- 说明
一、设计范围
镇江扬州长江公路大桥施工图设计 G
3
标为南汊悬索桥加劲梁，各册内容如下：第二册南汊悬索桥
第五分册㈠钢箱梁构造
第五分册㈡竖向支座和抗风支座
第五分册㈢维护检查车和箱内小车
第五分册㈣附属工程
本册图纸为第二册南汊悬索桥第五分册㈠钢箱梁构造
本册内容包括：箱梁断面布置；箱梁主体结构设计，其中包括顶板及其U形加劲肋、底板及其U形加劲肋、斜腹板及其球扁钢加劲肋、横隔板等；吊索锚箱；检修道；端梁段支座承力构造；梁段的划分及吊装步骤；梁段现场连接及临时连接件；堆放支点构造；桥面铺装与检修道铺装；主梁防护等。
二、设计依据
1.交通部“交公路发(2000)411号文”：关于对镇江扬州长江公路大桥初步设计的批复。
2.江苏省气象科学研究所2000年5月提交的“镇江扬州长江公路大桥桥位风速观测及设计风速计算专题研究报告”。
3.同济大学土木工程防灾国家重点实验室2000年6月提交的“镇江扬州长江公路大桥节段模型风洞试验研究”报告。
4.同济大学土木工程防灾国家重点试验室2000年9月提交的“镇江扬州长江公路大桥节段模型风洞试验研究”补充报告。
5.同济大学土木工程防灾国家重点试验室2000年9月提交的“镇江扬州长江公路大桥地震反应分析报告”。
三、主要设计规范及标准1. 《公路桥涵设计通用规范》（JTJ021-89）
2. 《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》（JTJ025-86）
3. 《公路工程抗震设计规范》（JTJ004-89）
4. 《铁路桥涵设计规范》（TBJ2－96）
5. 《铁路钢桥制造规范》（TB10212－98）
6. 《碳素结构钢》（GB700－88）
7. 《低合金高强度结构钢》（GB／T1591－94）
8. 《焊接用钢丝》（GB1300－77）
9. 《气体保护电弧焊用碳素低合金钢焊丝》（GB8100－95）
10.《碳钢焊条》（GB5117－95）
11.《低合金钢焊条》（GB5118－95）
12.《碳素钢埋弧焊用焊剂》（GB5293－85）
13.《钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级》（GB3323－87）
14.《钢结构工程施工及验收规程》（GBJ205－83）
15.《表面粗糙度参数及其数值》（GB1031－95）
16.《铁路钢桥保护涂装》（TB1527－89）
17.《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结构分级》（GB11345－89）
18.《对接焊缝超声波探伤》（TB1558－84）
19.《气焊、手工电弧焊及气体保护焊焊缝坡口的基本形式与尺寸》（GB985－88）
20.《焊条质量管理规程》（JB3223－83）
21.《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041－89）
22.《钢桥、混凝土及结合桥》（英国标准BS5400）
23.《钢床板设计要领·同解说》（日本国本四连络桥公团，1989）
24.《上部结构设计基准·同解说》（日本国本四连络桥公团，1989）
25.《美国公路桥梁设计规范》（AASHTO，1994）
26.《焊缝符号表示方法》（GB324－88）
27.《机械设计手册》（机械工业出版社）
四、设计要点
1.技术标准
⑴桥面按六车道布置，每条车道宽3.75m，中间设3.0m中央带（0.75+1.50+0.75），两侧各设一条紧急停车道，宽3.0m，桥面总宽32.9m。车行道外侧，每侧设一条总宽1.2m 宽的检修道。
⑵计算行车速度： 100km/h
⑶荷载：计算荷载汽车超20级
验算荷载挂车 120
⑷桥面坡度：桥面纵坡2％，竖曲线半径为R＝37250m，桥面横坡2％，检修道
上设内向1.5％横坡。
⑸桥下通航净高： 48m+2m
⑹基本风速： 10m高度处频率1／100的10分钟平均最大风速U
10
＝29.1m/s
⑺地震基本烈度： 7度。
2.设计基准温度
设计基准温度规定为20℃，设计图中所标注的全部尺寸，均是指在基准温度条件下的尺寸。
3.主要材料
⑴钢材
箱梁的主体结构，吊索锚箱，支座承力构造，临时连接件，检修道栏杆柱底座等，采用Q345－D钢，应符合GB1591－94的标准。
箱梁附属设施中的检修道栏杆，防撞护栏，车行道路缘石，路灯底座等采用 Q235－C 钢，应符合GB700－88标准。
⑵主要焊接材料
焊接材料采用与母材相匹配的焊丝、焊剂和手工焊条，CO2气体纯度不小于99.5%，各材料均应符合现行国家标准。
⑶桥面铺装材料
桥面铺装材料采用沥青混凝土。行车道桥面铺装为70毫米厚的改性沥青混凝土，其材料配比及施工工艺详见有关专题报告。检修道铺设30毫米厚的沥青砂。
4.箱梁断面气动选型
本设计采用全焊扁平流线形封闭钢箱梁断面，断面的气动性能是截面选型的关键。经同济大学土木工程防灾国家实验室进行了节段模型风洞试验研究，结果是：桥梁设计基准风速37.4m/s
颤振检验风速[V
cr
]＝54m/s
颤振临界风速为V
cr
＝
V
cr
＞[V
cr
]，满足抗风稳定性的要求，涡振试验表明：未出现竖向弯曲及扭转涡激振动现象。节段模型试验的前提条件是：检查车轨道设置于箱梁底部，桥面中央分隔带中心顺桥向设连续的风稳定板。
5.主梁各部主要尺寸
梁高（中心线处，外轮廓/内轮廓） 3.024m/3.0m
双向横坡 2％
顶板宽 32.9m
底板宽 27.3m
风嘴宽 1.7m
检修道、栏杆总宽 1.2m
总宽（包括检修道宽） 38.7m
顶板厚 14mm
上斜腹板厚 12mm
底板及下斜腹板厚 10mm
U形加劲肋板厚 6mm
顶板U形加劲肋上口宽 300mm
下口宽 169.3mm
高 280mm
间距 600mm
底板U形加劲肋上口宽 400mm
下口宽 180mm
高 250mm
间距 900mm
加劲球扁钢厚 10mm
高 160mm
横隔板间距 3.22m
横隔板板厚吊索处 10mm
非吊索处 8mm
跨中段范围内设置刚性中央扣，中央扣板厚为40mm
检修道悬臂梁顶板厚12mm，检修道顶板下设间距3.22m支承横梁，板厚12mm。
桥面车行道沥青混凝土铺装厚度 70mm
检修道沥青砂铺装厚度 30mm
6.各部设计要点
⑴主梁直接承受车辆荷载的作用，并通过吊索将力传至大缆。设计中对结构体系进行了总体验算，对疲劳强度，桥面板在荷载作用下变形进行了验算，另外对吊点处、中央扣处，端梁段设支座处等局部进行了分析验算。
⑵箱梁顶板为U形肋纵向加劲的正交异性钢桥面板，直接承受车辆的反复作用。在车辆动荷载作用下，顶板在顺桥向与横桥向均要产生挠曲变形，U形加劲肋与顶板的焊缝是在极其复杂的交变应力条件下工作，车辆着地直径一般为30cm，故U形加劲肋与上口宽与U肋间净矩均取30cm，其目的是减小顶板在横桥向的挠曲变形，虽然根据计算桥面板厚12mm满足强度及挠曲变形（桥面铺装所需的桥面板刚度）的要求，但考虑到已建桥梁如江阴桥重车比重大，且重车超载严重的现象，考虑到结构的耐久性及桥面铺装施工的因素，钢桥面板厚度取14mm；U形加劲肋厚度6mm。桥面板宜尽量采用3m以上的分块宽度，以减少纵向焊接量。
⑶横隔板间距采用3.22m，采用较小的横隔板间距是为了减小桥面正交异性板的支承跨径，并对钢箱梁的横向刚度与抗扭刚度起到加强的作用。
⑷箱梁的吊索锚箱，采用耳板构造，吊索与耳板为销接。耳板直接插入箱体并与其相垂直的三块承力板相焊连，中间一块与横隔板成为一整体。耳板及其承力板是箱梁悬吊传力的关键部位，耳板与承力板之间的焊接，尤为重要，此处焊接为双面坡口熔透焊。
⑸跨中段中央扣为刚性扣，由竖杆及斜杆构成，竖杆斜杆均采用厚40钢板焊接而成I形断面，伸入箱体内，风嘴处设上缘板、内外腹板，与中央扣竖杆及斜杆相焊。内外腹板自跨中段延伸至相邻梁段内第三道横隔板处并与相连，上缘板至第二道横隔门处再渐变至斜腹板。竖杆及斜杆在桥面以上高度1.834m处与大缆索夹栓连。
⑹梁段的划分、吊装与现场连接
