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某体育馆网架球节点加固打算

文章作者:  发布日期:2019-10-07 01:43

  某体育馆网架球节点加固设计_建筑/土木_工程科技_专业资料。维普资讯 ■建筑 结构 福建建设科技 20. o3 07N. 某体 育馆 网架球节 点加 固设 计 曾志攀 ( 福建省建筑设计研究院 福州 [ 提

  维普资讯 ■建筑 结构 福建建设科技 20. o3 07N. 某体 育馆 网架球节 点加 固设 计 曾志攀 ( 福建省建筑设计研究院 福州 [ 提 300 ) 50 1 要 ] 福 建某体育馆是一 个综合体 育馆 , 其屋盖 为椭 圆形 网架结构 , 长轴 7 . 米 , 18 短轴 5 . 米 。本 文着重介 绍该体 育 98 馆 网架在施 工过程 中, 由于焊接球 节点 的承载 力不足停 工 , 经过 分析 , 出原 因, 找 设计 了加 固方 案 , 并经过 节点 实验 , 验证后 实施 , 网架顺利完工 , 质量 可靠 , 已经使 用多年 。 [ 关键词 ] 焊接球 节点 实验 节点加 固 承载力 A src : hpc dt c rei f ytei gm aim i Fj nPoic t d cd T er fs lpe h e i ao — b t t T e ae ssu t eds no nhs y ns ui rvneii r ue . h o l s n ,t m j a a s r u g s s u n a sno o ie i p s rx i i 7 . m n n r a is5 . m.T e s s e s f h ul i g c n tu t n inr d c d b c u e t e b I a a i l i g h l s s 1 8 a d mio x s i 9 8 h u p n e o e b i n o sr c i si t u e e a s e 1 c p c t o wed n o— t d o o h g yf lw go e n d sl w r h e r a o e s o tg ic se .T er if r e n l e in d h e n e e p rme ti c n u td, o lb o e io e .T e s n o t h r e i d s u s d h n o c me tpa i d sg e .T o x ei n o d ce fh a s e n s d s B s do h eut o ee p rme t hes c dtu tr a o ltd a d u eo n yy as heq Mi irdbe a e n tersl t x ei n ,t p e sf h a ssrcueh sc mpee s frma e r ,t u  ̄ sce il. n d Ke rs:wedn olw go en d ; o ee p rme tn d enoc me tb aigc p ct ywod ligh l lb o e n d x ei n ; o eri re n ; ern a i o f a y 1工 程概 况 福建某体 育 馆是 个 中小 型综 合 体 育 馆 , 其建 筑 面 积 为 80 m , 00 比赛场地 3x0米 , 44 比赛 场地南 侧设 有 主席 台 , 可 也 作为 内部活动小 型演出 的舞 台 , 场地北 侧二 层有 固定 的座位 6 0座 , 5 场地 中还 可布 置活 动观 众 席位 10 50座 , 在演 出或 篮 球 、 球 比赛 时 , 排 当不需要 整块场地 时 , 活动观 众席位靠北 侧 布置 , 顺着 二层的固定座位可一直 排到场地地面 , 足多功能 满 使用 ( 1 。 图 ) 体育馆屋盖为 一椭 圆形平板 网架结构 , 网架长轴 7 . 1 8米 短轴 5 . , 9 8米 长向的支承跨度 6 . 