證的試驗(yàn)檢測單位進(jìn)行標(biāo)定。張拉前清理干凈錨具、墊板接觸處板面的混凝土殘?jiān)?。在張拉位置搭設(shè)簡易支架或吊架，配以導(dǎo)鏈等將千斤頂就位。張拉鋼絞線束要對(duì)稱張拉，采用雙控，以張拉力為主，伸長量作為校核，伸長量誤差容許在±6%以內(nèi)。張拉前進(jìn)行管道摩阻、喇叭口摩阻等預(yù)應(yīng)力瞬時(shí)損失測試，根據(jù)試驗(yàn)測得結(jié)果調(diào)整張拉力。當(dāng)張拉完畢油表回零后，鋼絞線回縮量允許回縮6 mm，當(dāng)超過此值，則認(rèn)為滑絲，必須進(jìn)行處理并補(bǔ)足噸位錨固。

10.8 管道真空壓漿

張拉完畢后在24 h內(nèi)進(jìn)行壓漿，壓漿采用PE真空輔助壓漿技術(shù)，壓漿設(shè)備選用UB-3型水環(huán)真空泵4臺(tái)及其配套灌漿泵、閥門等設(shè)備。壓漿前管道內(nèi)應(yīng)清除雜物及積水，壓入管道的水泥漿應(yīng)飽滿密實(shí)，強(qiáng)度等級(jí)不小于設(shè)計(jì)。

10.9 錨穴式封端

將露出錨具外部多余的預(yù)應(yīng)力鋼絞線采用砂輪機(jī)切割，嚴(yán)禁使用電焊機(jī)切割。對(duì)錨具進(jìn)行防水、防銹處理，然后設(shè)置錨穴內(nèi)鋼筋網(wǎng)，微膨脹砼進(jìn)行封端。封端時(shí)把梁端上面橫隔墻以及下面橫隔墻上邊緣處鋼筋鑿露出來，把梁體縱向鋼筋順橋中線調(diào)直，或者用φ12的鋼筋彎成L型與梁體鋼筋焊接接長，焊接長度為6cm。端部砼接口砼鑿毛，清掃鑿除的砼表面浮碴，綁扎封端鋼筋網(wǎng)片。伸縮縫預(yù)埋板安裝，立模灌筑砼。

10.10 模板與支架拆除

當(dāng)蓋梁混凝土抗壓強(qiáng)度達(dá)到2.5 Mpa時(shí)，并保證不致因拆模而受損壞時(shí)，可拆除蓋梁側(cè)模板。拆模時(shí)，可用錘輕輕敲擊板體，使之與混凝土脫離，再用吊車拆卸，不允許用猛烈地敲打和強(qiáng)扭等方法進(jìn)行，并吊運(yùn)至指定位置堆放。模板拆除后，及時(shí)清理模板內(nèi)雜物，并進(jìn)行維修整理，以方便下次使用。一般在張拉壓漿完成兩天后即可拆除支架，遵循從“跨中向支座依次循環(huán)卸落支架”的原則，具體拆除的順序：先拆除跨中部分，然后由中間向兩邊對(duì)稱拆除，使蓋梁逐漸受力，防止因突然受力引起裂紋等。

11 結(jié)語

剪力棒法在市政高墩蓋梁上的應(yīng)用，為項(xiàng)目節(jié)約了大量的周轉(zhuǎn)材料，縮短了施工周期，加快了施工進(jìn)度。實(shí)踐證明市政高架橋梁在場地受限的地理?xiàng)l件下，高墩長懸挑蓋梁施工中是完全適用的。

參考文獻(xiàn)

[1] 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范.GB50010-2010[S].

管道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范范文第2篇

關(guān)鍵詞：鐵路設(shè)計(jì) 鐵路橋梁 建筑設(shè)計(jì) 基理計(jì)算

在本設(shè)計(jì)中高速列車活載采用ZK標(biāo)準(zhǔn)活載，計(jì)算中參照規(guī)范《京滬高速鐵路設(shè)計(jì)暫行規(guī)定》將其換算成均布荷載。其中，預(yù)應(yīng)力鋼筋采用ASTM A416―97a標(biāo)準(zhǔn)的低松弛鋼絞線（1×7標(biāo)準(zhǔn)型），抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值，抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，公稱直徑15.24mm，公稱面積139mm2，彈性模量；錨具采用夾片式群錨，預(yù)埋金屬波紋管后張法施工。非預(yù)應(yīng)力鋼筋：HRB335級(jí)鋼筋，抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值，抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，彈性模量?；炷粒褐髁翰捎肅50混凝土，抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值，抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值，抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，彈性模量。

