屋面鋼結(jié)構(gòu)玻璃采光頂變形縫工藝創(chuàng)新

2016年天津市工程建設(shè)QC小組成果交流材料

屋面鋼結(jié)構(gòu)玻璃采光頂變形縫工藝創(chuàng)新2016年天津市工程建設(shè)1小組名稱巴彥淖爾市新區(qū)醫(yī)院工程QC小組成立時(shí)間15-4-5注冊(cè)編號(hào)TYQC-2015-12課題屋面鋼結(jié)構(gòu)玻璃采光頂變形縫工藝創(chuàng)新課題類型創(chuàng)新型序號(hào)姓名性別職稱文化程度職務(wù)TQC受教育課時(shí)組內(nèi)分工1葉黎明男高級(jí)工程師本科組長48學(xué)時(shí)組織協(xié)調(diào)、管理2沈勤男正高級(jí)工程師本科顧問48學(xué)時(shí)技術(shù)顧問3劉清來男工程師本科組員48學(xué)時(shí)活動(dòng)指導(dǎo)4蔣海龍男高級(jí)工程師本科組員48學(xué)時(shí)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施5朱松林男工程師本科組員48學(xué)時(shí)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施6袁永濤男工程師本科組員48學(xué)時(shí)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施7全偉男助理工程師專科組員48學(xué)時(shí)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施8李龍龍男助理工程師?？平M員48學(xué)時(shí)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施9王磊男助理工程師?？平M員48學(xué)時(shí)安全、文明施工活動(dòng)時(shí)間2015.4.5-2015.9.20活動(dòng)方式設(shè)定創(chuàng)新目標(biāo)、目標(biāo)分析、提出方案、比較確定最佳方案。一、小組簡介

巴彥淖爾市新區(qū)醫(yī)院工程QC小組簡介表制表人：張松強(qiáng)時(shí)間：2015年4月12日小組名稱巴彥淖爾市新區(qū)醫(yī)院工程成立15-4-5注冊(cè)編號(hào)TYQ2二、選擇課題

情況說明

巴彥淖爾市新區(qū)醫(yī)院鋼結(jié)構(gòu)玻璃采光頂，位于門診醫(yī)技樓南北向

主軸線內(nèi)天井處，此處有一條貫通的變形縫，這就要求必須在采光頂

設(shè)置變形縫，以滿足變形要求。

2015年3月，在一次圖紙會(huì)審中，我們向甲方提出了原設(shè)計(jì)對(duì)采

光頂變形處理的不妥之處，甲方對(duì)我們的建議極其認(rèn)同，并由我方重

新深化設(shè)計(jì)，拿出更好的解決方案，因此，我們的QC小組就此誕生。

變形縫鋼結(jié)構(gòu)玻璃采光頂二、選擇課題 變形縫3A區(qū)內(nèi)天井

·西東南北向變形縫東西向變形縫

在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，為了滿足抗震、伸縮變形，沿建筑物東西方向和南北方向分別設(shè)置了變形縫。

原設(shè)計(jì)的變形縫施工方案存在缺陷，施工繁瑣，成本較高，而且會(huì)在一定程度上限制結(jié)構(gòu)的伸縮變形，產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力。東·位移位移

西

B區(qū)二、選擇課題

現(xiàn)場(chǎng)分析

鋼結(jié)構(gòu)玻

璃采光頂A區(qū)內(nèi)天井西東南東 在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，為了 原設(shè)計(jì)的變形縫施工方4“H”型鋼梁和柱內(nèi)預(yù)埋件通過“T”型件連接，

“T”型件與預(yù)埋件采用焊接形式連接，與H型鋼梁采用螺栓連接?！癟”型件和“H”型鋼上分別開長圓孔，從而實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)柱與鋼梁之間的相對(duì)位移，滿足建筑物的變形要求。二、選擇課題

原設(shè)計(jì)概述

預(yù)埋件

結(jié)構(gòu)柱在“T”型連接件和“H”型鋼腹板分別開設(shè)4個(gè)80×22長圓孔，采用M20高強(qiáng)螺栓連接。

“H”型鋼梁

T型連接件“H”型鋼梁和柱內(nèi)預(yù)埋件通過“T”型件連接，“T”型件與預(yù)51在結(jié)構(gòu)柱混凝土澆筑前，放置預(yù)埋件1、質(zhì)

量：每個(gè)柱子需要有3塊預(yù)埋件，且都在同一個(gè)標(biāo)高，胡子筋相互影響，柱頭部位鋼筋密集、橫縱交錯(cuò)，共計(jì)52根，混凝土澆筑質(zhì)量無法保證。2、施工周期：柱鋼筋綁扎完成后，增設(shè)做件定位鋼筋需2天，柱頂預(yù)埋件安裝、校正需3天。每個(gè)天井埋件施工需2+3=5天；共3個(gè)天井，需要15天3、施工難度：此方案易造成預(yù)埋件移位，澆筑過程中需二次校核。二、選擇課題

原設(shè)計(jì)施工工序1

預(yù)埋件規(guī)格：

500×300×20mm1在結(jié)構(gòu)柱混1、質(zhì)二、選擇課題680×22mm的長圓孔

二、選擇課題原設(shè)計(jì)施工工序22在"T"型連接件和"H"型鋼上開尺寸為80×22mm的長圓孔，共需開孔192個(gè)1、成

本：需要結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際測(cè)量情況，委托工廠定制加工成型，產(chǎn)生額外費(fèi)用；2、難

度：精度要求高，栓孔允許偏差+0.21mm，需開完孔后才能焊接成H型鋼，在施工過程中往往因現(xiàn)場(chǎng)的個(gè)別偏位造成二次開孔，影響截面受力性能；3、質(zhì)