箱梁的加工制造以梁段为单元，梁段分为标准梁段，跨中梁段，跨中相邻段及端部梁段四种，标准梁段长度及跨中相邻段长度与吊索间距相同，为16.1m。梁段与梁段之间的现场接缝为全焊构造，为减小现场接缝处的应力幅，现场接缝位置放在距横隔板442.5cm处，故16.1m长的标准梁段，对其吊点位置而言，每侧各为9.2m与6.9m。
箱梁的标准吊装段长为32.2m，即两个标准梁段焊连而成。吊装从跨中开始，首先吊装跨中段，然后向两边对称起吊。梁段吊装初期，各段间临时连接均为铰结状态，梁段上缘顶紧，下缘张开，随着吊装梁段的不断增加，下缘开口会逐步减小。一旦下缘闭合达到设计规定的预留焊缝值后，则应立即进行现场连接的焊接工作。
端部梁段及合拢段：北塔位于水中，端部梁段采用荡运吊装，北合拢段设置可根据施工时水位临时确定，或结合采取开挖河床确定，南塔位于岸上距大堤70m左右，岸上部分梁段采用荡运或临时平台铺以轨道运输等方法从端部向跨中吊装，合拢段的设定，结合水位情况设置岸边水中附近。
根据桥位自然条件、梁段运输条件、吊装能力、架设工期等因素，钢箱梁划分47个吊装节段进行制造和安装。32.2米的标准吊装梁段42个，其吊装重量约471t（包括检修道栏杆）；18.4米长的跨中节段1个，其吊装重量约269吨；25米长的梁端节段2个，其吊装重量约365.8吨；N1、S1梁段长32.2m，吊装重量为480吨。钢箱梁梁段总长1485.16米。
箱梁吊装设计为四点起吊，除跨中段外，吊点设在吊索耳板的两侧；跨中段四点起吊，吊点设置在中央扣斜杆底部。
梁段吊装后的临时连接，由于标准梁段在吊索两边不对称，临时连接处产生较大的剪切力，吊装初期临时连接上缘产生较大的挤压应力，为保证临时连接处箱梁顶板不受损坏，又能保证连接为铰接，使以后吊装下缘逐渐闭合，故临时连接采用强劲的销接结构，其承受全部挤压力与剪力，又能保证截面旋转。
箱梁顺桥向处于竖曲线上，故顶板与底板由于竖曲线半径不同而发生长度的差异，在梁段制造时不予考虑，在现场接缝处使顶板与底板的焊缝间隙相差1.3mm，以调整弧长的差异。
⑺支座与伸缩缝
在箱梁的两端设有支座，包括竖向支座，横向风支座。
箱梁梁端除竖向与横向线位移受约束外，纵向线位移及三个角位移均不受约束。
箱梁两端均设置伸缩缝，各端伸缩缝的伸缩量均包括了引桥的伸缩量。伸缩量适应钢箱梁在活载及温度等因素引起的变形，其不受约束的伸缩总量为2160mm。
7.防腐涂装
⑴涂装方案
由于钢箱梁各部位所处环境不同，故防腐涂装对各部位采用不同的方案，分为以下几个部分。
①钢箱梁外表面
钢箱梁外表面系指除桥面车行道铺装部分及检修道铺装部分以外的所有直接暴露在大气下的钢箱梁外部表面。
②钢箱梁内表面
钢箱梁内表面系指箱内除U形肋内部以外的所有部分。U肋内部仅喷涂车间底漆一道。
③钢箱梁桥面
钢箱梁桥面系指车行道铺装与检修道铺装下之钢桥面部分。
④护栏与路灯底座
护栏包括检修道栏杆（检修道栏杆可不做车间底漆）
⑵材料要求
所采用的油漆除应满足设计方案的要求外，还应满足以下的要求。
①防护年限应满足防腐期15年的要求；
②体积固体份及比重；
③所正面漆应采用亚光漆型。
⑶涂装要求
①油漆采购：设计方案中，各部位的涂装均是由几层油漆组成，在油漆采购指标中，同一部位的各层油漆，必须用同一厂家的产品。
②钢板表面除锈处理检验合格后，应立即进行车间底漆的涂装，一般不宜超过4小时。涂装环境相对湿度应在85％以下，气温在5°～35°。
③钢材涂装底漆后进行切割，制作及梁段组装，梁段组装完成后进行二次除锈，再进行工厂涂装，工厂涂装时距现场连接焊缝的60mm处留出不涂，待现场连接后进行各道油漆的补涂。
④干漆膜厚度是指最低漆膜厚度。在涂装工程中对于漆膜厚度的控制是要求两个90％，即要求90％以上的测点值达到或超过规定的膜厚值，余下的不到10％的测点值不低于规定的膜厚值的90％。
⑤承担钢箱梁涂装防护施工的单位和油漆供应商造单位应进行专项的涂装工艺试验。
六、施工要点
箱梁的施工包括：加工制造、梁段组装、堆放与运输、梁段吊装，现场连接，安装附属构造，桥面涂装，防腐涂装等。
1.加工制造
主梁制造是采用“板件－梁段”方式，首先进行板件加工。
本桥钢箱梁为工厂分节段制造、现场吊装焊接的全焊结构。其成桥线型通过钢箱梁上下盖板预留缝隙大小来调整。钢箱梁在工厂内制造长度由加工厂家根据上下盖板预留的缝隙大小、制造时焊缝的收缩和工地连接横向焊缝收缩等因素确定。
各构件焊接坡口形状、精度要求应严格按有关规定进行。
为减少顶、底板的拼接缝，工厂进料的板宽应较大为好，建议采用3m以上，板长应该满足一个梁段长度，横向拼接纵缝离U形加劲肋焊缝应大于100mm。拼接板时，不允许出现钢板轧制方向与梁段长度相垂直的情况、U形加劲肋在一个梁段长度内不允许有工厂拼接缝。横隔板的拼接，与短边平行的横缝应距桥中心线3m以外。
所有工厂拼接缝都应避开箱梁构造所规定的焊缝；所有两条平行的焊缝间距不小于100mm。
顶板与其U形加劲肋的焊接，是箱梁加工制造的关键部位之一，建议采用自动焊，每一U形加劲肋两侧同时施焊。底板与其U形加劲肋的焊接，建议也采用同样方法进行。顶板U肋与顶板焊接采用100％熔透焊，底板U肋焊接必须保证80％以上熔透量。
当采用冷加工制作U型加劲肋时，应选用质量易保证和控制品制作方式，采取一定的工艺措施确保U型肋的几何尺寸要求，U型肋园角外边缘不得有裂纹，否则应采取热煨。U型加劲肋在与桥面板焊接前应进行肋的内侧防护。所有自由切割处均应打磨平整。
顶、底板在焊接横隔板连接板时，为保证同一横隔板的连接板在同一平面内，并与顶、底板相垂直，应将同一梁段的顶板（或底板）铺设于同一平台上，统一划线，并在
同一支挡定位条件下施焊。
吊索锚箱是箱梁悬吊的重要传力构件，耳板（60mm）与承力板（厚35mm）之间的连接焊缝，是重要的传力焊缝，要求焊前必须在焊缝两侧局部预热，最后需将焊缝两侧局部加热至650℃，缓冷，以去除焊接纵向应力峰值，焊后焊缝需用砂轮打磨，使其看不出焊接波纹。
所有焊接工作，在施焊前需做焊接工艺评定试验。以确定焊接方法，焊接材料，焊接步骤、工艺参数等。
2.梁段组装
板件组装成梁段的步骤是：底板下料腹板－横隔板－上横隔板－顶板，形成16.1m 梁段，两个组合而成的16.1m标准段梁箱体再组焊成32.2m的标准吊装梁段。
组装必须在胎架上进行，胎架长度不小于三个吊装梁段的长度。预拼装必须不小于三个梁段，按设计线形及梁段间预留的间隙（还需计入焊接收缩量）使相邻梁段连接断面相匹配，然后施焊组装焊缝。施焊完毕，标记梁段号，将前两个梁段运出堆放，留下最后一个梁段，与下两个梁段进行预拼装。梁段拼装顺序应与吊装顺序相同，吊装时不允许调换梁段号。
梁段组装时，顶板、底板及斜腹板的拼装焊缝建议采用单面坡口焊双面成型，焊接方法建议采用CO
2
气体保护焊。
建议焊接方法：
①单元件焊接：CO
2气体保护自动焊（立角焊用CO
2
气体保护半自动焊）。
②梁段总成焊接：桥面板单元对接采用CO
2
气体保护半自动焊打底，埋弧自动焊盖面；
底板、下斜腹板、隔板等采用CO
2气体保护自动焊；横隔板与其相邻构件角接采用CO
2
气
体保护半自动焊；桥面系附属结构采用CO
2
气体保护半自动焊。
③局部可用手工焊，但建议均采用CO
2
气体保护焊。
梁段总成焊接工艺及要求：
①板厚不大于24毫米，当环境温度低于5℃时，缝口40－50毫米范围内应采取适当的加温措施；板厚大于24毫米，缝口50－80毫米范围内应预热温度80－120℃。
②所有的对接缝两端，焊接前均应装上引弧焊板，焊接时不得在焊缝以外母材上引、熄弧。
③室外焊接时焊缝周围应有防风、雨、雪的措施；CO
2
焊接时，应有防风措施及设备。
④各单元参与总成定位前，焊区必须彻底清磨，清除锈、氧化皮、油污水份，露出金属光泽。清磨范围按焊接工艺要求办理。
⑤焊接外观不得有裂纹、未熔合、夹渣、焊瘤、焊坑未填满等缺陷。
⑥梁段上下盖板纵横向对接缝必须进行100％超声波探伤检查及磁粉探伤，每条缝至少在两端和中间部位各按一张片位进行X光射线探伤检查，质量要求按Ⅱ类焊缝进行。无损伤探伤检查应在焊接后24小时进行。
