1.1 钢结构杆件长细比的检测与核算,可按规定测定杆件尺寸,应以实际尺寸等核算杆件的长细比。
1.2 钢结构支撑体系的连接,可按规定检测;支撑体系构件的尺寸,规定进行测定;应按设计图纸或相应设计规范进行核实或定。
1.3 钢结构构件截面的宽厚比,规定测定构件截面相关尺寸,并进行核算,应按设计图纸和相关规范进行定。
2、 涂装
2.1 钢结构防护涂料的质量,应按国家现行相关产品标准对涂料质量的规定进行检测。
2.2 钢材表面的除锈等级,可用现行国家标准《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》GB8923规定的图片对照观察来确定。
户外牌的结构形式主要有三种: 落地牌、墙面牌和屋顶牌。落地牌由面板结构(含灯箱)、立柱和基础组成;墙面牌由面板结构、建筑物或构筑物墙及面板结构的支座组成;屋顶牌由面板结构、支承体系和支座锚栓组成。面板结构由面板和纵横梁组成,支撑结构由悬臂梁、悬臂衍架或空间桁架、网架组成。施加在户外牌上的作用可分为作用和可变作用两类。作用有结构自重,牌或固定设备(灯光照明设施)自重,操作平台自重,落地牌的土重、土压力和地基变形等。可变作用有风荷载,覆冰荷载,雪荷载,安装或检修荷载,常遇地震作用,温度变化等。
2009 年11 月9 日23 时至次日0 时期间,温州市区突发强降雨。据有关部门监测,11 月9 日夜里温州内陆地区出现了8 级至10 级的大风,市区大风力为9 级。此次大风使得温州市区牌受损严重。为探究牌倒塌的破坏形态及原因,对温州市区进行了走访调查,发现市区很大部分牌的布均被大风扯烂撕碎,其中部分牌倒塌。“重灾区”主要集中在温州水产市场、牛山北路(客运中心和十里亭路段)、时代广场、学院路与府东路交叉路口等地方。此次倒塌的牌主要为南北走向、设置时间较长的牌。
3. 1 牌倒塌实例
实例一:温州水产市场(过境公路西)立柱折断(见图1),斜撑及面板扭曲变形
原因分析:
1)水泥电线杆抗力不够,脆性破坏(破坏方式极度危险);
2)牌体部分构件尺寸过小,结构抗力过弱;
3)牌体较陈旧,构件不同程度锈蚀,截面削弱厉害,使得构件承载力下降;
4)牌体采用镀锌面板等不通透性面板,结构承受风荷载时的体型系数较大,使得结构承受水平风荷载过大;
5)部分牌体结构设计不合理,施工质量较差。
通过对某牌钢构架的受力分析,指出对于那些位于建筑顶部的牌应该进行计算分析,以确保在大风荷载下的安全性。
1、钢构架概况
某钢构架牌,位于长江边某建筑顶部,高12m ,宽30m ,是一个霓虹灯。甲方将牌委托给一个小公司制作安装。该公司初凭经验设计了该牌的钢构架,选用的是 50 等边角钢。后来甲方觉得牌所处位置太高,又在江边,风荷载很大,故又委托作者验算该钢构架是否安全。由于牌钢构架是一个空间结构,作者采用着名的有限元程序ANSYS5. 6 进行了计算。钢构架的立面和轴侧。构架底部支座位于主体结构的梁上,通过膨胀螺栓连接。右边缺口部分是建筑物的水箱,钢筋混凝土做成,构架支座也可用膨胀螺栓与其连接。
2. 2 计算分析方法
钢构架主要承受风荷载,其参数取值如下:
(1) 根据《建筑结构荷载规范》G009 - 2001 ,维护结构的风荷载标准值按下式计算:
w k = βgz μs μz w0 (1)
