河南科技馆整改方案(2020.11.26)

 河南科技馆整改方案

 1. 首层龙骨 接长 焊缝问题

  图 1 首层部位立柱接长照片 现场照片 问题:立柱龙骨接长未按钢结构规范规定采用二级及以上焊缝进行焊接。

 整改方案:对与立柱接长按正确做法进行整改,要求达到二级及以上焊缝等级。

 正确做法:

 2. 首层龙骨 根部转接件 焊缝问题

  吊挂式上肢点转接件根部连接 现场照片 问题:立柱龙骨根部转接件与钢结构焊缝太短,存在安全隐患。

 整改方案:接长槽钢转接件,增加焊缝长度,按图施工。

 图纸

 转接件与主体钢结构焊缝复核

 一.荷载 计算

 1 1 、幕墙自重荷载标准计算

 面板:12+16Ar+6+1.52pvb+6钢化玻璃

 自重面荷载标准值G AK =(12+6+6)*10^-3*25.6=0.61KN/m2

 考虑龙骨及附属构件重力荷载标准值G GK =0.75KN/m2

 2 2 、幕墙风荷载标准值计算

  郑州地区 B类地面粗糙度 标高14m

 βgz:阵风系数,取β gz =1.666

 μ Z :风压高度变化系数,取μ Z =1.106

 μ S1 :风荷载局部体型系数,μs1=-1.6(内风压取-0.2)

 W0:作用在幕墙上的风荷载基本值0.45kN/m2 (郑州50年一遇)

 面板:Wk=βgz·μZ·μS1·W0=1.666*1.106*(-1.6)*0.45=-1.327kN/m2

  │Wk│=1.327kN/m2>1.0kN/m2

 根据风洞试验,此处立柱风荷载标准值Wk=1.53kN/m2

 3 3 、幕墙水平地震荷载标准值计算

 α max :水平地震影响系数最大值,按7(0.10g)度抗震设计取α max =0.08

 β E :动力放大系数,取βE=5.0

 地震荷载标准值计算q EK =αmax·βE·G GK

 =0.08*5.0*0.75=0.3kN/m2

  4 4 、荷载组合

 (1) 水平风荷载标准值计算

 q K =ψ W ·W K

 =1.0*1.53=1.53kN/m2

  (2) 水平风荷载和水平地震作用组合设计值计算

 q=γ W ·ψ W ·W K

 +γ E ·ψ E ·q E =1.5*1.0*1.53+1.3*0.5*0.3=2.49kN/m2

 二.反力 计算

 立柱跨度:H=6300mm 立柱左右分格:B1/B2=1500/1500 立柱水平方向线荷载设计值:q 线 =q*B=2.49*1.5=3.74KN/m 立柱竖直方向集中荷载设计值:N=1.3*G GK *B*H=1.3*0.75*1.5*6.3=9.21KN 立柱水平方向最大弯矩:M=q 线 *H2 /8=3.74*6.3^2/8=18.56KN.m 立柱水平方向最大剪力:V=q 线 *H/2=3.74*6.3/2=11.78KN

 三.焊缝 计算

 根部反力 水平方向剪力为:N=12000N 竖直方向剪力为:V=10000N 水平拉力对根部产生的弯矩 M1=N*e1=12000*80= 960000 N.mm(16#槽钢 160mm 高) 竖直剪力对根部产生的弯矩 M2=V*e2=10000*(126+25)= 1510000 N.mm(考虑 25mm 伸缩缝) 弯矩 M=M1+M2= 960000+1510000=2470000 N.mm 焊缝参数:焊高 h e =5.6mm(板厚 8*0.7=5.6mm)

 焊缝强度验算

  N MA W  =10000/4483+2470000/299114=10.49N/mm2 VA =12000/4483=2.68N/mm2

 综合作用下229.01.22      N/mm2 <fw=160*0.9=144 N/mm 2 焊缝强度满足要求。

 3. 屋顶三角区采光顶压块用自攻钉固定 问题

  现场照片

 图纸 问题:图纸中,压块用螺栓固定,现场胶缝太窄,改用自攻钉固定压块。

 整改方案:项目与班组沟通,采用措施调节空间,按原图纸用螺栓固定压块。

 4. 焊缝质量 问题

 现场照片 问题:现场龙骨连接未按四边围焊,焊缝质量存在缺陷。

 整改方案:三边焊缝不满足受力及防腐要求,按图纸整改,四面围焊。

 5. 缺锚栓按垫片 问题

  问题;现场存在锚栓未装螺母及垫片固定的情况。

 整改方案:按要求进行整改。

 6. 三明治板角钢横梁两边焊的问题

 三明治板角钢连接节点

 问题;专家指出角钢与立柱之间连接应焊三边。

 整改方案:此处按图纸方案,两边焊,提供计算依据。

 角钢焊缝复核

 一.荷载 计算

 1 1 、幕墙自重荷载标准计算

 面板:三明治版 考虑龙骨及附属构件重力荷载标准值 G GK =0.5KN/m2

 2 2 、幕墙风荷载标准值计算

 三明治板位于固定 10 度翻转角度铝板内侧,受到的风荷载很小,幕墙计算中,风荷载不小于 1.0 kN/m2 ,因此风压取 Wk =1.0kN/m2

 W k =1.0kN/m2 3 3 、幕墙水平地震荷载标准值计算

 α max :水平地震影响系数最大值,按 7 度抗震设计取α max =0.08 β E :动力放大系数,取β E =5.0 地震荷载标准值计算 q EK =α max ·β E ·G GK