⑦所有要求熔透的贴角焊缝，原则上都应焊透。所有坡口焊接的坡口形式及尺寸均应依照GB985－88（或GB986－88）的要求处理。对坡口焊接的贴角焊缝，当未标注贴角尺寸时，一般以不小于1.5（t）1／2考虑（t为焊件较厚者的厚度）。
⑧钢箱梁制作厂家必须依据GB986－88、GB985－88等焊接方面的国家标准，结合自身的技术条件，制定整套焊接目标方案和具体的操作规则以及检验措施等，提交有关部门批准后实施。
设计图中所标尺寸均为20℃时的尺寸。工厂制造过程中所使用的一切量具、仪表等均需由二级以上计量机构鉴定合格后方可使用。工地用尺在施工使用前应与工厂用尺相互较对。
3.中央扣与箱体的连接
与索夹相连的中央扣的斜杆、竖杆由钢板拼装成I型，在钢箱梁拼装工地，先与索夹进行预拼装，然后与经报检后的跨中段钢箱梁风嘴处预设的上缘板，内外腹板相焊接。斜、竖杆与中央索夹采用高强螺栓连接，节点处螺栓孔按索夹制造商提供的样板制作，I 型斜、竖杆的钢板应与索夹（铸件）协调机加工。
4.梁段的堆放与运输
梁段的堆放必须按设计规定的临时支点搁置。设计规定为六点支承，堆放时应尽量满足六点受力均匀，不允许出现翘翘板的情况。堆放只能单层堆放。
在存梁和运输过程中梁段支承点必须按设计要求进行设置，不得设置其它任意支点或吊点。如需增加支承点，箱梁内部必须加强，并征得有关部门认可。
梁段的运输包括场内运输与装船运输，由于U形肋内部不进行防腐涂装，在堆放与运输中，在梁段端部应用塑料布将U肋口包好，以防雨水浸入。
5.梁段吊装
必须在梁段制造全部完成后，方可开始梁段的吊装工作。吊装从跨中0号梁段开始，装梁驳船必须准确就位于跨中吊索之下，梁段起吊过程必须保持梁段处于水平状态。以后同时在南北两侧对称起吊，梁段采用四点八孔起吊（每点设置有2个吊装孔）。梁段起
吊就位后，必须将吊索与梁段锚箱耳板销接牢靠，并将临时连接件连接好后方可将主钩放松。跨中段吊点设在中央扣斜杆的底部亦采用四点八孔起吊。
端梁段及靠近塔的三个梁段，驳船无法靠拢，需要依靠荡运就位。在荡运过程中，必须始终保持梁段处于水平状态。这几个梁段就位后只能进行临时连接，必须在合拢段吊装完成后，方可将连接缝焊上。在吊装合拢段前，需要将靠近塔的几个梁段连接进行调整，调整的目的是：保证竖向支座至梁端的距离，在合拢温度下，是设计规定的位置：保证合拢段就位后，合拢段的重量作用于其吊索上，而不是通过临时连接传给两边的梁段。梁段调整后，测量合拢段应有的长度，将合拢段长度修正后，才进行合拢段的吊装。
梁段的吊装工作，应避开台风季节，梁段的起吊时应避开大风。在起吊过程中，若因风使梁段摇荡，则可利用已吊装的梁段，设置风缆，并用卷场机保持风缆绷紧。
梁段吊装过程会影响船舶通航，应与航道管理部门协商安排好吊装时的航道管理，不因航道管理而造成的吊装工作终断。吊装工作安排应尽量缩短工期，以使梁段合拢前避免大风的袭击。
6.现场连接
现场连接的顶板焊接工作必须在临时工作棚内进行，顶、底板焊接尽可能采用用自动焊。
7.安装桥上附属构造
桥上附属构造包括：照明路灯灯柱与灯具，防撞护栏，排水设施，车行道路缘石，检修道栏杆，箱内电缆托盘，箱内小车轨道，检查维护车及其轨道与电缆。
照明路灯本设计仅有路灯底座的设计，因该单项工程属交通工程的范围。若交通工程设计的路灯与本设计的路灯底座相矛盾，应按交通工程设计为准。
防撞栏立柱分下底座与立柱，下底座应在梁段制造时同时安装，立柱及横梁在主梁架设完毕并桥面铺装完成后安装。
排水设施应在梁段制造时同时完成安装工作。
车行道路缘石除梁段连接处外，应在梁段制造时同时安装。当梁段合拢并完成接缝工作后，在桥面铺装前将梁段连接部位的路缘石安装好。
维护检查车的轨道，除梁段连接部位，均应在梁段制造时同时安装。
检修道栏杆除梁段连接部位外，均应在梁段制造时同时安装，作为梁段吊装时的护栏用。当桥面铺装完成后再将梁段连接部位的检修道栏杆安装上。
箱内电缆托盘、箱内小车轨道可在梁段制造时安装，也可在全桥完成后安装。8.桥面铺装
沥青混凝土与桥面板应结合牢固，在车轮作用下不搓动、不滚包，在60℃高温下不翻油、不软化，在－15℃低温下不脆裂。桥面铺装应及早进行室内试验及专题研究，施工前要进行路段试验，以确保试验能指导施工。
9.防腐涂装
防腐涂装是钢箱梁施工的重要组成部分，对钢箱梁的维护与使用寿命起着很重要的作用，因此防腐安装应在施工开始阶段在施工组织设计中作统一的安排，在开工报告中对涂装实施方案作统一的评估。
防腐涂装的质量取决于油漆的质量与涂装施工的质量，所采购的油漆应具有国家船检局认可证书（或相当等级的认可证书）。所确定的涂装施工方案必须符合油漆厂商提供的使用说明所规定的要求。
不论工厂涂装或现场涂装，均应满足环境条件。现场涂装应考虑不因风的影响而降低涂装质量。
为保证焊缝、边角、弯角及难于喷涂到的部位等处的漆模厚度，在喷涂前应以刷漆方法将这些部位先行涂装，然后再进行无气喷涂。
10.伸缩缝安装
端梁与伸缩缝相连，与伸缩缝相连的端横隔板需在伸缩缝定货后经设计确认后，放可施工，以便合理设置伸缩缝托架等构件。
附件一 湖南工业大学 课程设计 资料袋 建筑与城乡规划学院（系、部） 2013 ~ 2014 学年第一学期课程名称建筑构造1 指导教师鲁婵 学生姓名专业班级学号 题目楼梯构造设计 成绩起止日期年月日～年月日 目录清单 附件二湖南工业大学 课程设计任务书 2013 —2014 学年第一学期
学院（系、部）专业班级 课程名称：建筑构造1 设计题目：住宅楼梯构造设计 完成期限：自 2013 年 12 月 30 日至 2014 年 1 月 6 日共 1 周
指导教师（签字）：年月日系（教研室）主任（签字）：年月日 附件二湖南工业大学 课程设计任务书 2013 —2014 学年第一学期
学院（系、部）专业班级 课程名称：建筑构造1 设计题目：建筑外墙身构造设计 完成期限：自 2013 年 12 月 30 日至 2014 年 1 月 6 日共 1 周 内容及任务根据图示条件，绘制外墙身剖面图。 一、设计条件 某建筑层数三层，各层层高3.2米，室内外高差为0.45米。结构形式为砖混体系，楼板为预制钢筋混凝土空心板，地坪层的结构层为刚性垫层，面层为水磨石面层，楼层地面为实铺木地板，屋面为不上人的卷材防水屋面，外墙面为小型面砖贴面，内墙面为内墙涂料饰面。要求沿外墙窗纵剖，从屋面板以下至基础以上，绘制墙身剖面图。 二、设计内容及深度要求 本设计用A3图纸一张，各种节点的构造做法很多，可任选一种做法绘制。图中必须标明材料、做法、尺寸。比例：1:10。 完成下列内容： 1．按图示要求画出各个节点详图（墙脚构造、散水、窗台、过梁、地坪层、楼板层、屋面层等），布图时要求将各节点布置在一条直线上。 2．标注各点控制标高（防潮层、窗台顶面、过梁底面、地坪、楼层、地坪等）。 3．画出定位轴线。 4．按制图规范表示材料符号并标注各节点处材料、尺度及做法。 5．标注散水和窗台等处尺度、坡度、排水方向。 6．标注详图名及比例。 7．图纸要求 采用针管笔绘图，要求字迹工整、采用仿宋体，图纸布图匀称，所有线条、材料图例等均应符合制图统一规定要求。 进度安排 起止日期工作内容2013.12.30-2014.1.6 完成建筑外墙身剖面构造设计 主要 参考 资料 《中南标准图集》；《建筑构造》（上）；《房屋建筑制图标准》；《建筑制图》等 指导教师（签字）：年月日 系（教研室）主任（签字）：年月日 附件三 （建筑构造1课程设计）
目录 第一节:工程概况 (4) 1.公司简介 (4) 2.工程概述 (4) 3.施工程序 (4) 第二节：钢箱梁总体制作工艺 (6) 1．工艺标准 (6) 2．钢结构制作 (6) 3．精度控制措施 (15) 4．检查、验收 (18) 5．竣工资料 (20) 第三节：钢箱梁焊接施工工艺 (21) 1．说明 (21) 2．焊接方法及焊接材料 (21) 3．一般工艺要求 (22) 4．CO2气体保护焊单面焊双面成型工艺 (26) 5．全熔透焊缝位置 (27) 6．焊接规范 (28) 7．坡口形式 (28) 8．焊接检验 (30) 第四节：钢箱梁焊接工艺评定方案 (33) 1．概述 (33) 2．焊接工艺评定试验项目目录清单 (33) 3．焊接工艺评定方案 (33) 4．检验内容 (40)
