鋼結(jié)構(gòu)工程新技術(shù)

1、XXX工程鋼結(jié)構(gòu)工程新技術(shù)一、深化設(shè)計(jì)技術(shù)1. 主要技術(shù)內(nèi)容深化設(shè)計(jì)是在鋼結(jié)構(gòu)工程原設(shè)計(jì)圖的基礎(chǔ)上，結(jié)合工程情況、鋼結(jié)構(gòu)加工、運(yùn)輸及安裝等施工工藝和其他專業(yè)的配合要求進(jìn)行的二次設(shè)計(jì)。其主要技術(shù)內(nèi)容有：使用詳圖軟件建立結(jié)構(gòu)空間實(shí)體模型或使用計(jì)算機(jī)放樣制圖，提供制造加工和安裝的施工用詳圖、構(gòu)件清單及設(shè)計(jì)說明。施工詳圖的內(nèi)容有：構(gòu)件平、立面布置圖，其中包括各構(gòu)件安裝位置和方向、定位軸線和標(biāo)高、構(gòu)件連接形式、構(gòu)件分段位置、構(gòu)件安裝單元的劃分等；準(zhǔn)確的連接節(jié)點(diǎn)尺寸，加勁肋、橫隔板、綴板和填板的布置和構(gòu)造、構(gòu)件組件尺寸、零件下料尺寸、裝配間隙及成品總長(zhǎng)度；焊接連接的焊縫種類、坡口形式、焊縫質(zhì)量等級(jí)；螺栓連

2、接的螺孔直徑、數(shù)量、排列形式，螺栓的等級(jí)、長(zhǎng)度、初擰終擰參數(shù)；人孔、手孔、混凝土澆筑孔、吊耳、臨時(shí)固定件的設(shè)計(jì)和布置；鋼材表面預(yù)處理等級(jí)、防腐涂料種類和品牌、涂裝厚度和遍數(shù)、涂裝部位等；銷軸、鉚釘?shù)闹睆郊庸らL(zhǎng)度及精度，數(shù)量級(jí)安裝定位等。構(gòu)件清單的主要內(nèi)容有：構(gòu)件編號(hào)、構(gòu)件數(shù)量、單件重量及總重量、材料材質(zhì)等。構(gòu)件清單尚應(yīng)包括螺栓、支座、減震器等所有成品配件。設(shè)計(jì)說明的主要內(nèi)容有：原設(shè)計(jì)的相關(guān)要求、應(yīng)用規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)、質(zhì)量檢查驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)、對(duì)深化設(shè)計(jì)圖的使用提供指導(dǎo)意見。深化設(shè)計(jì)貫穿于設(shè)計(jì)和施工的全過程，除提供加工詳圖外，還配合制定合理的施工方案、臨時(shí)施工支撐設(shè)計(jì)、施工安全性分析、結(jié)構(gòu)變形分析與控制、結(jié)構(gòu)

3、安裝仿真等工作。該技術(shù)的應(yīng)用對(duì)于提高設(shè)計(jì)和施工速度、提高施工質(zhì)量、降低工程成本、保證施工安全有積極意義。2. 技術(shù)指標(biāo)通過深化設(shè)計(jì)滿足鋼結(jié)構(gòu)加工制作和安裝的設(shè)計(jì)深度需求。使用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)，推動(dòng)鋼結(jié)構(gòu)工程的模數(shù)化、構(gòu)件和節(jié)點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)化，計(jì)算機(jī)自動(dòng)校核、自動(dòng)糾錯(cuò)、自動(dòng)出圖、自動(dòng)統(tǒng)計(jì)，提高鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的水平和效率。深化設(shè)計(jì)應(yīng)符合原設(shè)計(jì)人設(shè)計(jì)意圖和國家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)規(guī)程，并經(jīng)原施工圖設(shè)計(jì)人審核確認(rèn)。3. 適用范圍適用于各類建筑鋼結(jié)構(gòu)工程，特別適用于大型工程及復(fù)雜結(jié)構(gòu)工程。4. 已應(yīng)用的典型工程該技術(shù)在鋼結(jié)構(gòu)工程中已得到普遍應(yīng)用，比較典型的工程，如：國家體育場(chǎng)、國家體育館、首都國際機(jī)場(chǎng) T3 航站樓、深圳市民

