排架结构厂房的爆破拆除

2024-04-26

排架结构厂房的爆破拆除(精选9篇)

篇1:排架结构厂房的爆破拆除

排架结构厂房的爆破拆除 发布时间:2009-02-26 11:03

完成时间:1981年12月~1982年2月 工程地点:上海交通大学校园内

完成单位:中国人民解放军工程兵工程学院

项目主持人及参加人员:阎家良、叶家福、林学圣、沈贤玑、刘金星等 撰稿人:阎家良 工程概况

上海交通大学的铸工车间是机械设计与制造的教学、科研、生产基地。20世纪50年代建成,1981年上半年重新修整加固。由于该校教师住房十分紧张,别无土地用以建房,1981年12月学校决定,尽快拆除铸工车间,利用该地新建四幢教师宿舍楼。该车间于1982年2月26日一次爆破拆除。

1.1 工程结构

铸工车间是一大型工业厂房,它的一侧同落料台相依。厂房长75.15m、宽30.5m、高16.1m,建筑面积2348m。厂房是装配式钢筋混凝土排架结构,中间主跨的跨度18m,两侧的披屋,跨度各为6m,其剖面见图1a。厂房由两列计28根钢筋混凝土支柱支承钢筋混凝土屋架。披屋由钢筋混凝土檩条,两端分别固定在支柱外侧牛腿上和围墙砖柱顶部的混凝土座上,上有纵向角钢固定石棉瓦作顶盖。厂房纵向有吊车梁、横向有屋架和倾斜的钢筋混凝土檩条等构件将主厂房和披屋连成一体。钢筋混凝土支柱分I、Ⅱ两列,序号分别是I1~I14、Ⅱ1~Ⅱ14(图1b)。支柱为钢筋混凝土预制构件,混凝土标号200号,柱在地面上的高度10.5m,牛腿下部为工形截面(图2a);Ⅱ列支柱中有10根进行了加固(图2b),加固的高度1.8—7.1m。

2落料台长9.0m、宽6.3m、高13.3m,两层,由两种不同截面(40cm× 40cm、50cm×30cm)共4根支柱支承中部的台面和上部的顶盖,系整体灌注的钢筋混凝土框架。

1.2工程环境

厂房南面东部1m(距爆破点7m)是两层办公楼。南面西部19.3m外是大片棚户居民区,房屋陈旧、密集;墙厚一般为10cm,绝大部分无基础;南22m处有两层简易宿舍楼,墙厚12cm。东北26m处有容量为450kV·A的变电所。西、北两面24m、29m、4lm处有三幢新建五层宿舍楼。厂房东、南两面有动力线和照明线通过,其投影点与厂房的最小水平距离为4.7m。

2爆破设计

根据铸工车间的结构特点和周围环境,爆破方案是:落料台向东定向倒塌,厂房基本原地塌落;采用电点火线路起爆,一次爆破拆除。

2.1支柱的爆破高度

支柱的爆破高度(H)是用下式确定的:

H=KB 式中 B——支柱截面中倾倒方向上的边长(工形截面B=0.8m,加固后的截面B=1.0m);

K——与结构倾斜方向和结点破坏程度有关的系数,结构倾斜方向上的支柱(I列)K取3.5~4.5;与倾斜相反方向上的支柱(Ⅱ列)K取2.5~3.5。在结构倾斜方向上,爆破高度须按下式校核:

式中 L——跨度;

H、B——意义同上; h——地面至最低药孔的高度,m。2.2爆破参数

(1)最小抵抗线W:一般取截面最小边长的一半(对加固支柱,W为破碎原工形柱 的翼缘,W稍小)。

(2)药孔深度l=(0.55~0.65)y(y为支柱截面中钻孔方向上的边长)。(3)药孔间距a=(1.5~2.5)W。(4)药孔排距b=(0.8~1.0)a。

2.3药量计算

单个药包的药量采用以下经验公式计算:

C=0.35AKfKpKBW式中 C——单个药包的药量,kg;

A——材料的抗力系数,炸散钢筋混凝土中的混凝土,一般取为5;

Kf——临空面修正系数,临空面分别为1、2、3、4时,对应的kf为1、0.9、0.66、0.5;

KP——厚度修正系数,KP=0.9/P(P为最小抵抗线方向的厚度,m); KB——与破碎程度有关的系数,拆除爆破中在1.5—2.5范围内取值,一般取为2; W——最小抵抗线,m。2.4 一次齐爆的药量

式中 Q——一次齐爆的最大药量,kg;

R——爆破点至被保护目标的距离,m;

V——被保护目标所在地面土壤允许的振动速度,cm/s; K——与传播地震波的介质有关的系数,取200; α——爆破振动衰减指数,取1.5。

根据厂房周围建筑物的质量状况确定的土壤允许振动速度和计算的一次齐爆药量列于 表2。

2.5 起爆线路

为了减弱爆破振动及上部结构塌落引起的冲击振动,根据一次齐爆药量和当时的器材情况,落料台的支柱使用低段毫秒电雷管,厂房I列支柱使用1~9段毫秒电雷管,任意三根支柱的延时间隔不小于75ms,串联成17条支路,并接于干线上,构成毫秒延期线路。厂房中的Ⅱ列支柱交错使用6s、8s、10s、12s延期电雷管,串联成12条支路,并接于另一条干线上,构成秒延期线路。

两条线路皆以变电所(功率450kV·A)提供的交流电作电源,实测电压400V,毫秒延期、秒延期线路的起爆电流分别为5.6A、3.8A,按秒延期线路、毫秒延期线路的顺序合闸起爆。爆破施工

为了保证塌落,减少二次爆破,在爆破前对工形截面支柱的腹板进行了破碎,并对部分支柱中的钢筋进行了局部切割。

式中E。——钢筋的弹性模量,取2.1×106 kg/cm; ι——破孔高度。

破孔的宽度不应超过支柱宽度的一半。经估算,工形截面支柱的破孔尺寸为2.0m×0.32m(图3a)。(2)破孔内的立筋切割(图3b)。

对3个全加固支柱,在柱的下部两侧各预爆一个炮孔(两孔垂直距离约1.0m),暴露钢筋而后切割(图3e)。对部分加固的支柱,在加固部分内侧下部,预爆一个药孔暴露钢筋;在支柱未加固部分同加固部分的分界处内侧,用人工使钢筋暴露,均在爆破拆除前烧断(图3f)。

23.2 结构的稳定和失稳计算

为保证爆破前的安全稳定且爆破后失稳破坏,对工形截面支柱的破孔尺寸进行以下计算:

(1)爆前的安全稳定计算。按照钢筋混凝土结构设计规范(TJl0一1974)进行复核计算。孔洞的宽度(0.32m)小于柱宽度的一半(0.4m),但破孔的高度(2.0m)大于柱宽度(0.8m),其强度和稳定性应按双支柱考虑。支柱整体的稳定在原厂房设计时已做计算,只需考虑在复板破碎后翼缘的稳定。按规范规定,破孔高度(2.0m)小于10倍翼缘厚度(0.225 m×10 = 2.25m),可以保证翼缘稳定。(2)爆后失稳计算。爆破时,破孔两侧翼缘上的混凝土剥落,支柱仅由钢筋承受上部荷载。据此,根据图3d进行保证失稳破坏的验算。

所以,保证失稳破坏。4 爆破效果

起爆后,落料台首先向预定方向倒塌;厂房先向一方倾斜,后塌落。基本达到了预想的目的。4.1塌散情况

经爆后测量,厂房纵向最大塌散长度86.25m(两端分别超出原厂房范围6.9m、4.2m),横向最大塌散宽度31.4m(只有一柱向后超出原厂房范围0.9m),最大堆积高度1.83m。落料台倒塌后,顶盖前冲9.5m,台面后坐0.9m,塌散长度19.4m,塌散宽度8.1m,最大堆积高度1.67m。

4.2 解体情况

厂房塌落后,支柱、屋架、吊车梁、屋面板等预制构件完全分离。整体灌注的落料台,在柱梁结点处全部破断,部分钢筋被剪断。除吊车梁和少数支柱较长,不便运输而需二次破碎外,其余构件已在塌落时破断,当烧断钢筋后,大块用2t吊车即可吊装,小块由人工清理。

4.3 安全情况

在控制一次齐爆的药量,并在支柱两侧(最小抵抗线方向)约50cm处固定一层竹笆部分加固支柱用两层)防护的条件下,经爆后的全面检查,二层办公楼、棚户居民区、二层简易宿舍楼、变电所安全无损;厂房东、南两面的动力线,照明线完好,送电正常。但是,由于使用的电雷管秒延期较长,先爆药包改变了后爆药包的最小抵抗线;爆破过程中有部分防护被破坏,因此少量碎块较远,北面新建五层宿舍楼的玻璃被打碎数块。

