沈阳机场高速公路桃仙收费站“飞机模型式”雨蓬设计-项目案例-污水池加盖-反吊膜|膜加盖-除臭加盖-膜结构公司-上海华喜膜结构工程有限公司
网站首页 解决方案 项目案例 新闻动态 膜材介绍 关于华喜 联系方式 EN
首页 > 新闻动态 > 行业动态

沈阳机场高速公路桃仙收费站“飞机模型式”雨蓬设计

发布时间:2022年3月25日 点击数:493

1 工程概况

本工程为沈阳至丹东高速公路沈阳至桃仙段机场收费站雨蓬, 是2009年沈阳市政府重点督办的工程, 收费雨棚位于桃仙机场附近, 是进出机场的必经地点。目前我省高速收费雨棚结构形式以钢结构平板网架为主, 钢网架具有屋面刚度大、施工简单、自重轻、工程造价低等优点;但平板网架造型比较简单, 只能完成收费雨棚的基本使用功能。本工程使用功能主要用于机场高速收费, 来往车辆和旅客很多, 经过各种建筑方案对比, 最终决定采用能给人深刻印象的“飞机”建筑方案。收费站进出口门数为10进12出, 收费雨蓬总长度为121.4m, 最大进深长度26.28m, 位于收费雨棚中间“飞机头”处;雨棚中部“机翼”造型高13.6m, “机翼”顶点标高22.15m。钢桁架最大跨度21.6m, 跨四个收费车道, 位于两“机翼”之间;收费雨棚端部悬挑为6.7m。雨棚中部“飞机头”处悬挑长度为7.8m。本工程关于结构中心线对称。

建筑造型效果图见图1。

2 结构设计特点

本工程建筑抗震设防分类为丙类, 建筑结构的安全等级为二级, 建筑设计使用年限为50年, 抗震设防烈度为7度, 设计基本地震加速度为0.10g, 框架抗震等级为三级, 设计地震分组为第一组, 场地类别为Ⅱ类。基本风压0.55k N/m2, 基本雪压0.50k N/m2, 地面粗糙度为B类;屋面板采用银灰色铝单板, 屋面静荷载考虑檩条及屋面板自重等, 取0.50k N/m2, 屋面活荷载为0.50k N/m2, 屋面吊顶荷载取0.30k N/m2。本工程整体计算采用北京迈达斯技术有限公司开发的建筑及土木结构用的结构分析设计软件MIDAS/Gen分析;结构平面布置图见图2;本工程跨度大、造型复杂、竖向荷载和风荷载是本工程结构设计的控制荷载, 综合考虑钢网架、桁架、钢排架等结构形式, 并结合本工程建筑特点, 以结构设计“安全、经济、适用”为原则, 本工程采用钢桁架结构形式。“机翼”采用钢排架结构形式。柱子采用钢骨混凝土柱和钢筋混凝土柱两种, 钢骨混凝土柱共四根, 设置在“机翼”处, 钢骨截面为方钢管500×25 (单位mm, 其余同此) , 方钢管从基础内生起, 并直接升至机翼顶端, 作为承受“机翼”风荷载的主要结构受力构件;在水平向混凝土柱间设置主钢桁架, 桁架跨度为16.2m (跨三车道) 和21.6m (跨四车道) , 桁架上下弦均采用Φ180×12热轧无缝圆钢管, 腹杆采用Φ140×9热轧无缝圆钢管, 支管与主管之间连接时, 沿支管全周用带坡口的角焊缝, 焊脚尺寸经焊接节点承载力计算为14mm。沿车辆行进方向混凝土柱间设置主桁架, 桁架跨度为9m (车辆行进向混凝土柱距) , 桁架上下弦均采用Φ140×9热轧无缝圆钢管, 腹杆采用Φ127×8热轧无缝圆钢管, 支管与主管之间连接时, 沿支管全周用带坡口的角焊缝, 焊脚尺寸经焊接节点承载力计算为12mm。在收费雨棚中部, “机翼”处位置设置主钢桁架, 钢桁架跨度21.6m, 因本榀桁架受荷较大, 且作为其余几榀悬挑钢桁架的根部支座, 故桁架上下弦均采用方钢225×18, 腹杆采用Φ140×9热轧无缝圆钢管, 支管与主管之间连接时, 沿支管全周用带坡口的角焊缝, 焊脚尺寸经焊接节点承载力计算为12mm。方钢225×18与钢骨混凝土柱中钢骨直接焊接, 钢骨柱内设加劲肋板, 厚度为18mm, 以增强梁柱间连接强度。在钢桁架悬挑端部, 均设置交叉支撑, 支撑采用Φ121×5热轧无缝圆钢管, 与钢桁架上下弦杆分别焊接。

