案例解析:结构设计的可施工性—层双向单跨大跨度混凝土结构
咦是你哈
2015年04月28日 11:47:00
只看楼主

有朋友问:基础换填的截面形式是上窄下宽的A形式,还是上宽下窄的B形式? 从受力的需要可以是A型;但从施工实际操作的角度来考虑,换填需要先在原来的地基土中开挖,开挖就需要放坡才能保证基坑稳定、安全,所以只能是B型。结构设计的成果是结构施工图,结构工程师的设想必须经过施工阶段、通过施工单位来实现。结构设计出来的图纸并不是只供人家观赏的,而是给施工单位指导施工的。在目前我国的建筑市场尚不完全规范,一定程度上存在非法转包、支解发包等违规现象,施工单位水平参差不齐,施工现场大量使用不熟练的农民工等。结构设计时需要考虑这些实际情况,所以不能只从受力的角度考虑问题,还要顾及施工的可行性。越是容易施工,工程质量就越容易保证,越不容易出问题。

有朋友问:基础换填的截面形式是上窄下宽的A形式,还是上宽下窄的B形式?


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从受力的需要可以是A型;但从施工实际操作的角度来考虑,换填需要先在原来的地基土中开挖,开挖就需要放坡才能保证基坑稳定、安全,所以只能是B型。


结构设计的成果是结构施工图,结构工程师的设想必须经过施工阶段、通过施工单位来实现。结构设计出来的图纸并不是只供人家观赏的,而是给施工单位指导施工的。在目前我国的建筑市场尚不完全规范,一定程度上存在非法转包、支解发包等违规现象,施工单位水平参差不齐,施工现场大量使用不熟练的农民工等。结构设计时需要考虑这些实际情况,所以不能只从受力的角度考虑问题,还要顾及施工的可行性。越是容易施工,工程质量就越容易保证,越不容易出问题。


例如,对钢结构,现场焊接的施工质量不容易保证,在设计时宜尽量避免采用,高空施焊以及仰焊更是不应采用。除了构件设计和细部构造要顾及施工的可行性,结构方案和选型更不能忽视可施工性。下面列举一个工程实例:


1、工程概况


某高校综合服务楼,为单层双向单跨大跨度混凝土结构,只有建筑周边可以布置柱子。由于建筑功能对结构净空的要求以及结构构件尺寸的严格限制,设计采用了双向预应力框架梁的结构形式,梁的截面尺寸为500X2800mm,双向计算跨度均为50,层高9 .8 米,中间6道交叉梁采用有粘结预应力技术。(见下图)



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2、施工遇到的困难和解决办法


(1)双向预应力张拉的相互影响


本工程造型新颖独特,框架梁跨度较大,施工难度高,预应力框架梁双向交叉,节点构造复杂,张拉时难免产生相互不利影响。为了确保工程的安全顺利实施,施工单位在施工前用ANSYS、Midas等多个有限元程序对各个张拉阶段进行了施工模拟,得出了各张拉阶段框架梁的应力和变形情况。根据分析结果制订了详细的张拉方案,并对每个张拉阶段的梁跨中反拱值、墙柱等位移变化情况和梁跨中、梁端的应力变化情况进行了严密的现场监测。


(2)钢筋较多、混凝土浇筑困难


由于梁跨度大,设计的预应力钢筋和普通较多,尤其是框架梁的端部,由于建筑限定了柱的最大宽度为500,相应最大梁宽只能取500,导致钢筋密集。为此,施工单位对梁端部钢筋节点使用程序进行3维模拟,并在施工现场做了1:1的实体放样,才基本解决了这个问题。(见下图)

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3、评价:

本工程的施工单位能力确实很强,水平很高,硬是把遇到的施工困难给解决了。但是在结构方案阶段,设计单位能否做得更好,把可施工性考虑在内,采用更加容易施工的屋面结构方案,而不是在50 米大跨度的情况下仍坚持用混凝土结构屋面方案,凭添了不少施工难题?


例如,参考《空间网格结构技术规程》JGJ 7—2010第3.2.5条:网架的高跨比可取1/10~1/18。取跨高比1/18,则结构高度=50/18≈2.8米,即有可能可以采用网架结构,同样的结构高度2.8米也能满足50米跨度的要求,也能达到类似的建筑效果,而施工难度少很多的。



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设计小兵
2015年04月28日 13:30:39
2楼
所以说结构方案选型很重要啊,合理的方案不但节省造价还方便施工
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light88
2015年04月28日 17:12:13
3楼
我也觉得是B 施工单位的水平确实也很在重要
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两个苹果
2015年04月29日 18:24:04
4楼
厉害啊,跨度这么大,觉得如果不上人的话,用钢构应该可以
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塞北射手
2015年05月01日 22:52:04
6楼
就怕碰到无知的开发商,好好的方案瞎改一起
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老岳
2015年05月04日 08:59:42
7楼
感谢楼主分享。。。
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小城小邪2008
2015年05月04日 09:04:01
8楼
..................................
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飘飘何所思
2015年05月04日 15:43:25
9楼
这屋面做成钢结构的多好呢
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zhujiahao106
2015年05月04日 17:01:42
10楼
大跨度又不上人,应该还是选用钢结构的好
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