4、中心等。1XXX工程鋼結(jié)構(gòu)工程新技術(shù)二、厚鋼板焊接技術(shù)1. 主要技術(shù)內(nèi)容在高層建筑、大跨度工業(yè)廠房、大型公共建筑、塔桅結(jié)構(gòu)等鋼結(jié)構(gòu)工程中，應(yīng)用厚鋼板焊接技術(shù)的主要內(nèi)容有：厚鋼板抗層狀撕裂 Z 向性能級(jí)別鋼材的選用；焊縫接頭形式的合理設(shè)計(jì)； 低氫型焊接材料的選用； 焊接工藝的制定及評(píng)定，包括焊接參數(shù)、工藝、預(yù)熱溫度、后熱措施或保溫時(shí)間；分層分道焊接順序；消除焊接應(yīng)力措施；缺陷返修預(yù)案；焊接收縮變形的預(yù)控與糾正措施。2. 技術(shù)指標(biāo)焊后做焊縫的超聲波探傷，焊縫質(zhì)量達(dá)到國家驗(yàn)收合格標(biāo)準(zhǔn)，并擴(kuò)大焊縫周圍母材的檢測(cè)， 不允許母材出現(xiàn)裂紋、 層狀撕裂、 淬硬等現(xiàn)象。 板厚大于或等于40mm，且承受沿板厚方向

5、拉力作用的焊接時(shí)，應(yīng)有 Z 向性能保證，可根據(jù)厚度方向性能鋼板 GB/T5313的規(guī)定選取 Z 向性能等級(jí)。3. 適用范圍適用于高層建筑鋼結(jié)構(gòu)、大跨度工業(yè)廠房、大型公共建筑、塔桅結(jié)構(gòu)等工程厚度 40mm以上的鋼板焊接。4. 已應(yīng)用的典型工程近年來，厚鋼板尤其是 Q390、Q420、Q460高強(qiáng)厚鋼板的應(yīng)用已越來越普遍，比較典型的工程，如：國家體育場(chǎng)首次應(yīng)用了國產(chǎn) 100/110mm厚 Q460E-35 高強(qiáng)厚鋼板、國家游泳中心應(yīng)用了國產(chǎn) Q420鋼厚板、新保利大廈應(yīng)用了進(jìn)口 Q420鋼厚板等。三、大型鋼結(jié)構(gòu)滑移安裝施工技術(shù)1. 主要技術(shù)內(nèi)容大跨度空間結(jié)構(gòu)與大型鋼構(gòu)件在施工安裝時(shí)， 為加快施工進(jìn)

6、度、 減少胎架用量、節(jié)約大型設(shè)備、提高焊接安裝質(zhì)量，可采用滑移施工技術(shù)?；萍夹g(shù)是在建筑物的一側(cè)搭設(shè)一條施工平臺(tái)，在建筑物二邊或跨中鋪設(shè)滑道，所有構(gòu)件都在施工平臺(tái)上組裝，分條組裝后用牽引設(shè)備向前牽引滑移 ( 可用分條滑移或整體累積滑移 ) 。結(jié)構(gòu)整體安裝完畢并滑移到位后，拆除滑道實(shí)現(xiàn)就位。滑移可分為結(jié)構(gòu)直接滑移、結(jié)構(gòu)和胎架一起滑移、胎架滑移等多種方式。牽引系統(tǒng)由卷揚(yáng)機(jī)牽引、液壓千斤頂牽引與頂進(jìn)系統(tǒng)等。2. 技術(shù)指標(biāo)結(jié)構(gòu)滑移設(shè)計(jì)時(shí)要對(duì)滑移工況進(jìn)行受力性能驗(yàn)算，保證結(jié)構(gòu)的桿件內(nèi)力與變形符合規(guī)范和設(shè)計(jì)要求?；茽恳σ_計(jì)算，當(dāng)鋼與鋼面滑動(dòng)磨擦?xí)r，磨擦系數(shù)取 0.12 0.15 ；當(dāng)滾動(dòng)磨擦?xí)r，滾

