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实习总结………………………………………………….(24)
由于我们是第一次到工地进行认识实习,之前在学校学的都是些理论的东西,所以,先对一些房屋建筑结构术语进行补充:
房屋建筑结构术语
1.混合结构mixedstructure不同材料的构件或部件混合组成的结构。
2.板柱结构slab-columesystem由楼板和柱(无梁)组成承重体系的房屋结构,如升板结构、无梁楼盖结构、整体预应力板柱结构。
3.框架结构framestructure由梁柱组成的能承受竖向、水平作用所产生各种效应的单层、多层或高层结构。
4.拱结构archstructure由拱作为承承重体系的结构。
5.折板结构folded-platestructure由多块条形或其它外形的平板组合而成,能作承重、围护用的薄壁空间结构。
6.壳体结构shellstructure由各种形状的曲面板与边缘构件(梁、拱、桁架)组成的大跨度覆盖或围护的空间结构。
7.网架结构spacetrussstructure由多根杆件按一定网格形式通过节点连接而成的大跨度覆盖的空间结构。
8.悬索结构cable-suspendedstructure由柔性受拉索及其边缘构件所组成的承重结构。
9.充气结构pneumaticstructure在以高分子材料制成的薄膜制品中充入空气后而形成房屋的结构。
分气承式和气管式两种结构形式。
10.剪力墙(结构墙)结构shearwallstructure在高层和多层建筑中,竖向和水平作用均由钢筋混凝土或预应力混凝土墙体承受的结构。
11.框架-剪力墙结构frame-shearwallstructure在高层建筑或工业厂房中,剪力墙和框架共同承受竖向和水平作用的一种组合型结构。
12.筒体结构tubestructure由竖向箱形截面悬臂筒体组成的结构。
筒体有剪力墙围成竖向箱形截面的薄壁筒和密柱框架组成竖向箱形截面的框筒。
筒体由一个或多个组成;
分筒中筒、单框筒、框架-薄壁筒和成束筒等四类。
13.悬挂结构suspendedstructure将楼(屋)面系统的荷载通过吊杆传递到悬挂的水平桁架(梁),再由悬挂的水平桁架(梁)传递到被悬挂的井筒上直至基础的结构。
14.高耸结构high-risestructure高度大,水平横向向剖面相对小,并以水平荷载控制设计的结构。
分自立式塔式结构和拉线式桅式拉线式桅式结构两大类,如水塔、烟囱、电视塔、监测塔等。
拉线式桅式
结构构件和部件术语
1.构件member组成结构的单元。
2.部件component;
assemblyparts结构中由若干构件组成的组合件,如楼梯、阳台、楼盖等。
3.截面section设计时所考虑的结构构件与某一平面的交面。
当该交面与结构构件的纵向轴线或中面正交时的面称正截面,斜交时的面称斜截面。
4.梁beam;
girder一种由支座支承的直线或曲线形构件。
它主要承受各种作用产生的弯矩和剪力,有时也承受扭矩。
5.拱arch一种由支座支承的曲线或折线形构件。
它主要承受各种作用产生的轴向压力,有时也承受弯矩、剪力,或扭矩。
6.板slab;
plate一种由支座支承的平面尺寸大,而厚度相对较小的平面构件。
它主要承受各种作用产生的弯矩和剪力。
7.壳shell一种曲面构件,它主要承受各种作用产生的中面内的力,有时也承受弯矩、剪力或扭矩。
8.柱column一咱竖向直线构件。
它主要承受各咱作用产生的轴向压力,有时也承受弯矩、剪力或扭矩。
9.墙wall一种竖向平面或曲面构件。
它主要承受各咱作用产生的中面内的力,有时也承受中面外的弯矩和剪力。
10.桁架truss由若干杆件构成的一种平面或空间的格架式结构或构件。
各杆件主要承受各种作用产生的轴赂力,有时也承受节点弯矩和剪力。
11.框架frame由梁和柱连接而构成的一种平面或空间,单层或多层的结构。
12.排架bentframe由梁(或桁架)和柱铰接而成的单层框架。
13.刚架(刚构)rigidframe由梁和柱刚接而构成的框架。
14.简支梁simplysupportedbeam梁搁置在两端支座上,其一端为轴向有约束的铰支座,另一端为能轴向滚动的支座。
15.悬臂梁cantileverbeam梁的一端为不产生轴向、垂直位移和转动的固定支座,另一端为自由端。
16.两端固定梁beamfixedatbothends梁的两端均为不产生轴向、垂直位移和转动的固定支座。
17.连续梁continuousbeam具有三个或三个以上支座的梁。
18.叠合梁superposedbeam截面由同一材料若干部分重叠而成为整体的梁。
19.桩pile
沉入、打入或浇注于地基中的柱状支承构件,如木桩、钢桩、混凝土桩等。
20.板桩sheetpile全部或部分打入地基中,横截面为长方板形的支承构
件,如钢板桩、钢筋混凝土板桩。
21.防震缝aseismicjoint为减轻或防止相邻结构单元由地震作用引起的碰撞而预先设置的间隙.