 =0.08 *5.0*0.5= 0.2kN/m2

 4 4 、荷载组合

 水平风荷载标准值计算

 q K =ψ W ·W K =1.0*1.0=1.0kN/m2

  水平风荷载和水平地震作用组合设计值计算

 q=γ W ·ψ W ·W K +γ E ·ψ E ·q E =1.5*1.0*1.0+1.3*0.5*0.2=1.6kN/m2

 二.反力 计算

 横梁跨度:B=1500mm 横梁上下分格:H1/H2=1000/1000 横梁竖直方向线荷载设计值:G 线

 = 1.3*Gk 线 *B=1.3*0.5*1.0= 0.7KN/m

 横梁水平方向线荷载设计值:q 线 =q*B=1.6*1.0=1.6KN/m

 横梁竖直方向最大剪力:Vz=G 线 *H/2=0.7*1.5/2= 0.53KN 横梁水平方向最大剪力:Vx=q 线 *H/2=1.6*1.5/2=1.2KN 三.焊缝 计算

 角钢根部反力 水平方向剪力为:Vx=1200N 竖直方向剪力为:Vz=530N 剪力合力 V=(1200^2+530^2)^0.5=1312N

 焊缝参数:焊高 h e =3.5mm(板厚 5*0.7=3.5mm)

 焊缝强度验算

  VA =1312/275=4.77N/mm2 <fw=160*0.9=144 N/mm 2

 焊缝强度满足要求。

 7. 下沉广场立柱间连接封口板板厚问题

  问题;专家指出下沉广场区域,上下立柱变截面之间连接的封口板较薄。

 整改方案:此处按图纸方案,封口板厚 8mm,提供计算依据。

 封口板板厚计算

 一.荷载 计算

 1 1 、幕墙自重荷载标准计算

 面板:12+16Ar+6+1.52pvb+6钢化玻璃

 自重面荷载标准值G AK =(12+6+6)*10^-3*25.6=0.61KN/m2

 考虑龙骨及附属构件重力荷载标准值G GK =0.75KN/m2

 2 2 、幕墙风荷载标准值计算

  郑州地区 B类地面粗糙度 标高14m

 βgz:阵风系数,取β gz =1.666

 μ Z :风压高度变化系数,取μ Z =1.106

 μ S1 :风荷载局部体型系数,μs1=-1.6(内风压取-0.2)

 W0:作用在幕墙上的风荷载基本值0.45kN/m2 (郑州50年一遇)

 面板:Wk=βgz·μZ·μS1·W0=1.666*1.106*(-1.6)*0.45=-1.327kN/m2

  │Wk│=1.327kN/m2>1.0kN/m2

 根据风洞试验,此处立柱风荷载标准值Wk=2.08kN/m2

 3 3 、幕墙水平地震荷载标准值计算

 α max :水平地震影响系数最大值,按7(0.10g)度抗震设计取α max =0.08

 β E :动力放大系数,取βE=5.0

 地震荷载标准值计算q EK =αmax·βE·G GK

 =0.08*5.0*0.75=0.3kN/m2

  4 4 、荷载组合

 (1) 水平风荷载标准值计算

 q K =ψ W ·W K

 =1.0*2.08=2.08kN/m2

  (2) 水平风荷载和水平地震作用组合设计值计算

 q=γ W ·ψ W ·W K

 +γ E ·ψ E ·q E =1.5*1.0*2.08+1.3*0.5*0.3= 3.32kN/m2

 二.反力 计算

 立柱跨度:H=7600mm 立柱左右分格:B1/B2=1500/1500 立柱水平方向线荷载设计值:q 线 =q*B=3.32*1.5=4.98KN/m 立柱竖直方向集中荷载设计值:N=1.3*G GK *B*H=1.3*0.75*1.5*7.6=11.12KN 立柱水平方向最大剪力:V=q 线 *H/2=4.98*7.6/2=18.92KN 三. 板厚 计算

 根部反力 水平方向剪力为:N=19000N 采用 SAP2000 建立模型,对 8mm 厚封口板进行计算,建立模型如下:

  模型

 加载 每个节点力 F=N/n=19000/11=1727N

  封口板应力云图 279.33N/mm   <215N/mm2

 封口板强度满足要求。

 8. 埋板锚栓无法装垫片螺母的问题

  现场照片

 问题:埋板锚栓没有空间安装垫片及螺母 整改方案:按图纸进行整改。

  埋件计算

 一.

 计算说明

 此处连接位于东塔部位,取东塔屋顶荷载计算埋件承受的反力,采用 SAP2000 建立模型,如图所示:

  模型 二.反力 计算

 立柱跨度:H=5000mm 立柱左右分格:B1/B2=6000/0 强度校核取:q=4.95kN/m2

  立柱竖直方向线荷载设计值:q 线 =q*B=4.95*3= 14.85KN/m 立柱水平方向最大剪力:V=q 线 *H/2=14.85*5/2=37.13KN 三.埋板板厚 计算

 根部反力 竖直方向剪力为:N=37130N

  加载 每个节点力 F=N/n=37130/60=619N

  埋板应力云图 2133.23N/mm   <215N/mm2

 埋板强度满足要求。

 四.后置锚栓 计算

 埋板材质 Q235B,采用 4 个 M12 化学锚栓

 单个锚栓承受拉力 FN=8.44kN

 单个锚栓承受剪力 FV=(9.3^2+1.53^2)^0.5= 9.425 kN 根据建筑幕墙设计规范锚栓承载力设计值不应大于期极限承载力的 50%.所以现场拉拔试验是单个 M12 化学螺栓的拉拔力不小于 20KN。

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