量：開孔數(shù)量多、尺寸大，降低“T”型連接件和“H”型鋼的受力性能。80×22mm的 二、選擇課題2在"T"型連接件和1、成本73用高強(qiáng)螺栓連接"T"型件和“H”型鋼。

二、選擇課題原設(shè)計(jì)施工工序3

10.9級(jí)大六角頭高強(qiáng)

螺栓M20，螺桿長度

為：T+35mm（T為

連接節(jié)點(diǎn)板的總厚度）1、質(zhì)量和成本：高強(qiáng)螺栓連接點(diǎn)是型鋼受力性能薄弱點(diǎn)，并且此節(jié)點(diǎn)常年處于變形滑動(dòng)狀態(tài)，鋼材的防銹、防火無法處理，使用壽命短，維護(hù)成本高。2、施工難度：高強(qiáng)螺栓不能一次安裝到位，必須在吊裝“H”型鋼后，進(jìn)行二次安裝，施工困難。2、抗變形能力：每跨鋼結(jié)構(gòu)重量為9.8T，采光頂玻璃及龍骨重5.3T，每個(gè)支點(diǎn)將要承擔(dān)7.55T靜荷載，考慮到慣性矩作用及高強(qiáng)螺栓緊固的摩擦力伸縮變形將極其困難。3用高強(qiáng)螺栓 二、選擇課題1、質(zhì)量和成本：高強(qiáng)螺栓連接點(diǎn)是型84預(yù)埋件焊接在一起1、施工難度：“T”型件和預(yù)埋件的焊縫質(zhì)量必須達(dá)到

一級(jí)，且“T”接件的位置偏差≤1mm；H型鋼的垂直度、

水平度與相鄰型鋼的相對(duì)位置必須精確，同時(shí)是在吊

裝定位完成后進(jìn)行焊接作業(yè)，所以對(duì)吊裝的水平要求

極高、安裝周期較長。在焊接過程中需占用吊車設(shè)備

需7*3=21天。

2、質(zhì)

量：在相對(duì)動(dòng)態(tài)下完成焊接作業(yè)難度極大，焊縫質(zhì)量

無法保證。其次，將柱頭簡化為固定支座，改為位置力矩最

大，且伴隨動(dòng)荷載的作用，長此以往柱端混凝土將出現(xiàn)開裂、

表面酥松等現(xiàn)象，影響美觀，且有安全隱患。3、工期：預(yù)埋件定位放線需單獨(dú)設(shè)置吊籃，制作與搭設(shè)需4天，預(yù)埋件放線定位需2天，T型連接件焊接全程需7天，1個(gè)天井伸縮縫施工需13天，共3個(gè)天井，合計(jì)：13*3=39天；

二、選擇課題原設(shè)計(jì)施工工序4

采用E43系列焊條，焊

縫厚度≥8mm，滿焊。

吊裝“H”型鋼，吊裝就

位后將“T”型連接件和4預(yù)埋件焊接在一起1、施工難度：“T”型件和預(yù)埋件的焊縫質(zhì)量9

屋面鋼結(jié)構(gòu)玻璃

采光頂變形縫工藝創(chuàng)新3、業(yè)主委托：我們向甲方提出了原設(shè)計(jì)的不足之處，甲方委托我們優(yōu)化設(shè)計(jì)。屋面鋼結(jié)構(gòu)玻璃采光頂位于醫(yī)技樓醫(yī)療街主軸上，必須滿足建筑物的變形要求，同時(shí)也作為天井圍護(hù)結(jié)構(gòu)，具備采光、裝飾的功能。4、時(shí)機(jī)允許：剛完成基礎(chǔ)施工，距離醫(yī)技樓主體結(jié)構(gòu)完工還有4個(gè)月，有充足的研發(fā)時(shí)間。三、確定課題

確定課題

1、原設(shè)計(jì)不足：原設(shè)計(jì)造價(jià)高、施工難

度大、周期長、施工質(zhì)量不易保證、對(duì)

建筑物的變形約束較大，產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力。

2、功能重要： 屋面鋼結(jié)構(gòu)玻璃屋面鋼結(jié)構(gòu)玻璃4、時(shí)機(jī)允許：三、確定課題10四、確定目標(biāo)設(shè)計(jì)目標(biāo)確定目標(biāo)1、抗變形能力：鋼結(jié)構(gòu)玻璃采光頂變形縫的設(shè)計(jì)變形限值130mm，符合原設(shè)計(jì)變形要求2、施工周期：縮短施工周期至少20天四、確定目標(biāo)設(shè)確定目標(biāo)1、抗變形能力：鋼結(jié)構(gòu)玻11五、目標(biāo)可行性分析