7、動(dòng)軸處磨擦系數(shù)取0.1 ；當(dāng)不銹鋼與四氟聚乙烯2XXX工程鋼結(jié)構(gòu)工程新技術(shù)板之間的滑靴摩擦?xí)r，磨擦系數(shù)取0.08 ?；茣r(shí)要確保同步，位移不同步應(yīng)小于50mm，同時(shí)應(yīng)滿足結(jié)構(gòu)安全的要求。3. 適用范圍適用于大跨度網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、平面立體桁架 ( 包括曲面桁架 ) 及平面形式為矩形的鋼結(jié)構(gòu)屋蓋的安裝施工、特殊地理位置的鋼結(jié)構(gòu)橋梁。特別是由于現(xiàn)場(chǎng)條件的限制，吊車無法直接安裝的結(jié)構(gòu)。4. 已應(yīng)用的典型工程國家體育館，奧林匹克五棵松籃球館、重慶江北機(jī)場(chǎng)、鄭州會(huì)展中心、廈門太古二、三期飛機(jī)維修庫等。四、鋼結(jié)構(gòu)與大型設(shè)備計(jì)算機(jī)控制整體頂升與提升安裝施工技術(shù)1. 主要技術(shù)內(nèi)容計(jì)算機(jī)控制整體頂升與提升技術(shù)是一項(xiàng)先進(jìn)

8、的鋼結(jié)構(gòu)與大型設(shè)備安裝技術(shù)，它集機(jī)械、液壓、計(jì)算機(jī)控制、傳感器監(jiān)測(cè)等技術(shù)于一體，解決了傳統(tǒng)吊裝工藝和大型起重機(jī)械在起重高度、起重重量、結(jié)構(gòu)面接、作業(yè)場(chǎng)地等方面無法克服的難題。采用該技術(shù)施工安全可靠、工藝成熟、技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)效益顯著。該技術(shù)采用“柔性鋼絞線承重、液壓油缸集群、計(jì)算機(jī)控制同步提升”的原理。提升或頂升施工時(shí)應(yīng)用計(jì)算機(jī)精確控制各點(diǎn)的同步性。2. 技術(shù)指標(biāo)提升或頂升方案的確定，必須同時(shí)考慮承載結(jié)構(gòu)（永久的或臨時(shí)的）和被提升鋼結(jié)構(gòu)或設(shè)備本身的強(qiáng)度、 剛度和穩(wěn)定性。 要作施工狀態(tài)下結(jié)構(gòu)整體受力性能驗(yàn)算，并計(jì)算各項(xiàng)、提點(diǎn)的作用力，配備千斤頂。對(duì)于施工支架或下部結(jié)構(gòu)及地基基礎(chǔ)應(yīng)驗(yàn)算承載能力與整體

9、穩(wěn)定性，保證在最不利情況下足夠的安全性。施工時(shí)各作用點(diǎn)的不同步值應(yīng)通過計(jì)算合理選取。提升方式選擇的原則，一是力求降低承載結(jié)構(gòu)的高度，保證其穩(wěn)定性，二是確保被提升鋼結(jié)構(gòu)或設(shè)備在提升中的穩(wěn)定性和就位安全性。確定提升點(diǎn)的數(shù)量與位置的基本原則是：首先保證被提升鋼結(jié)構(gòu)或設(shè)備在提升過程中的穩(wěn)定性；在確保安全和質(zhì)量的前提下，盡量減少提升點(diǎn)數(shù)；提升設(shè)備本身承載能力符合設(shè)計(jì)要求。提升設(shè)備選擇的原則是：能滿足提升中的受力要求，結(jié)構(gòu)緊湊、堅(jiān)固耐用、維修方便、滿足工程需要（如行程、提升速度、安全保護(hù)等）。3. 適用范圍（ 1）體育場(chǎng)館、劇院、飛機(jī)庫、鋼天橋（廊）等大跨度屋蓋與鋼結(jié)構(gòu)，具有地面拼裝條件，又有較好的周邊支