(2) 根据G009 - 2001 ,取地面粗糙度为B类,牌距地面90~95m ,阵风系数βgz为1. 515 ,风压高度变化系数μz 为2. 055 。由于牌附属在主体结构表面部分的局部风压会超过平均风压,取局部风荷载体型系数μs 为- 2. 0 (负风压) 。风荷载体型系数μs 为1. 3 (正风压) 。
(3) 由于该牌钢架结构表面所设铝合金扣板(每块宽度为100mm) 为隔一设一,故牌钢架的实际受风面积为50 %总面积。根据G009 -2001 规定的“桁架”的体型系数的计算方法,该牌钢架结构可以乘以挡风系数(或透风系数) Φ。挡风系数Φ取为0. 5 。
(4) 根据G009 - 2001 中的全国基本风压分布图,基本风压w0 取为0. 3kN/ m2 。
(5) 按照式(1) 中所列风荷载标准值计算公式,其中μs 为(μs (正风压) + μs (负风压) ) ×Φ。后算得风荷载标准值w k 为1. 541kN/ m2 。经过分析,发现钢构架在风荷载和竖向荷载(重力荷载)作用下,除个别部位以外,杆件的弯矩和剪力都不太大,对多数杆件内力起控制作用的是轴力。计算结果表明,原设计存在以下问题:
(1) 全部采用 50 等边角钢的方案是不安全的。正风作用下杆件大轴压力为147kN ,反风作用下更达到152kN。如果用 50 等边角钢,应力已经超过了容许应力235N/ mm2 。因此,将其中一些部位改用 70 和 63 等边角钢,包括正立面两侧边跨和挑出部分的横杆( 70) ,该部位由于有悬挑,受弯矩和剪力控制;背后斜撑部分的竖直杆、水平杆和竖斜杆( 70) ,轴力控制;正立面两侧挑出部分的斜拉杆( 63) ,轴力控制;背后斜撑部分的中间斜杆( 63) ,轴力控制。
(2) 原设计方案两侧挑出部位没有加斜拉杆,这样会导致该部位的内力更大,更不安全。
(3)原设计支座与建筑主体连接的膨胀螺栓均采用六个,每个螺栓能承受20kN 的拉力,即支座能承受的大拉力为120kN。而计算出来的不少支座的拉力都大于120kN ,正风和反风作用下大的支座拉力分别达到kN 和144kN。估计这正是牌经常被整体吹落的原因。作者根据计算出来的每个支座反力,给出了相应的螺栓数量和布置的建议。根据上述计算分析结果修改后,各杆件的变形和应力均能满足要求。
荷载
1作用在户外牌结构上的荷载分为荷载和可变荷载。
1.1荷载有结构自重、附着自重、水浮力、落地牌的土重、土压力或地基变形对结构承载力的影响。
1.2可变荷载有风荷载、裹冰荷载、常遇地震作用荷载、雪荷载、安装或检修荷载、温度变化等。
1.3作用在户外牌上的荷载应按GB 50009的规定采用。
2户外牌的设计,应根据可能同时出现的作用荷载,选择下列荷载组合:
a)组合Ⅰ:可变荷载与荷载的组合。
b)组合Ⅱ:施工阶段,应根据可能出现的施工荷载(如结构自重、脚手架、材料机具、人群、风力等)进行组合。
c)组合Ⅲ:重力荷载与地震作用荷载相组合。
3水浮力的计算应符合下列要求
3.1位于透水性地基上的牌基础,当验算稳定时,应采用设计水位的浮力;当验算地基应力时,仅考虑低水位的浮力,或不考虑水的浮力。
3.2基础嵌入不透水性地基时,可不考虑水的浮力。
3..3当不能肯定地基是否透水时,应以透或不透水两种情况于其他荷载组合,取其不利者。
牌安全检测检测构件安全性等级:
构件的安全性等级应按承载能力(包括构造和连接)项目定,并取其中低等级作为构件的安全性等级。
1.承重构件的钢材应符合建造当时钢结构设计规范和相应产品标准的要求,如果构件的使用条件发生根本的改变,还应该符合现行标准规范的要求,否则,应在确定承载能力和级时考虑其不利影响。