目標(biāo)可行性分析人力資源：公司已經(jīng)連續(xù)多年開展QC活動(dòng)，對(duì)QC活動(dòng)高度重視，小組成員有超過一半開展過QC活動(dòng)，所以本次創(chuàng)新設(shè)計(jì)有良好的基礎(chǔ)。技術(shù)可行性：采光頂變形縫設(shè)計(jì)實(shí)質(zhì)上只有一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)—找到一種讓主梁H型鋼和主體結(jié)構(gòu)柱相對(duì)位移的最佳方法。施工周期：H型鋼梁需要在吊裝時(shí)完成焊接，施工困難、周期長、變形能力受限；通過改變H型鋼主梁和結(jié)構(gòu)柱的連接方式，就可減少吊裝和焊接工程量，加快施工速度，縮短施工周期，提高變形縫的伸縮變形能力。123目標(biāo)是可以實(shí)現(xiàn)的五、目標(biāo)可行性分析人力資源：公司已經(jīng)連續(xù)多年開展QC活動(dòng)，對(duì)12六、提出方案并確定最佳方案將原設(shè)計(jì)2個(gè)柱子之間的1個(gè)“H”型鋼改為2根混凝土挑梁，中間設(shè)變形縫，滿足變形要求1、混凝土挑梁法在柱子頂部埋設(shè)帶有螺桿的預(yù)埋件，在H型鋼下部翼緣開設(shè)長圓孔，連接后形成可動(dòng)鉸支座3、柱頂鉸支法在柱子頂部埋設(shè)預(yù)埋件，一端通過焊接形成固定支座，另一端做成滑動(dòng)支座4、柱頂滑動(dòng)支座法將原設(shè)計(jì)2個(gè)柱子之間的1個(gè)“H”型鋼改為2個(gè)“H”型鋼，中間設(shè)變形縫，滿足變形要求2、H型鋼挑梁法確定最佳變形縫六、提出方案并確定最佳方案將原設(shè)計(jì)2個(gè)柱子之間的1個(gè)“H”型13H型鋼和預(yù)埋件焊接連接混凝土挑梁變形縫方案1做法概述將東西向的1個(gè)H型鋼，改為2個(gè)混凝土挑梁，中間設(shè)置變形縫。縱橫向的主次梁連接采用和預(yù)埋件焊接的方式。

1、在采光頂南北向增加了變形縫，增加的變形縫長度為82.4米。

混凝土和鋼結(jié)構(gòu)混合，截面尺寸，觀感差別較大，造成裝飾效果

不佳。

2、預(yù)埋件的數(shù)量增加2倍，挑梁因梁寬尺寸較小，將造成預(yù)埋件

的放置極其困難。焊接的數(shù)量增加量較大，需要吊裝焊接，難度

較大。

3、結(jié)構(gòu)增加挑梁需要設(shè)計(jì)院重新設(shè)計(jì)、審圖，工期緊，審圖周期

較長。

4、天井高度為19.7m，澆筑混凝土挑梁需要從下部搭設(shè)滿堂架936

平米，搭拆架體需要12天，人工費(fèi)需要37480元；施工周期需要7

天，租賃架體費(fèi)用需要12300元，成本增加較多。不經(jīng)濟(jì)。六、提出方案并確定最佳方案

方案對(duì)比H型鋼和預(yù)埋混凝土挑梁變形方案1做法概述將東西向的1個(gè)H型鋼14H型鋼挑梁

伸縮縫

方案2做法概述將東西向的1個(gè)H型鋼，改為2個(gè)H型鋼，中間設(shè)置變形縫?？v橫向的主次梁采用焊接連接方式。

1、在采光頂南北向增加了變形縫，增加的變形縫長

度為82.4米。

2、H型鋼與柱頭的連接若采用直接預(yù)埋：因柱頭既

有原設(shè)計(jì)鋼筋，又有預(yù)埋件增加的鋼筋，極其密集，

如果再預(yù)埋H型鋼，將增加柱子的截面尺寸，鋼筋綁

扎、模板支設(shè)比較困難。

3、H型鋼與柱頭的連接若采用和預(yù)埋件焊接：所有

的力和力矩都集中在柱頭H型鋼處，對(duì)焊接的要求高

3、焊接工程量增加較大，需要吊裝焊接，難度較大。六、提出方案并確定最佳方案

方案對(duì)比H型鋼挑梁 方案2做法概述六、提出方案并確定最佳方案15高強(qiáng)螺栓連接六、提出方案并確定最佳方案

方案對(duì)比

方案3做法概述

在柱子頂部預(yù)埋帶有螺桿的預(yù)

埋件，在H型鋼下部翼緣開設(shè)長

圓孔，連接后形成可動(dòng)“鉸”

支座

1、需要在H型鋼上開設(shè)長圓孔，防銹、受力

的減弱，增加后期維護(hù)成本，影響使用安全。

2、因有高強(qiáng)螺栓的影響，南北向的連接無論

焊接還是鉸接均比較困難。

3、采光頂?shù)目棺冃文芰?，與長圓孔的開孔尺

寸有關(guān)，抗變形能力較弱。

4、把預(yù)埋件放置到柱頂，采光頂和女兒墻標(biāo)

高抬升500mm，增加了女兒墻的混凝土和鋼

筋工程量。高強(qiáng)螺栓六、提出方案并確定最佳方案16滑動(dòng)支座一端焊接為固定支座

方案4做法概述在柱子頂部埋設(shè)預(yù)埋件，一端通過焊接形成固定支座，另一端做成滑動(dòng)支座1、需要設(shè)計(jì)一種施工簡單，抗變形能力強(qiáng)的滑動(dòng)支座

2、把預(yù)埋件放置到柱頂，采光頂和女兒

墻標(biāo)高抬升500mm，增加了女兒墻的混

凝土和鋼筋工程量六、提出方案并確定最佳方案

方案對(duì)比滑動(dòng)支座一端焊接為固 方案4做法概述1、需要設(shè)計(jì)一種施工簡單17方案名稱缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)混凝土挑梁法施工成本高、難度大：1、變形縫長度增加；2、預(yù)埋件數(shù)量增加；3、焊接工程量增加；4、截面尺寸和觀感偏差大，影響裝飾效果。抗變形能力強(qiáng)H型鋼挑梁法施工成本高、難度大：1、變形縫長度增加；2、H型鋼和柱頭的連接困難；3、焊接工程量增加；抗變形能力強(qiáng)柱頂鉸支法施工成本高、難度大、質(zhì)量不易保證：1、防銹、受力性能減弱；2、造成另一個(gè)方向的主梁連接困難；3、抗變形能力弱；4、增加了女兒墻的工程量和安裝時(shí)的吊裝高度。施工簡便、節(jié)省材料、安全可靠柱頂滑動(dòng)支座法需要?jiǎng)?chuàng)新設(shè)計(jì)滑動(dòng)支座：1、需要設(shè)計(jì)一種抗變形能力強(qiáng)的滑動(dòng)支座；2、增加了女兒墻的工程量和安裝時(shí)的吊裝高度。施工簡便、節(jié)省材料、安全可靠、抗變形能力強(qiáng)方案對(duì)比表時(shí)間：2015年4月18日