5 6米 , 向的支承跨度 5 . 短 36 米, 网架覆 盖面积 37 m , 3 5 网架平 面剖面 图如 图 2 3 、。 图 2 网架 平面 图 图 3 网架 剖面 、 面 图 立 图 1 体 育 馆 建 筑 剖 面 图 接球 的规格 : 0 x4,  ̄50 1 空心球要求 加肋 。球 节点大样详 图 4 、 5 。 2 网 架设 计概 况 屋面 网架采用 正放 四角 锥双层 平板 网格结 构 , 周边下 弦 多点弹性支承 。采用 浙江 大学空 间结 构研 究所 开发 的 M T S- C D软件进行分 析。采用螺栓球节 点 网架 , A 部分杆 件 内力 超 过最大的高强螺 栓 M 4的承载 力 时 , 部节 点采用 焊 接球 , 6 局 杆件与焊接球节点钢材均采用 Q 3B 控制应力 10 / m , 25 , 9N m 节点与杆件采用等 强度 连接 , 计文件 要求 所有球 与杆 焊缝 设 采用全熔透焊 , 焊缝 质量等级 为二 级 , 高强螺 栓采用 2 Mn i 0 TB 钢 , 度 4 0 / m 。设 计 采 用 最 小 杆 件 q 64, 大 强 3N m  ̄x 最 7  ̄10 1 , 8 x2 最小 高强螺栓 M2 , 0 最大 M6 , 4 采用 的局部 1 焊 8个 收稿 日期 :0 7 4 3 2 0 —0 —0 嘹 杂 图4 螺栓球 、 焊接球 图 3焊接球节点试验 网架施工过程 中, 量检 测单 位对现场 安装 中 的网架进 质 行抽 检 , 、 杆件 螺栓 、 球 、 螺栓 焊缝 超声波 检测 等全部 合格 了 , 在对焊接 球节点与钢管试件 的单 向轴心受拉与受压承载力检 维普资讯 2 8 福建建设科技 2 0 。 o3 0 7 N . ●建 筑 结构 ⑧ 鼯 图 5 焊接球不加肋与加肋大样 图 7 球 节 点 加 固加 劲 肋 验 实验 时 , 发现实验破坏 现象 异常 , 了 2组 6个球进行实 抽 验, 均未达到试验荷载 , 球拉裂 、 压扁 破坏 , 实验 结果详表一 , 6 个试件 只有 2 接近要求 , 个 现场 的焊接球 判断不 合格 。现场 已经安装一 部分 , 通知停工 。 表一 焊接球承载力检验数据 破坏形态 安 装了一部分 , 球节点拆下来还容易些 , 螺栓 焊接球拆下来对 每个球 相连的 8 根杆件都有影 响 , 考虑现场加 固方案 , 更为可 取 。设计方 案 : 的加劲肋从 球内放在球 的外侧来 , 把球 在弦杆 间加上 十字形加 劲肋 加 固球 节点 , 图 7 如 。由于这样 的加肋 检验项 目 型号规格 配用钢管 试验拉 力 承载力检 ( l 规格 ( l ) 荷载( N 验 系数 n m) n1 n k) WR 5 0 中 8 S 0 10×1. 20 抗拉 WR 50 中10×1 0 S0 8 2 承载力 WR 50 中10× 20 S0 8 1. . 80 5 l0 l0 17 55 l5 30 l l 50 l4 86 0 8 空心球拉裂 ( .3 空心球 与杆件焊缝焊趾处 ) 1 7 空心球拉裂 ( . 0 空心球 与杆件焊缝焊趾处 ) 15 空心球拉裂 ( 心球 .3 空 与杆件焊缝焊趾处 ) 11 .5 12 .9 17 . 5 空心球压扁 空心球压扁 空心球压扁 节 点没 有先例 , 有规范公式可 以作为计算依据 , 也没 要先进行 节点试 验 , 承载 力满 足设 计要求后 , 检验 再进行现场加 固。 WR 50 中10× 2 0 S 0 8 1 . 承载力 抗 压 WR 5 0 中10×1 S0 8 2 . 0 WR 50 中10× 2 0 S0 8 1 . 分析原 因 , 据 网架 规程J焊 接球 节 点 的承载 力公 式 根 , ( )( ) 1 、2 计算 , 节点的拉 、 球 压承 载力分 别为 =1 3 k 0 0 N、 = 17 k , 验的试件承载力检验 系数 16 , 设计 的试验 15N 试 .J 其 拉、 压承载力分别为 Ⅳl 6 8 N、 =18 k =14 k Nc 80 N计算 出的承载 力检验 系详 表一 , 16相 比较都 不足 , 抗拉 承载力 更低 , 与 . 