2.钢构件的承载能力项目,应根据结构构件的抗力R和作用效应S及结构重要性系数γ0按表6.3.3定等级。在确定构件抗力时,应考虑实际的材料性能和结构构造,以及缺陷损伤、腐蚀、过大变形和偏差的影响。
钢构件的使用性等级应按变形、偏差、一般构造和腐蚀等项目进行定,并取其中低等级作为构件的使用性等级。
3.钢构件的变形是指荷载作用下梁板等受弯构件的挠度,应按下列规定定构件变形项目的等级:
a级:满足现行相关设计规范和设计要求;
b级:超过a级要求,尚不明显影响正常使用;
c级:超过a级要求,对正常使用有明显影响。
4.钢构件的偏差包括施工过程中存在的偏差和使用过程中出现的性变形,应按下列规定定构件偏差项目的等级:
a级:满足现行相关施工验收规范和产品标准的要求;
b级:超过a级要求,尚不明显影响正常使用;
c级:超过a级要求,对正常使用有明显影响。
5.钢构件的腐蚀和防腐项目应按下列规定定等级:
a级:没有腐蚀且防腐措施完备;
b级:已出现腐蚀但截面还没有明显削弱,或防腐措施不完备;
c级:已出现较大面积腐蚀并且截面有明显削弱,或防腐措施已破坏失效。
6.与构件正常使用性有关的一般构造要求,满足设计规范要求时应为a级,否则应为b或c级。
确认中国方案设计无误后方可选定一个测量放样方法并计算放样数据或编写可以测量放样计算应用程序、绘制放样草图并由第二者相互立校核。 模板设计完成后,必须增加图号,零件名称,件数,位置,料号,规格及加工符号,确保下料工作有序进行,模板必须妥善保管,防止损坏,便于后期验证和标定..工业厂房建筑的施工质量控制的筹备工作正在认真核实厂项目是否与用人单位提供的资料,一致,以确保施工现场的道路,水电等相关设备和工具内准备完成并正常运行。对工业厂房的施工企业组织结构设计、施工管理、施工技术手段等进行审核。强化质量和安全意识,加强努力,以控制施工的技术质量。参与对发包人提供的测量基准点进行数据及位置的复核工作情况,逐一将标注信息数据与实际问题记录分析结果比对,督促施工设计图纸绘制。 根据实际情况,努力做好工业厂房开工前各项技术设备的审核工作..
1、建筑、结构布置情况尺寸复核:为了正确掌握该区域的实际建筑、结构布置情况,在对现有资料进行查阅的基础上,根据现场实际情况,组织检测人员通过对受检区域的建筑轴线尺寸、主要结构构件尺寸、建筑与结构布置状况等的检测,查清该区域当前的结构承重体系和维修改造情况及现状,为正确价安全性能提供基本依据。
2、结构构件材料物理力学:混凝土强度的检测,采用回弹法,对混凝土抗压强度进行检测,测点随机且保证抽检率达20%。检测单元材料强度的推定,对混凝土应采用数理统计的方法推定,取95%保证率。
3、受检区域使用荷载的调查:对受检区域荷载及使用活荷载进行调查分析,荷载调查包括大型仪器设备布置、水电暖设备及使用活荷载等的全面调查。使用荷载根据标准《建筑结构荷载规范》(G009-2001)2006版确定。
4、受检区域完损状况检测:全面检测受检区域的损坏状况,主要包括开裂、变形、磨损、锈蚀等。
5、厂房倾斜和沉降情况的检测:采用Leica WILD NA2型高精度水准仪+Leica平板测微器对厂房相对不均匀沉降趋势进行测量。
6、对厂房的整体质量进行估。
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