最佳方案：柱

頂滑動(dòng)支座法

制表人：張松強(qiáng)通過對(duì)比可知六、提出方案并確定最佳方案確定最佳方案方案名稱缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)混凝土挑梁法施工成本高、難度大：1、變形縫長18高強(qiáng)螺栓固定端

焊接固定端QC小組成員采用頭腦風(fēng)暴法，對(duì)最佳方案各部分的具體設(shè)計(jì)，提出自己的見解，最后利用親和圖法，對(duì)最佳方案進(jìn)行分解細(xì)化。

柱頂滑動(dòng)支座

滑動(dòng)端六、提出方案并確定最佳方案方案細(xì)化

固定端

側(cè)向限位模塊

焊接鋼板

焊接角鋼制表人：張松強(qiáng)

滑動(dòng)模塊

黃油

鋼珠

石墨時(shí)間：2015年4月20日高強(qiáng)螺栓固定端QC小組成員采用頭腦風(fēng)暴法，對(duì)最佳方案各六、提19

高強(qiáng)

螺栓1、可拆卸，便于后期維護(hù)改造等2、吊裝就位后安

裝簡單快捷

固定端---方案1

采用高強(qiáng)螺栓連接1、對(duì)預(yù)埋件的位置，特別是螺栓的位置精確度要求較高

2、預(yù)埋螺桿須做好

成品保護(hù)，以免安

裝時(shí)銹蝕

3、螺栓連接處是防

腐、防銹、受力薄

弱處

4、對(duì)另一個(gè)方向的

H型鋼安裝造成困難六、提出方案并確定最佳方案方案細(xì)化 高強(qiáng) 固定端---方案1精確度要求較高六、提出方案并確20

1、對(duì)預(yù)埋件的位

置精度要求較低

2、焊接固定方便

快捷

3、安裝時(shí)H型鋼可在較大的范圍內(nèi)

進(jìn)行位置調(diào)整

1、安裝時(shí)要確保一

次完成精確定位，一

旦焊接完成，再對(duì)位

置進(jìn)行調(diào)整成本較大2、對(duì)焊接質(zhì)量要求高焊縫

固定端---方案2固定端采用焊接連接六、提出方案并確定最佳方案方案細(xì)化 1、對(duì)預(yù)埋件的位 1、安裝時(shí)要確保一焊縫 固定端---方21方案名稱方案優(yōu)點(diǎn)方案缺點(diǎn)方案必選高強(qiáng)螺栓固定端1、可拆卸，便于后期維護(hù)改造；2、吊裝就位后，安裝方便快捷。1、對(duì)預(yù)埋件位置精度要求高；2、須做好螺桿的成品保護(hù)工作；3、連接處是防腐、防銹、受力薄弱環(huán)節(jié)；4、對(duì)垂直方向的H型鋼安裝造成影響。不采用焊接固定端1、對(duì)預(yù)埋件的位置精度要求不高；2、施工方便快捷；3、安裝固定前，便于位置調(diào)整；4、不會(huì)對(duì)垂直方向的H型鋼安裝造成影響。1、安裝要一次到位；2、對(duì)焊接質(zhì)量要求高。采用固定端方案對(duì)比表六、提出方案并確定最佳方案方案比選制表人：朱松林時(shí)間：2015年4月28日方案名稱方案優(yōu)點(diǎn)方案缺點(diǎn)方案必選高強(qiáng)螺栓1、可拆卸，便于后期22滑動(dòng)支座的設(shè)計(jì)

側(cè)向

限位

模塊滑動(dòng)模塊

焊接鋼板

側(cè)向限位

模塊焊接角鋼側(cè)向限位

模塊黃油滑

動(dòng)層鋼球滑

動(dòng)層

分析

論證

分析

論證分析論證分析論證

限制

方式

確定限制方式確定材料確定材料確定

石墨+鋼球滑

動(dòng)層采用限制采用材滑動(dòng)支座設(shè)計(jì)完成采用PDPC進(jìn)行滑動(dòng)支座的設(shè)計(jì)六、提出方案并確定最佳方案方案細(xì)化

分析

論證制表人：朱松林

料材料確定

時(shí)間：2015年5月6日滑 側(cè)向 焊接鋼板 分析 限制 石墨+采滑動(dòng)采用PDPC進(jìn)23焊縫

鋼板強(qiáng)度高，對(duì)H型鋼的側(cè)向位移抵抗能力強(qiáng)優(yōu)

點(diǎn)需要的鋼板尺寸為50mm×40mm×20mm，尺寸偏差不可太大，且左右要對(duì)稱，否則將影響美觀和功能使用，現(xiàn)場(chǎng)加工難度較大缺點(diǎn)六、提出方案并確定最佳方案

方案細(xì)化

側(cè)向限位模塊---方案1

焊接鋼板側(cè)向限位模塊焊縫 鋼板強(qiáng)度高，對(duì)H型鋼優(yōu)點(diǎn)需要的鋼板尺寸為缺點(diǎn)六、提出24角鋼焊縫角鋼價(jià)格便宜、加工簡便角鋼強(qiáng)度不如鋼板高優(yōu)