且 低 了接 近 3 %。分析公 式( ) ( ) 仉t 加肋 的提高 系数 , 0 1 、2 的 7 球焊缝 检验 是合格的 , 怀疑球 未加肋 。剖开后 , 确实如此 。 N = ?(0 r 3 3 22 c 40e一1. d ) / Ⅳl 0 5 ’ t. = . 57 dr ‘ t f () 1 () 2 = 图 8 球节点加 固试件试验 仇 : 压空心球 加肋 承载 力提 高 系数 , 加 肋 受 不 加肋 =14; . 1 0, . : 拉空心球加肋 承载力 提高系数 , 受 不加肋 =10, . 加 肋 叼 =11 .; 图 9 现 场 加 固 的 球节 点 加劲肋加 固方案及试验 的要求 : 与杆件 焊接时 , 球 必须 加 套管; 加劲肋必 须 大于 等于 球壁 厚 , 1 r 加劲肋 的宽度 取 6 m; a 必须在直径 D 4~ / , 10 m; / D 3间 取 5m 加肋与球和杆 件必须 采 取 坡 口全熔 透焊 , 焊缝 质量等级 二级 ; 试件要求 拉 、 压至少 做 3 9 组 个试件 ; 要求逐级加载 , 分级荷载 5 %。 图 6 受拉球体破坏图 试验结果 : 拉压各 9个试件的试验在试验 台上 , 均逐级 加 载到其设计 的试 验 拉 、 承 载 力 分 别 是 N 压 =15 k N 6 0 N、 。= 18 k 试 件均 未见 明显 的变 形或 其他破 坏 现象 , 载的荷 80 N, 加 4球节点加 固方案与试验 空心球 的承载力不足是 由于 球未 加肋造 成的 , 现场 已经 维普资讯 ■建筑结构 福建建设科技 2 7N. 0 .o 0 3 工屋面 和吊顶马道等荷 载变化 时要观 测 ,以后 使用过 程 中 , 载 变形 曲线是直线 , 在完全 弹性 范 围内。试 件 承载力 检验 系 数 达到 16 满足设计要求 , 固方案可行 。 ., 加 不足的是 , 件 的承载 力 比较 大 , 测单 位 为 了设 备安 试 检 全, 不愿意把试件 加载到破坏 , 找出完整的加载 曲线及球 外加 肋 的极 限承载 力 , 试验 等 于只 做 了一 半 , 可惜 。如果 有这 很 每 间隔半年 时间观测一次 ,连续记 录 3 。验 收时测 量的挠 年 度是满足设 计要 求 的 ,三年 来 到 目前 的观测 结果 也 已经 出 来 ,挠度 变 化不 大 ,有微 小 波 动 ,最 大 竖 向变 形 在 19— 5 10 5 m,挠度 134,波 动可能跟 观测 时 的温 度或 测量 的 6.m /3 拉、 压各 9 试验 数据 , 以画出 曲线 , 个 可 归纳 出球外 加肋 的极 限承载力 的经验公式 , 积累些数 据 , 再 加上有 限元理论 分析 , 可以上升为 国家规范规程 的计 算公式广为应用 。 5加 固施工 要求与挠 度测量 精确度 有关 。所 以经过加 固,焊接球节点 和整个 网架的性能 都能满足要求 。 6结 语 网架结 构工程施 工 , 一定要按程 序施工 , 在现场抽 检合格 后, 才开始安装 , 如有不合格 的构件 可及 时更换。 这样 对本文 提供 的的焊接 空心球 节点进行 现场 加 固的方法 、 按 照试验方案 的加 劲肋大样 及对 焊缝 的质量 要求 , 现 对 场 的球 进行加 固施工 。要 求加 固 时, 工的脚 手架必 须加 固 施 顶 紧 , 证焊接施 工时 , 保 网架 还在低 应力状态 ; 缝质量 等级 焊 要 求为 二级 , 而现 场焊 接 的焊缝要 求 全部 进行 无损 探伤 。 然 设计要求 , 在实验室进行 足尺试 件试 验验证 , 本工程加固使用 几年 的结果 , 了网架结 构的原有的质量和性能 , 保证 此法可靠 可参考使用 。 