一级建造-地面工业建筑结构与施工

这是一篇关于6地面工业建筑结构与施工的思维导图，详细说明了不同类型的结构体系及其特性。首先，提到了素混凝土结构，这是基础的结构类型，主要由水泥和水混合而成，用于承受较小的荷载。随后，介绍了钢筋混凝土结构，它通过增加钢筋来增强混凝土的承载能力和耐久性，尤其在构件的受拉部位布置钢筋，以改善受力性能。紧接着，讨论了型钢混凝土结构（钢骨混凝土结构），这是一种结合钢材和混凝土优点的结构类型，具有大的承载力和良好的抗震性能，适用于高层、大跨、抗震要求高的工程。此外，还提及了钢管混凝土结构，它是将混凝土填充在钢管中，使两者共同承受外荷载作用的结构。

6地面工业建筑结构与施工

• 矿（厂区）
  • 混凝土结构
    • 1素混凝土结构
    • 2钢筋混凝土结构：代替混凝土受拉、协助混凝土受压，提高构件承载力，改善受力性能。 如果钢筋配置合理，荷载的增加可以直到受拉钢筋与受压区混凝土强度均被充分利用为止。 主要钢筋都布置在构件的受拉部位，如梁、板的下部，悬臂梁的上部。 梁配置弯起钢筋和箍筋，可提高梁（特别在支座附近）的斜截面抗剪能力。
    • 3型钢混凝土结构（钢骨混凝土结构）：用型钢或钢板焊接成骨架作为配筋混凝土结构。承载力大，抗震性能好，但耗钢量多，可在高层、大跨、抗震要求高的工程使用
    • 4钢管混凝土结构：钢管中填充混凝土，且钢管及其核心混凝土能共同承受外荷载作用的结构构件。 按钢管截面分圆、方、矩形、多边形钢管混凝土。 4在结构上的优势表现在可使混凝土处于侧向受压状态，抗压强度成倍提高，因混凝土的存在，提高了钢管的刚度，两者共同发挥作用，提高了承载力。 主要以轴心受压和作用力偏心较小的受压构件为主。
    • 5预应力混凝土结构：结构受外荷载前，在受拉部位预先施加压应力的混凝土结构，是改善构件抗裂性能的有效途径。 分：先张法与后张法、全预应力与部分预应力，有粘接预应力与无粘接预应力
    • a、钢筋与混凝土粘接力大小，是发挥钢筋混凝土两种材料性能的关键，是它们共同工作的基础。b、混凝土受压，钢筋受拉。c、粘接力包括胶结力、摩擦力、咬合力。 d、钢筋与混凝土出现相对变形（滑移）时，，如钢筋的间距或混凝土保护层厚度较小时，会造成钢筋四周混凝土的劈拉破坏； e、增加混凝土厚度，可提高抗劈拉破坏的能力。 f、当混凝土有足够厚度时，钢筋与混凝土之间将发生沿钢筋外沿的剪切破坏
    • 构件包括：梁、柱、墙、板。 a、梁承受板传来的荷载，受弯矩、剪力、扭矩的作用，属于受弯构件； b、柱受梁、板体系传来的荷载，受轴向压力、弯矩、剪力，属轴心受压构件或压弯构件。 c、墙体一般作为分隔构件，不受力。但钢筋混凝土剪力墙结构、筒体结构、砌体结构、木结构中墙是承重结构，受轴力、弯矩作用。 混凝土板构件主要受弯矩和剪力的共同作用。 d、混凝土结构构件截面设计主要完成截面承载力验算、构件裂缝、变形验算。 e、构件连接满足节点的抗震设计要求。
  • 钢结构
    • 类型：梁式、桁架式、框架式、拱式、索式等5种
    • 特点
      • 1材质均匀，强度高，可靠性好，同等条件下，钢结构自重小； 2制造简便； 3焊接性良好，可满足制造各种复杂结构形状的连接需要； 4耐腐蚀性差，易锈蚀，需要有专门的措施加以保护； 5耐热不防火。
    • 连接方法
      • 1焊缝连接
      • 2铆钉连接
      • 3普通螺栓连接：施工简单、拆装方便、传递拉力性能好；缺点是连接节点只能承受拉力，用钢量多。 用于安装链接和需要经常拆装的结构。
      • 4高强度螺栓连接:用高强钢材制作，对螺杆施加较大的预应力。根据螺栓的作用特点，分为摩擦型连接、承压型连接两种。 1和4应用最多。
  • 砌体结构
    • 用砖、石、砌块等材料，用砂浆砌筑而成的结构。 抗拉破坏有轴心受拉、弯曲受拉。轴心受拉时发生沿齿缝截面破坏；弯曲受拉时可沿齿缝截面破坏，也有沿砌体通缝截面破坏
    • 抗压强度是砌体构件承载能力的主要指标。影响因素：1砌块强度等级；2砌块的尺寸；3砂浆的性能与砌缝；4砌体构件的截面尺寸与硬化龄期；5施工因素。
• 矿井
  • 厂房
    • 单层厂房： 结构形式分为
      • 墙体承重
      • 骨架承重结构：1屋盖结构+2吊车梁+3柱+4外墙围护系统+5基础+6支撑系统（柱间支撑+屋盖支撑两部分，加强厂房结构的空间整体刚度和稳定性，传递水平荷载及吊车间产生的冲切力）
    • 多层厂房
      • 多层装配式、装配整体式钢筋混凝土框架结构