點(diǎn)六、提出方案并確定最佳方案

方案細(xì)化

側(cè)向限位模塊---方案2

焊接角鋼側(cè)向限位模塊

缺點(diǎn)角鋼焊縫角鋼價(jià)格便宜、加工簡便角鋼強(qiáng)度不如鋼板高優(yōu)點(diǎn)六、提25方案名稱方案優(yōu)點(diǎn)方案缺點(diǎn)方案比選焊接鋼板側(cè)向限位模塊鋼板強(qiáng)度高，對(duì)H型鋼的側(cè)向位移抵抗能力強(qiáng)需要的鋼板尺寸為50mm×40mm×20mm，尺寸偏差不可太大，且左右要對(duì)稱，否則將影響美觀和功能使用，現(xiàn)場(chǎng)加工難度較大不采用焊接角鋼側(cè)向限位模塊角鋼價(jià)格便宜、加工簡便焊接角鋼側(cè)向限位模塊采用加工簡便角鋼價(jià)格便宜、六、提出方案并確定最佳方案

方案比選

滑動(dòng)端方案對(duì)比表制表人：朱松林時(shí)間：2015年5月12日方案名稱方案優(yōu)點(diǎn)方案缺點(diǎn)方案比選焊接鋼板側(cè)鋼板強(qiáng)度高，對(duì)H需26

黃油，俗稱“鋰基脂”采購容易，價(jià)格便宜用量小、潤滑效果好

防水防銹耐磨耐壓123優(yōu)點(diǎn)黃油使用溫度-20~120

度，當(dāng)?shù)囟撅L(fēng)口最

低氣溫遠(yuǎn)低于-20度

一般黃油只有3年的保

質(zhì)期，作為滑動(dòng)層使

用壽命太短1

2缺點(diǎn)滑動(dòng)模塊---方案1

黃油滑動(dòng)層黃油六、提出方案并確定最佳方案方案細(xì)化 黃油，俗稱“鋰基脂”1優(yōu)點(diǎn)黃油使用溫度-20~1201缺點(diǎn)27圍擋框1、鋼球及圍

擋框產(chǎn)生一

定費(fèi)用。2.鋼球裸露，

長時(shí)間暴露

于空氣中容

易生銹。缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)2.滑動(dòng)支座摩擦力極小，對(duì)形變、位移反應(yīng)及時(shí)，不會(huì)產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力。滑動(dòng)模塊---方案2

鋼珠滑動(dòng)層六、提出方案并確定最佳方案方案細(xì)化1.滑動(dòng)層構(gòu)造工藝簡單，可長期使用。圍擋框1、鋼球及圍 定費(fèi)用。缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)2.滑動(dòng)支座摩滑動(dòng)模塊-28

優(yōu)點(diǎn)

1、石墨化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，吸

附于鋼球表面后形成隔離層，

可有效避免鋼球腐蝕生銹。

2、石墨熔點(diǎn)高達(dá)3500度以

上，作為潤滑材料使用壽命

遠(yuǎn)大于黃油。

3、石墨是良好的天然潤滑劑，

潤滑效果好。使得滑動(dòng)端的

滑動(dòng)效果進(jìn)一步提升。4、操作簡單，無專業(yè)技能限制六、提出方案并確定最佳方案

滑動(dòng)模塊---方案3

石墨+鋼球滑動(dòng)層H型鋼主梁在柱頂?shù)闹?/p>

長度為550mm，通過驗(yàn)

算有效變形至少為

300mm方案細(xì)化

缺點(diǎn)石墨、鋼球及圍擋框

需產(chǎn)生一定費(fèi)用

結(jié)構(gòu)力學(xué)建模驗(yàn)

算有效變形數(shù)值 優(yōu)點(diǎn)六、提出方案并確定最佳方案 滑動(dòng)模塊---方案329方案名稱方案優(yōu)點(diǎn)方案缺點(diǎn)方案比選方案1：黃油滑動(dòng)層1、采購容易、價(jià)格便宜；2、用量小，潤滑效果好；3、防水防銹耐壓耐磨1、低溫適用性差；2、保質(zhì)期短，只有3年左右。不采用方案2：鋼球滑動(dòng)層1.滑動(dòng)位移效果2.構(gòu)造工藝簡單1、產(chǎn)生一定費(fèi)用；2、長期暴露容易生銹；不采用方案3：石墨+鋼球滑動(dòng)層1.化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，防銹蝕；2.使用壽命長；3.進(jìn)一步提升滑動(dòng)支座的變形能力；4.操作簡單，無專業(yè)技術(shù)限制1.石墨、鋼球及圍擋框需產(chǎn)生一定的費(fèi)用采用滑動(dòng)材料方案對(duì)比表六、提出方案并確定最佳方案方案細(xì)化制表人：朱松林時(shí)間：2015年5月15日方案名稱方案優(yōu)點(diǎn)方案缺點(diǎn)方案比選方案1：黃油1、采購容易、價(jià)30滑動(dòng)端滑動(dòng)材料石墨+鋼球

滑動(dòng)層側(cè)向位移限制方式焊接角鋼側(cè)向

限位模塊固定端焊接固定端六、提出方案并確定最佳方案

方案細(xì)化

鋼結(jié)構(gòu)采光頂滑動(dòng)支座制圖人：朱松林時(shí)間：2015年5月17日滑動(dòng)端滑動(dòng)材料石墨+鋼球側(cè)向位移焊接角鋼側(cè)向固定端焊接固定端31細(xì)化滑動(dòng)模塊