第五节：涂装方案 (42) 1．油漆配套方案 (42) 2．钢材表面处理 (42) 3．油漆 (43) 4．涂层检验 (45) 第六节：运输方案 (47) 1．钢箱梁装运工具及运输日期 (47) 2．前期准备工作 (47) 3．运输路线 (48) 4．运输过程控制 (48) 5．特别事项 (49) 第七节：钢箱梁吊装 (50) 1．临时支墩结构形式 (50) 2．施工工艺 (51) 3．临时支墩的技术要求 (52) 4．吊装和拼装 (54) 5．安全计算 (57) 第八节:质量保证大纲 (58) 1．引言 (58) 2．工程质量目标 (58) 3．质量标准 (58) 4．质量保证与控制 (59) 第九节：安全文明施工方案 (63) 1．引言 (63) 2．健全组织机构 (63) 3．实行重点控制管理制度 (63) 第十节：劳动力和设备资源 (67)
建筑构造设计的基本原则与影响因素 一、基本原则 建筑构造设计必须综合运用有关技术知识，并循序一下设计的原则进行。 1.结构坚固、耐久 除按荷载大小及结构要求确定构件的基本断面尺寸外，对阳台、楼梯栏杆、顶棚、门窗与墙体的连接等构造设计，都必须保证建筑构、配件在使用时的安全。 2.满足建筑物的各项功能要求 进行建筑设计时，应根据建筑物所处的位置不同和使用性质的不同，进行相应的构造处理，以满足不同的使用功能要求。 3.美观大方 除了建筑设计中的体型组合和立面处理影响建筑的形象外，一些建筑细部的构造设计也会影响建筑物的整体美观。 4.技术先进 进行建筑构造设计时，应大力改进传统的建筑方式，从材料、结构、施工等方面引入先进技术，并注意因地制宜。 5.合理降低造价 在经济上注意降低建筑造价，降低材料的能源消耗，又必须保证工程质量，不能单纯追求效益而偷工减料。降低质量标准，应做到合理降低造价，即注重综合效益。也就是各种构造设计，均要注重整体建筑物的经济、社会和环境的三个效益之间的关系。 二、影响建筑构造的因素 1.经济条件的影响 人们对建筑的使用要求随着建筑技术的不断发展和人们生活水平的日益提高也越来越高。建筑标准的变化带来建筑的质量标准、建筑造价等出现较大差别，对建筑构造等出现较大的差别，对建筑构造的要求也将随着经济条件的改变而发生很大的变化。 2.外界环境的影响 （1）气候条件的影响 气候条件随我国各地区地理位置及环境不同而有很大差，异。太阳的辐射热，自然界的风、雨、雪、霜、地下水等构成了影响建筑物的多种因素。故在进行构造设计时，应该针对建筑物所受影响的性质与程度，对各有关构、配件及部位采取必要的防范措施，如防潮、防水、保温、隔热、设伸缩缝、设隔蒸汽层等。 （2）外力作用 荷载为作用在建筑物上的各种力的统称。荷载的大小是建筑结构设计时的主要依据，也是结构选型及构造设计的重要基础，起着决定构件尺度、用料多少的重要作用。荷载可分为
钢箱梁 设计流程 一、薄壁扁平钢箱梁构造 (3) 1、总体布置 (3) 2、顶底板构造 (3) 3、纵隔板构造 (3) 4、横隔板构造 (4) 5、悬臂翼缘构造 (4) 二、项目简介 (4) 三、计算内容 (5) 1、纵向计算 (5) 2、横向计算 (6) 3、支承加劲肋计算 (8) 四、细部构造 (8) 1、翼缘处纵向加劲肋的焊接 (8) 2、支承加劲肋的布置 (9) 3、翼缘底板对应加劲肋 (9) 4、顶底板及腹板的加厚区长度 (9) 五、小结 (10) 1、钢箱梁构造确定方法 (10) 2、钢箱梁总体指标 (10)
?、薄壁扁平钢箱梁构造 1、总体布置 薄壁扁平钢箱梁（梁高与桥宽之比很小）是由顶板、底板、横隔板和纵隔板等板件通过全焊接的
方式连接而成，扁平钢箱梁的顶底板通过横隔板及纵隔板等横纵向联结杆件联成整体受力体系。箱梁的顶板通常按桥面横坡要求 设置，底板多采用平底板的构造形式。 2、顶底板构造 钢箱梁顶底板由均面板及纵肋组成，由于顶底板的宽度与板厚之比（宽厚比）较大，设置纵肋的主要目的是防 止顶底板在弯曲压应力或者制作、运输、安装架设中不可预料的压应力作用下的局部失稳。另外对钢箱梁顶板而 言，设置纵肋可将单桥面板变为正交异形板，大大增加桥面板的抵抗能力, 使桥面承受的竖向荷载有效地传递到横隔 板及腹板上。 纵肋的主要形式有开口加劲肋与闭口加劲肋两种，两者的区别如下： 劲肋。一般的闭口加劲肋采 用U肋，间距一般为600mm左右，开口加劲肋采用平钢板或倒T形截面，间距一般为 300mm左右。 3、纵隔板构造 纵隔板，即钢箱梁腹板，有斜腹板与直腹板两种形式。单箱多室钢箱梁中，外侧腹板一般为斜腹 板，其与顶底板共同构成单箱截面，箱梁内部多采用直腹板，将箱梁分为多室。 在弯矩和剪力作用下，纵隔板同时存在弯曲应力和剪应力，为防止腹板在弯曲压应力作用下的弯曲失稳，在纵 隔板上设有纵向加劲肋，纵向加劲肋一般采用平钢板截面，竖向间距500mm左右；为防止腹板在剪应力作用下的剪 切失稳，在纵隔板上设有竖向加劲肋，竖向加劲肋一般采用倒T形截面，纵向间距2m左右。纵向加劲肋纵向连续， 在横隔板与竖向加劲肋处穿孔而过，竖向加劲肋与顶底板不相连，距离50mm左右。 4、横隔板构造 在钢箱梁桥中，由于活载的偏心加载作用以及轮载直接作用在箱梁的顶板上，使得箱梁断面发生畸变和横向弯 曲变形，为了减少钢箱梁的这种变形，增加整体刚度，防止过大的局部应力，需要在箱梁的支点处和跨间设置横隔 板。 \___- __ | ) . ； t 4 J I 形式优点缺点适用部位 开口加劲肋 易于加工制造，加劲肋 与母板之间连接方便 抗弯、抗扭刚度小，用钢 梁较多，焊接工作量大 常用在钢箱梁纵膈板、横隔板 、斜腹板及顶板翼缘部分 闭口加劲肋 抗弯、抗扭刚度的大，稳定 性好，焊接工作量对小,焊 接变形小，用钢量小 〈寸接接头复杂，轧制精 度要求高， 常用在顶、底板 基本形式订
目录 1 荷载计算-------------------------------------3 1.1 结构尺寸及地层示意图-----------------------3 1.2 隧道外围荷载标准值-------------------------3 1.2.1 自重--------------------------------3 1.2.2 均布竖向地层荷载----------------------4 1.2.3 水平地层均布荷载----------------------4 1.2.4 按三角形分布的水平地层压力--------------5 1.2.5 底部反力-----------------------------5 1.2.6 侧向地层抗力--------------------------5 1.2.7 荷载示意图----------------------------6 2 内力计算---------------------------------------6 3 标准管片配筋计算--------------------------------8 3.1 截面及内力确定-----------------------------8 3.2 环向钢筋计算--------------------------------8 3.3 环向弯矩平面承载力验算-----------------------11 4 抗浮验算-------------------------------------10 5 纵向接缝验算--------------------------------12 5.1 接缝强度计算------------------------------12 5.2 接缝张开验算------------------------------14 6 裂缝张开验算------------------------------15 7 环向接缝验算----------------------------16
