河南二建新起点QC小组

混凝土剪力墙柱阴角加固工具研制
河南省第二建设集团有限公司新起点QC小组
一工程概况
由河南投资集团有限公司和河南豫能控股股份有限公司共同投资建设的新乡中益发电有限公司2×660MW机组工程,主厂房为钢筋混凝土框架剪力墙结构,±0.00m相当于绝对标高65.10m,总高度33.3m,汽机房设A0/A/B/B1四列,主厂房共计16个柱距, 2台机组之间的伸缩缝为1.5m,汽机房总长度为:161.5m,煤仓间位于两炉之间。本工程主厂房结构中设计有剪力墙,为我公司在历次主厂房施工中首次遇到,且质量标准均为清水混凝土;工程开工之初,施工合同即约定本工程质量目标为创国优工程“鲁班奖”。
二 QC小组概况
为了实现合同约定的工程质量目标,项目部于2013年07月04组建了河南省第二建设集团有限公司新起点QC小组,并经过集团公司工程管理部注册,注册编号YEJ-2013-05-01,由项目经理杨新强担任组长,对混凝土剪力墙柱阴角加固工具的研制实施攻关,以下为QC小组概况。
虚拟机管理系统QC小组概况一览表
三选题理由
1、本工程主厂房结构设计含有混凝土剪力墙,为我公司历年所承建的主厂房中首次遇到,且其质量标准为清水混凝土,对拆模后的观感质量要求较高,普通混凝土剪力墙与框架柱连接处阴角加固困难,常见的因加固方法的缺陷导致的诸如阴角不方正等质量通病不允许出现。采用何种阴角加固方法是我们开展活动的重点。
2、工程开工之初,即在合同中约定本工程的质量目标为创国家优质工程“鲁班奖”,业主和集团公司领导对本工程主厂房的施工质量特别重视,尤其是主体结构的阴阳角等细节部位,实为创优的关键点之一,且施工工期紧。
3、针对质量标准高,工期紧的客观要求,寻求一种既能够保证加固可靠又装拆方便,效率高,通用性强的加固工具是本工程急需解决的一个问题。
综上所述,QC小组将本次活动课题选定为“混凝土剪力墙柱阴角加固工具研制”。
四设定目标
1、确定目标:制作出混凝土柱墙阴角加固工具。
2、目标值:①加固工具能可靠的支撑阴角模板,受荷后变形小于3mm;
②加固工具重量<15kg、装拆方便、快捷;
③加固工具在100mm~300mm不同大小的阴角上通用性好。
五提出方案,并确定最佳方案
确定活动目标后,QC小组成员分头行动,查阅文献、利用互联网查询、向公司其他项目咨询,均未能收集到满足本课题目标值的资料。于是,QC小组成员提出4个问题:①加固工具制作成什么形状?②用什么材料制作?③谁来加工?④如何验证?
针对上述问题,我们对项目部当前所有的材料、加工能力、现场条件和技术力量进行了讨论分析。
形状比选
图1“Z”形图2三角形
材料比选
材料优点不足结论
木材加工方便,重量轻。构造杆件连接处难以形成筷子消毒器
刚接节点,于受力不利。
放弃
钢材材料受力接近各向同性,材质均
匀,可通过焊接形成刚性连接,
整体性好。
密度大,重量较大。选择(控制重量)
制表:邓超杰时间:2013.08.03
验证方法比选
验证方法优点不足结论
制作模型,现场试验效果直观,易于发现问题。需要制作的模型较多,试验
周期长,且试验失败的风险
较大。
用于优选后的模型
1高清录播系统试验。
用有限元软件模拟技术人员能使用ANSYS软件进
行模拟分析,能够减少大量试
验模型制作,优化设计方案。
不能发现实际使用中的问
题。
用于模型设计方案
的优化。
制表:邓超杰时间:2013.08.03
模型加工队伍比选
模型加工队伍优点不足结论
模板加固队伍熟悉加固部位,对模型加工的技术
要点理解较深刻。
缺少钢材切割、打孔、焊
接设备,焊接质量难以保
证。
放弃
铁件加工队伍专业加工各种铁件,拥有多种焊
接、切割设备,模型加工尺寸准确
且焊接质量较高。
对模型加工的技术要点
不清楚。
选择(做好技术交
底)
制表:邓超杰时间:2013.08.03
1、提出方案
根据以上分析,QC小组经过广泛讨论,最终提出2种工具设计方案。
电动图3 模型简图
根据主厂房施工方案,剪力墙模板采用直径14mm对拉螺杆加固,螺杆竖向间距设计为610mm,最下一道螺杆距底部250mm,故模型竖向角钢(Q235)长度设计为500mm,角钢中部沿角肢两个方向各设置长400mm,宽100mm,厚5mm的水平钢板(Q235)一块,从竖向角钢顶部和底部分别设置宽50
勒夫波
mm,厚5mm的斜向钢板(Q235)与水平钢板连接,两水平钢板端部采用一直径14mm(HRB400)的钢筋料头焊接连接,作为平面内支撑,形成“三角形”;在水平钢板上开出直径14mm,间距50mm的孔(见图3),既可以利用对拉螺杆将加固工具安装上去,又能保证100mm,150mm,200mm,250mm,300mm共5种不同尺寸的阴角均可使用。
方案二:
图4 模型简图
根据主厂房施工方案,剪力墙模板采用直径14mm对拉螺杆加固,螺杆竖向间距设计为610mm,最下一
道螺杆距底部250mm,故模型竖向角钢(Q235)长度设计为500mm,角钢中部沿角肢两个方向各设置2个长400mm,规格为┗50×50水平角钢,其肢背相对,间距16mm,从竖向角钢顶部和底部分别设置宽50mm,厚5mm的斜向钢板(Q235)与水平钢板(Q235)连接,两水平钢板端部采用一直径14mm(HRB400)的钢筋料头焊接连接,作为平面内支撑,形成“三角形”;两角钢端部间隙内用直径16mm的钢筋段塞焊,使两角钢连接(见图5),利用两水平角钢之间的间隙穿对拉螺杆,可确保300mm以内任何尺寸的阴角加固使用,通用性较强。
2、选定方案
①方案一模型重量:
角钢:0.5m×3.77kg/m= 1.885kg
钢板:(0.4m×2×0.1m+0.5m×4×0.05m) ×39.25kg/m2=6.28kg
钢筋:0.56m×1.2 kg/m=0.672kg
合计:8.837kg
方案二模型重量:
角钢:0.5m×4×3.77kg/m= 7.54kg
钢板:0.5m×4×0.05m ×39.25kg/m2=3.925kg
钢筋:0.56m×2×1.2 kg/m=1.344kg
合计:12.8kg
②模型受荷后变形:
根据《建筑施工手册》第四版公式(8-6)(8-7)计算模板侧压力。
F=0.22γ
c t
β
1
β
2
v1/2=0.22×24×1.5×1.2×1.0×21/2=13.3KN
自动
F=γ
c
H=24×7=168KN
取小值F=13.3KN
采用大型通用有限元分析工具ANSYS建立三维模型,对模型满足容许应力的条件下的变形值进行

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