材料構(gòu)成

采用石墨+

鋼球滑動(dòng)層

滑動(dòng)端細(xì)化側(cè)向位移

限制方式采用焊接角鋼側(cè)向限位模塊六、提出方案并確定最佳方案

方案細(xì)化

鋼結(jié)構(gòu)采光頂滑動(dòng)支座

固定端確定固定端連

接方式固定端采用焊

接三面滿焊制圖人：朱松林時(shí)間：2015年5月17日細(xì)化滑動(dòng)模塊 滑動(dòng)端六、提出方案并確定最佳方案 固定端制32序號(hào)項(xiàng)目對(duì)策目標(biāo)措施負(fù)責(zé)人地點(diǎn)時(shí)間1確定固定端連接方式固定端采用三面滿焊焊縫強(qiáng)度滿足受力要求1.明確構(gòu)造設(shè)計(jì)；2.三側(cè)滿焊焊接；劉明生辦公室現(xiàn)場(chǎng)2015.5.22-2015.5.302細(xì)化側(cè)向位移限制方式采用焊接角鋼側(cè)向限位模塊焊接角鋼定位誤差≤5mm;焊縫強(qiáng)度滿足構(gòu)造要求；1.選定角鋼材質(zhì)規(guī)格2.明確設(shè)置原則及要求3.三側(cè)滿焊焊接全偉辦公室現(xiàn)場(chǎng)2015.6.5-2015.6.203細(xì)化滑動(dòng)模塊材料構(gòu)成采用石墨+鋼球滑動(dòng)層滿足豎向承載力，減小水平位移阻力1.初步明確滑動(dòng)層材料選型2.深入分析，選用合理的排布方式3.明確構(gòu)造工藝要求李龍龍辦公室現(xiàn)場(chǎng)2015.6.5-2016.8.15七、制定對(duì)策對(duì)策表制表人：王磊時(shí)間：2015年5月20日序號(hào)項(xiàng)目對(duì)策目標(biāo)措施負(fù)責(zé)人地點(diǎn)時(shí)間1確定固定端固定端采用三焊33八、對(duì)策實(shí)施實(shí)施一、固定端采用三面滿焊

固定端采用柱頂預(yù)埋鋼制埋件方式位H型鋼梁提供焊接平臺(tái)，預(yù)埋件居中設(shè)置，焊接4根直徑12mm的三級(jí)鋼筋，埋入深度為500mm；措施一、明確構(gòu)造設(shè)計(jì)八、對(duì)策實(shí)施實(shí)施一、固定端采用三面滿焊 固定端采用柱頂預(yù)埋鋼34抽查項(xiàng)目抽查數(shù)量不合格點(diǎn)數(shù)合格率焊縫質(zhì)量42條0100%鋼梁位置14處0100%措施二、三側(cè)滿焊焊接

H型鋼居中放置與柱頂預(yù)埋件上，預(yù)埋件表面干凈無雜物，H型鋼與預(yù)埋件三面滿焊焊接，焊縫寬度10mm。

我小組成員對(duì)現(xiàn)場(chǎng)鋼梁位置及焊縫質(zhì)量進(jìn)行全數(shù)檢查，檢查情況良好，合格率為100%，經(jīng)過探傷檢測(cè)焊縫強(qiáng)度滿足受力要求，實(shí)現(xiàn)預(yù)期目標(biāo)！效果檢查

檢查表制表人：王磊時(shí)間：2015年5月28日抽查項(xiàng)目抽查不合格合格率焊縫質(zhì)量42條0100%鋼梁位置1435八、對(duì)策實(shí)施實(shí)施二、采用焊接角鋼側(cè)向限位模塊側(cè)向限位模塊選用Q235

10#等邊角鋼，該模塊起到構(gòu)造作用，其強(qiáng)度與H型鋼梁保持一致即可。措施一、選定角鋼材質(zhì)規(guī)格措施二、明確設(shè)置原則及要求

在結(jié)構(gòu)柱內(nèi)的混凝土強(qiáng)度達(dá)到100%后，根據(jù)H型鋼骨梁的安裝位置，確定角鋼的焊接位置，角鋼間距為：H型鋼寬度L+1cm，定位誤差≤5mm。定位后先焊接單側(cè)角鋼，滑動(dòng)層、H型鋼梁到位后再焊接另外一側(cè)角鋼。八、對(duì)策實(shí)施實(shí)施二、采用焊接角鋼側(cè)向限位模塊側(cè)向限位模塊選用36抽查項(xiàng)目抽查數(shù)量不合格點(diǎn)數(shù)合格率焊縫質(zhì)量84條0100%角鋼定位28處0100%我小組成員對(duì)現(xiàn)場(chǎng)角鋼定位情況及焊縫質(zhì)量進(jìn)行全數(shù)檢查，檢查情況良好，合格率為100%，角鋼定位誤差均＜5mm,焊縫強(qiáng)度滿足受力要求，實(shí)現(xiàn)預(yù)期目標(biāo)！措施三、三側(cè)滿焊焊接