22.施工缝constructionjoint当混凝土施工时,由于技术上或施工组织上的原因,不能一次连续灌注时,而在结构的规定位置留置的搭接面或后浇带.23.路基边沟subgradesideditch为汇集和排除路面,路肩及边坡的流水,在路基两侧设置的纵向水沟.
24.截水沟(天沟)catchditch;
interceptingchannel当路基挖方边坡上方的山坡汇水面积较大时,设置拦截山坡地表水以及保证挖方边坡不受水流冲刷的截水设施.
25.排水沟drainageditch将边沟,截水沟,取土坑或路基附近的积水,疏导至蓄水池或低洼地,天然河沟或桥涵处的设施.
26.护坡slopeprotection;
revetment为防止边坡受水冲刷,在坡面上所作的各种铺砌和栽植的统称.
27.挡土墙retainingwall主要承受土压力,防止土体塌滑的墙式建筑物.
28.连接connection构件间或杆件间以某种方式的结合.61.节点joint构件或杆件相互连接的部位.
29.伸缩缝expansionandcontractionjoint为减轻材料胀缩变形对建筑物的影响而在建筑物中预先设置的间隙.
30.沉降缝settlementjoint为减轻地基不均匀变形对建筑物的影响而在建筑物中预先设置的间隙.
房屋建设部分:
对房屋结构的参观,我们去了大连高级管理学院,大连理工大学刘长春体育馆,瑞安集团大连天地,旅顺轮渡那的厂房,从结构上可大体分为:
网壳结构,框架剪力墙结构,排架结构;
下面分别从这3个结构来说说我的实习收获:
1.网壳结构
网壳结构是曲面型的网格结构,兼有杆系结构和薄壳结构的固有特性,受力合理,覆盖跨度大,是一种国内外颇受关注、有广阔发展前景的空间结构。
网壳结构在解放初曾有所应用。
当时主要是一类联方型的网状筒壳,材料为型钢或木材,跨度在30m左右。
网壳结构的形式与分类
我国已建成的网壳结构一般可分为以下各种类型和形式。
(1)按曲面的曲率半径分,有正高斯曲率网壳、零高斯曲率网壳和负高斯曲率网壳等三类。
(2)按曲面的外形分,主要有球面网壳、双曲扁网壳、圆柱面网壳(包括其它曲线的柱面网壳)、扭网壳(包括双曲抛物面鞍型网壳、单块扭网壳、四块组合型扭网壳)等四类。
(3)按网壳网格的划分来分,有以下两类。
对于球面网壳主要有Schwedler型。
联方网格型、三向网格型、Kn(n=6,8,10……)型、肋环型和短程线型等。
对于圆柱面网壳主要有联方网格型、单斜杆型(直角三角形网格)、三向型(等腰三角形或正三角形网格),如图8所示。
(4)按网壳的层数来分,有单层网壳和双层网壳,其中双层网壳通过腹杆把内外两层网壳杆件连接起来,因而可把双层网壳看作由共面与不共面的拱桁架系或大小相同与不同的角锥系(包括四角锥系、三角锥系和六角推系)组成。
(5)按网壳的用材分,主要有木网壳、钢网壳、钢筋混凝土网壳以及钢网壳与钢筋混凝土屋面板共同工作的组合网壳等四类。
因此我认为,刘长春体育馆属于扭网壳、三向型、双层网壳、钢网壳。
要使多根杆件组装而成的网壳结构能够整体工作,关键在于节点的连接构造。
