一、 总述 广州新白云国际机场是国家重点工程,首期建设规模为年旅客吞吐量2500万人次,航站楼首期工程的建筑面积约35万M2。场区的基本风压为0.45KN/M2,基本设防烈度为6度,抗震措施设防烈度为7度。航站楼建设方案及 初步设计由美国PARSONS公司和URS Greiner公司设计,施工图设计又广东省建筑设计研究院完成.航站楼建筑 群由伸缩缝自然分成四部分:主楼、东西共两栋连接楼、东西共四条指廊、东西共四条高架连廊,航站楼总平面图见图1。
一、 总述
广州新白云国际机场是国家重点工程,首期建设规模为年旅客吞吐量2500万人次,航站楼首期工程的建筑面积约35万M2。场区的基本风压为0.45KN/M2,基本设防烈度为6度,抗震措施设防烈度为7度。航站楼建设方案及 初步设计由美国PARSONS公司和URS Greiner公司设计,施工图设计又广东省建筑设计研究院完成.航站楼建筑 群由伸缩缝自然分成四部分:主楼、东西共两栋连接楼、东西共四条指廊、东西共四条高架连廊,航站楼总平面图见图1。
12楼
5、 273X16mm人字形柱极限承载力
柱长(m)
柱中截面处管中距(mm) 荷载设计值(KN)
不考虑初始偏心的极限承载力计算值(KN) 考虑L/500初始偏心极限承载力计算值(KN) 足尺试验的极限承载力(KN) 足尺试验时制作误差 试验与L/500初始偏心计算值的差值
29.465 1135 1344 5290 3740 3820 L/1000 2.14%
22.922 830 1984 5940 5070 5300 L/1000 4.54%
18.985 654 2979 6520 6400 6300 L/190 1.56%
初步结论是:
(1) 初始偏心对短柱的影响小,对长柱的影响大,柱的承载力由整体稳定性控制;
(2) 不同长度的柱,其破坏形式相似,破坏点约在离两端0.3L处。柱子两端相贯截面削弱不起控制作用,超 过弹性极限后,截面削弱加速承受柱荷载――位移曲线的非线性将就,最后破坏为屈折破坏;
(3) 按L/500初始偏心计算结果与试验结果吻合;
(4) 增大人字形柱 的钢管中距对改善整体稳定有利,增加横隔板对改善局部稳定有利,增大钢管的外径或 壁厚对改善柱子的整体稳定及局部稳定有利;
(5) 可以考虑根据荷载――位移曲线,取柱的弹性极限承载力为柱 承载力设计值。
6、屋面箱形压型钢板的应用与试验
钢板为Q235C镀锌钢板,按跨度及风荷载的变化分为1.2mm、1.5mm、1.6mm 1.9mm.、2.0mm五种。这种箱形压型 钢板是冷弯薄壁结构,首次在我国制造及应用。压型钢板分上下两种轧制成型,再焊成箱形,在箱形空腔内加 保温吸音材料,亦可按需要在空腔内加型钢。压型钢板的下表面按声学要求开孔,孔径3mm。开孔率约8%,孔壁 复涂冷镀锌防腐。这种压型钢板集结构承重、屋盖支撑、建筑吸音、吊顶装饰等功能于一身,外观简洁美观, 是目前跨度最大的屋面压型钢板。跨度14m的压型钢板在同济大学做了3组共9个试件的荷载破坏试验,跨度12m 的压型钢板在天津大学做了2组共6个试件的荷载破坏试验,试验结果台下:
组合压型钢板荷载试验
跨度(m) 板厚(mm) 换算极限均布荷载(KN/m2) 挠度为L/200时换算极限均布荷载(KN/m2)
14 1.2 2.64 1.59
14 1.55 3.55 1.75
14 1.79 5.07 2.27
12 1.60 5.08 3.56
12 2.0 6.73 4.00
结论为:
(1) 组合压型钢板的破坏形式为跨中上翼缘受压换稳破坏,破坏前刚度呈线性减小,变形增大,破坏 时腹板两侧鼓出,最后换稳破坏。
(2) 箱形压型钢板的承载力及刚度均超过设计要求,是一种承载力高、刚度大的屋面大跨度结构。
(3) 破坏时腹板的剪应力及剪应变都比较小,与破坏无关。
(4) 上下板之间的电阻点焊抗剪强度满足要求,压型钢板屈服前无焊点断裂,屈服后仅极小焊点因板 边变形过大而拉开。
(5) 试验结果的离散性很小,一组三个试件最大值与最小值相关不超过2%,压型钢板的质量均匀,试验 可靠。
6、材料与用钢量
广州新白云国际航站楼钢结构用量约2.1万吨(未包玻璃幕墙桁架,未包屋面板、未包损耗,连损耗施工 结算用量约2.35万吨),屋面板的复盖面积约16.5万m2,屋面板用钢量约5500吨,整修航站楼钢结构平均 用钢量约127kg/m2屋面板用钢量约为33 kg/m2,二者合计约160 kg/m2。其中主楼钢结构用量为135 kg /m2(包括钢柱),连接楼为120 kg/m2(包括钢柱),指廊为85 kg/m2(包括登机桥固定端连接口的 竖向结构系统),每条高架连廊用钢量约为900吨。经总量2.1万吨钢材中,圆钢管的用量约8千吨,方钢 管用量约6千吨,轧制及焊接的型钢约5千吨,钢板及螺栓、拉索等约2千吨。广州新机场的钢材采用国际 招标的方式采购,钢管及型钢主要为进口钢材。钢管采用欧洲标准EN10210的S355J2H热成型高频电焊管, 原产国英国。热 轧及焊接型钢采用美国标准ASTM A36钢及A572Grade50钢,原产国英国、卢森堡、日本。 屋面板采用中国标准Q235C镀锌钢板,原产地上海及台湾。有部分钢管及钢板采用国产Q345B钢。