图1 建筑造型效果图

图1 建筑造型效果图  下载原图


在“机翼”处, 钢骨混凝土柱纵向 (车辆行进向) 设置钢骨混凝土梁, 钢骨梁采用焊接工字钢800×250×12×20, 钢骨工字钢梁也作为上部“机翼”钢排架附加钢柱的支座, 并同时承担收费雨棚中部混凝土屋面板的荷载。型钢柱设置牛腿和钢骨梁栓焊连接, 牛腿与型钢柱的焊接在工厂完成, 这样处理既保证了节点区的焊接质量, 也使钢骨梁栓焊连接处远离了内力较大的梁端。牛腿与钢骨梁腹板连接采用高强摩擦型螺栓连接, 高强螺栓性能等级为10.9级, 高强螺栓连接钢材的摩擦面应进行喷砂处理, 抗滑移系数μ≥0.40。钢骨梁的上下翼缘连接采用坡口对接焊, 并在钢骨梁根部预留设置混凝土柱内箍筋穿钢骨梁腹板的孔洞, 此部分为减少对钢骨梁截面的削弱, 预留孔洞数量及大小应经过钢骨梁截面受力计算, 并应在工厂内钻孔完成, 严禁施工现场用氧气切割开孔。

因“机翼”设计风荷载为主要控制荷载, 且柱脚弯矩主要由根部承担, 故在机翼两侧及之间 (不设置采光板的地方) 设置钢筋混凝土板, 板厚130 mm, 配筋采用双层双向钢筋网, 以增加平面内刚度。

本工程因大部屋面采用轻质结构, 故风荷载为主要受力荷载, 对于“机翼”, 风荷载更是作为控制荷载;根据《建筑结构荷载设计规范》 (2006年版) 计算, Wk=1.68k N/m2, 因“机翼”造型复杂, 故不能在软件中直接输入风荷载, 采用在“机翼”钢排架设置虚面 (虚面厚度为0, 只考虑分配荷载作用, 不考虑虚面刚度) , 这样最接近实际情况;为增强“机翼”的抗风荷载刚度, 采取如下措施:

(1) “机翼”钢排架柱有2根为从基础顶面升起的钢骨混凝土柱中的钢骨, 钢骨截面为500×25, 其余为从钢骨混凝土梁生起的方钢管柱, 方钢管截面为400×25, 柱脚根部与钢骨混凝土梁中工字形钢骨焊接, 并在工字钢骨设置加劲肋板。

(2) 在柱钢骨和方钢管之间沿竖向间距1.5m设置撑杆, 撑杆采用200×14的方钢管;既能增加平面外刚度, 减小方钢管计算长度, 又可以作为建筑装饰的龙骨。经MIDAS/Gen软件计算, “机翼”在风荷载标准值作用下, 顶点位移104.8mm, 依据《户外广告设施钢结构技术规程》5.4.1条, 落地式广告牌钢结构顶点的水平位移不应超过该点离地高度的1/100;本工程为1/211, 满足规范要求。“机翼”立面布置见图4。