篇2:排架结构厂房的爆破拆除

杨利云(高级工程师)

一、编制依据:

(1)甲方提供的建筑物平面布置图纸等资料。

(2)现场勘察资料、现场建筑物及管线布置、周边环境对拆除工程的要求。(3)中华人民共和国《民用爆破管理条例》(4)《爆破安全规程》(GB6722-2011)(5)《中国爆破新技术》(2004年)

(6)《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130—2001)(7)特殊作业人员安全技术考核管理规定(GB5306—85)

二、工程概况

1#-6#主厂房属发电有限公司4×137.5MW+2×220MW燃煤发电机组等拆除工程中高大建筑物,钢筋混凝土框架结构,南北长度约309m,宽度约93m,其中汽机房高度约35米(目测高度),锅炉房高度约65米(目测高度),主要由钢屋架、型钢、钢筋混凝土梁柱组成。采用人工、机械、爆破相结合的方式拆除,人工、机械拆除方法在总体方案上已有介绍。现介绍爆破拆除方法。

爆破的整体环境一般。东侧113米以内为拆除区,西侧111米以内为拆除区,北侧28米以内为拆除区,南侧12米以内为隔离区(与7#机组主厂房隔离开)。

图1主厂房爆区环境图

为此,必须在充分了解主厂房内部结构的基础上提出切实可行的安全的爆破方案,再经过专家组的安全评估,组织有力的施工班子,精心设计,精心施工,才能保证拆除工作安全、快速、高质量地完成。工程特点及需解决的难点:

主厂房南距保留建筑物(7#机房)12米,北距保留建筑物(安装公司办公房)28米,东西两侧100米以内均为拆除区,采用爆破拆除方法可以大大加快施工速度,减少对周边的长期影响,也增加了施工人员的安全保证,减少了高空作业。但是,爆破拆除主厂房具有一定的风险,其拆除方案、触地震动、飞石防护、解体程度及对周边的影响都有较大的难度。

主厂房的爆破主要须解决的几个难点:

(1)震动控制

触地震动是主厂房的最大危害。因为南侧距7#机房12米,拆除时一定要控制好震动。主厂房的最高约65米,其解体必须控制得恰到好处,过早或过晚都不利于整幢厂房的拆除,过早解体对上部结构的定向将产生不利影响,过晚解体又会造成上部楼层整体冲击地面,产生很大触地震动。

(2)飞石控制

由于主厂房楼高,由梁柱组成,结构坚固,要使其充分解体势必将增大爆破高度,炸高一高,给高空飞石的防护带来很大因难。

总之,由于主厂房的高度、自重和周围环境的限制,虽然采用了国内先进的控制爆破拆除方法,但对于具体方案的选择还有许多深入考虑的因素,爆破方案的制定原则是以降低触地震动、控制飞石为主,以保护7#机组运行为重点。

(3)爆破拆除的基本形式:

爆破拆除的基本形式为:1#-4#主厂房原地向东倒塌逐段空中解体减少整体塌落对地面冲击力。5#-6#主厂房原地向东北倒塌逐段空中解体减少整体塌落对地面冲击力。参见图1。

三、爆破拆除方案:

1、爆前处理

(1)为减小大楼的触地震动,30米以下的附属部位均用剪刀机或镐头机拆除。

(2)为有利于大楼的坍塌与解体,减少爆破工作量,缩短工期,可对主厂房的墙体进行适当处理,尽可能地掏空,仅留下梁柱板等结构。

(3)在东侧坍塌方向上堆渣3米以上(设置表面起伏的缓冲层),以减小大楼的触地震动。

2、爆破形式

爆破拆除的基本形式为:#1-4#主厂房原地向东倒塌逐段空中解体减少整体塌落对地面冲击力。5#-6#主厂房原地向东北倒塌逐段空中解体减少整体塌落对地面冲击力。参见图1。

3、爆后处理:

立即机械破碎。

4、安全验算

(1)塌落震动

本次爆破关键是要控制塌落震动,对东南侧升压站以及东侧7#机组主厂房的震动速度必须控制允许范围以内(<0.25cm/s),按公式:

触地冲量 I=M×(2gH)1/2 塌落震动 V=0.08×(I1/3/R)1.67

式中:M分段塌落构件质量(kg);R目标点与触地中心的距离(m);H构件重心落差(m);

南侧厂房(12m): V=0.15cm/s

以上计算值均小于允许值,故对升压站以及周边运行机组(设备)是安全的,除此而外仍进一步采取减震措施,即厂房塌落范围堆置若干高低、大小不等的渣堆和草袋起减振作用。在东侧挖减震沟。

(2)最大一次齐爆药量

按公式:

最大一次齐爆药量 Q=(R×(V/K)1/2)3

最近距离取12米计算(实际距离大于此数);最大允许震动速度取3cm/s;经验系数取50。

则Q12=25.4kgTNT当量。(3)爆破震动

按公式:V=K(Q1/3/R)a

式中K为传递介质参数,多层建筑物爆破拆除取32.1。Q为一次最大起爆药量,取10Kg、15kg计算;R为爆破中心至所需保护等效距离,a为衰减参数,取1.54。

距南侧厂房,等效距离取61米计:则V=0.17 cm/s。即对南侧的厂房是安全的。

以上数据是按最保守的方法计算的,爆破引起的震动对南侧保留的7#机组主厂房是安全的,小于其允振速度。(4)飞石计算

在爆破部位用多层麻袋覆盖、竹笆悬挂、铁丝网隔遮挡防护后,飞石可控制在30m以内。

(5)空气冲击波:

由于控制爆破其设计原理是以最大内部作用药包和减弱松动药包原理为基础,炸药能量绝大部分消耗于砼的破碎,加上对爆体防护遮盖其实际数值远低于计算,故不会产生冲击波的危害。

5、爆破安全防护措施

(1)飞石防护形式:

主动防护:钻孔爆破部位采用麻袋包裹及竹笆遮挡再用铁丝网隔贴身包裹。

被动防护:沿南北两侧的保留房的外侧搭设防护架进行遮挡防飞石。保留的升压站处防护:通过搭设高排来防止个别飞石飞入电网区。(2)震动防护措施:

采取柱柱爆破原地坍塌的塌落方式,将主厂房的巨大势能大部分损耗在楼体本身的解体、挤压、破碎过程中,大大减低对地面的冲击动能。

采用适宜的微差爆破延迟时间,逐块分区塌落,以降低分散爆破震动与塌落震动。在倾倒方向铺垫建筑渣土,减小塌落冲击力。(3)粉尘防护措施:

沿东南侧升压站处搭宽3米长50米高25米的钢管架,外罩彩条布。

沿南两侧搭宽2米长100米高15米的防护脚手架,外罩彩条布,爆破时7#机组敞口处加挂帆布。

6、爆破参数设计

(1)爆破切口高度

本大楼承重构件主要为立柱,爆破形式为原地坍塌,所以必须对承重构件进行破坏。待中标后,由厂方提供结构图,再详细计算。

(2)爆破部位装药结构设计

建筑物爆破都是利用炸药爆炸产生的能量破坏结构的承重构件,使结构在自重作用下失稳,并使其在失稳过程中扭曲变形和落地冲击过程中解体。如果全部钻孔爆破的话,则工作量相当大,可根据柱长、所处位置和有无钻孔平台,每根立柱爆破4-6处,由底层向上爆破高度逐渐减少,1-2层立柱的破坏程度是厂房倒塌的关键部位。厂房能否彻底坍塌,内楼梯和电梯的破坏程度至关重要,所以对内楼梯和电梯从一层破坏至4层。

(3)延期时间控制

采用施工安全性较好的非电导爆管起爆系统。因此采用绑扎与连接结合的方法增加起爆的可靠性,即炮孔内填装延期时间较长的半秒延期雷管以起爆乳胶炸药,炮孔内引出的脚线用双雷管绑扎,然后该绑扎雷采用复式导爆管连接网络。做好导爆管网络的防护工作,最后采用导爆管专用起爆器按照预定的起爆顺序击发起爆。

四、爆破拆除施工、安全技术措施:

(1)按爆破工程的结构特点,现场情况,制订施工技术措施;