2.3钢箱梁制作 2.3.1工艺流程 2.3.2操作要点 1、翼板、腹板、底板、横隔板、接口板放样 （1）钢箱梁制作时应按1:1放样，曲线桥放样时应注意内外环方向和钢箱梁中间的连接关系。 （2）放样时应考虑到钢箱梁在长度和高度方向上的焊接收缩量。 （2）根据各制作单元的施工图，严格按照坐标尺寸，确定底板、腹板、横隔板、接口板的落料尺寸。 （4）对较难控制的弧形面，根据其实际尺寸放大样，做出铁样板，以备随时卡样检查。 （5）在整体放样时应注意留出余量，尺寸应根据排料图确定。 2、号料 （1）号料前必须对钢板进行除锈、矫平，并确认其牌号、规格、质量，合格后方可下料。 （2）号料时必须核实来料，注意腹板接科线与顶板接料线错开200mm以上，与底板接料线错开500mm以上，横向接口应错开l000mm以上，筋板焊接线不得与接料线重合。底板、腹板、上翼板和横隔板的号料必须按照整体尺寸号料。 （3）号料时必须注意钢板轧制方向与桥体方向一致，不得反向。 3、切割 （1）机械剪切时，其钢板厚度不宜大于12mm，剪切面应平整。剪切钢料边缘应整齐、无毛刺、咬口、缺肉等缺陷。 （2）气割钢料割缝下面应留有空隙。切口处不得出现裂纹和缺棱。切割后应清除边缘的氧化物、熔瘤和飞溅物等。 4、矫正 （1）下料后零件必须进行矫正，使其达到质量标准。 （2）钢料应在切割后矫正。矫正以冷矫为主，热矫为辅。冷矫施力要慢，热矫温控要严。 （3）热矫温度应控制在600～800℃（用测温笔测试），温尚未降至室温时，不得锤击钢料。用锤击方法矫正时，应在其上放置垫板。热矫后缓慢冷却，严禁用冷水急冷。 （4）主要受力零件冷弯时，内侧弯曲半径不得小于板厚的15倍，小于者必须热煨，冷
钢箱梁设计总说明（待深化） 编制： 审核： 审批： 中建交通建设集团有限公司 南宁市城市东西向快速路工程西段（北湖南路-民主路） 项目经理部
二○一四年十月
目录 目录 (1) 一、概述 (2) 二、施工技术规范和标准 (2) 三、材料 (3) 四、钢结构的制作 (3) 五、钢结构的焊接 (5) 1、焊接的一般要求： (5) 2、焊接工艺要求 (6) 3、焊缝的外观质量要求 (7) 3.1、焊缝的外观检查 (7) 3.2、焊缝的无损检测 (7) 3.3、受拉横向对接焊缝检验位置 (8) 六、钢结构的涂装 (8) 1、涂装的配套体系 (8) 2、涂装工艺及技术要求 (9) 七、钢结构安装要求 (9) 八、QS-149（主线）设计说明 (10) 九、QS-150（园湖路下匝道）设计说明 (11) 十、QS-151（钢箱梁焊缝大样图）设计说明 (12)
钢箱梁设计总说明（深化） 一、概述 1.1、本设计说明适用于南宁市东西向快速路工程（北湖南路–民主路）的钢结构桥梁的制造，作为设计、制作、安装、监理、验收的依据。 1.2、钢结构制作、安装前，应先了解结构所处总体位置的道路线型、纵断面线型以及与立柱、支座、桥面构造等的关系；了解与相邻结构的衔接形式及施工方案要求等。 1.3、钢结构加工制造中，必须对关键性零件，构件的半成品和成品进行检查、验收，并做好加工及检查记录以备跟踪考查；制造和检验所使用的量具、仪器、仪表等，必须由二级以上计量机构检测合格后方可使用；工厂制作与工地安装用尺应相互校验，以保证制作安装的精度。 1.4、本工程钢结构加工制造，必须严格进行施工过程中的全面质量控制和管理，不留隐患。 二、施工技术规范和标准 1、《公路桥涵施工技术规范》（JTGT F50-2011）； 2、《铁路钢桥制造规范》（TB10212-2009）; 3、《桥梁用结构钢》（GB/T714-2008）； 4、《热轧球扁钢》（GB/T9945-2001）; 5、《建筑钢结构焊接技术规程》（JGJ81-2002）; 6、《气焊、焊条电弧焊、气体保护焊和高能束焊的推荐坡口》（GB/T 985.1-2008）;
建筑结构课程设计 系（部）：建筑工程系 课程名称：建筑结构 课题名称：钢筋混凝土单向板肋梁楼盖设计姓名： 专业：建筑工程技术 班级： 指导老师：杜向琴 时间：
目录 第一部分：设计课题及要求第二部分：设计计算书 第三部分：构件配筋图
第一部分：设计课题及要求 一、设计课题 钢筋混凝土整体式单向肋梁楼盖设计 二、设计时间： 三、设计资料 某厂房按正常运行状况设计，为现浇钢筋混凝土单向板肋形楼盖（下图）。楼面面层用20mm厚水泥砂浆抹面（容重为203 /m kN），板底及梁用15mm厚混合砂浆粉底（容重为173 kN）；钢筋除主梁和次梁的主筋采用HRB335钢筋外， /m 其余均为HPB235钢筋。按以下4组数据选其中一组进行设计： （1）楼面均布可变荷载标准值为62 kN，混凝土强度等级为C20； /m （2）楼面均布可变荷载标准值为62 kN，混凝土强度等级为C25； /m （3）楼面均布可变荷载标准值为52 kN，混凝土强度等级为C20； /m （4）楼面均布可变荷载标准值为52 /m kN，混凝土强度等级为C25； 柱子的尺寸为mm 350 ，四周墙厚240mm mm350
四、设计内容及要求 1、编写整洁、正确、详细，完整的设计说明书一份，内容包括： （1）板、次梁、主梁的截面尺寸拟定； （2）板、次梁的荷载计算、内力计算； （3）板、次梁的配筋计算。 2、绘制构件的配筋图，具体包括板、次梁的平面布置配筋图。 3、要求：本设计可参照教材及其他参考书相关内容，但需注意：必须独立完成，设计过程中的问题应及时向指导老师询问。指导老师除原上课时间外，每天指导时间为2~3小时。 五、成绩评定 课程设计结束后，由指导老师按有关规定评定学生的课程设计成绩。课程设计成绩分优秀、良好、中等、及格和不及格五个等级，优秀比例一般不超过总人数的20%。 优秀：计算书正确，施工图内容正确、图面清晰布置合理、表达规范； 良好：计算书正确，施工图内容基本正确（个别有小问题）、图面清晰布置比较合理、表达比较规范； 中等：计算书基本正确，施工图有部分非主要的错误、图面比较清晰布置基本合理、表达基本规范； 及格：计算书基本正确（可能有部分小问题），施工图小错误较多、表达不太规范； 不及格：计算书错误较多，施工图有明显错误、内容不完整且表达不规范。 六. 参考资料 1．建筑力学与结构（教材） 2．混凝土结构 3. 建筑结构静力计算手册中国建筑工业出版社 4．建筑结构设计手册《钢筋混凝土结构构造》中国工业出版社 5．混凝土结构设计规范 6．建筑结构荷载规范
钢箱梁设计流程
一、薄壁扁平钢箱梁构造 (3) 1、总体布置 (3) 2、顶底板构造 (3) 3、纵隔板构造 (3) 4、横隔板构造 (4) 5、悬臂翼缘构造 (4) 二、项目简介 (4) 三、计算内容 (6) 1、纵向计算 (6) 2、横向计算 (7) 3、支承加劲肋计算 (8) 四、细部构造 (9) 1、翼缘处纵向加劲肋的焊接 (9) 2、支承加劲肋的布置 (9) 3、翼缘底板对应加劲肋 (9) 4、顶底板及腹板的加厚区长度 (9) 五、小结 (10) 1、钢箱梁构造确定方法 (10) 2、钢箱梁总体指标 (10)
一、薄壁扁平钢箱梁构造 1、总体布置 薄壁扁平钢箱梁（梁高与桥宽之比很小）是由顶板、底板、横隔板和纵隔板等板件通过全焊接的方式连接而成，扁平钢箱梁的顶底板通过横隔板及纵隔板等横纵向联结杆件联成整体受力体系。箱梁的顶板通常按桥面横坡要求设置，底板多采用平底板的构造形式。 2、顶底板构造 钢箱梁顶底板由均面板及纵肋组成，由于顶底板的宽度与板厚之比（宽厚比）较大，设置纵肋的主要目的是防止顶底板在弯曲压应力或者制作、运输、安装架设中不可预料的压应力作用下的局部失稳。另外对钢箱梁顶板而言，设置纵肋可将单桥面板变为正交异形板，大大增加桥面板的抵抗能力，使桥面承受的竖向荷载有效地传递到横隔板及腹板上。 纵肋的主要形式有开口加劲肋与闭口加劲肋两种，两者的区别如下： 由上表可知，顶底板的纵肋主要用闭口加劲肋，但翼缘顶板加劲肋也可采用开口加劲肋。一般的闭口加劲肋采用U肋，间距一般为600mm左右，开口加劲肋采用平钢板或倒T形截面，间距一般为300mm左右。 3、纵隔板构造 纵隔板，即钢箱梁腹板，有斜腹板与直腹板两种形式。单箱多室钢箱梁中，外侧腹板一般为斜腹板，其与顶底板共同构成单箱截面，箱梁内部多采用直腹板，将箱梁分为多室。 在弯矩和剪力作用下，纵隔板同时存在弯曲应力和剪应力，为防止腹板在弯曲压应力作用下的弯曲失稳，在纵隔板上设有纵向加劲肋，纵向加劲肋一般采用平钢板截面，竖向间距500mm左右；为防止腹板在剪应力作用下的剪切失稳，在纵隔板上设有竖向加劲肋，竖向加劲肋一般采用倒T形