10、承條件時(shí)，可采用整體頂升與提升技術(shù)。（ 2）電視塔鋼桅天線、電站鍋爐等超高構(gòu)件的整體提升。3XXX工程鋼結(jié)構(gòu)工程新技術(shù)（3）大型龍門起重機(jī)主梁、鍋爐等大型設(shè)備的整體提升。4. 已應(yīng)用的典型工程國家圖書館主體鋼結(jié)構(gòu) （ 10800t ）整體提升、 首都國際機(jī)場(chǎng) A380 飛機(jī)維修庫屋蓋鋼結(jié)構(gòu)（ 10500t ）整體提升，深圳市民中心大屋蓋、廣州新電視塔、東方鍋爐廠130mm4200mm數(shù)控液壓卷板機(jī)安裝、海洋石油工程（青島）有限公司 800t 185m 龍門起重機(jī)（ 4750t ）整體提升等。五、鋼與混凝土組合結(jié)構(gòu)技術(shù)1. 主要技術(shù)內(nèi)容型鋼與混凝土組合結(jié)構(gòu)主要包括鋼管混凝土柱，十字、 H 型、箱

11、型、組合型鋼骨混凝土柱，箱型、 H 型鋼骨梁、型鋼組合粱等。鋼管混凝土可顯著減小柱的截面尺寸，提高承載力；鋼骨混凝土承載能力高，剛度大且抗震性能好；組合梁承載能力高且高跨比小。鋼管混凝土施工簡(jiǎn)便， 梁柱節(jié)點(diǎn)采用內(nèi)環(huán)板或外環(huán)板式， 施工與普通鋼結(jié)構(gòu)一致，鋼管內(nèi)的混凝土可采用高拋免振搗混凝土，或頂升法施工鋼管混凝土。關(guān)鍵技術(shù)是設(shè)計(jì)合理的梁柱節(jié)點(diǎn)與確保鋼管內(nèi)澆搗混凝土的密實(shí)性。鋼骨混凝土除了鋼結(jié)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)外還具備混凝土結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)， 同時(shí)結(jié)構(gòu)具有良好的防火性能。其關(guān)鍵技術(shù)是如何合理解決梁柱節(jié)點(diǎn)區(qū)鋼筋的穿筋問題，以確保節(jié)點(diǎn)良好的受力性能與加快施工速度。組合梁是在鋼梁上部澆筑混凝土， 形成混凝土受壓、 鋼結(jié)構(gòu)

12、受拉的截面合理受力形式，充分發(fā)揮鋼與混凝土各自的受力性能。組合梁施工時(shí)，鋼梁可作為模板的支撐。組合梁設(shè)計(jì)時(shí)要確保鋼梁與混凝土結(jié)合面的抗剪性能，又要充分考慮鋼梁各工況下從施工到正常使用各階段的受力性能。2. 技術(shù)指標(biāo)鋼管混凝土設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)遵循鋼管混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工規(guī)程CECS28的要求。型鋼混凝土設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)遵循型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程JGJ138 的要求。3. 適用范圍鋼管混凝土特別適合應(yīng)用于高層、 超高層建筑的柱及其他有重載承載力設(shè)計(jì)要求的柱；鋼骨混凝土適合于高層建筑外框柱及公共建筑的大柱網(wǎng)框架與大跨度梁設(shè)計(jì)；組合梁適用于結(jié)構(gòu)跨度較大而高跨比又有較高要求的樓蓋結(jié)構(gòu)。4. 已應(yīng)用的典型工程深圳地王