单层网壳的节点通常要求是刚接的,以便传递各杆传来的集中力和弯矩。
双层网壳的节点常做成铰接,能传递各杆的轴力即可。
网壳节点大致有如下几种:
(1)板节点,适用于连接用钢、槽钢和工字钢截面的杆件。
其中有十字形板节点、圆柱形板节点(用于某3万平米内浮顶油罐顶盖单层网壳)、盒形板节点(用于潍坊艺海大厦装饰穹顶网壳)等。
(2)焊接空心球节点,适用于钢管杆件的单、双层网壳结构。
属于这一类节点体系的还有焊接空心鼓形节点[如图18(b)所示,曾用于汾阳网架公司铸造车间双曲扁网壳]和焊接空心半鼓半球节点,曾用于益阳法院法庭四块组合型扭网壳]。
后两种节点特别适宜于单层组合网壳结构,便于在施工时搁置钢筋混凝土带肋屋面板,。
(3)螺栓球节点,适用于钢管杆件的双层网壳及小跨度的单层网状球壳。
(4)嵌入式毂式节点,这是我国自己研制成功的、适用于单层球面网壳的节点,如用于山西稷山选煤厂煤库网壳屋盖,如图19所示。
(5)叠合式节点,适用于两向杆系组成的钢管杆件单层网壳,如图20所示,曾在青岛展览中心多功能厅网壳屋盖中应用。
(6)卡盘螺栓节点,适用于圆钢杆件组成的单层网壳,如图21所示,曾在大连青少年宫球幕影院和天象馆网壳穹顶中应用。
我认为刘长春体育馆使用的是焊接空心球节点。
2.框架剪力墙结构
一、概念:
在框架结构中的适当部位增设一定数量的钢筋混凝土剪力墙,形成的框架和剪力墙结合在一起共同承受竖向和水平力的体系叫做框架-剪力墙体系简称框-剪体系。
体系特点:
框架-剪力墙体系的侧向刚度比框架结构大,大部分水平力由剪力墙承担,而竖向荷载主要由框架承受,因而用于高层房屋比框架结构在受力方面更为合理;
同时由于它只在部份位置上有剪力墙,保持了框架结构易于分割空间、立面易于变化等优点;
此外,这种体系的抗震性能也较好。
应用:
框-剪体系广泛应用于多层及高层办公楼、旅馆等建筑中。
适用高度为15~25层,一般不宜超过30层。
二、框架-剪力墙结构的变形特点
框架-剪力墙结构中的框架和剪力墙的受力特点和变形性质是不同的。
在水平荷载作用下,剪力墙是竖向悬臂结构,其变形曲线呈弯曲型,楼层越高水平位移增长速度越快,顶点位移与高度是四次方关系:
框架结构在水平荷载作用下,其变形曲线呈剪切型,楼层越高水平位移增长越慢。
三、框-剪结构的受力特点
框剪结构的受力特点,是由框架和剪力墙结构两种不同的抗侧力构件组成的新的受力形式,所以它的框架不同于纯框架结构中的框架,框剪结构中的剪力墙也不同于纯剪力墙结构中的剪力墙。
在下部楼层,剪力墙的位移较小,它拉着框架按弯曲型曲线变形,剪力墙承受大部分水平力;
上部楼层则相反,剪力墙位移越来越大,有外侧的趋势,而框架则有内收的趋势,框架拉着剪力墙按剪切型曲线变形,框架除了负担外荷载产生的水平力外,还额外负担了把剪力拉回来的附加水平力,所以,上部楼层即使外荷载产生的楼层剪力很小,框架中也出现相当大的剪力。
总结:
1.框架和剪力墙分担水平力的比例,房屋上部、下部是变化的:
(1)在房屋下部,由于剪力墙约束框架变形,