建筑结构设计课程设计 姓名: 赵炳琳 学号: 20120323 老师: 林拥军 专业: 土木工程 年级: 2012级10班
钢筋混凝土单向板肋梁楼盖课程设计实例 学号20120323,故题号为25。其已知条件为:某多层工厂建筑,平面尺寸为21×27m,采用砖混结构,内框架承重体系。楼盖要求采用现浇钢筋混凝土单向板肋形楼盖。外墙厚370mm,柱为钢筋混凝土柱,截面尺寸为400mm ×400mm 。 可变荷载标准值:Q k = 4、5kN/m 2,γ Q =1、3。 材料选用:C30混凝土;梁内纵向受力钢筋采用HRB400级热轧钢筋,其余钢筋采用HPB300级热轧钢筋。 4.1结构平面布置 查《混凝土结构设计规范》得:f c =14、3 N/mm 2,f t =1、43 N/mm 2,E c =3×104 N/mm 2 查《混凝土结构设计规范》得:HPB300级钢筋:f y = f y ′=270N /mm 2,E s =2、1×105 N/mm 2 HRB400级钢筋:f y =360 N/mm 2,E s =2、0×105 N/mm 2 按照考虑塑性内力重分布的方法设计板与次梁,按照弹性理论的方法设计主梁。 结构平面布置如图2、11所示,主梁为横向布置,跨度为5400mm,间距为7000mm;次梁为纵向布置,跨度为7000mm,间距为1800mm 。区格长边与短边之比88.31800 7000 =大于3,按单向板肋形楼盖进行设计。(以L1方向为纵向)
图2、11 楼盖结构平面布置图 截面尺寸 (1)板:根据设计要求,h>l/40=1800/40=45mm 又《规范》规定的最小板厚,工业建筑楼板:h≧80mm。(书127页) 故取板厚为80mm。 （2）次梁:截面高h=(1/18～1/12)l=(1/18～1/12)×7000=388、89~583、33mm 取h=500mm;截面 宽度按(h/3～h/2)初估, 1 )2 ~ 3 1( = ~ ? 1(= 3 = 250 b0. h mm 1 ~ )2 7. 500 166 取b=200mm。 （3）主梁:截面高h=(1/14～1/8)l=(1/14～1/8)×5400=385、7~675mm 取h=650mm;截面宽度按 (h/3～h/2)初估, ~ 1 )2 1( 3 3 = = ? 1(= 7. b325 h mm ~ ~ 216 )2 1 650 取b=300mm。 4.2板的设计(按考虑塑性内力重分布计算) 板的几何尺寸如图2、12所示。
钢箱梁制造 全桥钢箱梁单元制造划分成47个梁段，梁段间连接采取全断面焊接的连接形式。梁段长度12m （标准段）、13.0m （中央段）、18.5m （端梁段）。单元梁段最大重量为252.5t （端梁段）。 全桥梁段划分成25个吊装段，即跨中吊装段（1个）、标准吊装段（20个）、合拢段（2个）、端部吊装段（2个），其中标准吊装段为24m ，即两个标准梁段焊接而成。跨中吊装段采用单节段吊装，长度13m ，最大吊装重量278.0吨（标准吊装段）。亦可根据跨缆吊机的数量采用单节段吊装。 2.9.3.1 钢箱梁制造总体工艺概述 钢箱梁主体结构形式及单元件划分见图2.9-20。 主桥加劲梁采用正交异性板流线型扁平钢箱梁，梁高3.0m ，宽（含风嘴）27.8m ；顶板厚16mm ，U 形加劲肋厚18mm ，底板厚10mm ，其U 形加劲肋厚6mm ；吊耳板厚60mm 。钢箱梁标准梁长12m ，内设4道实体式横隔板，为加强桥面板刚度，减小桥面板变形对铺装层的部利于影响，横隔板间距确定为3.0m 。吊索处横隔板厚12mm （承力板为20mm ），其余横隔板厚10mm 。在端梁段有永久竖向支座处的横隔板厚度为20mm ，端横隔板厚度为20mm 。根据构造需要，端梁段局部设纵隔板2道。支座处横隔板上设置起顶加劲构造，以备更换支座时使用。 图2.9-20 官山大桥钢箱梁示意图 ? 钢箱梁制作重点及对策 官山大桥为双塔单跨悬索桥，钢箱梁其他部位均采取焊接结构，其制作重点及相应工艺措施如下： 横隔板 底板 斜底板斜顶板顶板 吊索锚板
钢箱梁制作重点： ●梁段组装预拼线型与全桥成桥线型一致性； ●悬索锚箱的制造、安装； ●相邻梁段端口与U型肋组装的一致性； ●梁段端口外形尺寸； ●梁段组装焊接质量。 工艺保证措施： ●制定合理的焊接工艺，减少结构变形造成的误差； ●推广应用先进的焊接方法，保证钢箱梁的焊接质量； ●设计合理的胎架和工装，保证结构尺寸的一致性； ●制定完善的装配工艺，保证结构的安装精度； ●梁段组装完成后按成桥线形进行预拼装，预拼装时对高度、里程及锚箱位 置等关键部位进行控制。 ?钢箱梁制作总体思路 根据官山大桥钢箱梁设计特点，结合其它大型钢箱梁桥制作经验，该桥钢箱梁制作分为以下五个工艺阶段： ●单元件制作 ●梁段匹配组装 ●梁段预拼装 ●钢箱梁水路发运至桥址 ●钢箱梁吊装及工地连接 2.9. 3.2钢箱梁制造技术准备工作 钢箱梁制造技术准备工作严格按照相关工艺要求来执行。所有钢材经复验合格后才能投入预处理工序。
CP1#建筑物的结构分类 1.木结构 定义：指竖向承重结构和横向承重结构均为木料的建筑。 构成：骨架（木柱、木梁、木屋架、木檩条）、内外墙（砖、石、木板）——不承重的围护结构。 优点：自重轻、构造简捷、施工方便。缺点：易腐蚀、易燃、易爆、耐久性差。 2.砌体结构 定义：由各种砖块、块材和砂浆按一定要求砌筑而成的构件称为砌体或墙体；由各种砌体建造的结构统称为砌体结构或砖石结构。 新型材料：各类混凝土砌块、各类蒸养硅酸盐制成的砌块及各种形状的烧结多孔砖等。 混合结构或砖混结构：以砖墙、钢筋混凝土楼板及屋顶承重的建筑物。 优点：原材料来源广，易于就地取材和废物利用，施工也比较方便，并具有良好的耐火、耐久性和保温、隔热、隔声性能。缺点：砌体强度低；用实心块材砌筑砌体结构自重大；砖与小型块材如用手工砌筑工作繁重；砂浆与块材之间粘结力较弱，砌体的抗震性能也较差；而且砖砌结构的黏土砖，粘土用量较大，占用农田多。 3.钢筋混凝土结构 定义：指建筑物的承重构件都用钢筋混凝土材料。包括墙承重和框架承重，现浇和预制施工。优点：整体性好、钢度大、耐久、耐火性能较好。缺点（现浇）：费工、费模版、施工期长。分类（布置方式）：框架结构、框架—剪刀墙结构、筒体结构、板柱—剪刀墙结构等。这类建筑可建多层或高层的住宅或高度在24M以上的其他建筑。 4.钢结构 定义：主要承重的构件均用型钢制成的建筑。主要用于大跨度、大空间以及高层建筑中。特点：强度高、重量轻、平面布局灵活、抗震性能好、施工速度快等。 5.特种结构 这种结构又称空间结构，包括悬索、网架、壳体、索-膜等结构形式。多用于大跨度（30M 以上）的公共建筑中。 #建筑物的等级 1、按建筑物的耐久等级分级 建筑物耐久等级的指标是使用年限，使用年限的长短是依据建筑物的重要性和建筑物的质量标准而定。影响建筑寿命长短主要是结构构件的选材和结构体系。 一级：耐久年限为100年以上，适用于重要的建筑和高层建筑。 二级：~~~~50—100年，适用于一般性建筑。 三级：~~~~25—50年，适用于次要的建筑。 四级：~~~~15年以下，是用于临时建筑。大量建造的建筑（如住宅）属于次要建筑，三级。 2、按建筑物的耐火性能分级 建筑物的耐火等级取决于他的主要构件（墙、柱、梁、楼板、屋顶等）的燃烧性能和耐火极限。多层民用建筑分为四级，高层建筑分为两级。 （1）建筑构件的耐火极限：对任一建筑构件按时间-温度标准曲线进行耐火实验，从构建受到火的作用时起，到失去支持能力或完整性性受到破坏或失去隔火作用时的这段时间称为构件的耐火极限。 （2）建筑构件的燃烧性能：燃烧体（木材、胶合板、纤维板），难燃烧体（水泥、石棉板、灰板条抹灰），不燃烧体（砖、石、钢筋混凝土及金属材料）。 #建筑模数协调统一标准 1．基本模数：建筑物及其构件协调统一标准基本尺度单位，1M=100mm，称基本模数。