13、大廈、深圳世貿(mào)中心大廈（招商大廈）、國家體育館、上海世貿(mào)中心大樓、法門寺合十舍利塔等。4XXX工程鋼結(jié)構(gòu)工程新技術(shù)七、住宅鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)1. 主要技術(shù)內(nèi)容采用鋼結(jié)構(gòu)作為住宅的主要承重結(jié)構(gòu)體系，對(duì)于低密度住宅以采用冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)體系為主，墻體為墻柱加石膏板，樓蓋為 C 型格柵加輕板；對(duì)于多層住宅以鋼框架結(jié)構(gòu)體系，樓板宜采用混凝土樓板，墻體為預(yù)制輕質(zhì)板或輕質(zhì)砌塊。多層鋼結(jié)構(gòu)住宅的另一個(gè)方向是采用帶鋼板剪力墻或與普鋼混合的輕鋼結(jié)構(gòu)；對(duì)于高層住宅，則以鋼框架與混凝土筒體組合構(gòu)成的混合結(jié)構(gòu)或以帶鋼支撐的框架結(jié)構(gòu)。2. 技術(shù)指標(biāo)對(duì)于低層冷彎薄壁型鋼住宅體系， 其總結(jié)構(gòu)用鋼量為 2225kg/m2，開間尺寸為

14、 3.3 4.8m；多層鋼框架住宅體系， 其鋼結(jié)構(gòu)用鋼量為 3540kg/m2，開間尺寸以 3.3 24.5m 為宜；高層鋼框架混合結(jié)構(gòu)或帶鋼支撐鋼框架體系， 其鋼結(jié)構(gòu)用鋼量為 5Okg/m 左右，開問尺寸為 3.3 7.2m 為宜。3. 適用范圍冷彎薄壁型鋼可廣泛應(yīng)用于低層住宅 (1 3 層 ) 的建設(shè)；鋼框架結(jié)構(gòu)可廣泛應(yīng)用于多層住宅 (4 7 層 ) 的建設(shè)；鋼與混凝土混合結(jié)構(gòu)或帶鋼支撐框架結(jié)構(gòu)可應(yīng)用于高層住宅 (9 24 層) 的建設(shè)。鋼結(jié)構(gòu)住宅建設(shè)要以產(chǎn)業(yè)化為目標(biāo)做好墻板的配套工作，以試點(diǎn)工程為基礎(chǔ)做好鋼結(jié)構(gòu)住宅的推廣工作。4. 已應(yīng)用的典型工程武漢世紀(jì)家園高層住宅項(xiàng)目，都江堰幸福家園

15、逸苑鋼結(jié)構(gòu)住宅小區(qū)，北京金宸公寓等。六、高強(qiáng)度鋼材應(yīng)用技術(shù)1. 主要技術(shù)內(nèi)容對(duì)承受較大荷載的鋼結(jié)構(gòu)工程, 選用更高強(qiáng)度級(jí)別的鋼材，可減少鋼材用量及加工量，節(jié)約資源，降低成本。國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼有 Q295、Q345、Q390、Q420、Q460 五個(gè)牌號(hào)，橋梁用結(jié)構(gòu)鋼有 Q235q、Q345q、Q370q、 Q420q四個(gè)牌號(hào)，高層建筑結(jié)構(gòu)用鋼有 Q235GJ、Q345GJ、Q235GJZ、Q345GJZ四個(gè)牌號(hào)。而目前鋼廠供貨及工程設(shè)計(jì)使用較多的是 Q345強(qiáng)度等級(jí)鋼材，很少使用 Q390及以上更高強(qiáng)度等級(jí)鋼材，還大有提高使用高強(qiáng)度級(jí)別鋼材的空間。2. 技術(shù)指標(biāo)鋼廠供貨品種及規(guī)