      • 特点：房屋高度大、施工场地小；构件类型多、数量大；构件接头处理复杂、技术要求高。 吊装方案的依据：1建筑物结构形式、2平面形状、3构件的安装高度、4构件的重量、5工期、6现场条件；着重解决：起重机械的选择与布置、吊装方法与顺序、吊装工艺等
    • 吊装设备
      • 自行杆式起重机
        • 履带式：稳定性差，不宜超负荷吊装。自重大，对路面破坏大，需拖车运送。主要用于结构安装工程，特别是单层工业厂房结构安装。
        • 轮胎式：汽车起重机、轮胎起重机。汽车起重机需设支腿，不能负荷行走，不适合松软、泥泞地面作业；轮胎式起重机不宜长距离行驶，用于地点固定且作业量大的现场
      • 塔式起重机：一般用于工业建筑、大型厂房的施工、高炉等设备，重型起重量为200-400KN； 塔式起重机和自行杆式起重机在结构吊装中较常用。
      • 檐杆式起重机：用于安装比较集中的工程
      • 其他辅助工具：卷扬机、滑轮组、横吊梁、地锚、龙门架、提升机等
    • 施工方法
      • 分件吊装：施工内容单一，准备工作简单，吊装效率高，便于管理，利用更换起重臂长度的方法满足各类构件的吊装。 缺点：起重机行走频繁；不能按节间及早为下道工序创造工作面；屋面板吊装往往另需辅助起重设备。
      • 节间吊装：指起重机在吊装过程内的一次开行中，分节间吊装完各种类型的全部构件或大部分构件。优点：开行路线短，可及早按节间为下道工序创造工作面。 缺点：由于同时吊装各种不同类型的构件，起重机性能无法充分发挥，吊装速度慢；构件供应和平面布置复杂，构件校正和最后固定的时间短，给校正工作带来困难。 起重机开行一次吊装完房屋全部构件的方法一般只在下列情况下采用：a、吊装某些特殊结构（如门架式结构）；b、采用某些移动困难的起重机时（如桅杆式起重机）
      • 综合吊装：将分件吊装与节间吊装结合使用；吸取了两者的优点，是建筑结构中较常用的方法。 1分件吊装：柱、柱间支撑、吊车梁等； 2节间吊装：屋盖的全部构件。
  • 井架：用来支撑天轮、固定井筒以上部分的罐道、卸载曲轨、防坠钢丝绳等的结构物。它和提升机一起担负提升矿物、矸石、下放材料、设备、人员等任务。
    • 按材料分
      • 钢井架：25m以上
        • 普通单绳提升井架
        • 落地式多绳提升井架（箱型钢井架）：头部+立架+斜架+井口支撑梁+斜架基础。 立架支撑在井口支撑梁上，斜架承担的荷载传到斜架基础上
      • 钢筋混凝土井架：25m及以下
      • 砖井架
      • 木井架
    • 利用永久井架凿井的井架改造：
      • 基本原则：应当能够有效缩短主、副井交替装备的工期+利用永久井架凿井应当能够取得较好的经济效益。 我国目前建井工作中，主副井交替装备与井巷工程施工都属于关键线路。 因主井一般要进行改绞，则副井采用直接完成永久装备的方法，可以节约副井井架改绞安装的工期，有利于缩短主副井交替装备的工期。
      • 结构改造工作：由于服务目的不同，凿井时所要求的结构形式和荷载特性与生产时期不完全相同，因此在利用永久井架凿井时，必须进行必要的改造。改造的主要内容：1永久井架要兼顾凿井荷载的特性：凿井时井架荷载复杂，悬吊荷载较多，悬吊点不确定，荷载影响因素多； 2永久井架的结构布局要兼顾凿井的需要：凿井提升要求井架提升平台布置较多的采用梁格结构，与永久井架提升平台相对简单的结构形式不同
      • 改造永久井架的措施：1增设提升平台：当永久井架提升平台太高或无法满足凿井设备布置时，可另外新设凿井提升平台。增设的平台与井架主体杆件之间采用螺栓连接，不得在永久井架上施焊。2增设卸矸平台：永久井架结构不考虑凿井施工的卸矸问题，因此当不能利用永久井架的辅助平台布置卸矸平台时，可增设独立的卸矸平台，卸矸平台与井架的主斜腿相连。3永久井架的局部增强或增加稳定性杆件，增加凿井提升悬吊必要的稳定设施
  • 钢筋混凝土井塔
    • 用于支持塔式多绳提升机，承受提升荷载的结构物。井塔塔身内设有套架（也称内井塔），套架是整体的或分段的竖立空间支架，包围着容器运行空间，以固定各种罐道
    • 井塔可用砖、砌块砌筑，现有井塔大部分为钢筋混凝土结构，采用爬模施工。
    • 井塔由基础+塔体+提升机大厅三大部分组成。钢筋混凝土井塔可用箱型、箱框型、圆筒形、八角形等，其中箱型和箱框型结构占主要比例。
  • 筒仓结构：矿业工程采用筒仓储存散料（矿石、水泥等）和进行装车。用于装车的筒仓采用架空的形式，下面通过装载车辆；也可用装储合一的形式。 预应力混凝土筒仓由基础、筒体、仓斗、仓顶四部分组成，筒体和仓斗可用预应力结构，仓斗可与筒壁连接成整体或单独成分离式结构。
  • 输送机栈桥（走廊）的结构：廊身+支承结构+基础