A、工程安全管理措施

① 按规范设计、施工、按上海市拆房办要求标准化管理。② 搭设临时围档,隔离施工区域。

③ 防护脚手架必须由有资质的专业队伍搭设。

④ 进入现场必须戴安全帽,高空作业正确使用安全带高挂低用。⑤ 张贴醒目安全标语,遵守指挥部相关规定及施工纪律。

⑥ 所有进场施工人员,必须经过三级教育才能上岗,特殊工种如安全员、电工、爆破工等必须持证上岗。

⑦ 实行目标管理,定人定岗,责任分解到班组,责、权、利挂钩,项目经理定期检查落实情况。

⑧ 设专职安全员进行安全检查,发现隐患及时整改。B、爆破预处理施工安全技术措施:

① 爆破切口的预处理部位必须事先由技术人员用粉笔标明范围。② 切割预处理部位自上而下逐层粉碎性拆除。③ 管理人员与工人同步上下班,确保施工时有人监护。④ 大风、大雾、大雨天禁止施工。C、爆破钻孔施工安全技术措施:

① 严格按爆破设计方案进行钻孔,保证孔的质量。② 高空作业要系好安全戴,并高挂低用,确保自身的安全。③ 严格遵守作业时间规定及劳动纪律,中午一律不准喝酒。D、爆破作业施工安全技术措施: ① 严格遵守爆破安全规程。

② 火工品领取、运输、保管、使用严格按照遵守徐州市公安局各项规章制度。③ 装药前设置警戒线,装药现场不得吸烟。

④ 警戒人员加强对警戒点的力度,确保人员、车辆不得进入警戒区内。(2)爆破涉及区域地上、地下设施的安全防护技术措施: A、爆破涉及区域地上设施的安全防护技术措施: ① 在倒塌方向上铺垫3米厚的建筑碎渣,减小塌落冲击力。

② 对厂房实行主动防护:即在楼内各层待爆立柱的爆破部位,包扎麻袋、竹排、铁丝网,以控制爆破飞石。

③ 对临近保护物实行被动防护:即在被动保护建筑物或设施前搭设竹排防护架或挂放大块帆布。

B、爆破涉及区域内地下设施的安全防护措施

① 如主厂房地下有需保护的管线,则可标定位置处铺设一层钢板,防止个别掉渣砸坏地下管线。

(3)周围环境和道路的防护隔离措施:

A、爆前准备时对周围环境和道路的防护隔离措施:

在施工前搭设围档,外罩绿网,封闭施工区,将施工区与周围环境和道路隔离开来,并派人检查,防止无关人员进入。

B、爆前半小时对周围环境和道路的防护隔离措施:

① 爆前两天在有关路口、厂区内外等处广泛张贴《爆破告示》。

② 爆前30分钟实行警戒,各警戒点爆破公司均派警戒员进行警戒(中标后出详细警戒图),爆前30分钟进行清场工作:工地区域内人员、车辆的清场由甲、乙双方负责人员于爆前20分全部清理出场并撤至警戒区以外;厂区外围道路交通和人流疏散请徐州市公安局协助解决。

(4)控制施工噪声、粉尘污染的措施: A、控制施工噪声措施:

施工用的空压机分散使用,比如计划安排四台空压机,则这四台空压机可安置在工地的四个角上。以降低噪音。

预处理和钻孔分开楼层,彼此尽量拉开空间。B、控制粉尘污染的措施:

对施工区域经常进行洒水,并将垃圾及时清扫出去。爆前将大楼内垃圾打扫干净,并对爆破楼层洒水。爆破后立即安排洒水车对路面进行洒水,控制粉尘扩散。沿南北两侧保留房外侧搭设防护脚手架,沿东南侧升压站方向搭25米的高排,用来遮挡爆破粉尘。

(5)施工机械设备、临时用电、拆除物堆场、易燃易爆物品的安全、卫生和防火措施;

施工机械设备按爆破现场布置图放置在指定位置,临时用电由专业电工负责联系,严禁私拉乱接,接线请甲方配合或监督,把好安全关,施工现场指定专人打扫,保证施工区干净卫生,施工现场配备灭火器和水桶(桶内预装满水)并安置在厂房的四角。易燃易爆物品(本工程涉及到的为火工品)按照徐州市公安局规定办理运输、保管、使用手续。

五、安全警戒措施

根据现场周围环境和爆破设计的要求,严密做好爆破安全警戒工作。

1、爆前召开爆破专家评估会

合同签订后,召开主管部门和知名爆破专家参加的专家评估会,在会上介绍爆破方案,由知名爆破专家对方案进行安全评估,会后报徐州市公安局审批。

2、爆破时间:

现定于 年 月 日 午

时进行爆破。

3、指挥部设定

由市公安局、电厂、总包方、爆破公司等负责人组成爆破临时指挥部负责现场指挥。

临时指挥部设在 ;

总指挥:

副总指挥:电厂、总包方、爆破公司等;

爆破临时指挥部成员于爆前30分在指挥部集合。

4、爆前宣传

爆前两天在有工地四周广泛张贴《爆破告示》。

5、警戒范围:警戒范围250米。

(1)、爆破时工地区域内人员、车辆的清场由爆破指挥部负责人员于爆前20分全部清理出场。撤至警戒区以外;警戒区道路交通和人流疏散请市公安局协助。

(2)、在工地四周设置警戒点。各警戒点爆破公司均派警戒员进行警戒;

6、爆破信号:手持式警笛

预备信号:爆前10分钟警戒人员到岗后,发布此信号,警戒人员开始按计划要求实施警戒,并将情况及时向警戒负责人汇报;

起爆信号:经证实警戒工作就绪后,指挥长下令发布此信号,三分钟内即倒计时起爆;

解除警戒信号:爆后我方爆破员检查证实无哑炮后,指挥长下令发布此信号,表明爆破作业结束;在此之前,安全警戒人员应在岗位,其他人员不得进入爆破工地;

7、安全警戒组织管理:

副指挥长:(爆破公司)

警报手:

爆破手:

主要警戒人员:

1号位:*** 2号位:*** 3号位:*** 4号位:*** 5号位:*** 6号位:***

8、警戒示意图(中标后给出详细警戒示意图)

六、关于主厂房倒塌范围及飞石范围的说明:

主厂房爆破时倒塌的范围:

1#-4#主厂房的倒塌范围:东侧约10米,南侧掉碴约3-4米,西侧掉碴约3-4米,北侧掉碴约3-4米。

5#-6#主厂房的倒塌范围:东侧约10米,北侧约8米,西侧掉碴约3-4米,南侧掉碴约3-4米。

能确保周边建筑(设备)运行的生产安全。

主厂房爆破时飞石的范围:

在爆破部位用多层麻袋覆盖、竹笆悬挂、铁丝网隔遮挡防护后,飞石范围:东面约30m,南面约30米,西面约30米,北面约30米。

在靠近南北侧保留房和东南侧升压站处分别搭设防护脚手架和钢管排架,能确保周边建筑(设备)的安全。

#1-6机组主厂房周围环境及倒塌示意图

爆破施工组织

一、爆破指挥部组成

指挥部组织结构

二、施工顺序

2.1主体结构爆破拆除(拆除至正负零)2.2水轮机室拆除 2.3整体基础拆除

三、施工计划

3.1人员组织 3.2机械设备组织 3.3爆破器材组织 3.4警戒组织

四、工期控制及措施

横道图

篇3:排架结构厂房的爆破拆除

1.1 基本体系

单层排架结构的承重体系主要是由横向平面排架和纵向平面排架组成。横向平面排架一般是由若十榀跨度和截面相同的横向柱列和屋架组成, 是厂房的基本承重结构。厂房结构承受的竖向荷载 (结构自重、屋面活荷载和吊车竖向荷载) 及横向水平荷载 (风荷载、吊车横向水平荷载和横向水平地震作用) 等都主要是通过横向平面排架传到基础和地基的。纵向平面排架则是由纵向柱列和柱间支撑、屋架支撑、抗风柱等组成, 其主要作用是保证厂房的纵向刚度和稳定性, 并承受纵向风荷载、吊车纵向水平荷载、纵向水平地震作用等。

1.2 计算方法

目前, 在设计过程中, 为计算方便, 普遍假定各个横向平面排架之间以及各个纵向平面排架之间是互不联系、独立工作的。而且由于厂房一般都较长, 纵向平面排架的柱列较多, 抗侧刚度较大每根柱实际承受的水平力较小, 因此, 往往不进行纵向排架计算而只进行横向排架计算, 可采用的是中国建筑科学研究院开发的PKPM系列软件中的PK软件进行横向排架汁算。建模时考虑以下2个假定条件:

1.2.1 柱下端与基础固接, 上端与屋架交接。屋架简化为刚度无限大的刚性杆, 其变形忽略不计。

1.2.2 不考虑排架之间的空间作用, 即各榀排架之间是独立工

作, 互不联系的平面体系, 因此只需要选取其中任意一榀排架进行计算即可。

1.3 排架柱

单层厂房竖向荷载一般并不太大且混凝土受压承载力较高, 因此宜采用工型柱, 这样做不仅能降低造价还能减轻自重, 对基础的受力有利。排架柱的截面及牛腿尺寸 (含所需埋件等) 均可根据厂房吊车起重量、轨顶标高等按国标定型图合理选用, 不应过大。设计中更重要的工作是确定牛腿、轨顶和柱顶等处的标高, 标高确定的依据是甲方单位提供的将采用的吊车的各项准确参数。一般应保证屋架下铉的最下部位距吊车的最高部位的净空尺寸不小于200毫米。

1.4 抗风柱

抗风柱的主要作用是承受纵向风荷载, 其下端一般做成固端, 上端一般与屋架上弦铰接.抗风柱的柱顶标高应低于屋架上铉中心线5O毫米。设置时应注意必须对应屋架的上弦节点位置。不可随意设置。若是与屋架下弦连接, 则屋架相应位置须设置下弦横向水平支撑。抗风柱与排架柱均宜预制, 柱脚采用插入现浇基础杯口。

1.5 支撑设置

一般端跨需设置屋架上下弦支撑和垂直支撑, 仅设上柱支撑。在间距不超过66米的中部跨, 需设置上下柱柱问支撑。当单元长度超过66米时, 尚应在中部柱问支撑上部设置屋架垂直支撑。对标准模数厂房, 可直接按网集设置。

1.6 墙体与柱 (抗风柱) 的拉结

应在墙体不同高度设置3-5道闭合圈梁并按构造要求与柱或屋面板拉结。一般屋盖处需设置一道, 其余圈梁应尽可能与门窗过梁、连梁结合起来, 使一种梁能起到多重作用, 以节约材料、方便施工。在抗震条件下, 还应沿柱高设置8@500的拉结筋与墙体拉结。

2 大型工业厂房排架结构设计的实例分析

某热力站厂房为地面式厂房, 主厂房 (包括安装问) 总长112.8m, 其中安装间长32.1m, 宽24m, 主厂房内设4台水轮发电机组, 机组间距为19.05m, 主厂房最大高度 (主机间) 46.43m。发电机层高程为1289.02m, 水轮机层高程为1280.6Om, 厂房底板高程1262.91m。

该发电厂房为排架结构, 排架应具有必要的抗震承载力、刚度、稳定性、延性及耗能等方面的性能, 主要耗能构件应有较高的延性和适当刚度, 承受竖向荷载的主要构件不宜作为主要耗能构件。

2.1 排架布置根据机组尺寸确定

主机间机组间距19.05m, 除1机组段长23.5m外, 其余机组段均为19m。根据设备布置要求, 确定厂房上游侧宽15m, 下游侧10.5m, 共4台机, 2, 3, 4号机机组间距相同, 1号机不一样;每台机组段设置1条伸缩缝, 每个机组段布置3榀排架, 因此在伸缩缝间左、右两边各设置1个排架柱, 形成双柱形式, 主机间排架柱间距为8.95m与4.5m两种;柱断面下柱为1.1m×2.2m, 上柱为1.1m×1.4m, 抗风柱断面0.5m×0.7m, B轴砌体填充墙内设构造柱, 断面0.3m×0.3m, 连系梁尺寸为b×h=0.7m×1.1m, 扁梁尺寸为b×h=0.8m×0.3m。安装间排架柱间距为7.75m, 柱断面下柱为1.1m×2.2m, 上柱为1.1m×1.4m, 抗风柱断面为0.5m×0.7m, B轴砌体填充墙内设构造柱, 断面0.3m×0.3m, 连系粱尺寸为b×h=0.7m×1.1m, 扁梁尺寸为b×h=0.8m×0.3m, 排架顶部横杆系钢屋架下弦杆。

2.2 排架简化计算

2.2.1 横向平面排架:

计算中、边排架, 钢网架视为两端铰接杆件, 只传递轴力。排架柱底部, 主机间固定在高程1272.20m和1280.60m大体积混疑土上, 安装固定在高程1289.02m上, 造独立基础。排架上、下柱为变截面, 内力计算时考虑上柱对下柱的偏心影响。

2.2.2 纵向平面排架:

主机间取1个机组段, 安装间取整个为计算单元, 主要计算纵向连系粱。

2.3 参数设置

地震设计烈度8°, 且只考虑水平地震荷载, 排架结构按2级建筑物设计, 排架结构首先进行刚度验算, 然后进行构件强度计算, 温度荷载:不考虑内外温差的影响。

2.4 荷载及组合

主厂房排架主要承受屋盖系统的重量和吊车荷载, 还有发电机层, 水轮机层楼板及纵向连系梁 (承重墙梁) 的重量。

2.4.1 恒荷载

自重A1:包括 (防水层+找平层+保温层+找坡层+屋面板+屋架) ;砖墙重A2:主厂房纵向连系梁梁底无填充墙砌筑;发电机层和水轮机层板梁自重传来的荷载A3 (安装问只有发电机层板梁自重传来的荷载A3) ;吊车梁自重A41

2.4.2 活荷载

屋面均布活荷载包括上人荷载B1;屋面雪荷载B2;雪荷载:Sk=μr×S。

式中S为雪荷载标准值, kN/m2

μr为屋面积雪分布系数

S。为基本雪压, kN/m2

发电机层和水轮机层板梁传来的活荷载B3 (安装间只有发电机层板梁传来的荷载B3) ;吊车满载时的轮压B4;吊车横向水平荷载B5;吊车竖向荷载B6;风荷载B7;地震荷载C;设计烈度8°, 场地类型I类, 效应调整系数1.35, 剪力和弯矩增大系数2.5。

基本组合:A1+A2+A3+A4+B1 (或B2) +B3+B4+B5+B7

特殊组合:A1+A2+A3+A4+B1 (或B2) +B3+B4+B5+B7+C

3 结束语

综上所述, 对于这种结构形式目前没有规范依据, 设计者只能通过自己的经验来进行设计, 如对屋面钢梁的挠度限制。在建立计算模型时, 应该整体建模, 以考虑钢梁同混凝土框排架的整体作用;要做到分析模型与具体的连接构造处理相统一。只有做到理论与实际的统一, 才能保证设计成果的安全可靠

摘要:随着现代经济发展, 大型工业企业为适应市场竞争, 要不断进行产品结构调整。厂房要承受吊车、动力机械等动力荷载, 为提高生产效率, 需要对原有厂房排架结构进行优化设计。本文通过分析大型排架结构工业厂房的设计要点, 以某热力站为例, 对排架结构的设计问题进行详细分析。以期通过本文的阐述优化工业厂房排架结构设计, 同时, 为设计人员提供理论参考。

关键词:排架结构,工业厂房,设计

参考文献

[1]GB50017-2003钢结构设计规范[S].

[2]CECS102:2002门式刚架轻型房屋钢结构技术规程[S].

篇4:排架结构厂房的爆破拆除

【关键词】混凝土;排架柱;加固;问题;设计研究

厂房排架柱是工业厂房最重要的承重构件,在工业生产中起着至关重要的作用。到目前为止,大多数工业厂房架柱采用预制吊架的方式。然而一些工业为了节省生产成本,甚至偷工减料,使得排架柱不够牢固,隐藏着潜在的风险。鉴于此种现象,必须加强工业厂房的混凝土排架的加固设计,最终确保工业正常生产,保障工作人员的生命安全以及财产安全。下面对混凝土排架的加固设计进行详细阐述:

1.分析混凝土排架柱存在的问题

2.维修加固方案设计

根据现场勘探,在不影响生产的前提之下进行维修加固,对柱下独立基础以及基础梁进行探查,按照《建筑抗震加固技术规程》以及《混凝土结构加固设计规范》设计维修加固方案。首先,对已破坏的钢筋混凝土排架柱进行包钢加固,按照《混凝土结构加固设计规范》的相关要求,对原有柱子的受力进行重新分析以及计算钢材的面积;然后选择合适的型材,另外在柱下段进行外包混凝土,如下图2所示。在实际的工程中,根据以下公式以及门式钢架的支座反力进而计算出螺栓的个数。该公式为:T=Fxe1+Fye2,Nix=Fx/n+Txi/(xi+yi),Niy=Fy/n+Tyi/(xi+yi),Ni=≤N≤NVMb,根据此公式计算出该排架柱需要5个螺栓。