一、預(yù)應(yīng)力鋼筋面積的估算

估算公式：（11）

（12）

式中：Ms――按作用（荷載）短期效應(yīng)組合計(jì)算的彎矩值；

w――構(gòu)件全截面對(duì)抗裂驗(yàn)算邊緣彈性抵抗矩；

ep――預(yù)應(yīng)力鋼筋合力作用點(diǎn)至截面形心軸的距離；

A――構(gòu)件全截面面積；

――預(yù)應(yīng)力筋張拉控制應(yīng)力；

作用（荷載）短期效應(yīng)組合計(jì)算的彎矩值Ms計(jì)算如下：

其中：――列車豎向靜活載（不計(jì)動(dòng)力系數(shù)）；

構(gòu)件全截面對(duì)抗裂驗(yàn)算邊緣彈性抵抗矩W計(jì)算結(jié)果如下：

預(yù)應(yīng)力鋼筋合力作用點(diǎn)至截面形心軸的距離計(jì)算結(jié)果如下：

預(yù)壓力鋼筋合力作用點(diǎn)至下緣距離

則預(yù)應(yīng)力筋合力作用點(diǎn)至截面形心軸的距離 為

將、、及的值代入公式（4-1）求出

按照規(guī)范預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉控制應(yīng)力MPa；則

所以，預(yù)應(yīng)力鋼筋選用和兩種規(guī)格，5根鋼束布置在底板中間位置，其余布置在底板兩側(cè)及腹板內(nèi)。預(yù)應(yīng)力鋼束面積

二、預(yù)應(yīng)力損失計(jì)算

（一）預(yù)應(yīng)力鋼筋與管道間之間的摩擦引起的預(yù)應(yīng)力損失

計(jì)算公式：（2-1）

式中：―張拉控制應(yīng)力，（按照規(guī)范）；

―鋼筋與管道間的摩擦系數(shù)，按照《結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理》附表2-5取值為0.25；

―預(yù)應(yīng)力鋼筋彎起角度；

―管道每米長度的局部偏差對(duì)摩擦的影響系數(shù)，按《結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理》附表2-5取為0.0045；

―從張拉端至計(jì)算截面的管道長度在構(gòu)件縱軸上的投影長度，以m計(jì)；

（二）管道摩阻在跨中截面引起的預(yù)應(yīng)力損失

跨中截面預(yù)應(yīng)力損失計(jì)算：k=0.0015 L/2=15.75m

（三）預(yù)應(yīng)力損失組合及匯總

傳力錨固階段的預(yù)應(yīng)力損失：

使用階段的預(yù)應(yīng)力損失：

各截面預(yù)應(yīng)力鋼筋預(yù)應(yīng)力損失平均值及有效預(yù)應(yīng)力匯總?cè)缦卤?-8所示：

三、非預(yù)應(yīng)力鋼筋的估算

參照《鐵路橋涵鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》，換算T形截面翼板有效寬度 取下列三項(xiàng)中的最小值：

（1）對(duì)于簡支梁為計(jì)算跨徑的1/3；

（2）相鄰兩梁軸線間的距離；

（3）（b為換算腹板厚度，c為梗腋寬度，為換算翼板厚度）；

故取=5764 mm

參考文獻(xiàn)：

[1]葉見曙.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理-2版[M].北京：人民交通出版社，2005

管道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范范文第3篇

關(guān)鍵詞：后張法；摩擦損失；簡化公式；泰勒展開式；規(guī)范公式

Simplified Calculated Formula of Duct Friction Loss for Post-tensioned Pre-stressed Reinforced Concrete Members

LI Zhe1*， YAO Fei2， LIN Mei-jun1， WANG Yu1

（1.School of Civil Engineering and Environment， Hunan University of Science and Engineering， Yongzhou 425100， China； 2.Dongcheng Investment and development Co.， Liuzhou545616， China； Corresponding author： LI Zhe， Email： ）

Abstract： The code formula of duct friction loss for post-tensioned pre-stressed reinforced concrete members was expanded with Taylor series. The exponential function in code was instead of polynomial function as well as the simplified calculated results， code results and tested results by WU had been compared. It can be seen that the simplified formulation proposed by this paper has the higher accuracy， is closer to the experimental results reported in reference and leaves predictions on the safe side. Moreover， the simplified formula is still valid when the value of kx+μθ is more than 0.3.