大跨度简支钢箱梁设计与施工 姚长见 （中铁九局集团有限公司勘察设计院，辽宁沈阳110051） 摘要：沈阳市南北快速干道工程南段高架桥采用70.0m简支钢箱梁跨越沈吉线及新开河，为减小对铁路运营和地面道路交通的影响，采用顶推法施工。运用空间板壳有限元理论对钢箱梁在施工及运行阶段进行了受力分析，保证了钢箱梁施工及后期运行安全。本工程的成功实施为同类型钢箱梁设计及施工积累了宝贵经验。 关键词：大跨度；简支钢箱梁；顶推法；空间板壳有限元理论 箱梁截面抗弯、抗扭刚度大及整体性好，具有较大的跨越能力。钢箱梁与混凝土梁相比自重轻、相同跨径下其梁高小，施工工期较短，为此钢箱梁常被应用于大跨度桥梁和市政高架桥中。钢箱梁的施工方法有支架拼装法、顶推法及转体施工法，各施工方法可根据现场实际情况确定。 1 工程概况 沈阳市南北快速干道工程南段高架桥上跨沈吉线、新北热电厂专用线及新开河，为减少施工对桥下电气化铁路及地面道路交通的影响，采用1孔70.0m简支钢箱梁，采用顶推法施工。高架桥为双向4车道，全宽17.5m，钢箱梁采用单箱五室闭合截面，箱梁中心线位置梁高2.295m。横坡为双向1.5%，横坡通过调整主梁腹板高度来形成。钢箱梁断面见图1。 图1 钢箱梁标准断面 2 有限元分析 采用Midas/Civil运用空间板壳有限元理论对结构进行有限元数值分析，模拟计算钢箱梁顶推施工各阶段及运营阶段桥梁结构受力及变形情况。 2.1 有限元模型 采用MIDAS/Civil空间板单元计算，计算模型见图2。 图2 钢箱梁计算模型 2.2 计算参数 2.2.1材料选取 钢材Q345E：弹性模量E=2.06×105MPa，剪切模量G=0.81×105MPa。 钢材抗拉、抗压和抗弯f d=270Mpa 钢材抗剪f vd=155Mpa（根据“公路钢结构桥梁设计规范”选用） 2.2.2计算荷载 （1）恒载：钢材78.5kN/m3，铺装23kN/m3，防撞栏杆12.5kN/m。
尺寸标注的四要素：尺寸界线、尺寸线、尺寸起止符号、尺寸数字。 图样轮廓线以外的尺寸线，距图样最外轮廓线之间的距离不宜小于10mm。平行排列的尺寸线间的距离，宜为7~10mm，并保持一致。 首页是整套图纸施工图的概括和必要补充，包括：图纸目录、门窗统计表、标准图统计表及设计总说明等。 建筑施工图（简称建施）根据其内容与用途可分为：总平面图、建筑平面图、建筑立面图、建筑剖面图、及详图等。 切面一下部分水平面投影，所得到的房屋水平剖面图即建筑平面图。 建筑平面图包括：首层平面图、中间层平面图、顶层平面图、屋面排水平面图。 定位轴线：横向轴线编号用阿拉伯数字，从左至右顺序注写；竖向轴线编号用大写拉丁字母从下至上顺序注写。（应注意拉丁字母中I、O、Z、不得用于轴线编号，以免与阿拉伯数字中的1、0、2相混。 结构施工图主要包括：结构设计总说明、结构布置平面图、构件详图。 条形基础 定位轴线两侧的细实线是基础外边线，粗实线是墙边线。 基础平面图是沿室内地面与基础之间切开。 楼层结构平面图的图示画法 3.楼梯间的结构布置，一般在结构平面图中不予表示，只用双对角线表示，楼梯间这部分内容在楼梯详图中表示。 5.习惯上把楼板下的墙体和门窗洞口位置线等不可见线不画成虚线而改画成细实线。板下梁用虚线 平面图上钢筋弯钩弯向下或右表示钢筋位于顶层；弯钩弯向上或向左表示钢筋位于底层。GL18.3表示过梁门窗洞口净跨为1800荷载等级为二级大挑口 在以预制板为主的楼板中采用现浇板表明此位置为有水区间。 梁平法：平面的注写方式 梁平法包括：集中标注（表达梁的通用值）；原位标注（表达梁的特殊值）。 KL2(2A)表示第2号框架梁，2跨，一端有悬挑 Φ8@100/200（2）2Φ25表示箍筋为HPB235级钢筋，直径8，加密区间距为100，非加密区间距为200，均为双肢箍。 G4Φ10表示梁的两侧面共配置4Φ10的纵向构造钢筋，每侧配置2Φ10 集中标注的五项必注值及一项选注值：1梁编号；2梁截面尺寸等截面梁；3梁箍筋包括：钢筋级别、直径、加密区与非加密区间距及肢数；4梁上部贯通筋或架力筋；5梁侧面纵向构造筋或受扭钢筋。
（5）钢箱梁施工工艺 1）总体思路 A匝道第三联（2*27.5m）、第四联（30m+45m），B匝道第二联（30m+50m+37.5m）为钢箱梁，采用分节段工厂预制，在桥位现场搭设临时支墩并搭设临时支架，利用汽车吊分段吊装架设就位后进行拼装、焊接、涂装施工。由于A、B匝道跨越地铁、城铁，应采取保护措施，我单位拟在地铁、城铁上浇筑钢筋混凝土道路，道路宽8m、长20m、厚20cm，并铺设30cm水泥稳定碎石基层，结构总厚度50cm。 2）工程特点及难点 钢箱梁线形控制精度高。钢箱梁为曲线连续梁，在现场拼装时需要同时保证成桥平曲线线形和竖曲线线形，按线形制造精度要求高，控制难度大。 钢箱梁安装在既有线路上跨线施工，施工过程要求各主要道路交通运营不能中断，尽量减少各类扰民的因素，这对现场安装的施工组织提出了更高的要求。 现场场地有限，运输节段来料存放数量有限，要求严格按架梁顺序供梁，并尽量减少梁段的存放时间；存梁场地与安装位置有一定距离，需要水平运输。同时现场道路比较窄，转弯半径小，都是水平运输的制约因素。 现场焊接工作包括节段间的纵缝和环缝，工作量较大，焊接质量要求高。现场的节点均为焊接，将采用手工电弧焊、CO2气体保护和埋弧自动焊等各种焊接方法，焊接位置将有平位焊、立位焊和仰位焊等各种
焊接工位，现场焊缝多为熔透焊，要求进行超声波、磁粉及X射线等无损检测。 高空施工危险性大。钢箱梁的架设高度一般不超过8m，存在着诸多的高空作业，如高空吊装、高空拼装焊接、高空调整、高空涂装等，高空施工的安全保护，是工程施工的重点。 施工防护措施多。在高空施工要设置施工操作平台，在跨线部分上方施工焊接时，在下面既有线路未封闭时，要在高空进行防护，防止火花、小物件坠落等。 3）分段方案 根据现场条件和本工程结构特点，采用工厂内分段预制，运输到现场后，分段吊装架设的方法。工厂分段方案如下： ①A匝道桥第三联 钢箱梁沿桥长方向划分为24个节段，相邻两节段之间的顶板、底板、及腹板环缝处分别错开200mm，呈Z字形布置。顶板、底板及腹板的纵向加劲肋嵌补长度约为400mm。 ②A匝道桥第四联 钢箱梁沿桥长方向划分为24个节段，相邻两节段之间的顶板、底板、
民用建筑结构设计中的基础设计 摘要：在民用建筑结构基础设计过程中，其设计技术复杂，设计质量还直接关 系着整个建筑的质量水平的高低。所以，设计人员在实际的基础设计中，应该重 视地基基础设计工作，不断探究设计要求，充分考虑各种因素对基础设计产生的 影响，并且提出有效的措施解决问题，从而提升民用建筑的质量，保障人们的生 命安全，推动我国建筑行业长远的发展。 关键词：民用建筑；结构设计；基础设计 1 民用建筑结构设计要求 1.1 上部结构 在整个民用建筑工程中，是由上部结构和基础地基部分组成，地基基础和上部结构相互 促进作用，共同受力协调。上部结构的设计，不仅关系着地基的承载力，更关系着整个建筑 体的质量与安全。因此，在地基基础设计过程中，要充分的考虑上部结构的强度和刚度，不 同的上部结构对地基基础变形的使用能力也不同。所以，设计人员在深入了解上部结构刚度 特征后，要制定出合理的地基基础形式和结构设计方案。 1.2 地理条件 在民用建筑在进行基础设计前，应该充分的对现场进行勘察和研究，深入的掌握地质资料。同时，掌握建筑场地的交通、供电、排水等情况。不同的建筑物，需要根据不同的地基 方案进行不同的基础改造，并且工程造价和施工难度也不一样。通常情况下，会选择地理条 件优越的地基，简单的施工方式，让设计更符合经济合理的原则。其次，特殊的工程需要在 特定的地形上建设，比如地基强度不稳定或者压缩性较大，无法满足设计要求，则需要按照 不同的情况对地基进行特殊的处理，通过各种处理和优化，来提高地基的稳定性和强度，从 而减少地基变形，为建筑整体质量目标和要求奠定基础保障。同时，再选择建筑地基时，应 该尽量避免滑坡现象的地段。由于地震等其他自然因素的影响，会导致地基受到影响，产生 变形，从而影响建筑体的安全。 1.3 施工环境因素 民用建筑在基础设计过程中，由于天然地基无法满足沉降量和承载力的设计要求，往往 采用桩基础。在城市建筑体密集的地方，桩基础作业带来的环境危害非常多，不仅会影响到 工程的造价和进度，还会对整个工程的质量和安全产生影响。尤其是桩基础施工会对周围环 境造成严重的破坏，如：噪音污染、环境污染等等，甚至还会造成不可挽回的损失。 2 建筑物建设过程中的常见基础形式 2.1 墙下条形基础 在相关的结构基础设计上需要完成有关的研究工作，最大程度的满足其具体的使用需求，在相关的研究来说，墙下需要使用条形基础构建，整体的建设上需要完成混凝土来打基础， 对于混凝土来说其有较强的耐久性，同时在经过相关的使用之后要确保其能够满足实际发展 需求，并且对于较低的建筑物当中，相关的优势就是需要进行合理的造价安排，对于相关建 设来说，主要的优势就是造价较低，综合的满足操作便利的问题，所以对于工程的全面建设 来说，需要结合实际情况因地制宜的对整体刚度进行改进。