3.以工程概况分析混凝土排架柱加固设计

3.1某工程概况

在改建之前经过现场测试,通过现场监测结果表明:该厂房的结果布置、平面尺寸与原有的设计相符,同时屋架、托架的混凝土设计标号均符合国家标准,现场所采用回弹法对屋架以及托架的混凝土强度进行详细测试,采用取芯法对柱的混凝土进行相关测试,并用其强度修正了龄期对回弹法所测得的强度的影响,通过结果表明托架、柱子以及屋架的混凝土要求基本都符合原设计要求,但是独立基础的承载力以及配筋不满足要求,加上当时设计规范的要求比较低,厂房的支撑布置较为简单,不符合现行规范对支撑的要求。还有一部分节点的连接钢板锈蚀比较严重,并不能够较好的起到连接作用。由于产房的整体刚度相对较小,整体性能比较差,厂房结构偏小,因此,抗震能力较差。

3.2结构加固设计

该厂房混凝土排架的加固设计从基本加固、排架柱加固以及支撑系统加固三方面来探讨:

首先,基本加固。针对地基承载力要求以及控制竖向不均匀的沉降,采用锚杆桩进行加固处理,在每个基础上都另加四根。在进行独立基础混凝土配筋验算时,根据改建后的独立基础天然地基的不足部位均由锚杆静压桩来承担。通过锚杆验算结果表明基础长向配筋不足,而短向配筋满足设计要求,因此,其加固措施为:将各个边均外扩三百毫米,同时将基础厚度均增加五百毫米,如下图4所示。根据JCCAD对加固后的基础进行沉降计算,独立基础最大计算沉降量为60毫米,计算结果满足相关规范对单层排架结构沉降量小于200毫米的要求。

另外一方面,采用JCCAD对加固之后的基础进行沉降计算,将独立基础最大计算沉降量设定为六十毫米,满足单层排架结构基础中心计算沉降量不超过210-240毫米的规范要求。对于边桩基础情况以及中柱类似,采取同样的办法进行加固。

再次,支撑系统加固。支撑系统分为屋面支撑以及柱间支撑,对于屋面支撑布置较为简陋,在上弦中设一道纵向系杆,下弦各个跨中设一道纵向系杆。根据现行抗震规范重新布置,其具体布置措施为:在现行厂房中各增设一道上弦横向水平进行支撑,同时在厂房单元两端以及中部的屋架增设一道垂直支撑,进而加固。对于柱间支撑,由于原厂房在中部设置上下柱进行支撑,两端设有上柱支撑,同时柱间支撑采用交叉式角钢,在下柱根据柱的宽度,设置二片支撑,最终满足相关设计要求。

最后,托架加固。经过预应力混凝土屋架以及托架验算,对于符合改建以及抗震设防要求,对于裂缝露筋采用环氧树脂来进行封闭以及修整,并且对所有的连接节点进行全面检查修补以及调换连接件,进而加强连接节点的整体性质,并且做好构件的防腐处理,最终延长构件使用寿命。

3.3加固设计中遇到的问题

本次加固工程采用粘钢加固法以及植筋施工方法,其加固效果主要是取决于粘结施工质量以及植筋施工质量。本次结构加固按照下列工艺流程:表面处理、配胶、涂敷胶以及粘胶、固定加压以及检验等。其中表面处理为固构件结合面处理以及钢板结合面进行处理,同时也是粘钢在加固施工后最为关键的工序。值得注意的是粘钢加工施工中温度不宜超过六十摄氏度,其相对湿度也不应大于百分之七十,否则应采取相关措施。另外,需要注意的是钢筋锚固段应进行除锈,在固化完成之前,应按照厂家提供的养护方式进行适当固化。在结构使用期间,应重视钢材的防锈处理,应定期对其进行维护以及检修,及时发现问题,采取针对性措施进行处理。

4.结束语

长期以来,在原有的旧工业厂房改造中,吊车改造以及排架柱的加固处理是比较常见的。对于排架柱的加固设计,最大的难点在于牛腿部位的处理,在此加固工程中,吊车改造就采用了牛腿侧面锚固门式钢架的加固方法。综上所述,本文首先分析了旧厂房中混凝土排架柱通常所存在的病害,进而通过某工程为例进行了相关设计,该工程经过加固设计,取得较好的实践效果,完全满足了调整之后的运营要求,经过几年的使用,保证了该厂房的正常使用以及后续的使用年限,大大的减少了建设单位的损失,同时排架柱稳定之后也减少了后期的维修成本,保证工业的正常生产,确保了工作人员的生命安全以及国家、企业的财产安全。 [科]

【参考文献】

[1]刘凌云.某酸洗车间混凝土排架结构加固设计[J].四川建筑科学研究,2012,38(1):89-91.

[2]赵奋云.某厂房钢筋混凝土排架柱加固设计[J].科技创新导报,2012,(19):53-53,55.

[3]周昌农,储海峰.某钢筋混凝土排架厂房的维修加固设计和施工[J].工程建设与设计,2011,(12):59-60,64.

[4]张莉.浅谈钢筋混凝土房屋抗震加固技术[J].城市建设,2010,(21):312.

[5]田正宏,沈荣林.混凝土柱头裂缝的分析和加固处理[J].建筑技术,2003,34(6):437-438.

篇5:钢结构厂房拆除合同

承包方:

经双方协商一致,特签本合同以资共同遵守。

第一条 工程概况:

一、工程名称:

二、工程地点:

三、承包内容:见付图

四、承包形式:承包方现金支付、拆除建筑物的金属类归承包方。

五、拆除工程总价款_____元(大写____________)

第二条 工程期限为_____天自_____年___月___日开工至_____年 ___月___日。

工程款与支付:按双方约定的进度支付

甲方应配合乙方的拆除工作,提供水电不的设置障碍。乙方负责工程拆除期间,所发生的安全事故由乙方负责。乙方只负责拆除建筑物,建筑物的垃圾乙方不负责清运。双方不得违约,如一方违约就要承担违约所带来的经济损 失。

本合同一式贰份,甲乙双方各执一份,未尽事宜由双方共 同另行商议。

甲方(公章): 乙方(公章):

地址: 地址:

法定代表人: 法定代表人:

篇6:废钢结构厂房拆除协议合同书

甲方;

乙方;

依照《中华人民共和国合同法》.《中华人民共和国建筑法》及其他有关法律.行政法规.遵循平等.自愿.公平和诚实信用的原则,双方于新鹰卫浴厂内就本厂房拆除事项协商一致,订立本协议合同。

一.拆除内容

今有新鹰卫浴有限公司厂内部分(钢结构)需拆除.,现把钢结构的拆除承包给乙方。乙方负责对厂房钢结构进行解体落地,并负责建筑垃圾材料的清运,现场清理干净到地面。乙方必须完成该项目的所有的工作内容,并符合国家规范要求。

二.拆除价格

经双方协商乙方付给甲方按

元每平米.按实际厂房量计算,结算为合同签订之日,开始拆除之前一次付清。本价款已综合考虑所有乙方应得废旧材料价值.拆除耗费人工费.运费.材料费.设备费及所有与清运垃圾相关的城管.环卫.垃圾填埋.弃土场等相关费用,同时包括因本工程安全事故对甲方及第三方的责任赔偿金。乙方承诺按合同要求完成拆除工程,不再收取与拆除有关的费用。

三.付款方式

双方对现场数量核对后,乙方一次性付给甲方该厂房的全部金额后,开始拆除。四.施工日期

按甲方和厂方的要求严格遵守国家有关安全生产施工条件下进行施工日期设定。乙方必须有足够的专业人员和相关安全设备进场施工,并在日前完成所有的拆除内容。五.资格要求

乙方必须具备建筑物(钢结构)拆除资质,并提供相关证书的复印件,并加盖单位紅章。进场人员必须持上岗证.操作证.安全带.劳保鞋等安全防护用品,并持证上岗。设备和车辆严格遵守国家主管部门的有关规定。六.安全生产

乙方负责拆除现场安全管理。如出现安全事故一切责任都由乙方自行承担,甲方概不负责。对施工中发现的违反安全生产条例的违法.违章操作,应立即停工整改,安全教育后方可施工。

七违约条款.乙方在拆除过程中出现违反本合同条款内容,经三次告知不能改正.并对甲方造成严重损失的,视为实质性违约,合同自动终止,乙方失去拆除资格,不得向甲方索赔。乙方在施工中造成安全事故的,应立即停止施工。如不能及时妥善处理完毕,则合同自动终止,所有责任由乙方负责,乙方失去拆除资格,不得向甲方索赔。

