钢结构工程设计简图及照片.doc

大跨度钢-混凝土组合空腹板架结构工程设计简图及工程照片贵州大学土木建筑工程学院2005年12月一、六盘水市政府多功能楼大跨度组合空腹板架楼盖六盘水市市政府改造工程中新建一多功能楼，三层。一层为会议厅，由于地形条件，层高有严格限制；二层的使用功能分为三部分，分别是消防通道、餐厅、屋顶花园，有很大的使用荷载；三层为小餐厅。该工程的结构难点在于二层楼盖，其跨度19.5m、平面尺寸19.5m31m，设计荷载大，图1为二层建筑功能示意，图中斜线所表示范围即为该层楼盖区域，该多功能楼结构上是独立的，与相邻建筑没有联系。原设计方案考虑采用钢筋混凝土井字梁楼盖结构，经初步计算，井字梁高度需1.8m，加之设备管线高度及吊顶所占空间0.4m，这样，楼盖及吊顶部分所占高度达到2.2m，会议厅有效层高仅为4.2m，严重影响到使用功能。 经研究比较，最终确定采用钢-混凝土组合空腹板架结构楼盖，图2为二层楼盖的结构布置图。组合空腹板总高度1200mm，其中下层H形钢肋高度为400mm，上层混凝土板厚度160mm，空腹部分640 mm。混凝土板与钢管剪力键连接处设置柱帽，剪力键采用方形焊接钢管。H形钢肋、剪力键所使用的钢板厚度有16mm、18mm两种规格，钢材采用Q235，混凝土强度等级为C30。组合空腹板的空腹部分可用来穿越管线等设备，另外，由于该结构自身造型优美，可以满足装饰的要求，不需再做吊顶装修，因此会议厅的有效层高达到5.2m。 图1 二层平面图工程于2004年7月建成图2 二层结构布置图 图3 支座节点 图4 钢管剪力键与混凝土板连接节点图5 钢构件加工图6 钢构件吊装图7 钢构件安装完毕，支混凝土板底模图8 建成后的会议厅a图9 建成后的会议厅b二、 贵阳一中金阳校区大跨度组合空腹板架结构楼盖贵阳一中体育馆位于贵阳市金阳新区金阳大道、贵阳一中新校区内。体育馆平面为椭圆形，两层，建筑面积12831m2。底层为游泳馆、二层为蓝球馆。图1、图2分别为该体育馆的底层平面和剖面。该工程结构设计的难点在二层楼盖中跨越游泳池部分，即图中511 轴线与1/B2/G轴线所围区域。该区域短跨33m，长跨57.204m，平面接近矩形。原设计中，该部分楼盖采用H型钢梁-混凝土板组合梁板式结构。沿短跨方向布置11榀H型钢主梁，梁高2.5m，翼缘板厚度45mm，腹板厚度40mm，每榀主梁自重42吨；在此基础上，再沿长跨方向设置H型钢次梁，最后在钢梁上铺设压型钢板并浇注120mm厚混凝土板。工程开工后，由于工期紧张，施工方与业主在制定该体育馆施工方案和计划时，发现了原设计的组合梁楼盖结构存在两个严重影响工程进度的问题。第一，由于所采用钢板太厚，H型钢主梁加工难度大、加工时间长；第二，H型钢主梁只能采用吊装方式施工，外围结构需留轮式吊车的出入通道，使得外围结构（包括底层半地下室的钢筋混凝土墙、二层框架结构看台等）的施工与楼盖结构相互干扰、不能独立进行。另外，由于层高有限，原设计方案中的楼盖自身高度大，对底层游泳馆的使用功能也有不利影响。基于以上原因，经过对比研究、分析，最终确定采用钢-混凝土组合空腹版架楼盖。工程于2005年5月建成。图1 体育馆底层平面图图2 体育馆剖面图图3 组合空腹板架结构布置图 图4 支座节点详图图5 组合空腹板架施工a 图6 组合空腹板架施工b图7 建成后的组合空腹