使得下部剪力墙承担更多水平剪力,而框
架下部承担的剪力较少。
(2)在上部,情况恰好相反,框架约束剪力墙
变形,从而框架承担更多的水平剪力。
(3)从协同变形曲线可以看出,框架-剪力墙
结构的层间变形在下部小于纯框架,在
上部小于纯剪力墙,因此各层的层间变
形也将趋于均匀化。
2.总的来说,剪力墙负担大部分水平力。
四、结构的抗震性能
1.变形能力
框架结构属于延性结构,具有良好的变形能力;
而剪力墙体系刚度大,故延性较差。
二者相结合形成的框架剪力墙体系的变形能力优于纯剪力墙结构。
2.多道防线
小震作用下,剪力墙承受主要水平荷载;
中震作用下,框架和剪力墙共同工作;
大震作用下,首先是剪力墙达到承载力极限开裂,充当第一道防线,随后才是框架在保持结构稳定及防止结构倒塌方面发挥作用。
2.结构的布置原则与剪力墙的位置要求
(1)结构布置原则
关键是确定剪力墙的数量和位置
框架-剪力墙结构应设计成双向抗侧力体系。
抗震设计时,结构两主轴方向均应布置剪力墙。
梁与柱或柱与剪力墙的中线尽量重合。
(2)框架-剪力墙结构中剪力墙的布置应按“均匀、分散、对称、周边”的原则考虑,并宜符合下列要求:
Ø
剪力墙宜均匀布置在建筑物的周边附近、楼梯间、电梯间等部位;
平面形状凹凸较大时,宜在凸出部分的端部附近布置剪力墙;
纵、横剪力墙宜组成L形、T形和槽形等形式,避免采用单片剪力墙;
单片剪力墙底部承担的水平剪力不宜超过结构底部总水平剪力的40%;
剪力墙宜贯通建筑物的全高,宜避免刚度突变;
剪力墙开洞时,洞口宜上下对齐,
抗震设计时,剪力墙的布置宜使结构各主轴方向的侧向刚度接近:
剪力墙不宜设在楼板需要开大洞的部位,无法避免时,洞口面积不宜大于墙面面积的1/6,并采取有效的构造措施;
房屋纵、横向区段较长时,纵(横)向剪力墙不宜集中布置在房屋的两尽端;
横向剪力墙沿长度方向的间距宜符合表5.5的要求,超过时,应计入楼板平面内变形的影响;
当这些剪力墙之间的楼板有较大开洞时,剪力墙的最大间距限值应予以减小。
3.排架结构
排架结构的特点
•排架结构一般由预制的钢筋混凝土屋架、吊车梁、柱、基础等组成,多用于单层工业厂房;
•工业厂房与民用房屋相比,基建投资多,占地面积大,常受生产工艺条件的制约;
•建筑上要满足工艺流程的需要;
•结构上考虑动力荷载和设伸缩缝;
•施工上机械化程度高;
•排架结构传力明确,构造简单,有利于实现设计标准化、构件生产工业化以及施工机械化,提高建筑工业化水平。
排架结构的类型
•排架结构由屋架或屋面梁、柱、基础组成;
•柱头与屋架铰接,柱脚与基础刚接;
•根据生产工艺与使用要求,排架可做成单跨和多跨,亦可做成等高、不等高和锯齿形等
•跨度可达30m,高度可达30m以上,吊车吨位可达150t以上
排架结构的组成
单层厂房排架结构通常由屋面板、屋架、吊车梁、排架柱、抗风柱、基础梁、基础等构件组成
上述构件分别组成屋盖结构、横向平面排架、纵向连系体系、围护结构等
(1)屋架结构:
分为有檩体系与无檩体系,有檩体系由小型屋面板、檩条、屋架及屋盖支撑组成,无檩体系由大型屋面板、屋架及屋盖支撑组成,前者用于小型厂房,后者用于大、中型厂房