Key words： post-tensioned method； friction loss； simplified calculated formula； Taylor expansion； code formula

1 引言

預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的設(shè)計(jì)原理是利用預(yù)先施加在混凝土上的壓應(yīng)力來抵消外荷載所產(chǎn)生的拉應(yīng)力，進(jìn)而提高構(gòu)件的受力性能及變形性能。構(gòu)件上的有效預(yù)加力大小等于張拉控制控制應(yīng)力與總摩擦損失值之差。有效預(yù)加力大小的準(zhǔn)確估算是構(gòu)件設(shè)計(jì)乃至結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，故準(zhǔn)確估算預(yù)應(yīng)力損失值至關(guān)重要。

預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件按照其施工工藝不同，可分為先張法預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件和后張法預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件。兩種構(gòu)件在預(yù)加應(yīng)力階段和使用階段均會(huì)產(chǎn)生預(yù)應(yīng)力損失，但預(yù)應(yīng)力損失項(xiàng)目卻并不完全相同。對(duì)于后張法預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件在預(yù)加應(yīng)力階段會(huì)產(chǎn)生由預(yù)應(yīng)力鋼筋和孔道壁之間摩擦引起的預(yù)應(yīng)力損失σl1，此項(xiàng)損失在該階段的預(yù)應(yīng)力損失比重最大，故有必要對(duì)該項(xiàng)損失能夠較精確的估算，以便在設(shè)計(jì)和施工進(jìn)行參考。

本文從摩擦理論入手，對(duì)規(guī)范[1-4]中所給出的預(yù)應(yīng)力損失計(jì)算公式進(jìn)行簡化，并與吳轉(zhuǎn)琴[5]給出的實(shí)測的摩擦損失值進(jìn)行比較，進(jìn)而驗(yàn)證本文所給出的簡化計(jì)算公式具有較高精度，且較規(guī)范[1-4]更為安全、適用。

2 規(guī)范公式

后張法預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的預(yù)應(yīng)力損失計(jì)算應(yīng)該考慮如下項(xiàng)目：

表1：后張構(gòu)件預(yù)應(yīng)力損失組合[6]

階段 預(yù)應(yīng)力工藝 后張法

第Ⅰ階段（傳力錨固時(shí)） σⅠ=σl1+σl2+σl4

第Ⅱ階段（傳力錨固后） σⅡ=σl5+σl6

后張法預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的預(yù)應(yīng)力損失因素可歸納為兩類：一是錨下張拉控制應(yīng)力不足，包括預(yù)應(yīng)力鋼筋回縮與構(gòu)件拼接縫壓密損失σl2、混凝土的彈性收縮損失σl4、預(yù)應(yīng)力鋼筋應(yīng)力松弛及錨具變形損失σl5和混凝土的徐變損失σl6等；二是預(yù)應(yīng)力沿程損失也稱摩擦損失。

錨下張拉控制應(yīng)力不足引起的預(yù)應(yīng)力損失計(jì)算公式可查閱規(guī)范[1]。

摩擦損失，是指預(yù)應(yīng)力鋼筋與周圍接觸的混凝土孔道或套管之間發(fā)生的應(yīng)力損失。摩擦損失可分為長度效應(yīng)和曲率效應(yīng)兩部分：

（1）長度效應(yīng)，長度效應(yīng)是由于直線預(yù)應(yīng)力筋在施工過程中由于技術(shù)原因造成的孔道偏差所引起的。長度效應(yīng)的大小取決于預(yù)應(yīng)力筋的長度x、張拉控制應(yīng)力σcon、預(yù)應(yīng)力筋及管道間的摩擦系數(shù)k、管道的順直度（施工質(zhì)量）及預(yù)應(yīng)力的施加方式（單向張拉/雙向張拉）等。

（2）曲率效應(yīng)，曲率效應(yīng)是由曲線筋的曲率摩擦損失和孔道偏差兩部分組成的。其影響因素取決于預(yù)應(yīng)力筋的曲率θ、張拉控制應(yīng)力σcon、預(yù)應(yīng)力筋及周圍管道的摩擦系數(shù)μ等。

2.1 摩阻的產(chǎn)生

預(yù)應(yīng)力孔道的摩擦理論認(rèn)為：預(yù)應(yīng)力筋與孔道壁之間的摩擦由兩部分組成：一是由孔道偏差引起的，其值大小與孔道長度x有關(guān)；二是由曲線孔道彎曲使預(yù)應(yīng)力筋與孔道產(chǎn)生附加的徑向應(yīng)力產(chǎn)生的，其值大小與孔道彎曲角θ有關(guān)。

2.2 預(yù)應(yīng)力體系摩擦損失理論

如圖1所示，在轉(zhuǎn)角為θ處取微段ds，其中心位于一半徑為R的圓弧上，則預(yù)應(yīng)力筋長度ds范圍對(duì)應(yīng)的角度變化為dθ=ds/R，則由預(yù)加力P產(chǎn)生的徑向應(yīng)力分量N=Pdθ。

摩擦損失值dp可以用壓力N乘以摩擦系數(shù)μ來表示：

dp=-μN(yùn)=-μPdθ （1）

分離變量，并在0θ間積分，得到：

P2=P1e-μθ （2）

長度效應(yīng)是指在沿預(yù)應(yīng)力鋼筋長度上有不均勻的轉(zhuǎn)角波動(dòng)引起的摩擦，由長度效應(yīng)系數(shù)引起的kx來代替μθ，則公式可改寫成：