八.其他

本合同一式四份,双方各执两份,自签订之日起生效。拆除工作完成后失效,未及事宜协商解决。

甲方代表;

乙方代表;

****年**月**日

篇7:排架结构厂房的爆破拆除

在经济全球化趋势的影响下,我国工业化进程不断加快,工业建设得到了大力的发展,工业厂房数量也不断增多,因此提高工业厂房现浇排架柱结构的施工技术就显得尤为重要。通过使用新型技术,不仅能够有效降低工程造价成本,还能够提高整体的工厂整体的抗争能力和安全性,由此可见,提高工业厂房现浇排架柱结构的施工技术水平和质量在整个工业厂房建设中是十分重要的。本文就对工业厂房现浇排架柱结构的施工技术进行深入的分析和探讨,从而针对存在的问题,寻找积极有效的解决办法,提高我国工业厂房现浇排架柱结构的施工技术的质量和水平[2]。

1 目前工业厂房现浇排架柱结构的施工主要方法

1.1 钢筋施工方法

现阶段,有很多工业厂房建设都采用钢筋施工方法,使用高强度的滚轧机械技术,此技术是其中强度最高的使用方法之一。钢筋施工方法具有高强度、稳定性强、适应性强、延长性强、便于检测和携带等特点,而且施工现场和作业场地较为简单,安全质量可靠,也逐渐满足了低碳经济环保材料的要求。工业厂房现浇排架柱结构的施工技术主要使用钢筋施工方法,将钢筋螺纹、螺纹外相连接,从而提高钢筋和接套的衔接度,然后将钢筋与轴线相连接,当完成接头后才能将套筒中央固定。但是在施工的过程中应该注意的是将完整的丝扣线外露,进行标记,从而检查套筒的丝线长度是否满足钢筋施工的要求[3]。在进行钢筋捆绑的时候,施工人员要找到专业的钢筋进行放大,按照其实际尺寸进行绑扎,经过仔细的研究,才能将锚放入现浇排架柱结构中,分别从横向和纵向两个方向进行捆绑。每根钢筋之间的距离、位置都要经过准确的计算,只有这样才能保证工业厂房现浇排架柱结构的安全性,从而确保施工人员的生命健康。

1.2 模板施工方法

模板施工方法主要是利用多层模板制作成混凝土模具,当柱角和梁底成为直角的时候才能进行安全的施工,然后在柱底采用气钉枪进行安装,在施工的过程中不能用铁钉直接钉入模板,这样会导致施工效果差,不能保证混凝土柱的棱角分明。在钢筋进行捆绑之前,要用新型技术将模板进行修剪和完善,将其中的凹陷部分、拼接部分都制度整齐,在使用双面胶封住,对缺口处进行堵塞,在确保模板不能够漏浆的情况下,节约建筑成本。在进行模板施工的过程中还需要格外注意以下几个方面:①建筑的多层模板应该在施工作业现场前提前加工成现成的模具,在施工工作现成进行组合,将模板进行吊装就位,利用钢筋管道做好内外支撑工作,在进行安装的过程中,要始终保持安装角度为90度的直角,此外还需要水平尺、测角仪、线锤等测量工具。②在模具的背面要先使用方料进行压刨,在保证整个模板前后厚度相同时,才能够使用正常规格的型号[4]。③在现浇排架柱结构周围还要使用成型的固定模板,每个开口处都要进行仔细的缝合,而且必须一致,只有这样才能确保模板加工的完整性,使其达到施工的质量要求。

2 工业厂房现浇排架柱结构的施工技术应用的具体实例

天工钢结构有限公司,主要包括了钢结构工程、幕墙工程、网架工程以及防水工程等几部分,其中建造的钢结构厂房,工业厂房厂房总长150.54m,宽99m,建筑面积为15000m2,跨度33m,3跨连续,柱距6m,柱顶标高9m,为独立的钢筋混凝土C20柱基,C30现浇钢筋混凝土排架结构,工程类别为一类一级,抗震要求按7度设防,抗震等级为三级。采用彩钢屋面,铝合金窗和金属卷帘门,外墙装饰为面砖。

基于业主要求,结合现场施工条件,该厂房采用现浇排架柱施工技术进行修建施工,整套工艺包含现浇排架柱的侧压力计算、模板的设计、柱排架的搭设、柱脚施工以及柱体混凝土浇筑等工序。具体的技术要求和关键工序的技术实践详见下文:

2.1 技术要求

2.1.1 提高预埋件安装技术水平

在进行预埋件安装的过程中,第一步就是确定埋件的数量和具体的规格以及埋件的位置,提高埋件的质量和水平,检测其质量是否过关,一旦发现不合理的埋件情况发生,就要严格禁止使用,进行更改和管理直到检测合理后才能通过验收使用[6]。埋件一般使用固定的型号为M8的方式进行固定,在螺旋管固定在相应的模板上,其中埋件的位置一定要准确,使其紧密和模板贴合,而且不能钻的过大,不然会出现漏浆的现象。

2.1.2 提高混凝土建设质量和水平

工业厂房现浇排架柱结构的施工一般要求使用清水的混凝土标准进行加工,这就对混凝土材料的质量提出了很高的要求,一般情况下,通常使用酸盐水泥进行搅拌和加工,利用清水将其表明的尘埃和多余的泥土全部清理干净,这样能提高混凝土的利用率。与此同时,施工单位还应该更新混凝土使用方法和技术,采用新型的双掺技术,将粉煤灰与减水剂二者相融合,从而提高水泥的使用效率,改善混凝土的性能,真正做到防止混泥土出现开裂的情况。在进行混凝土浇筑过程中,还应该对工业厂房现浇排架柱结构进行严格的测量和控制,在柱模具上做好标记,从而减少混凝土对模板产生的压力。

2.1.3 提高施工人员自身素质和专业化水平

传统的工业厂房现浇排架柱结构的施工技术以及不能满足现代社会发展的需求,因此施工管理者应该制定出一整套详细科学的施工方案,提高工业厂房现浇排架柱结构的施工技术质量和水平。施工单位要组织对工业厂房现浇排架柱结构施工人员进行再培训,安排专业的人员进行学习,提高其专业知识能力和水平,要建立健全管理体系和奖励制度,对工作认真负责的员工给予一定的物质奖励,使其明确自身的责任感和主人翁地位。施工人员作为整个工程的核心和关键,对施工流程十分熟悉,因此提高施工人员自身素质和专业化知识水平显得尤为重要,施工人员自身也要努力转变思想,摒弃过去传统单一的施工理念,开拓创新、与时俱进,在实践的基础上创新,在创新的基础上实践,从而促进我国工业厂房建设事业的稳步发展[7]。

2.2 关键工序的技术措施

本文的研究重点是现浇排架柱结构的施工技术,故现浇排架柱的侧压力计算、模板设计等前期计算程序不再本文中进行详细解析,下文将就柱排架的搭设、柱脚施工以及柱体混凝土浇筑的施工技术进行重点研究。

2.2.1 柱排架的搭设

用Ф48钢管沿排架方向搭设支撑操作架,其宽度应考虑山墙和外墙的砌筑架兼用。立杆间距为2m,大横杆间距为1.8m,双排架用短钢管连在一起,短钢管(小横杆)间距为2m。具体布置见图1。

2.2.2 柱脚的处理

①放线。在基础(胖柱)顶面的墙基上放出纵横的轴线,并把50cm水平控制线抄测在柱子主筋上;

②做柱脚墩。根据放好的轴线,检查所有框架柱的主筋是否有偏移的现象,有位移时先把主筋校正,然后在柱子的底部用同一强度等级(C30)的细石混凝土人工打磨成一个柱墩,柱墩截面尺寸即是柱子的截面尺寸,高度10cm(调整柱子主筋后,重新抄测50cm水平线),俟柱墩混凝土有一定强度后,支模时把柱模板卡在柱墩上,模板底部离基础面5cm,用一定强度砂浆将柱模底部填注密实。亦可在钢筋的主筋上焊一个“井”字型支架,支架与柱截面尺寸一样,支模时将模板卡在“井”字架上,从而可以保证模板尺寸和位置的准确,并保证柱模底部不漏浆,见图2。