導(dǎo)向角鋼與預(yù)埋件上邊面做焊接處理，

焊縫寬度10mm，角鋼外側(cè)三面滿焊。

效果檢查

檢查表制表人：王磊

時(shí)間：2015年6月15日抽查項(xiàng)目抽查不合格合格率焊縫質(zhì)量84條0100%角鋼定位2837八、對(duì)策實(shí)施

本工程H型鋼梁為Q235鋼，由于設(shè)計(jì)給定的變形縫變形最大限制為13CM,由此可以判定鋼球在使用過程中是發(fā)生滾動(dòng)的，為避免長期使用鋼球自身變形，選用強(qiáng)度等級(jí)為Q345的鋼球。圍擋框可利用鋼結(jié)構(gòu)加工廠剩余下腳料制作，保證其厚度小于鋼球直徑即可。石墨粉作為潤滑劑，H型鋼梁定位后將石墨粉撒如圍擋框中，其厚度小于圍擋框厚度。實(shí)施三、采用石墨+鋼球滑動(dòng)層措施一、初步明確滑動(dòng)層材料選型八、對(duì)策實(shí)施 本工程H型鋼梁為Q235鋼，由于設(shè)計(jì)給實(shí)施三、38八、對(duì)策實(shí)施措施二、深入分析，選用合理的排布方式根據(jù)構(gòu)造要求，綜合考慮成本及性能要求來確定各種配件的材質(zhì)規(guī)格。1.滑動(dòng)層受力分析計(jì)算

滑動(dòng)層是整個(gè)滑動(dòng)支座的核心，鋼球承受了來自H型鋼梁及玻璃采光頂?shù)?/2荷載，由于鋼球選用的是Q345級(jí)的，屈服強(qiáng)度遠(yuǎn)高于H型鋼及埋件，因此這里只需要防止H型鋼及埋件自身不被鋼球“壓壞”即可。每跨鋼結(jié)構(gòu)重量為9.8t；采光頂玻璃及龍骨重5.3t；每個(gè)支點(diǎn)將要承擔(dān)7.55t靜荷載，取重力G=10N/kg即：F=7.55t*1000*10N/kg=75.5KN

；鋼球選用市面較為常見的直徑為：8mm；最大截面積A=3.14*42=50.24mm2

；選取受力折減系數(shù)為u=0.5，鋼球數(shù)量為n，則：F/(n*A*u)≤235MPa，n≥12.78；因此，鋼珠數(shù)量大于13顆即可滿足受力要求；八、對(duì)策實(shí)施措施二、深入分析，選用合理的排布方式根據(jù)構(gòu)造要求39八、對(duì)策實(shí)施2.滑動(dòng)層排布方式的確定考慮到滑動(dòng)端的構(gòu)造要求，盡量保證H型鋼梁滑動(dòng)端的受力均勻，我小組適當(dāng)增加鋼球數(shù)量，調(diào)整鋼球直徑。a.

4*4布置該布置方式選用直徑8mm的鋼球，圍擋框需要在中部區(qū)域開條形孔，且鋼珠直徑較小，作用面積較小，不利于H型鋼穩(wěn)定。b.

4*5布置該布置方式選用直徑10mm的鋼球，作用面積較增大，但仍需要單獨(dú)開條形孔。c.

4*11布置該布置方式選用直徑10mm的鋼球，作用面積大大增加，避免了開條形孔，操作簡便，但是鋼球數(shù)量增加。八、對(duì)策實(shí)施2.滑動(dòng)層排布方式的確定考慮到滑動(dòng)端的構(gòu)造要求，40項(xiàng)目工藝要求復(fù)雜程度時(shí)間性可靠性經(jīng)濟(jì)性總評(píng)分4*422245154*533244164*115455422八、對(duì)策實(shí)施經(jīng)過對(duì)以上三種鋼球布置方式從以下幾方面進(jìn)行了對(duì)比評(píng)分：

通過以上對(duì)比，4*11布置方式具有施工便捷，操作簡單，制作周期短，長期使用可靠性高，因此該布置方式的性價(jià)比最高，最終得以選用。制表人：張松強(qiáng)時(shí)間：2015年6月8日項(xiàng)目工藝要求復(fù)雜程度時(shí)間性可靠性經(jīng)濟(jì)性總評(píng)分4*42224541材料柱頂埋件圍擋框鋼球石墨限位角鋼規(guī)格Q235450*450（mm)Q235200*100（mm)Q345d=12（mm)通用Q23510#角鋼數(shù)量28146162.8KG28個(gè)措施三、明確構(gòu)造工藝

1.統(tǒng)計(jì)滑動(dòng)支座材料清單

滑動(dòng)支座材料規(guī)格清單

在工程施工前，鋼球、石墨項(xiàng)目部材料員提前備料，統(tǒng)一購買，鋼球圍擋框、限位角鋼、柱頂埋件交由后勤基地統(tǒng)一制作，完成后通過監(jiān)理驗(yàn)收后方可使用。制表人：張松強(qiáng)時(shí)間：2015年6月12日材料柱頂埋件圍擋框鋼球石墨限位角鋼規(guī)格Q235Q235Q3442八、對(duì)策實(shí)施

2.深化滑動(dòng)端支座詳圖

將滑動(dòng)支座各個(gè)模塊進(jìn)行組裝，并整體進(jìn)行深化，形成最終的玻璃采光頂變形縫施工工藝，各構(gòu)件相對(duì)位置及構(gòu)造詳情如圖所示。八、對(duì)策實(shí)施 2.深化滑動(dòng)端支座詳圖43作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)：1.柱頂預(yù)埋件居中布置，標(biāo)高誤差控制在±3mm;2.側(cè)向限位模塊定位誤差控制在±5mm內(nèi)；三面滿焊；3.滑動(dòng)層居中布置，長向垂直于H型鋼走向；4.石墨布灑厚度與圍擋框持平即可；5.H型鋼梁吊裝定位誤差控制在±3mm;6.滑動(dòng)支座固定端H型鋼梁三面滿焊，焊接后進(jìn)行探傷檢測(cè)；焊接單側(cè)限位角鋼

放置滑

動(dòng)層側(cè)向限位模塊測(cè)量定位

布灑

石墨澆筑結(jié)構(gòu)