P2=P1e-kx （3）

兩部分疊加結(jié)果為：

P2=P1e-μθ-kx （4）

其中：k為考慮孔道每米長度局部偏差的摩擦系數(shù)；μ為預(yù)應(yīng)力筋與孔道壁之間的摩擦系數(shù)。

圖1 預(yù)應(yīng)力筋的摩擦損失

3 簡化公式

直線型孔道的接觸效應(yīng)很弱，主要取決于孔道的偏差程度，由孔道的施工制作的順直度及以梁段自身作為臺(tái)座對(duì)預(yù)應(yīng)力筋張拉造成的孔道變形決定的。曲線形孔道的接觸效應(yīng)取決于孔道設(shè)計(jì)的彎曲程度及施工中張拉預(yù)應(yīng)力筋造成的孔道偏差共同決定。

《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50010-2010）[1]、《預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)程》（DGJ 08-69―2007）[2]和《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG D62―2004）[3]中給出的預(yù)應(yīng)力鋼筋和孔道摩擦引起的預(yù)應(yīng)損失σl1的計(jì)算公式：

σl1=ΔP/Ap=（P1-P2）/Ap=σcon[1-e-μθ-kx]（5）

規(guī)范給出的計(jì)算公式過于復(fù)雜，在實(shí)際設(shè)計(jì)和施工過程中，需計(jì)算指數(shù)函數(shù)，易出錯(cuò)且不適用。其計(jì)算結(jié)果亦與施工中預(yù)應(yīng)力張拉所測得的實(shí)際預(yù)應(yīng)力損失相差較大，故本文將規(guī)范計(jì)算公式[1-4]進(jìn)行簡化，思路如下：

將規(guī)范公式中的指數(shù)函數(shù)利用泰勒公式進(jìn)行展開，分別取展開式的前兩項(xiàng)和和前四項(xiàng)和，并與規(guī)范公式[1-4]和參考文獻(xiàn)[5]的實(shí)測值進(jìn)行比較，結(jié)果如表2所示。

從表中可以看出：

（1）泰勒公式展開式，前兩項(xiàng)和和前四項(xiàng)和相差不大；

（2）預(yù)應(yīng)力鋼筋與孔道之間摩擦引起的預(yù)應(yīng)損失實(shí)測值kx+μθ不管是否大于0.3，均可用泰勒展開式前兩項(xiàng)替代，較規(guī)范公式（5）簡單、偏于安全且更接近實(shí)測值。

4 結(jié)論

本文對(duì)規(guī)范[1-4]中提出的后張預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件由預(yù)應(yīng)力筋與孔道摩擦引起的預(yù)應(yīng)力損失σl1的計(jì)算進(jìn)行簡化，得出如下結(jié)論：

（1）在設(shè)計(jì)及施工中，該項(xiàng)預(yù)應(yīng)力損失計(jì)算公式簡化為：σl1=kx+μθ。簡化公式的即簡便且偏于安全，與實(shí)測值更為接近；

（2）簡化計(jì)算公式對(duì)kx+μθ大于0.3的情況仍適用。

參考文獻(xiàn)

[1]吳轉(zhuǎn)琴，曾昭波等.緩粘結(jié)預(yù)應(yīng)力鋼絞線摩擦系數(shù)試驗(yàn)研究[J].工業(yè)建筑，2008， 38（11）：20-23.

[2]李國平，預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理[M].北京：人民交通出版社， 2009（08）：78.

作者簡介

李 矗1986-），男，黑龍江哈爾濱人，博士生，助教，工程師，一級(jí)建造師，從事鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)、預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)、高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及研究（E-mail：）。

姚 飛（1989-），男，河南南陽人，碩士，從事鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)研究。

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表2：規(guī)范公式、泰勒級(jí)數(shù)展開式計(jì)算結(jié)果與實(shí)測結(jié)果的比較

試驗(yàn)值[5] 計(jì)算值

序號(hào) 線型 轉(zhuǎn)角θ/rad 長度x/m 張拉力損失

ΔF=F1-F2 預(yù)應(yīng)力筋面積Ap/mm2 實(shí)測損失值σl1 摩擦系數(shù) μθ kx 規(guī)范值[1-4]