2.2.3 柱体混凝土的浇筑

由于排架柱施工缝留牛腿面,一次浇筑高度达6.15m,经施工项目部讨论研究,决定采用商品混凝土,由汽车泵送混凝土的浇筑方案,以解决柱垂直运输的问题。在实际施工中,先用高一级号(C35)砂浆浇灌5~10cm厚作柱底部处理,以便于上、下层混凝土的结合,然后分层限速浇灌混凝土。在浇筑混凝土过程中,随时检查模板的变形情况,做到发现问题及时纠正。

3 结束语

上文所研究的工业厂房钢结构现浇排架施工,工后拆模成型效果良好。经检测,平整度、柱的垂直度均达到规范要求,混凝土柱四角无明显漏浆现象,混凝土表面无孔洞、无蜂窝和麻面现象存在,基本上达到了工业厂房现浇排架柱结构的施工要求。

综上所述,工业的发展在整个社会主义市场经济中占有很大的份额,是国民经济的重要组成部分,随着我国工业化进行不断加快,提高工业厂房现浇排架柱结构的施工技术是当前工业加工亟待解决的首要问题。这就需要施工企业清楚的认识到工业厂房现浇排架柱结构的施工技术在整个施工过程中发挥的重要性,通过提高预埋件安装技术水平、提高混凝土建设质量和水平、提高施工人员自身素质和专业化水平等方法,实现施工单位经济效益和社会效益的做大化。总之,提高工业厂房现浇排架柱结构的施工技术水平工作任重而道远,需要党和国家、施工单位以及施工技术工作人员三者的共同努力,只有这样才能促进我国工业又好又快发展!

摘要:近年来,随着我国社会主义市场经济的快速发展,人们生活质量和水平的不断提高,对工业厂房施工技术也提出了更高的要求。工业厂房现浇排架柱结构是整个工业厂房的重要组成部分,在其中发挥了承重的重要作用,由于现浇排架柱结构自身的总柱体长度较宽、身长较长因此施工难度大,这就要求施工单位要提高施工技术水平,使用先进的技术,采用新型实用材料,只有这样才能确保工业厂房的安全性[1]。本文针对现阶段我国工业厂房现浇排架柱结构的施工技术的现状以及在施工过程中存在的问题,提出几点有效的措施和建议,从而提高我国工业厂房的整体建设质量和水平,为工作工人营造一个安全、舒适的工作环境,优化我国工业厂房现浇排架柱结构的施工效果。

关键词:工业厂房,现浇排架柱结构,施工技术,工程质量,有效策略

参考文献

[1]邓义高.工业厂房地基基础与桩基础土建施工技术初探[J].大陆桥视野(下半月),2011(12):7-9.

[2]王大超,陈国辉.工业厂房地基基础与桩基础土建施工技术[J].民营科技,2011(7):27-28.

[3]刘晓斌.工业厂房地基基础与桩基础土建施工技术探讨[J].城市建设理论研究(电子版),2012(3):99-100.

[4]梁照云.工业厂房地基基础施工技术与加固技术的研究[J].中小企业管理与科技,2010(16):20-21.

[5]王维建.工业厂房地基基础与桩基础土建施工技术探讨[J].黑龙江科技信息,2010(16):70-71.

[6]王如华,祝家华,张星.工业厂房地基基础与桩基础土建施工技术探讨[J].中小企业管理与科技,2010(3):13-l5.

篇8:排架结构厂房的爆破拆除

虽然近年来全世界都在大力推进太阳能、风能等清洁能源, 但是就我国目前实际情况来看, 火电装机总容量依旧牢牢地占据了我国电力总装装机容量的73%左右, 而且其发电量与我国总发电量相比, 更是占据着超过80%比例。火力发电厂仍是我国目前电力能源的主要供给者, 其主厂房框排架结构的安全性更是电力能源正常供给的重要保障, 这就对火电厂主厂房结构的抗震性能有着较高的要求[1~3]。

火电厂主厂房由于涉及煤仓间、除氧间、锅炉房及汽机房等诸多功能间, 且其各功能间对生产空间要求的差异性又较大, 使得主厂房形成了排架和框架繁杂交织的框排架结构体系。框排架结构体系由于其复杂的结构形式和差异化的设备布置, 使得其刚度和质量分布极为不均匀, 荷载传递机理和线路模糊, 结构整体性能并不良好, 从而使得此结构体系在抗震性能上存在着较大的问题。

防屈曲支撑 (buckling restrained brace, BRB) 是一种能够给结构提供一定的侧向刚度, 并能够地震作用下为结构耗能减震的构件。既有的试验结果表明, BRB能够有效地提高结构的承载能力和抗震性能, 且其本身所具有的工厂化预制的特点, 使得其在施工成本和速度上具有无可比拟的优势。目前, 各国学者对BRB在钢结构框架中的应用已进行了较多的研究, 但是对于其在混凝土框排架结构上的应用研究较少, 因此有必要开展BRB对火电主厂房框排架结构抗震性能作用的研究[4,5]。

2 有限元模型

2.1 工程概况

此处以某火电厂为工程实例, 主厂房根据实际需要, 为现浇钢筋混凝土框排架结构体系, 汽机房、除氧间和煤仓间分别沿横向布置, 横向跨度分别为33m、11m和14m, 结构纵向立柱间距为10m, 结构平面布置图如图1 所示。厂房各区间根据具体要求的不同, 在竖向上分成了不同的层数。实际工程的设计使用年限为50a, 厂房所在区域的场地类别为Ⅲ类, 基本地震烈度等级为7 度, 电厂主厂房结构抗震设计等级为1 级。

我国一些钢筋混凝土框排架结构形式的电厂在地震中发生了倒塌, 使得此区域范围内的电力资源供应发生了中断, 从而造成了一些不可挽回的经济损失, 例如土河电厂等火力发电厂地震倒塌事故等[6,7], 之后我国科研工作者开始对火电厂混凝土框排架结构体系的抗震特性展开了一系列的研究。本文拟以某实际工程中的火电厂混凝土框排架结构体系为背景, 采用ABAQUS软件对是否添加BRB支撑对结构抗震性能的影响进行对比分析。

2.2 原型结构有限元模型

采用ABAQUS软件对上述原型结构进行建模分析, 为了精确地分析主体结构在地震作用下的受力性能, 建模过程中对结构主体采用Solid单元, 钢筋采用Truss单元, 将钢筋使用嵌入混凝土的方式来考虑两者之间的连接, 主体结构混凝土等级为C50, 结构整体有限元模型如图2 所示。

2.3 BRB改造后结构有限元模型

BRB充分利用了金属材料优良的耗能性能, 它是一种在外部荷载轴向拉压作用时都能发生屈服, 但是却不发生弯曲的结构构件。BRB能够与结构体系在地震作用中相互协调共同工作, 通过发挥自身耗能的特性, 减小地震荷载对主体结构造成的损伤, 从而达到保护主体结构的最终目的。

本文为了研究BRB对电厂主厂房框排架结构抗震性能的影响, 此处以上述实际工程为背景, 对各层框排架沿横向布设一定数量的BRB, 其中BRB与主体结构采用绑定的方式进行考虑, 添加BRB的电厂框排架机构体系整体模型如图3 所示。

2.4 地震波

选用宁河天津波南北向波作为加载的地震波, 持续时间为15s, 依据《建筑抗震设计规范》 (GB50011—2010) 的规定, 对加载的地震最大幅值进行一定程度的调整, 调整后的多遇地震加速度时程曲线如图4 所示。

3 数值分析结果

3.1 结构动力特性分析

通常在进行框排架结构体系设计计算时, 较多的采用简化计算的方法将其视为平面问题进行考虑, 本文为了更为准确地分析添加BRB前后框排架结构体系的动力特性, 选用了三维空间模型进行模拟分析, 分析结果如图5 和图6 所示。

从电厂主厂房框排架结构的模态分析结果可以看出, 在添加BRB前后, 结构的第一振型均为纵向的平动, 但是由于BRB的存在, 还是从一定程度上增加了结构的纵向刚度, 其纵向移动程度有一定程度的减小, 这个将在3.2 节的分析中更为明显。在原型结构的第二阵型中呈现出扭转的状态, 而在添加BRB之后的结构, 其第二阵型则主要体现在跨度较大的汽机房顶层楼板中, 说明BRB的存在, 对于主体结构的柱和梁体有着较好的保护作用。在添加BRB前后结构的第三振型的差异与第二振型类似, 原型结构在第三振型中, 各层的错动较大, 添加BRB之后, 结构的柱梁受力状态良好, 其主要振型为跨度较大的汽机房2 层楼板中。