钢管采用焊接管的主要优点是:(1)比无缝管便宜。(2)焊管由50米长的钢板卷制而成,可按需要切割成 各种长度尺寸,损耗少。无缝的长度一般为12米,切割成各种需要的长度时损耗较大。采用热 成型方管的 主要优点是:(10热成型钢管的残余应力较小,在受压时的强度比冷成型管要高8%~10%。(2)热成型方管转 角部位的弧度,对相贯焊缝的加工较容易。(3)热 成型方管的截面面积及抵抗矩比冷成型方管略大。
7、焊接
本工程焊接计算及要求参加了美国标准ANSI/AWSD1.1:2000《钢结构焊接规范》。钢管拼接为全熔透对接 焊缝,焊缝质量等级一级。钢管相贯焊缝采用全熔透坡口焊缝,焊缝质量等级为二级,允许局部的未熔透 缺陷,允许的未熔透缺陷按《焊接球节点钢网架焊缝超声波探伤及质量分级法》(JG/T303.1-1996)进 行超声波探测。斜腹杆小于750的趾部区的相贯焊缝为部分熔透坡口焊缝,焊缝质量等级为三级。钢管焊接 采用手工电弧焊,平板件焊接采用CO2气体保护焊。
高架连廊的16根1078X461X70X125mm焊接H型钢,钢材为美标A572Grade50钢,厚度方向要求为Z25级,为了 防止厚钢板由于焊接而导致的层状撕裂,减少焊接变形,主要采取了:(1)厚钢板的对接采用双U型坡口 埋弧自动焊,厚钢板的对接只允许长度方向对接。焊前预热至1500C,焊后后热,后热温度由试验确定。 (厚钢板的T型焊接为带钝边的双面丁型坡口全熔透焊缝,焊缝质量等级为一级。焊缝采用埋弧自动焊, 焊前预热至1500C,多道多层焊接,每焊完t/6厚度焊缝后,翻身焊另一侧反面焊缝,循环反复,直至焊至 要求的焊缝高度,焊后进行后热及保温处理。
屋面箱形压型钢板为1.2~2.0mm厚的镀锌钢板,上下压型钢板之间的连接为间距50mm的电阻点焊,压型钢板 与6mm厚的封土板焊接为熔化极气体保护焊,压型钢板的现场安装为手工电弧焊。
8、涂装设计
防腐设计的年限是30年,按照室内外不同环境,采用不同的防腐涂装。室外钢结构的防腐涂装配套是:喷 砂除锈Sa3.0级→电弧喷铝150μm→环氧树脂封闭漆30μm→ 环氧云铁中间漆100μm→丙烯酸聚胺脂面漆 60μm。室内钢结构防腐涂装配套是:喷砂除锈Sa2.5级→无机富锌底漆80μm→环氧树脂封漆30μm→环氧 云铁中间漆100μm→丙烯酸聚胺脂面漆60μm。室内钢结构在离混凝土楼盖或地面8m以内作防火保护,耐 火极限2小时,超薄型防火涂料的厚度为2mm.
9、吊装
主楼采用胎架分级滑移就位法,南北桁架就位后再拼装。楼采用半榀桁架吊机吊装,现场高空拼接。指廊 采用整榀桁架吊机吊装。高架连廊采用下部桁架吊机吊装,上部桁架分单元现场拼装。航站楼的钢结构制 作及吊装工期为2002年2月-2002年9月、
五、结语
广州新机场是中国目前在岩溶地区兴建的规模最大的民用公共建筑,我们在所做的磨擦桩试验是一组很 完整的试验,可为研究者参考,航站楼混凝土框架结构为预应力结构及宽扁梁结构,本工程采用的不承 受水平力的大跨度预应力混凝土结构,是比较独特的设计构思。广州新航站楼是中国目前规模最大的相 贯焊接空心管结构工程,其中16米~37米高的三角形变截面人字形柱、12米及14米跨度的屋面箱形压型 钢板是首次在中国应用。广州市新机场航站楼的建设规模大,科技含量高,其设计及施工经验可为类似 工程提供有益的参考及借鉴。
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13楼
确实不错.讲得蛮详细的,
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14楼
感谢楼主提供这么全面的资料,好好学习一下!
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15楼
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16楼
这么好的资料怎么没有人来顶啊???
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17楼
好东西
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18楼
大工程,能有更多更详细的图纸就好呀,楼主是那里的工程师吧
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19楼
强悍! 顶起来! 希望能发钢架图纸就更好了!
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20楼
感谢楼主提供这么全面的资料,好好学习一下! 高手。谢谢楼主分享。
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本帖最后由 jialiangqu 于 2009-3-25 10:15 编辑 ]
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21楼
确实不错.讲得蛮详细的,
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