(2)横向平面排架:
由屋架、横向柱列及基础等组成,是厂房基本承重结构
•(3)纵向连系体系:
由纵向柱列、连系梁、吊车梁、柱间支撑及基础等组成,主要传递纵向水平力。
•(4)围护结构:
由纵墙、横墙(山墙)、抗风柱及基础梁等组成,主要承受墙体自重和其上的风荷载。
在认识实习期间,我们分别参观了3做桥,庄河干沟大桥、庄河世纪大街东桥、庄河建设大街东桥。
干沟大桥
干沟大桥位于庄河市市内环路东段,是目前亚洲范围内下承式、单支撑面系杆拱桥中跨度最长的一座桥梁,拱肋净跨达247米。
这座桥梁单拱状如彩虹的独特设计。
日前我们来到干沟大桥项目施工现场,在东大河之上,干沟大桥还未完成建设,但其整体的气势已显现出来。
施工方法
解决组装钢箱拱所采取的施工方案,整体思路为将整个单拱分为左、中、右三段进行拼装施工。
小段钢箱拱在工厂内加工以后运至现场,在浇筑好的桥面上搭设支架拼装成大的拱段,中间部位的钢箱拱预先拼装,而左右两端则先安装,然后竖转到位,再将中间段接长完整后进行合龙施工。
目前干沟大桥单拱组装作业刚展开不久,我们在现场看到大桥一头有一个龙门拱正在进行作业。
现场操作人员告诉我们,这只不过是用来组装万能杆件的,而万能杆件才是用来组装钢箱拱的设备,龙门拱只有26米高,无论从起吊高度和重量都不能达到竖转钢箱拱的需求。
万能杆件的使用,在桥梁施工中又是一个少见的方式,现场万能杆件组装后的高度将达63米。
万能杆件是在铁路施工中使用的设备,在干沟大桥施工中,施工方将运用万能杆件和连续千斤顶,才能将重达3500吨的钢箱拱分段实现竖转。
在施工现场,车轶老师向我们讲解了拱桥的受力特点及利弊,还有预应力混凝土的一些知识。
拱桥的主要特点:
拱式结构在竖向荷载作用下,两端将产生水平推力,这个水平推力,使拱内产生轴向压力,从而大大减小了拱圈的截面弯矩,使之成为偏心受压构件,截面上的应力分布与受弯梁的应力相比,较为均匀。
因此,可以充分利用主拱截面材料强度,使跨越能力增大。
拱桥的优点:
:
1跨越能力较大;
2能充分就得取材,与混凝土梁式桥相比,可以节省大量的钢材和水泥;
3耐久性能好,维修养护费用少;
4外形美观;
5构造较简单。
拱桥的缺点:
1自重较大,相应的水平推力也较大,增加了下步结构的工程量,当采用无铰拱时,对地基条件要求高;
2由于拱桥水平推力较大,在连续多孔的大、中桥梁中,为防止一孔破坏而影响全桥的安全,需要采用较复杂的措施;
3与梁式桥相比,上承式拱桥的建筑高度较高,当用于城市立交及平原地区时,因桥面高程提高,使两岸接线长度增长,或者使桥面纵坡增大,既增加了造价又对行车不利。
预应力混凝土:
桥梁预应力体系包括混凝土、钢束和使二者组合起来的锚具、沿束粘结(先张法靠混凝土握裹力、后张法通过孔道压浆产生握裹力)。
其作用原理是通过张拉钢束传力到混凝土而使混凝土结构物在承受设计荷载前使全截面或部分截面受到压应力,从而改善结构在使用阶段的承载性能。
世纪大街东桥
世纪大街东桥长300m,宽28m,双肋,为箱梁桥,有8个小箱梁。