σl1=σcon[1-

e-kx-μθ] 規(guī)范值/

實(shí)測值 泰勒級(jí)數(shù)前兩項(xiàng)和Σ=-kx-μθ 展開式/實(shí)測值

μ k

1 直線 0 6 6.1 199 0.0307 ― 0.004 ― 0.024 0.0236 0.7818 0.024 0.7724

2 4.8 189 0.0254 0.9449 0.9335

3 2.8 201 0.0139 1.7266 1.7059

4 3.9 212 0.0184 1.3043 1.2887

5 4.2 194 0.0217 1.1060 1.0927

6 4.0 211 0.0190 1.2632 1.2480

7 6.0 201 0.0299 0.8027 0.7930

8 4.2 203 0.0207 1.1594 1.1455

9 4.0 199 0.0201 1.1940 1.1797

10 5.2 197 0.0264 0.9091 0.8982

11 3.0 200 0.0150 1.6000 1.5808

12 5.5 196 0.0281 0.8541 0.8438

1 曲線 π/6 3.666 10.2 210 0.0485 0.09 0.0471 0.0147 0.0595 1.2735 0.0618 1.2342

2 π/3 4.264 20.6 207 0.0995 0.0942 0.0171 0.1046 1.1182 0.1113 1.0560

3 π/2 4.712 27.8 208 0.1336 0.1413 0.0188 0.1471 1.1987 0.1601 1.1027

管道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范范文第4篇

關(guān)鍵詞：鋼結(jié)構(gòu)；廠房；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

Abstract: combining with a production workshop chongqing steel plant design simple introduction to this kind of plant the structural design features, from the main load, the main structure layout analyzed the heavy steel structure plant structure design, puts forward the heavy steel structure plant structure design problems should be paid attention to.

Keywords: steel structure; Workshop; Structure design

中圖分類號(hào)：S611文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

引言

在工業(yè)建筑中，鋼結(jié)構(gòu)以其獨(dú)特的性能被廣泛采用，為滿足生產(chǎn)需要，跨度大、高度大以及大噸位行車重型鋼結(jié)構(gòu)廠房不斷涌現(xiàn)。隨著鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展，重型鋼結(jié)構(gòu)廠房在工業(yè)建筑中的比重越來越大，主要領(lǐng)域用于冶金、機(jī)械、船舶等工業(yè)建筑。本文結(jié)合浙江寧波地區(qū)某生產(chǎn)車間的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，重點(diǎn)介紹重型鋼結(jié)構(gòu)廠房結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中一些注意事項(xiàng)和要點(diǎn)，供類似設(shè)計(jì)中參考。

1重型鋼結(jié)構(gòu)廠房結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

重型鋼結(jié)構(gòu)廠房結(jié)構(gòu)相對(duì)于輕型門式剮架結(jié)構(gòu)具有以下特點(diǎn)：

1.1結(jié)構(gòu)用鋼量大。該類廠房柱距、跨度、高度一般較大。且吊車工作級(jí)別、荷載較大，因此導(dǎo)致構(gòu)件超長、超寬、超重現(xiàn)象，用鋼量一般超過60kg/m2。由于該類廠房結(jié)構(gòu)構(gòu)件重量較重，且上部荷載較大，相應(yīng)基礎(chǔ)費(fèi)用也較高，同時(shí)地震反應(yīng)也較為敏感。

1.2軸網(wǎng)布置不規(guī)則。受工藝條件限制，廠房柱距一般為9~12m，局部柱距由于抽柱，柱距達(dá)到24m甚至更大。

1.3結(jié)構(gòu)整體剛度要求高。因吊車沖擊荷載對(duì)結(jié)構(gòu)的影響，在結(jié)構(gòu)的縱向及橫向應(yīng)提高結(jié)構(gòu)整體剛度，以減小整體結(jié)構(gòu)的震動(dòng)。

1.4節(jié)點(diǎn)構(gòu)造復(fù)雜。節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)應(yīng)考慮超大、超寬、超重構(gòu)件的制造、運(yùn)輸、安裝的工藝要求，并滿足抗震構(gòu)造措施及剛性假定的規(guī)定。

2結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)按《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》、《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》和《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》等相關(guān)規(guī)范設(shè)計(jì)。

2．1主要荷載

廠房結(jié)構(gòu)所受到的荷載主要有豎向荷載：包括結(jié)構(gòu)自重、吊車豎向荷載、屋面活荷載及走道板活荷載；水平荷載：包括風(fēng)荷載、廠房積灰荷載，吊車水平荷載、地震荷載等。上述荷載中除一般輕型屋面自重按0.50kN/m2輸入外，其它結(jié)構(gòu)自重由程序自動(dòng)計(jì)算。風(fēng)荷載按《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》選用風(fēng)荷載體形系數(shù)后，由程序自動(dòng)布置。屋面活荷載取0.3kN/m2，屋面積灰荷載在水平投影面，距高爐中心50m內(nèi)取1.0kN/m2，距高爐中心50~100m時(shí)取0.5 kN/m2，走道板活荷載取2.0kN/m2?；撅L(fēng)壓0.4 kN/m2。吊車荷載按照廠家提供的數(shù)據(jù)進(jìn)行輸入。