16、格：軋制鋼板的厚度為6120 ，寬度為15003600，長(zhǎng)度為 600018000 ；低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼的機(jī)械性能和化學(xué)成分， 詳見碳素結(jié)構(gòu)鋼和低合金結(jié)構(gòu)鋼熱軋厚鋼板和鋼帶 GB/3274；高層建筑結(jié)構(gòu)用鋼的機(jī)械性能和化學(xué)成分，詳見高層建筑結(jié)構(gòu)用鋼板 YB4104；橋梁結(jié)構(gòu)鋼的機(jī)械性能和化5XXX工程鋼結(jié)構(gòu)工程新技術(shù)學(xué)成分，詳見橋梁用結(jié)構(gòu)鋼 GB/T714。使用高強(qiáng)度鋼材時(shí)注意選用匹配的焊接材料和焊接工藝，并經(jīng)過工藝評(píng)定檢驗(yàn)。3. 適用范圍適用于高層建筑、大型公共建筑、大型橋梁等結(jié)構(gòu)用鋼、摩擦型鋼樁、其它承受較大荷載的鋼結(jié)構(gòu)。4. 已應(yīng)用的典型工程國家體育場(chǎng)、 國家游泳中心、 中央電視臺(tái)新址、

17、 新保利大廈、 廣州新電視塔、法門寺合十舍利塔等。八、大型復(fù)雜膜結(jié)構(gòu)施工技術(shù)1. 主要技術(shù)內(nèi)容膜結(jié)構(gòu)工程屬較新的結(jié)構(gòu)體系， 按受力體系可分為整體張拉式膜結(jié)構(gòu)、 骨架式膜結(jié)構(gòu)、骨架支承張拉式膜結(jié)構(gòu)、索系支承式膜結(jié)構(gòu)和空氣支承膜結(jié)構(gòu)五種基本類型。按照膜材性質(zhì)劃分為織物類和薄膜類膜結(jié)構(gòu)兩類膜結(jié)構(gòu)。該技術(shù)主要包括以下幾個(gè)方面： 膜結(jié)構(gòu)優(yōu)化及深化設(shè)計(jì)技術(shù)； 膜結(jié)構(gòu)加工制作技術(shù)； 膜結(jié)構(gòu)安裝技術(shù)；膜材及膜結(jié)構(gòu)質(zhì)量檢查技術(shù)。2. 技術(shù)指標(biāo)通過找形分析、裁剪設(shè)計(jì)等深化設(shè)計(jì)過程將膜結(jié)構(gòu)優(yōu)化為受力最優(yōu)狀態(tài)的空間曲面，符合設(shè)計(jì)要求；采取合理的施工技術(shù)進(jìn)行膜結(jié)構(gòu)安裝，保證施工質(zhì)量滿足膜結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程 CECS158及國

18、家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求。3. 適用范圍適用于各類膜結(jié)構(gòu)施工。4. 已應(yīng)用的典型工程國家體育場(chǎng)采用了2245000mETFE單層張拉膜屋面和55000mPTFE膜聲學(xué)吊頂，2國家游泳中心采用了 10 萬 mETFE膜氣枕用于屋面和維護(hù)結(jié)構(gòu)。上海體育場(chǎng)、上海世博軸、上海 F1 國際賽車場(chǎng)、青島頤中體育場(chǎng)、長(zhǎng)沙世界之窗劇場(chǎng)、深圳歡樂谷中心、廣州海洋世界海豚館等。九、模塊式鋼結(jié)構(gòu)框架組裝、吊裝技術(shù)1. 主要技術(shù)內(nèi)容模塊式鋼結(jié)構(gòu)組裝、 吊裝技術(shù)是指： 將大型超高鋼結(jié)構(gòu)框架分割成若干個(gè)框架單元（模塊）分別在地面進(jìn)行各個(gè)框架單元（模塊）的組裝，在符合吊裝能力的6XXX工程鋼結(jié)構(gòu)工程新技術(shù)前提下，將框架內(nèi)的設(shè)備和部分管道預(yù)先安裝到位，減少了高空施工作業(yè)，然后選用符合工況條件的大型起重機(jī)分別進(jìn)行各個(gè)框架單元（模塊）的吊裝就位。其技術(shù)特點(diǎn)是：（ 1）用分段立體式地面低空組裝， 減少了散裝大型鋼結(jié)構(gòu)高空組裝測(cè)量時(shí)受風(fēng)載荷和溫度而引起的測(cè)量誤差。（ 2）采用分段立體式模塊以框架單元地面組裝減少了大量的高空作業(yè)量和組裝吊裝的難度。（ 3）模塊框架單元