先简支后连续箱桥在高速公路上已广泛应用,它具有桥型美观、整体性稳定性强、行车平稳、施工工艺简单、施工设备投入少等特点。
施工方法采用先简支,后连续的方法,现在工厂预预置了桥面,架临时墩,现场浇筑连接,因为,桥墩在施工时,现在两侧支上临时支座,之后撤去,一个连续梁成为一联,连续梁间有伸缩缝,与横梁连接的部分是实的。
由于在施工现场我对连续性箱梁桥的一些知识了解的程度不是非常满意,我查阅了一些有关箱梁桥的资料,结合这些资料,对世纪大街东桥的施工有了更深的理解:
施工顺序及施工方法
箱梁桥梁部施工共分5个阶段完成:
第一阶段,箱梁预制、张拉正弯
矩区钢束、孔道压浆并吊装到设计位置;
第二阶段,安装1、3、5、7号墩顶处的永久支座,浇筑相应墩顶处的箱梁纵向湿接缝、现浇横梁及相应墩顶1/6跨度范围内的横向现浇桥面板,然后进行顶板扁束穿束、张拉、孔道压浆工作;
第三阶段,安装2、6号墩顶处的永久支座并进行相应的混凝土施工、张拉、压浆工作;
第四阶段,安装4号墩顶固定支座并进行相应的混凝土施工、张拉、压浆工作;
第五阶段,浇筑剩余部分的横向现浇桥面板,解除临时支座进行体系转换施工,最后浇筑桥面铺装混凝土。
施工技术特点
施工方法上看似乎与简支梁没有多大区别,但为了能顺利、安
全地完成体系转换工作,必须采取一些必要的施工措施。
箱梁纵向湿接缝施工(见图)
(1)永久支座安装
箱梁端头有60cm长的纵向湿接缝,在纵向湿接缝施工前应准确安装好永久支座,支座表面应呈水平状态,并应与梁底预埋上钢板密贴。
永久支座在体系转换前应处于非受力状态,这样在体系转换后才能使各永久支座受力均匀,保证桥梁的运行安全。
(2)纵向湿接缝混凝土的浇筑
为保证纵向湿接缝混凝土的强度不低于梁体混凝土强度,接头混凝土应采用与梁体同标号的C50膨胀混凝土,并在日最低温度的情况下浇筑接头,以降低接头处梁体内的温度应力。
凝土浇筑前应连接好顶板负弯矩区的波纹扁管,保证管道严密不漏浆,混凝土浇筑后应用探孔器探孔,并在齿板处用压力水冲洗管道内部。
(3)顶板负弯矩区的张拉
顶板负弯矩区的张拉应在纵向湿接缝混凝土强度达到设计强度的100%后进行,先长束后短束对称张拉。
为防止齿板处的应力集中,应在顶板扁束张拉前浇筑墩顶1/6跨度范围内的横向现浇桥面板。
由工实体的大量测试可知,扁锚锚口损失高达10%δcon以上,管道摩阻损失达15%δcon以上,故应充分考虑上述各种预应力损失及伸长量的修正值,以准确地建立有效预应力和确定拉力。
临时支座的选取
桥梁在简支状态下须安设临时支座,体系转换时再解除,梁体荷载由永久支座承受。
为使梁底保持水平状态,保证梁底标高的准确性,我们选用刚性较强的硫磺砂浆预制块作为临时支座,其优点在于:
⑴抗压强度高、刚度大、韧性好、不易碎裂。
我们选用标号为C40硫磺砂浆。
其配合比为硫磺:
辉绿岩粉:
标准砂:
石棉绒=1:
0.4:
1.25:
0.01(质量比)
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