3.2 结构动力反应分析

此处以图1 中 (1) 轴上各楼层在地震作用中的位移为例, 对添加BRB前后结构的地震动力反应情况进行详细说明, 以便更好地说明BRB对结构抗震性能的作用。图7 和图8 分别为在添加BRB前后, 其 (1) 轴上各楼层在宁河天津波南北向地震波作用下的位移时程曲线。从图中可以看出, 原型结构各层之间的位移并不协调, 相互之间的错动较为明显, 而添加BRB之后, 结构各层间的位移情况较为协调和一致, 这说明BRB对增加结构的整体性是有利的。

基于上述位移时程曲线, 将各层的正向和反向最大位移沿高度进行曲线拟合, 即可得到在添加BRB前后结构各层最大位移的协调情况, 如图9所示。

从图9 中可以看出, 在添加BRB后, 结构各层的正反向位移均有不同程度的减小;而且原结构各层之间存在着较大的位移错动, 各层之间位移差距较大, 而在添加BRB之后, 各层之间的位移较为协调。从上述分析可以看出, BRB对结构整体受力性能是有利的。

4 结论

基于ABAQUS软件, 对是否添加BRB的电厂主厂房框排架结构体系进行了动力分析, 得到了以下主要结论:

1) 框排架结构在添加BRB之后, 能够有效地消除结构在地震作用中各层之间的扭转振型, 提高结构的整体性;

2) 未添加BRB的框排架结构在地震中, 各层的位移并不协调, BRB的存在能够使得结构各层间的位移情况较为协调和一致;

3) 由于BRB的耗能和对结构刚度的提高, 从而减小了框排架结构各层的最大位移。

摘要:针对我国现阶段火电厂房中较常用的框排架结构体系进行了动力分析, 以某实际工程为背景, 基于ABAQUS软件研究了防屈曲支撑对框排架结构抗震性能的影响。研究结果表明:BRB能够有效地消除结构在地震作用中各层之间的扭转振型和位移不协调, 减小框排架结构各层的位移, 提高结构的整体性。

关键词:防屈曲支撑,火电厂,框排架结构,抗震性能

参考文献

[1]塔拉, 敖日格勒, 张磊.电厂总平面布置中的厂前区景观设计--以柬埔寨西哈努克港3×135MW燃煤电厂为例[J].工程建设与设计, 2012 (10) :66-69.

[2]张玉超, 王长山.某大型火力发电厂主厂房抗震性能分析[J].世界地震工程, 2015, 31 (1) :134-138.

[3]邵力群, 李辉, 陈文元.5.12汶川大地震中钢筋混凝土框、排架房屋震害现象的调查分析[J].工业建筑, 2009, 39 (1) :20-24.

[4]胡楚衡, 高向宇, 顾炉忠.防屈曲支撑混凝土框架抗震性能非线性有限元分析[J].工程抗震与加固改造, 2012, 34 (3) :103-107.

[5]吴克川, 陶忠, 宫海, 等.钢筋混凝土框架结构防屈曲支撑加固振动台试验研究[J].建筑结构学报, 2015, 36 (9) :18-28.

[6]梁炯丰.大型火电厂钢结构主厂房框排架结构抗震性能及设计方法研究[D].西安:西安建筑科技大学, 2013.

篇9:排架结构厂房的爆破拆除

混凝土浇筑于钢管内而形成的由混凝土和钢管组成的组合构件就是所谓的钢管混凝土, 是由非金属混凝土和金属钢所组成的复合型材料;这种组合构件和复合型材料也就决定了钢管混凝土的工作原理, 金属钢管对内部浇筑的非金属混凝土施加了套力, 无形中提高了混凝土的强度和韧性, 同时也提高了整体组合的稳定性, 稳定性能好坏也影响着抗震心能。

1.1 承载能力强

大量实验研究表明, 由于钢管的材料、结构受到的局限较大, 导致钢管的伸屈强度得不到较好的、充分的发挥;因此, 钢管的稳定结构仅仅由钢管壁维持, 所以, 钢管的承载能力仅仅有钢材理论承载能力的1/3~1/5。

将混凝土浇筑于钢管之后, 钢管受到内部混凝土的支撑力, 有效地避免和减缓了钢管壁的屈服, 而钢管也对内部浇筑的混凝土施加了套力, 混凝土受到轴心压力, 进而也减缓了混凝土的纵向开裂;这两种材料组合, 相互弥补不足之后, 这种金属和非金属复合型材料的性能得到了较好的发挥, 因此决定了钢管混凝土承载能力强的特点。

1.2 韧性及塑性好

大量实验研究发现, 混凝土的脆性是混凝土材料韧性及塑性的最大缺点, 因此混凝土脆性制约了混凝土在工程中的使用;但将混凝土注入钢管之后, 钢管对混凝土施加套力, 混凝土单独使用时的脆性缺点在钢管施加的套力下得以改变, 由于混凝土受三向应力的作用, 混凝土的韧性和塑性得以大大提高, 同时决定了钢管混凝土韧性好、塑性好的特点。韧性好、塑性好, 也能提高钢管混凝土的抗震性能。

1.3 施工方便

多次对比钢筋混凝土和钢管混凝土试验表明, 钢筋混凝土需要较大的实施场地, 需要绑扎钢筋、装模、制模、拆模等多道复杂的工序, 而钢管混凝土钢管起到了模板的作用, 并且内部无钢筋等复杂构造, 因此施工时相对快捷得多。

同等用途的建筑下, 钢结构通常比钢管混凝土结构复杂, 复杂程度同时决定了施工费用的高低。

2 钢管混凝土柱的排架结构

2.1 自振频率和自振周期分析

根据某水电站厂房提供的设计方案, 应用ANSYS软件对钢管混凝土柱进行模态分析, 对该水电站厂房中钢管混凝土柱的自振频率前十个阶段做了模拟计算, 表1为该发电站厂房的自振频率和自振周期。

就该厂房的钢管混凝土柱排架结构而言, 重点分析低阶阶段的抗震性能, 从表1可以看出前几个阶段的振动是比较低的。

2.2 排架柱结构的有限元计算结论

吊车空载情况下, ANSYS计算的排架柱各个方向变形如图1、图2所示。

由图1分析研究得知:沿水平方向, 钢管柱混凝土的最大变形为柱顶, 最小变形为柱底。

由图2分析研究得知:沿垂直方向钢管柱混凝土的最大变形为柱底, 最小变形为柱顶。

以上结果得之:调查空载时, 钢管混凝土柱可保持结构的稳定性。

2.3 该水电站厂房地震作用下钢管混凝土叠合柱的变形

主要研究地震波钢管混凝土柱长度方向和厚度方向输入时, 该水电站厂房的反应, ANSYS计算在地震作用下各个方向的变形。如图3、图4、图5所示。

以上显示, 钢管混凝土受地震波长度方向作用力时, 动移的主要方向也为长度方向;钢管混凝土受到地震波厚度方向的作用力时, 动移的主要方向也为厚度方向;钢管混凝土受到地震波高度方向的作用力时, 动移的主要方向也为高度方向。由此可见, 在三种地震波的作用下, 钢管混凝土柱都能达到标准的抗震要求。

运用大型的有限元计算分析, 对钢管混凝土柱在八级地震作用下的机构进行了计算, 结果表明:由于钢管对混凝土的约束作用, 混凝土的三向受力状态, 提高了钢管混凝土的承载性能, 增强了韧性和塑性, 抗震性能良好的发挥, 降低了地震反应。

3 结语

对钢管混凝土的特点和抗震性能研究表明:钢管混凝土承载性能好、抗震性能好、韧性和塑性好, 抗火、耐火性能也好, 运用简捷方便、有明显的经济效益, 结构安全可靠, 广泛地应用于国内外各种工业厂房中。近几年来, 地震灾难日益频繁, 各种工业建筑的抗震性能受到高度关注, 随着钢管混凝土在各个领域的不断广泛应用, 其优良的结构性能进一步显现, 为了更好地应用, 更好地解决抗震性能的问题, 我们应该进一步研究, 进一步加强钢管混凝土在抗震性能中的可行性。

参考文献

[1]杨有福.矩形钢管混凝土构件力学性能的若干关键问题研究[D].哈尔滨:哈尔滨工业大学, 2003.

[2]黄襄云, 周福霖, 徐忠根.钢管混凝土结构抗震性能的比较研究[J].世界地震工程, 2001 (2) :86-89.

[3]杨有福, 韩林海, 范喜哲.钢管混凝土动力性能研究现状[J].哈尔滨建筑大学学报, 2000 (5) :40-46.

[4]李向真, 程国亮, 于德介, 等.钢管混凝土结构的弹塑性时程分析[J].世界地震工程, 2002, 18 (1) :73-76.

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