柱

H型鋼

梁吊裝柱頂預(yù)埋

件復(fù)核

焊接固

定端柱頂預(yù)埋

件定位焊接滑動(dòng)端另一側(cè)限位角鋼八、對(duì)策實(shí)施

3.理清施工流程，明確作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)

在投入施工前，理順施工流程，制定作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，從中找出重點(diǎn)控制部位，

詳盡交底。作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)：焊接單側(cè)側(cè)向限位模澆筑結(jié)構(gòu)柱頂預(yù)埋柱頂預(yù)埋八、對(duì)策44效果檢查

經(jīng)過設(shè)計(jì)單位審查復(fù)核，我小組設(shè)計(jì)滑動(dòng)層變形能力范圍提升至400mm,完全超越了原設(shè)計(jì)的130mm，水平位移阻力極大的減小，變形性能上有了質(zhì)的提升。同時(shí)，較原設(shè)計(jì)方案初步計(jì)算工期節(jié)約30天。最終，經(jīng)過各單位的討論順利通過審批。深化圖紙?jiān)敱M，可直接指導(dǎo)施工。效果檢查 經(jīng)過設(shè)計(jì)單位審查復(fù)核，我小組設(shè)計(jì)滑動(dòng)層45八、對(duì)策實(shí)施滑動(dòng)端固定端玻璃采光頂

經(jīng)過嚴(yán)密的過程控制，屋面鋼結(jié)構(gòu)玻璃采光頂變形縫施工收效良好，一次成優(yōu)，未出現(xiàn)返工等現(xiàn)象，驗(yàn)收合格率100%。施工全程機(jī)械設(shè)備運(yùn)行正常，未出現(xiàn)停工、窩工，沒有出現(xiàn)人員安全事故。八、對(duì)策實(shí)施滑動(dòng)端固定端玻璃采光頂 經(jīng)過嚴(yán)密的過程控制，屋面46九、效果檢查1、抗變形能力：鋼結(jié)構(gòu)玻璃采光頂?shù)目棺冃文芰_(dá)到130mm，滿足原設(shè)計(jì)變形要求2、施工周期：縮短施工周期至少20天原設(shè)計(jì)目標(biāo)抗變形

能力

施工

周期

對(duì)策實(shí)施后效果檢查經(jīng)原設(shè)計(jì)單位核算：抗變形可達(dá)400mm、壽命更長、維成本更低。通過現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)，優(yōu)化后H型鋼主梁安裝完成時(shí)共花費(fèi)工期為24天，比預(yù)計(jì)按原設(shè)計(jì)需要工期54天縮短工期30天。

抗變形能力超

過目標(biāo)270mm，

目標(biāo)實(shí)現(xiàn)了！

超越目標(biāo)值！

施工周期比目

標(biāo)縮短30天，

目標(biāo)實(shí)現(xiàn)了！九、效果檢查1、抗變形能力：鋼結(jié)構(gòu)玻2、施工周期：縮短施工周47材料名稱原設(shè)計(jì)用量現(xiàn)設(shè)計(jì)用量單價(jià)節(jié)約成本預(yù)埋件68個(gè)28個(gè)100元(68-28)×100=4000元T型連接件68個(gè)0個(gè)50元68×50=3400元高強(qiáng)螺栓272套0套9元272×9=2448元H型鋼主梁焊縫98.2米42米5元（98.2-42）×5=281元側(cè)向限位模塊05.6米（10+5）元-84元滑動(dòng)層鋼球06160.6元-（616*0.6+14*10+2.8*18=-560元圍擋框01410元石墨02.8KG18元九、效果檢查）經(jīng)濟(jì)效益-材料節(jié)約分析合計(jì)：節(jié)約4000+3400+2448+281-560-84=9485元制表人：張松強(qiáng)時(shí)間：2015年7月18日材料名稱原設(shè)計(jì)用現(xiàn)設(shè)計(jì)用單價(jià)節(jié)約成本預(yù)埋件68個(gè)28個(gè)10048施工工序現(xiàn)設(shè)計(jì)人工用量原設(shè)計(jì)人工用量估算人工成本節(jié)約預(yù)埋件放置28個(gè)柱子，鋼筋綁扎需用工14個(gè)，模板支設(shè)需用工10個(gè)，混凝土澆筑需用工4個(gè)原設(shè)計(jì)預(yù)埋件數(shù)量多，且集中在柱頭，會(huì)造成鋼筋綁扎、模板支設(shè)、混凝土澆筑的困難，按工效降低0.3考慮14×0.3×280+10×0.3×400+4×0.3×300=2736元H型鋼和T型連接件連接0個(gè)272個(gè)高強(qiáng)螺栓，按用工2個(gè)考慮2×300=600元H型鋼吊裝現(xiàn)設(shè)計(jì)只需要把H型鋼吊裝就位后就可以了，用工數(shù)量6個(gè)原設(shè)計(jì)T型連接件和H型鋼連接完成后，安裝時(shí)需要吊裝和焊接同時(shí)進(jìn)行，預(yù)計(jì)用工至少17個(gè)（17-6）×3200=35200元H型鋼焊接固定現(xiàn)設(shè)計(jì)只需在柱頂完成42米的焊接，用工2個(gè)原設(shè)計(jì)需要在吊裝的同時(shí)完成98.2米的困難焊接，預(yù)計(jì)用工8個(gè)（8-2）×400=2400元側(cè)向限位模塊只需普通切割即可，焊接總長度5.6米，用工0.5個(gè)0-（400*0.5）=-200元滑動(dòng)層普通切割、擺放，用工0.5個(gè)0-（400*0.5）=-200元經(jīng)濟(jì)效益-人工節(jié)約分析九、效果檢查合計(jì)：節(jié)約