本工程大部采用钢桁架结构, 为满足整体造型和稳定以及尽量降低工程造价要求, 采用钢筋混凝土柱, 故在柱顶端与钢桁架连接节点处产生一定问题, 经考虑采用在钢筋混凝土柱顶端设置一段方钢管, 截面为200×18, 与钢桁架连接, 方钢管长度比钢桁架高度长1.5m, 这样既解决了钢筋混凝土柱与钢桁架连接的问题, 又可以避免从基础生起钢骨, 有效地降低了工程造价。

本工程檩条跨度为5.4m, 主要承受竖向荷载和风荷载, 经计算采用100×5方钢管, 在桁架上弦与下弦均设置, 因收费雨蓬总长度为121.4m, 温度应力较大, 因此在雨棚长度的两个三分点设置长圆孔, 让檩条在一定程度内减少约束, 降低温度应力影响。节点见图5。

本工程中基础采用钢筋混凝土柱下独立基础, 框架柱及基础混凝土强度等级采用C30;本工程为收费人员方便, 设置了地下通道, 地下通道采用钢筋混凝土箱型结构, 混凝土壁厚300mm, 地下通道混凝土采用C35防水混凝土, 抗渗等级P6;地下通道与雨棚作为两个相对独立的结构单体。

收费雨棚属于室外结构, 故对整个收费雨棚钢结构构件防腐蚀要求较高, 特采用如下措施保证钢结构的防腐蚀和耐久性。

(1) 除锈:在制作前钢材表面应进行喷射 (丸、砂) 除锈处理, 除锈的质量等级为Sa2级标准。

(2) 涂漆:钢材经除锈处理后应立即喷涂铁红环氧底漆1遍, 环氧云铁中间漆2遍, 然后涂氯化橡胶面漆2遍, 漆膜总厚度不应小于125μm。面漆颜色同收费站雨棚主体外饰材料颜色。

(3) 涂漆时应注意, 凡是高强度螺栓连接摩擦面范围内, 不允许涂刷油漆或有油污。并且所有外露钢结构部件均刷涂防火涂料, 耐火极限1h。屋面板采用铝单板, 排水双面找坡, 横向用槽钢引入雨水管, 雨水管、电线管应注意隐蔽。

3 结语

本工程建筑造型复杂, 建筑跨度和悬挑跨度均较大, 竖向荷载和风荷载为主要控制荷载;对此, 采用钢骨柱、钢骨梁、钢排架、钢桁架等结构措施完成设计。本工程已竣工并投入使用, 目前使用状况良好。

专题报道             more...
  • 轨道交通中膜结构的应
    ...

    查看更多

  • 膜结构建筑保温内衬技
    刚查县为青海省海北藏族自治州辖县,青海省措温波高原海滨藏城演艺中心,作为刚查县的标志性建筑,演艺中心为直径50米的圆形建...

    查看更多

  • 膜结构幕墙的应用
    膜结构幕墙是膜结构在建筑外围护结构的应用,具有膜结构的共同特性和优点:膜结构是一种非传统的全新结构方式。...

    查看更多

  • 膜结构屋面的应用
    屋盖是房屋最上部的围护结构,应满足相应的使用功能的要求,为建筑提供适宜的内部空间环境。屋盖也是房屋顶部的承重结构,受到材...

    查看更多

  • 膜结构应用于环保工程
    随着我国国民经济飞速发展和市政基础设施建设全面展开,特别是污水处理厂等环保项目日益增多,其中有相当数量的污水处理厂的厌氧...

    查看更多

  • 膜结构在污水处理厂中
    相当数量的污水处理厂的厌氧池、污泥浓缩池、生物絮凝池等建于居民区、厂区的周边,污水池的环境、风貌及污水臭味等直接影响人们...

    查看更多

关于华喜

硬件实力 质量控制 发展历程 公司简介

软件实力 经营理念  解决方案 联系方式

中国华喜建筑网站

+021-59198545 400-176-6885 dshx@hxmjg99.com www.hxmjg.com 沪ICP备08009856号 使用条款