2．2主要結(jié)構(gòu)布置

排架柱為單階柱，上階柱采用工字型實(shí)腹焊接截面柱。下階柱除承受上柱荷載外，還需承受噸位較大的吊車荷載，如果采用實(shí)腹工字型截面柱．則柱截面會(huì)很大，不經(jīng)濟(jì)，下柱采用格構(gòu)式鋼管混凝土柱設(shè)計(jì)方案。充分利用了鋼管和混凝土兩種材料的力學(xué)性能，減少了柱子截面尺寸，且外形美觀。肩梁采用單腹壁肩梁。

2．3屋面斜梁設(shè)計(jì)

(1)撓度控制：屋面斜梁撓度限值按《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50017-2003）附錄A規(guī)定，[Vt]

(2)腹板高厚比控制：當(dāng)屋面梁軸力相對(duì)較小時(shí)?？砂础朵摻Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50017-2003)4.3.1款規(guī)定，承受靜力荷載和間接承受動(dòng)力荷載的組合粱宜考慮腹板屈曲后強(qiáng)度，并滿足第4.4節(jié)相關(guān)要求。考慮腹板屈曲后強(qiáng)度的屋面斜梁腹板可以設(shè)計(jì)的較薄，且無需設(shè)置中間橫向加勁板，但考慮到腹板的焊接變形往往難以得到保證，因此重型鋼結(jié)構(gòu)廠房的屋面斜梁腹板厚度不宣設(shè)計(jì)過薄，一般最小取6.0mm，且h/t不大于150。

2．4柱子系統(tǒng)設(shè)計(jì)

排架柱以邊柱為例。如圖1所示。

鋼柱為單階柱。上柱采用實(shí)腹式柱，下柱采用格構(gòu)式鋼管混凝土柱。鋼管材料選用Q345B鋼，管內(nèi)用C45混凝土填充，綴條采用空心鋼管。澆灌混凝土的孔開在肩梁以下，孔徑約200mm，可在工廠開孔，但不宜將孔板割掉，以免雜物掉進(jìn)管內(nèi)．待管內(nèi)混凝土被振搗密實(shí)并達(dá)設(shè)計(jì)強(qiáng)度的50％以后，方可焊接孔板。鋼管中混凝土應(yīng)采用壓力灌漿法澆筑，為使管內(nèi)混凝土密實(shí)，在肩梁上翼緣板各開有直徑為30mm的泄氣孔:，灌漿時(shí)應(yīng)振搗密實(shí)，直到泄氣孔冒漿為止。鋼管中的混凝土必須在吊車及墻架系統(tǒng)安裝前澆灌，待混凝土強(qiáng)度達(dá)到70％以上，方能安裝吊車及墻架系統(tǒng)。下柱長15.18m，在柱腳處和下柱的中部分別設(shè)置了一道橫隔(橫隔間距不宜大于柱長邊的9倍和8m)。

柱腳采用插入式柱腳。

肩梁采用單壁式肩梁，腹板高度為1800mm。與鋼管相交的加勁做成一塊整板，下柱的鋼管切口，將加勁板插入鋼管的切口內(nèi)，這樣的構(gòu)造做法使吊車梁傳來的豎向荷載有效的傳遞至下部鋼管混凝土柱內(nèi)，提高了節(jié)點(diǎn)的整體受力性能。

圖1：排架柱

2.5柱間支撐設(shè)計(jì)

為保證廠房的縱向剛度和空間剛度，承受山墻風(fēng)力、吊車縱向剎車荷載、溫度應(yīng)力和地震作用，沿廠房縱向設(shè)置上、下柱間支撐。下柱柱間支撐設(shè)兩道，原則上應(yīng)該布置在溫度區(qū)段中間三分之一處，但是工藝要求，有些位置不能布置柱間支撐，將其位置做適當(dāng)?shù)恼{(diào)整以滿足工藝要求。上柱支撐設(shè)四道，上柱支撐除在設(shè)有下柱支撐的柱間布置外，在溫度區(qū)段的兩端另設(shè)兩道。

2．6吊車梁與柱的連接

吊車梁下翼緣與柱的連接，一般采用普通螺栓固定。吊車梁上翼緣與柱的連接通常采用板鉸連接，因?yàn)榘邈q連接的縱向約束效應(yīng)小，適用于重級(jí)工作制吊車梁，板鉸及其連接應(yīng)能保證傳遞梁端最大水力．鉸板孔徑較栓徑大1mm，其加工應(yīng)按照精制螺栓要求進(jìn)行，鉸板栓孔的受力方向端距不得小于1.5d。由于吊車的起重量較大，在吊車梁的高度中部增設(shè)與排架柱相連的垂直隔板，此隔板為構(gòu)造加強(qiáng)，無需計(jì)算。

