二级结构师

为了帮助广大的考生系统的复习二级结构工程师课程的相关知识点，本文将主要针对二级结构工程师考试科目知识点进行详细的讲解，希望对您参加本次考试有所帮助，并在此预祝您金榜题名！

(1)基本技术路线

本方案的基本技术路线是：工厂分段制作，场外立体预拼，单件综合安装。

即根据现有的运输条件，在钢结构制作厂将钢构件加工成整件或单元件，在场外进行预拼装，且部分壳体立体拼装后，运送至现场。在现场进行扩大组装，并组装在移动式的平台上，通过有轨运输，到达吊机的起重半径内，由吊机分段安装到设计指定的位置上。

(2)钢结构深化设计

按国外的设计程序，国外的钢结构设计只进行到相当于国内的扩初设计深度，不能直接用于制作及施工，应再作出用于制作工厂和工地施工的深化设计图即施工图。

国内设计的钢结构也需要以上两个阶段，但从扩初设计到深化设计可以直接衔接连贯进行，大大缩短整个设计周期。

(3)钢材采购

本工程H型钢拟采用马鞍山钢厂的产品，钢板拟采用舞阳钢厂的钢板，钢管采用成都钢管厂或天津钢管厂的产品，铸钢件待定。

(4)钢结构制作

1)顶环梁的分段

顶环梁由环形钢管、箱梁、钢板、H形钢梁与钢管等构件组成，其中环形钢管与箱梁由于运输与起重量等方面的原因，必须分段制作，运到现场，由吊机分段吊到设计指定的位置上，再连成整体。为减小现场高空对接的焊接变形，对接形式为高强螺栓连接。

2)顶环梁的制作

①先进行钢管的纵缝焊接，并装焊内筋板;

②按分段长度进行钢管对接或折线对接;

③在环形胎架上，对短轴梁架连接的钢管分段，用火工加热的方法，进行热弯成型;

④在顶部环梁的环形胎架上，与长短轴梁架的径向连接座、连接板进行装焊;

⑤顶部箱梁分段按整体方法制作及验收;

⑥顶部横梁连梁分段按整体方法制作及验收;

3)长轴梁架的分段制作

长轴梁架上部按12m、下部按15m左右长度分段。长轴梁架结构分段见图1一12-8.

长轴梁架的制作过程如下：

①按分段尺寸进行整体侧造方式制作;

②先进行内外侧H型钢的装焊，并在型钢流水线上，进行大接头连接孔的套钻;

③在平面胎架上按整混梁架的尺寸分别进行梁架的外侧边、腹肋板及内侧边的装焊，并装焊侧球形座，分段翻身后继续焊接，装焊分段连接板;

④划线配钻外侧眼孔;

⑤超声波探伤及尺寸交验;

⑥单棍梁架在平面整混预拼装并交验。

4)长轴梁架连杆的制作

长轴梁架的螺纹套管连杆见图1-12-9.长轴连杆为螺纹套管式，可调节连杆长度;根据计算尺寸，焊接两端钢管，再机加工一端螺纹;机加工标准双螺纹套管;将标准螺纹套管与两端钢管旋人，涂装。

5)短轴梁架的分段制作

短轴梁架上部按12m、下部按15m左右长度分段。短轴梁架的分段见图1一12一10.

短轴梁架的制作顺序如下：

①按sm长分段尺寸进行整体侧造方式制作;

②在平面胎架上按整福梁架的尺寸分别进行梁架的外侧边、腹肋板及内侧边的装焊，并装焊侧球形座，分段翻身后继续焊接，装焊分段连接板;

③划线配钻外侧眼孔;

④超声波探伤及尺寸交验;

⑤单棍梁架预拼装;

⑥短轴梁架空间预拼装。

6)短轴梁架连杆的制作

短轴连杆有三种类型：半圆栓接管，双铰座管，双铰板管。根据计算尺寸，在专用夹具上，将已机加工好的铸钢连接件与钢管焊接，再与两端连接件用螺栓固定，待预拼装时，与径向梁架连接焊接。双铰座管，双铰板管，尚需加工半圆套管。

(5)钢构件的场外运输

采用公路、铁路、船舶两条路线联合运输的方案。即第一条由我公司公路运至上海铁路南站，从铁路运至北京站，再由北京站公路运至国家大剧院施工现场;第二条由我公司码头装船海运至天津港，再由天津公路运至北京国家大剧院施工现场。

铁路运输的构件，叠放后的最大尺寸为1 2.5m(长)×3.2m(宽)×2.sm(高);公路船舶运输的构件，单件尺寸不超过1 5.5m(长)×4.sm(宽)×2.sm(高);单件最大重量不超过20t.

