[00137515]体育馆超长环形混凝土圈梁-Y型钢柱的组合结构施工关键技术

(一) 任务来源 本项目为科技局计划外企业自选进行研究的项目。 （二） 应用领域和技术原理 应用领域：本技术应用于公共建筑工程圈梁与钢柱组合结构的施工。技术原理：通过本项目的研究工作,针对超长环形混凝土圈梁-Y型钢柱的组合结构进行研究,创造性地研究出一套“体育馆超长环形混凝土圈梁-Y型钢柱的组合结构施工关键技术”,该关键技术对钢筋混凝土梁与钢结构柱预埋支座连接节点进行研究,通过对关键节点的合理优化,有效解决了屋盖钢结构与立柱之间的承载力转换问题;通过对超长环形钢筋混凝土圈梁的一体化整体浇筑方法的研究,避免了分段浇筑过程中需要设置的施工缝,保证了环形圈梁的整体性,形成了相应的施工新技术。 （三） 与国内外同类技术比较 国外网架结构采用极普遍,多用于楼盖、屋盖、塔架等,就连法国巴黎罗浮宫旁,由著名建筑师贝隶铭设计的金字塔透光厅也采用了轻型网架结构。国外最早的网壳结构可追溯到1863年在德国建筑的一个由施威特设计的30米直径的钢弯顶,作为贮气罐的顶盖之用,这种施威特形式的网状育顶,至今仍作为球面网壳的一种主要形式。近代以来,国内外的网壳结构发展迅速,尤其是日本、美国、加拿大、德国等国家显得更加突出。日本自1970年以来,据不完全统计,共建成了跨度100米左右到140米的大跨度网壳结构10多幢。从60年代起,网架结构就逐步成为我国发展最快的结构体系之一。到目前为至,网架结构不但是空间结构最常用的屋面形式,而且它的发展还带动了整个空间结构的发展。我国早在80年代就颁布了网架结构设计与施工规程,标志着中国网架结构的设计和施工已经达到了世界先进水平。由于网架设计技术比较成熟,重量轻、工期短、造价低、抗震性能好等优点,网架在我国发展很快。 （四） 应用情况 大跨度钢结构是目前发展迅速且结构形式非富多样的体系。由于建筑造型的需要,异型构件在大跨度钢结构中被广泛采用。大型钢结构的安装前,在混凝土施工阶段都存在预埋支座节点的预埋,随着大型建筑越来越多,钢结构预埋支座节点的尺寸也越来越大,如果钢结构支座节点处钢筋被截断,导致节点处受力无法满足设计要求,大跨度的混凝土梁将有可能发生断裂和严重变形,从而引发严重的安全事故。传统预埋型钢混凝土梁支座节点处理在腹板开孔时定位难度大,对工人要求较高,单个构件加工周期长,费用高,不利于大量加工;将混凝土梁钢筋加长,在钢结构支座节点位置弯曲并焊接在钢结构支座腹板上,可操作面狭窄,工作效率低,焊接时无法保证施工质量;或者通过直接加大混凝土梁,该方案会导致工程成本增加,同时加大混凝土梁的尺寸仍无法保证梁内所有钢筋顺利通过钢结构支座腹板,并不能有效保证钢结构预埋支座节点位置的受力情况。通过本项目的研究工作,针对超长环形混凝土圈梁-Y型钢柱的组合结构进行研究,创造性地研究出一套“体育馆超长环形混凝土圈梁-Y型钢柱的组合结构施工关键技术”,该关键技术对钢筋混凝土梁与钢结构柱预埋支座连接节点进行研究,通过对关键节点的合理优化,有效解决了屋盖钢结构与立柱之间的承载力转换问题;通过对预埋型钢节点与Y型钢结构构件加工拼装方法研究,有效解决了钢结构运输距离远,工作面狭窄的问题;通过对超长环形钢筋混凝土圈梁的一体化整体浇筑方法的研究,避免了分段浇筑过程中需要设置的施工缝,保证了环形圈梁的整体性,最终形成一套体育馆超长环形混凝土圈梁-Y型钢柱的组合结构施工工艺。通过这一研究,我司结合施工现场的实际情况,选择合适的施工技术,并对应用过程中的问题提出了独特的解决方案,为建筑施工技术进步提供实践实例,达到降低成本、缩短工期、保证施工安全和质量的目的,促进了公共建筑工程行业的不断完善和发展。