3廠房各系統(tǒng)設(shè)計(jì)中應(yīng)特別注意的問題

3.1鉸接屋架上承及下承做法對(duì)柱的影響

上承式屋架優(yōu)點(diǎn)：屋架支座處傳力好。屋架在安裝時(shí)的穩(wěn)定性好,而且基本上可不必考慮屋架受力后弦桿彈性伸長的影響。上弦在豎向荷載作用下的壓縮變形可補(bǔ)償屋架下?lián)蠒r(shí)(坡度變直時(shí))支座向外的位移。其總位移量的消長情況與屋面坡度有關(guān),當(dāng)屋面坡度i≥1/6,柱頂仍將向外推移。當(dāng)i≤1/10柱頂非但不會(huì)向外推移，甚至有向里移動(dòng)的可能，這個(gè)優(yōu)點(diǎn)在多跨廠房中更為重要。

上承式屋架缺點(diǎn):上承屋架端支座底部至端節(jié)點(diǎn)中心的距離較大,約為下承式屋架的2~3倍。因此,在柱頂水平剪力作用下對(duì)支座節(jié)點(diǎn)的偏心彎矩較大,設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)引起注意。一般可采取以下兩種方式解決:①采用側(cè)接法與柱頂相連,以減少甚至消除偏心彎矩;②在與支座節(jié)點(diǎn)相連的屋架桿件設(shè)計(jì)中,考慮此偏心彎矩的影響,下承式屋架做法優(yōu)缺點(diǎn)正好與上承式相反。

3.2柱

柱截面選用時(shí),為了經(jīng)濟(jì),宜優(yōu)先選用鋼管混凝土柱或型鋼格構(gòu)柱。為了經(jīng)濟(jì),在工藝允許的情況下可增加縱向系桿,以減小廠房柱的平面外計(jì)算長度。

3.3柱間支撐

支撐桿件采用單拉桿設(shè)計(jì)或一拉一壓桿件設(shè)計(jì),應(yīng)根據(jù)受力大小及桿件長度確定。目前流行采用單桿既在前后片桿件之間不打綴條設(shè)計(jì),便于中間穿行管道、鋼梯及參觀走道。

3.4吊車梁系統(tǒng)

國標(biāo)圖集與鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范對(duì)吊車梁中間加勁肋板與上翼緣的焊縫處的要求不同(鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范要求刨平頂緊后焊接,國標(biāo)圖集僅采用焊縫)，建議采用刨平頂緊后焊接。平板支座處加勁肋國標(biāo)圖集中是上下刨平頂緊,為了便于施工,建議改為上端坡口焊,下端刨平頂緊后焊接。

結(jié)語

隨著我國工業(yè)建設(shè)的發(fā)展，尤其是沿海、沿江地區(qū)冶金、機(jī)械、船舶及海洋工程類建設(shè)項(xiàng)目，由于生產(chǎn)工藝的需要以及建設(shè)用地的允許 ,建造大跨度和大面積的鋼結(jié)構(gòu)廠房越來越多 ,而隨著我國鋼產(chǎn)量的增加和建筑設(shè)計(jì)、 施工技術(shù)的不斷進(jìn)步 ,這種需求得到滿足也變得越來越容易。設(shè)計(jì)人員要熟悉規(guī)范，靈活把握，使得工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)更加經(jīng)濟(jì)合理。

參考文獻(xiàn)

[1]鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)手冊編委會(huì)．鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)手冊[M]．北京：中國建筑工業(yè)出版社，2004．

[2]GB 50017--2003鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范[S]．

管道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范范文第5篇

關(guān)鍵詞：超高層; 智能大樓; 節(jié)點(diǎn)域; MST組合梁

Abstract: the high building can be called "tall building"? In our building codes and no clear rules. In our (high civil buildings of the code for fire protection design (GB50045-2001 version), only the: 10 layer and provisions of the residential building more than 10 layer, or highly in the public building more than 24 m, called "high civil buildings". As for "tall building", no clear definition. This paper briefly introduces the structure of the high-rise, tall building system, and combined with "science and technology research and development center" the tall steel structure of the production and installation and steel structure of main components turn kind, filling, production, and other important links in the quality control and provide some points of material selection opinion. For the support system, can shock absorbing device is not in this article away in the introduction.

Keywords:super-tall; Intelligent building; Node domains; MST composite beams

中圖分類號(hào)：TU97 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：

引言

超高層建筑是隨著社會(huì)生產(chǎn)的發(fā)展和人們生活的需要而發(fā)展起來的，是商業(yè)化、工業(yè)化和城市化的結(jié)果。在土地資源十分寶貴的城市，尤其是我國人口眾多、居住面積少的情況下，修建適量的超高層建筑是發(fā)展的必然方向

1.高層及超高層結(jié)構(gòu)體系

對(duì)于高層及超高層建筑的劃分，建筑設(shè)計(jì)規(guī)范、建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范、建筑防火設(shè)計(jì)規(guī)范沒有一個(gè)統(tǒng)一規(guī)定，一般認(rèn)為建筑總高度超過24m為高層建筑，建筑總高度超過60m為超高層建筑。

