建筑钢结构工程-钢结构监测技术方案
19页1、钢结构监测技术方案XX公司年月日1 编制依据1.1 招标文件*体育馆钢结构监测招标文件,招标编号:06-*,*建设/北京*联合总承包部,2006 年4 月10 日。1.2 主要标准、规程、规范(1)钢结构设计规范(GB50017-2003);(2)钢结构工程施工质量及验收规范(GB50205-2001);(3)民用建筑可靠性鉴定标准(GB50292-1999);(4)建筑结构检测技术标准(GB/T50344-2004);(5)建筑抗震试验方法规程(JGJ101-96);(6)钢结构检测评定及加固技术规范(YB9257-1995);(7)工业厂房可靠性鉴定标准(GBJ144-90);(8)钢铁工业建(构)筑物可靠性鉴定规程(YBJ219-89);(9)建筑变形测量规程(JGJ/T8-97)。1.3 设计资料*体育馆钢结构施工图,北京建筑设计研究院。1.4 主要法规、文件主要包括:北京“2008” 工程建设指挥部关于奥运比赛场馆建设工程的文件(20043 号、9 号、10 号、13 号、20051 号);第29 届奥运会组委会秘书行政部文件(奥运工程建设档案管理指南)2004124 号;市
2、建委关于加强奥运场馆建设工程质量监督管理的通知2004207 号;绿色奥运建筑实施指南;绿色奥运建筑评估体系等。2 设计概况2.1 体育馆设计概况*体育馆位于北京市西部,面积63429m2,是*文化体育中心的一部分。*体育馆将作为2008 年北京奥运会篮球比赛场馆,可容纳观众1.8 万人,除满足奥运会比赛外还充分考虑了赛后的利用。*体育馆结构为地上6 层(含1 个夹层),地下1 层,檐高高度37.3m,二层以下为现浇钢筋混凝土框架剪力墙钢支撑结构,屋面采用双向正交空间钢桁架结构,覆盖面积14400m2。2.2 钢结构设计概况*体育馆钢屋面结构东西、南北跨度均为120m,由平面桁架双向正交构成,平面呈边长120m 规则正方形,支撑在四周20 根矩形钢筋混凝土柱上。柱间支撑为斜十字撑,水平方向间距24m,竖向高度18.51m。屋面钢桁架间距为12m,共有22 榀;桁架截面共有7 种形式,中间桁架高度从6.3m9.3m 不等,边桁架为等截面,高度6.3m;桁架上、下弦和腹杆杆件截面为箱形和H 形。钢屋架和支撑材质均为Q345C。图2.2-1 建筑东西剖面示意图图2.2-2 比赛馆屋顶部分结构
3、体系示意图3 对钢结构监测要求的理解与响应3.1 钢结构监测的必要性*体育馆是2008 年奥运会比赛场馆,为重要的大型公共建筑,对于政治、国民经济影响较大。根据*体育馆设计文件,*体育馆钢屋面结构东西、南北跨度均为120m,由平面桁架双向正交构成,屋架跨度大,受力情况复杂。根据有关部门统计,在钢结构的安全事故中,由于构造与连接不当而引起的各种破坏,如失稳以及过度应力集中,次应力所造成的破坏等占相当的比例,这是因为在任何情况下,构造的正确性与可靠性是钢结构构件正常承载能力的最重要保证,一旦构造(特别是中间构造)出现问题,便会直接危及结构构件的安全。因此,对体育馆屋架钢结构在施工阶段、使用阶段进行监测,掌握其各阶段的安全状况,对其进行安全评价非常重要。3.2 对钢结构监测要求的理解根据招标文件,本监测工程是对*体育馆主体桁架在施工阶段、使用阶段,对安装施工偏差或温度等可能引起结构作用变化的情况进监测,监测具体项目为设计确定的截面各杆的应力及其变化、截面处的挠度(沉降)及其变化、截面的温度及其变化。根据招标文件,监测工作按施工过程划分为施工阶段和使用阶段,具体为:(1)施工阶段。阶段一:主体
4、桁架结构安装、滑移施工期间,钢结构开始施工至胎架拆卸前为施工第一监测阶段;阶段二:胎架拆卸过程的实时监控,从胎架拆卸开始至胎架拆卸完成为第二监测阶段;阶段三:屋面结构、通风、照明、马道和大型显示屏等设备安装施工期间,从胎架拆卸完成后开始至工程竣工为第三监测阶段。(2)使用阶段。从结构竣工后2008 年底时间为使用监测阶段,使用阶段进行针对高、低温,大风,大雪和比赛等工况的数据采集和结构安全评估。一般对于钢结构工程,施工阶段钢结构桁架受力影响因素多,对监测工作要求最高,难度也最大。使用阶段由于钢结构已按设计就位,影响因素有限,监测工作相对简单。国内对于大跨度的钢结构安装施工一般有以下几种方法:(1) 满堂支架,分段高空原位拼装;(2)主桁架楼面立拼,整榀提升安装;(3)跨端单榀主桁架与柱组合平移安装;(4)跨端结构整体组合,逐间累积平移安装。其中跨端结构整体组合,逐间累积平移安装较为复杂。国内重庆江北机场航站楼巨型钢结构整体平移安装采用此方法,在施工前进行定量分析和计算,根据施工顺序,对各个工况逐一进行了结构验算以及动力效应分析,预测了内力、变形和反力的变化情况,特别是对单榀主桁架平移过
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