参 考文献 [] 1 建筑结构荷戢规 范 G 0 9— 0 1 B5 0 2 0 0 [] 2 网架结构设计与施工规程 J J — l G 9 7 [] 3 网架结构工程质量检验评定标准 J J 8 9 G - 1 7 焊接 质量等级不提高 , 探伤 比例 由 2%要求 提到 10 , 0 0 % 原因 是 , 场施焊条 件不好 , 在现 高空焊接 而且是全 方位焊 , 操 对人 作的要求太高 , 这样的无损 探伤要 求是 为 了及 时发 现焊接 缺 陷, 及时修补 , 确保工程质量 。 要求加强 网架 的挠度 观测 ,在拆脚手架前 、后 ,继 续施 ( 上接第 2 6页 J 5 地基 加固效果观测 表 4 粉 喷桩及 复合地 基沉障统计表 断面号 填土厚填土历 观测历 地表沉降 ( ) 复合地 m 度 ( 时( ) m) 天 时( 桩顶 天) 土 基( ) 衄 5 6 ① .8 此法加 固地 基 , 可最大 限度 利用 原土 , 工中无振动 、 噪音 、 施 无 无废水污染 、 无土体搬运 , 对工程环境影响很小, 且施工简便 、 成本低 。这 些优点说 明此项技术在软土 地基 加固中有着广泛 备 注 的发展 前景 。 在 本工程的施工 中, 由于受 限 于 目前 国 内粉 喷桩设 备的 K + 4 1 4O 19 .8 4 5 5 6 &6②×15 0 .m等边 三角形布 77③置 , .0 桩长穿透淤 泥层 。 1 . 55 m L 能力 ( 最大加 固深 度 不超 过 1 ) 局 部 区域加 固深 度 大于 8锄 , 1 8锄时 , 桩长未 能穿透 淤泥层 , 出现“ 悬浮桩 ” 虽经试 验地基 , 承载力 满足设计要求 , 可能工后沉降量较大 。另外 , 但 实际施 K + 4 3 1 1 70 .5 8 7 12 B 1 . 68 l 4 6. 1. 78 12 . m×1 2 等 边 三 .m 角形布 置, 桩长 未穿透 淤泥层 。 12 . m×1 2 等 边 三 .m 角形布 置, 桩长 穿透淤 泥层 。 12 . m×1 2 等 边 三 .m 角形布 置, 桩长 穿透淤 泥层 。 12 . m×1 2 等 边 三 .m 角形布 置, 桩长 穿透淤 泥层 。 工 中喷粉量不均匀 , 易于堵灰是影响成桩 质量 的致 命伤 , 灰罐 加设 电子称虽可反映一根 桩的用灰 量和估算每延米桩长平均 62 .9 K +8O 3 3 1 8 . 3 13 7 17 3 66 .1 85 .4 1. 7 05 灰量, 但这是 在成桩后的检测 , 在施工 中 自 无法 动控制成桩质 量 , 中是 由人 工监视堵灰断桩情况 , 施工 事后发现成桩质量不 好 只能复打 , 造成返工浪费 。 改进粉喷桩设备 的能力 和克服工 艺缺 陷 , 摆在我 国工 是 程 科研人员面前 的课题 。 参考文献 [] 1 北京市政设计 院: 厦门海沧大道施 工图设计 文件 [ ] 筑地基 处理规 范(G7 2 2 2建 JJ 9— 0 ) K 32 43 4+ 9 . o 13 9 23 5 74 .4 5 5 .2 K 5+1o 2 7 0 .2 12 4 23 5 54 .0 为检测粉 喷桩对 软土地 基 的加 固效 果 , 根据设 计要 求在 路堤 回填施工 中进行 了土压力 、 地表 及分层 沉降 、 桩身 位移 、 孔隙水压力及土体水 平位移等项 目的观测 。表 4为地基沉降 量统计表 , 从表中数据可知 , 复合地基及桩长穿透淤泥层的部 位沉降值较小 , 桩长未 穿透 淤泥层 的部 位沉 降值较 大。各部 位沉降值均 不大 , 明加 固效 果是好 的。 说 6 结 语 [] 3 公路软 土地基路堤设计 与施 工技 术规 范(T07 9 ) JJ1 — 6 [ ] 门市建 筑工程检测 中心: 4厦 厦门海沧大道试桩及 成桩质量检 测报 告 [] 5 中国科 学院武 汉岩 土力学研 究所: 门海沧 大道软 基 处理 沉降及 厦 稳 定 观 测 报 告 本工程 采用 粉喷桩加 固地基 , 总体上 看效果 是好 的。用


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