對(duì)于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)來講，按照建筑使用功能的要求、建筑高度的不同以及擬建場地的抗震設(shè)防烈度以經(jīng)濟(jì)、合理、安全、可靠的設(shè)計(jì)原則，選擇相應(yīng)的結(jié)構(gòu)體系，一般分為六大類：框架結(jié)構(gòu)體系、剪力墻結(jié)構(gòu)體系、框架—剪力墻結(jié)構(gòu)體系、框—筒結(jié)構(gòu)體系、筒中筒結(jié)構(gòu)體系、束筒結(jié)構(gòu)體系。

高層和超高層建筑在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中除采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)（代號(hào)RC）外，還采用型鋼混凝土結(jié)構(gòu)（代號(hào)SRC），鋼管混凝土結(jié)構(gòu)（代號(hào)CFS）和全鋼結(jié)構(gòu)（代號(hào)S或SS）。

> 東南科技研發(fā)中心，建筑高度100m，柱網(wǎng)為8.4m，抗震設(shè)防烈度為6度，采用框架—剪力墻或框—筒結(jié)構(gòu)體系較為經(jīng)濟(jì)合理，這種結(jié)構(gòu)體系的剪力墻或筒體是很好的抗側(cè)力構(gòu)件，常常承擔(dān)了大部分的風(fēng)載和地震荷載產(chǎn)生的水平側(cè)力，總體剛度大，側(cè)移小，且滿足玻璃幕墻的外裝飾要求。

2.高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)

高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與低層、多層建筑結(jié)構(gòu)相比較，結(jié)構(gòu)專業(yè)在各專業(yè)中占有更重要的位置，不同結(jié)構(gòu)體系的選擇，直接關(guān)系到建筑平面的布置、立面體形、樓層高度、機(jī)電管道的設(shè)置、施工技術(shù)的要求、施工工期長短和投資造價(jià)的高低等。其主要特點(diǎn)有：

2.1水平力是設(shè)計(jì)主要因素

在低層和多層房屋結(jié)構(gòu)中，往往是以重力為代表的豎向荷載控制著結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。而在高層建筑中，盡管豎向荷載仍對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)產(chǎn)生重要影響，但水平荷載卻起著決定性作用。因?yàn)榻ㄖ灾睾蜆敲媸褂煤奢d在豎向構(gòu)件中所引起的軸力和彎矩的數(shù)值，僅與建筑高度的一次方成正比；而水平荷載對(duì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的傾覆力矩、以及由此在豎向構(gòu)件中所引起的軸力，是與建筑高度的兩次方成正比。另一方面，對(duì)一定高度建筑來說，豎向荷載大體上是定值，而作為水平荷載的風(fēng)荷載和地震作用，其數(shù)值是隨著結(jié)構(gòu)動(dòng)力性的不同而有較大的變化。

2.2側(cè)移成為控指標(biāo)

與低層或多層建筑不同，結(jié)構(gòu)側(cè)移已成為高層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵因素。隨著建筑高度的增加，水平荷載下結(jié)構(gòu)的側(cè)向變形迅速增大，與建筑高度H的4次方成正比（＝qH4/8EI）。

另外，高層建筑隨著高度的增加、輕質(zhì)高強(qiáng)材料的應(yīng)用、新的建筑形式和結(jié)構(gòu)體系的出現(xiàn)、側(cè)向位移的迅速增大，在設(shè)計(jì)中不僅要求結(jié)構(gòu)具有足夠的強(qiáng)度，還要求具有足夠的抗推剛度，使結(jié)構(gòu)在水平荷載下產(chǎn)生的側(cè)移被控制在某一限度之內(nèi)，否則會(huì)產(chǎn)生以下情況：

2.2.1因側(cè)移產(chǎn)生較大的附加內(nèi)力，尤其是豎向構(gòu)件，當(dāng)側(cè)向位移增大時(shí)，偏心加劇，當(dāng)產(chǎn)生的附加內(nèi)力值超過一定數(shù)值時(shí)，將會(huì)導(dǎo)致房屋側(cè)塌。

2.2.2使居住人員感到不適或驚慌。

2.2.3使填充墻或建筑裝飾開裂或損壞，使機(jī)電設(shè)備管道損壞，使電梯軌道變型造成不能正常運(yùn)行。

2.2.4使主體結(jié)構(gòu)構(gòu)件出現(xiàn)大裂縫，甚至損壞。

3.材料的選用

鋼結(jié)構(gòu)有很多優(yōu)點(diǎn)，但其缺點(diǎn)是導(dǎo)熱系數(shù)大，耐火性差。隨著冶金技術(shù)的提高，耐火鋼的研究成功并投入生產(chǎn)，為鋼結(jié)構(gòu)的進(jìn)一步發(fā)展創(chuàng)造了條件。