65 建筑结构设计分析 张亚超 魏强 西安骊山建筑规划设计院 摘 要：本文主要介绍建筑结构的基本内容,然后针对目前建筑结构设计当中墨守成规的现象,提倡采用概念设 计思想来促进结构工程师的创造性,推动结构设计的发展，对建筑结构设计常见问题做了分析，为以后的设计提供参考。 关键词：建筑；结构设计；方法；概念设计 而建筑结构设计优化方法的应用则既能满足建筑美观、造型优美的要求，又能使房屋结构安全、经济、合理，成为实质意义上的“经济适用”房。 1 结构设计的基本内容 1.1 屋顶（面）结构图 当建筑是坡屋面时,结构的处理方式有两种:梁板式及折板式。梁板式适用于建筑平面不规整,板跨度较大,屋面坡度及屋脊线转折复杂的坡屋面。反之,则适用折板式。两种形式的板均为偏心受拉构件。板配筋时应有部分或全部的板负筋拉通以抵抗拉力。板厚基于构造需要一般不宜小于 120 厚。此外梁板的折角处钢筋的布置应有大样示意图。至于坡屋面板的平面画法, 建议采用剖面示意图加大样详图的表示方法（实践证明此方法便于施工人员正确理解图纸）。1.2 结构平面图 在绘制结构平面布置图前有个问题需要说明一下, 就是要不要输入结构软件进行建模的问题。当建筑地处抗震设防烈度为 6 度区时,根据建筑抗震设计规范,是可以不用进行截面抗震验算的但应符合有关的抗震措施要求。那么对于砌体结构来讲如果时间不是很充足的话应该可以不用在软件中建模的,直接设计即可,但要注意受压和局部受压的问题。必要时进行人工复核。对于局部受压的防御措施是要按规定对梁下设梁垫以及设置构造柱等措施。如果时间不是很紧张的话建议还是输入建模较好, 有一个便利就是可以利用软件来进行荷载导算。另外，当建筑地处抗震设防烈度为 7 度及以上时我的观点是必须要输入软件建模计算的, 绘制结构平面图时如果没有建模的话就可以直接在建筑的条件图上来绘制结构图了, 这一步必不可少的是删除建筑图中对结构来讲没有用的部分,简单快捷的方法是利用软件的图层功能,直接冻结相关的层。然后再建立新的结构图层:圈梁层、构造柱层、梁层、文字层、板钢筋层等等。这样做的目的是提高绘图效率, 方便在不同结构平面图间的拷贝移动和删除。1.3 楼梯 楼梯梯板要注意挠度的控制, 梯梁要注意的是梁下净高要满足建筑的要求, 梯梁的位置尽量使上下楼层的位置统一。局部不合适处可以采用折板楼梯。折板楼梯钢筋在内折角处要断开分别锚固防止局部的应力集中。阁楼层处的楼梯由于有 分户墙的存在要设置抬墙梁。注意梁下的净空要求, 并要注意梯板宽度的问题。首段梯板的基础应注意基础的沉降问题, 必要时应设梯梁。1.4 基础 基础要注意混凝土的标号选择应符合结构耐久性的要求。基础的配筋应满足最小配筋率的要求（施工图审查中心重点审查部位）。条基交接部位的钢筋设置应有详图或选用标准图。条基交叉处的基底面积不可重复利用,应注意调整基础宽度。局部墙体中有局部的较大荷载时也要调整基础的宽度（因软件计算的是墙下的平均轴力）。基础图中的构造柱,当定位不明确时应给予准确定位。 2 概念设计 所谓的概念设计一般指不经数值计算, 尤其在一些难以做出精确理性分析或在规范中难以规定的问题中, 依据整体结构体系与分体系之间的力学关系、结构破坏机理、震害、试验现象和工程经验所获得的基本设计原则和设计思想, 从整体的角度来确定建筑结构的总体布置和抗震细部措施的宏观控制。运用概念性近似估算方法, 可以在建筑设计的方案阶段迅速、有效地对结构体系进行构思、比较与选择,易于手算。所得方案往往概念清晰、定性正确,避免后期设计阶段一些不必要的繁琐运算,具有较好的经济可靠性能，同时,也是判断计算机内力分析输出数据可靠与否的主要依据。 概念设计的重要性：概念设计是展现先进设计思想的关键，一个结构工程师的主要任务就是在特定的建筑空间中用整体的概念来完成结构总体方案的设计，并能有意识地处理构件与结构、结构与结构的关系。一般认为，概念设计做得好的结构工程师，随着他的不懈追求，其结构概念将随他的年龄与实践的增长而越来越丰富，设计成果也越来越创新、完善。遗憾的是，随着社会分工的细化，大部分结构工程师只会依赖规范、设计手册、计算机程序做习惯性传统设计，缺乏创新，更不愿（不敢）创新，有的甚至拒绝对新技术、新工艺的采纳（害怕承担创新的责任）。大部分工程师在一体化计算机结构程序设计全面应用的今天，对计算机结果的明显不合理、甚至错误不能及时发现。 3 建筑结构设计常见问题 （下转第67页）
中国地质大学江城学院 建筑结构CAD 课程设计任务书 课程名称：建筑结构CAD 任课教师：丁红星 专业：土木工程 姓名：王宏阳 学号： 30 地质工程与科学学部 第1章设计基本资料 1.1工程概况 本建筑为5层框架结构，抗震设防烈度7度，二类场地，框架等级为3级，周期折减系数取0.7，按一组计算。基本风压为0.4KN/m2,场地类别为C类，梁板柱混凝土均取C30，梁柱主筋选筋HRB400，板筋选HPB235。框架弯矩调幅系数为0.85，结构重要性为1。各层建筑平面图、门窗表如附录2所示，一至五层结构层高分别为5.5m（从基础顶面算起，包括地下部分1m）、3.0m、3.0m、3.0m、3.0m。各层梁柱布置及尺寸见结构平面图，各层采用现浇楼板，板厚取100mm。建筑图及结构平面布置图见课本附录2.
本地区地区基本雪压S o=0.45kN/m2，基本风压ω0=0.40kN/m2，地面粗糙度为B类。地势较平坦，地表下土层分布较不均匀，分为四层：第一层0.8m 杂填土；第二层0.8-1.8m粉土层，地基承载力160kPa；第三层1.8-4.3m粘土层，地基承载力210kPa；第四层为淤泥质黏土，地基承载力特征值为95 kPa。冬季室外平均最低气温-5℃，全年主导风向为东南风。地下静止水位距室外地面8.0m，水质对建筑物无腐蚀作用，冬季土壤冰冻深度为2m。墙采用普通空心砖砌筑，用M5混合砂浆。±0.000以下地面墙体采用普通烧结煤矸石砖，M7.5水泥砂浆砌筑。内粉刷为混合沙浆底，纸筋灰面，厚20mm。外粉刷为1：3水泥沙浆底，厚20mm，涂刷白色丙烯酸涂料。 楼面做法：楼板顶面为20mm厚水泥沙浆找平，5mm厚1：2水泥沙浆加罩面；楼板底面为15mm厚纸筋面石灰抹底，涂刷乳胶漆。 屋面做法：采用屋面找坡法，在屋面采用膨胀珍珠岩粉与水泥砂浆以一定比例参合形成3%坡度，然后上铺膨胀珍珠岩保温板，最后1：2水泥砂浆找平20mm,三毡四油防水层，撒绿豆沙保护。 门窗做法：门为木门，窗为铝合金窗。 1.2结构选型 本工程采用框架结构,结构采用横向承重体系。楼面采用现浇混凝土楼面,板厚度为100mm,按双向板布置。 第2章结构布置及计算简图 2.1结构布置及梁,柱截面尺寸的初选 楼盖及屋盖均采用现浇钢筋混凝土结构，楼板厚度取100mm。梁截面高度 按跨度的1/12～1/8估算,由此估算的梁截面尺寸分别为:框架梁尺寸为 300mm×600mm。柱的截面尺寸按轴压比限值公式进行估算，确定矩形区柱截面尺寸为500mm×500mm，弧形区柱截面尺寸为450mm×450mm。一至五层的混凝土等级为C30。楼盖及屋盖均采用现浇钢筋混凝土结构，楼板厚度取