现场拼装的构件，将根据吊装的要求，酌情而定。

运输过程中，将采取相应措施，确保构件不受损坏以及安全保障。

(6)钢构件的现场组装与运输

由于从制作厂出来的构件受到运输的限制，有的是分节段，有的是拆成散件到现场，因此在施工现场必须根据起重机能力将它们组装成大件，这样可以减少节段吊装时的支撑或支架，同时也可加快安装施工的速度。

l)组装场地的布置与要求

从钢结构安装场地平面布置图上可以看出，在现场吊装区的北边，安装了一个移动式的拼装台，在南边有四个移动式拼装台，专供拼装短轴梁架用。另外，在壳体外侧再设置六个固定式拼装台，201区与203区各设置了三个拼装台，供拼装长轴梁架与顶环梁用。每个拼装台配一台50t级履带式起重机(KH-180)。移动式拼装台由塔式起重机的行走系

统与塔身组成。

图中塔吊及KH-180吊机行走区域，地耐力须达到12t/m2的荷载要求，而行走区域中间的构件堆放区须达到10t/m2的荷载要求。

2)梁架现场组装

长、短轴梁架，原则上分成三段安装。

3)梁架的现场运输

梁架的现场运输采用有轨运输，梁架立拼在由3～4台专用移动平台上，然后可用卷扬机拖移到吊装主机(CC2OOO履带吊或M440D塔吊)的起重半径内，由吊装主机起吊就位到设计指定的位置。

(7)钢结构安装

整个钢壳体由148混梁架，顶环梁、斜撑杆及环向连杆组成，由于在安装过程中，壳体未形成稳定的结构体系，因此必须采取一系列措施，来保证过程中的结构安全，其中包括设置必要的支撑与支架，以及采用合理的安装顺序等。

l)结构加固

壳体散装，势必要设置大量的支架或支撑，以满足构件的定位与结构的稳定，由于钢结构吊装安排在土建结构封顶后再实施，这就更增加了支架、支撑设计与架设的难度。

2)顶环梁支架的设计

椭圆形的顶环梁，长轴约为60m，短轴约38m，自重在500t上下。它的安装位置在壳体的中心，歌剧院的屋顶上方，距屋顶约有10m左右高度。我们的设想是利用歌剧院的屋顶，在其屋顶搭设球节点网架，来支承顶环梁，使竖向荷载主要由墙体、柱等承担，这样可以避免支架进人下层空间，而影响舞台设备安装、二次结构的施工。为此需请设计配合，适当加强屋顶的结构承载力。

顶环梁支撑采用网架结构，根据初步计算，在顶环梁下，支架需承受的最大荷载达42.3t左右。

3)梁架的稳定支撑

梁架的投影长度最长达76m，最短也超过50m由于梁架的侧向刚度相当差，为此在梁架安装到位后必须有多点支撑，况且梁架吊装时本身就一分为三。梁架安装时，除二端有支承外，中间还必须设置二根支撑。所有支撑采用网架结构。

这些支撑有的是支承在房屋结构上，有的直接支承在地下室顶板上，因此必须根据每根支撑的受力情况，加固房屋与地下室顶板。

4)安装工艺

①顶环梁安装

顶环梁由M440D与大型履带吊散件拼装而成。为了减少环梁、箱梁的焊接变形，构件的连接基本上都为高强螺栓的连接。

顶环梁散件的场内驳运，可利用移动台车，也可由CC2.

000吊机帮助就位。

顶环梁吊装先从中间的矩形框开始，然后安装矩形框内的钢板与钢管，最后对称安装两侧的半圆形区域。

顶环梁安装需特别注意轴线定位与标高，它将严重影响壳体的整体安装质量。为此，该区域的测量定位、放线等工作，必须引起高度重视。

②梁架安装

A.梁架安装分四个阶段进行。

第一阶段：安装顶环梁及临时支撑。

第二阶段：对称安装斜撑区的梁架及相关的全部构件。

第三阶段：对称安装不受塔吊位置影响的梁架及相关的构件。

第四阶段：补缺安装塔吊位置区域的梁架及相关构件。

B.梁架的吊装工艺

a.一般要求

a)下节梁架主要由DEMAG CC2000履带吊(300t吊机)与600t级履带吊抬吊安装到位，安装时CC2000吊机选用48m主臂，48m付臂，在34m半径的工况下起重量可达23.5t.这样大部分下节梁架都能安装。

b)上节与中节的梁架同样采用双机抬吊的工艺。可以是塔吊与CC2000吊机抬，也可以是二台塔吊抬，视情况而定。

c)梁架吊装采用多点垂直吊装工艺，吊点数量不少于4点，且要求使用铁扁担。

如果梁架多点垂直起吊有困难的话，为保证梁架吊装时的侧向稳定，起吊时须采取可靠的加固措施。

d)梁架连续吊装时，须及时调整节间与消除安装误差，不得累积。

b.起始梁架安装的工艺要求

a)第一混梁架的下节安装到位后，底脚需与混凝土环梁临时固定，目的是不让底脚移动(以后每混梁架的下节安装时，都要如此)。两侧需设置浪索，在确保侧向稳定后，方可松钩安装下一节梁架。

b)安装与第一混梁架相邻的第二混梁架的下节。两侧还需设置浪索。松钩前，必须安装一定数量的侧向稳定连杆与斜撑，可以是原结构上的圆钢管，也可以设临时系杆，连杆每10米左右设一道。

c)安装第一混梁架的中节。下端按设计的要求与下节梁架固定，上端搁置在临时支撑上。两侧设置浪索后，方可松钩。

d)安装与第一混梁架相邻的第二混梁架的中节。与顺序芭湘同，下端必须按设计的要求与下节梁架固定，上端搁置在临时支撑上。两侧设置浪索。松钩前必须安装一定数量

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