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隨著時(shí)代的變遷，加油站罩棚的結(jié)構(gòu)形式逐步發(fā)展為鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土柱+屋架或網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)框架結(jié)構(gòu)等多種形式。而近年來隨著建成時(shí)間的推移、人民生活水平的提高及審美變化、建筑結(jié)構(gòu)性能要求越來越高等原因，很多的加油站罩棚開始了改造（如增量改造、隱患整治改造等），不可避免的涉及到罩棚結(jié)構(gòu)方面的改造和升級，尤其很多2000年前后建成的加油站，建成時(shí)間距今已20多年，由于結(jié)構(gòu)形式、存在環(huán)境、保養(yǎng)維護(hù)等方面的差異，很多罩棚已臨近設(shè)計(jì)使用年限或存在結(jié)構(gòu)安全隱患（尤其沿海地區(qū)常年有大風(fēng)天氣）。而在這一波改造風(fēng)潮中，罩棚結(jié)構(gòu)也逐漸向抗震性能更好、結(jié)構(gòu)體系更可靠、施工更方便、造型更加輕盈靈動等方向發(fā)展。

以下為我公司2023年下半年在廣州片區(qū)施工的部分項(xiàng)目的罩棚形式。

圖一：我公司負(fù)責(zé)施工的中國石油潮州興源加油站增量改造工程，屬于鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)罩棚。

圖二：我公司負(fù)責(zé)施工的中國石油潮州鳳城加油站增量改造工程，屬于鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)罩棚。

圖三：我公司負(fù)責(zé)施工的中國石油梅州游客中心加油站新建工程，屬于鋼結(jié)構(gòu)框架圓形屋面罩棚。

圖四：我公司負(fù)責(zé)施工的中國石油潮州寶源加油站安全隱患改造工程，屬于鋼結(jié)構(gòu)框架矩形屋面罩棚。

在以上項(xiàng)目實(shí)施過程中，充分體現(xiàn)了鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件工廠化定制、可整體吊裝施工安全度高、復(fù)雜造型易實(shí)現(xiàn)、包裝及設(shè)備電氣易安裝、方便快捷工期短、結(jié)構(gòu)性能可靠等優(yōu)點(diǎn)。而鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件與混凝土基礎(chǔ)的接駁工藝及施工計(jì)劃安排則成為鋼結(jié)構(gòu)罩棚項(xiàng)目的重要節(jié)點(diǎn)。

鋼結(jié)構(gòu)柱與鋼筋混凝土基礎(chǔ)連接分為鉸接與剛接兩種形式。

鉸接柱腳的結(jié)構(gòu)簡圖和計(jì)算模型認(rèn)定柱腳節(jié)點(diǎn)不承擔(dān)因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)荷載、地震荷載、風(fēng)荷載、雪荷載傳至柱腳的彎矩而僅承擔(dān)相應(yīng)剪力，這就要求鋼柱及梁柱節(jié)點(diǎn)有更大的截面、更大的慣性矩來沖減柱腳未承擔(dān)的這部分彎矩并避免二階效應(yīng)帶來的內(nèi)力重分配，同時(shí)在必要時(shí)在柱腳底板下增設(shè)抗剪鍵來抵抗柱腳剪力（鉸接節(jié)點(diǎn)一般柱腳螺栓較小且并不進(jìn)行混凝土結(jié)構(gòu)包裹，其抗剪能力弱），其結(jié)構(gòu)可靠度不如剛接節(jié)點(diǎn)好，多用作外墻圍護(hù)體系的構(gòu)件或者門式鋼架體系，而對于加油站罩棚結(jié)構(gòu)很少用到鉸接節(jié)點(diǎn)。

剛接節(jié)點(diǎn)則通過強(qiáng)行約束柱腳，減少柱腳自由度來保證柱腳的受剪（剪力較大區(qū)域）及抗彎性能，而且可以更好的解決混凝土與鋼結(jié)構(gòu)兩種材料性能不同的問題。其缺點(diǎn)是由于采取強(qiáng)力措施來增加柱腳可靠度，其施工難度、復(fù)雜度及造價(jià)通常遠(yuǎn)高于鉸接柱腳。

根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)范《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB50017-2017及國標(biāo)圖集《多、高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)構(gòu)造詳圖》16G519中關(guān)于柱腳鉸接及剛接節(jié)點(diǎn)的認(rèn)定，其一般以以下形式表現(xiàn)。

圖五：柱腳鉸接節(jié)點(diǎn)，其基本特征為柱腳螺栓較少且設(shè)置在H型鋼內(nèi)圈，有水平剪力時(shí)往往需要設(shè)置抗剪鍵。

圖六：柱腳剛接節(jié)點(diǎn)，其分為外露式和外包式、與埋入式三類。

外露式的特點(diǎn)為柱腳在基礎(chǔ)短柱施工完成后（提前預(yù)埋地腳螺栓）再進(jìn)行鋼柱安裝，其柱腳剪切力及彎矩靠地腳螺栓承擔(dān)，通常地腳螺栓的數(shù)目較多、規(guī)格較大，柱腳螺栓預(yù)埋難度大、鋼柱柱腳對口難度大。其與鉸接節(jié)點(diǎn)的螺栓布置區(qū)別為外露式剛接柱腳節(jié)點(diǎn)螺栓布置在鋼柱外側(cè)，而鉸接鋼柱柱腳節(jié)點(diǎn)螺栓布置在鋼柱內(nèi)側(cè)。

外包式柱腳則在基礎(chǔ)底板或承臺施工完成后（預(yù)留好短柱插筋及地腳螺栓），待鋼柱吊裝到位后再綁扎短柱鋼筋、安裝模板并澆筑短柱混凝土。其優(yōu)點(diǎn)是地腳螺栓少柱腳對口容易（通常為四個(gè)安裝就位螺栓）、結(jié)構(gòu)可靠度比外露式好，缺點(diǎn)是鋼柱入場后其他鋼結(jié)構(gòu)不能順序施工，而是要等待短柱施工完成及基礎(chǔ)回填、地面恢復(fù)后方可鋼結(jié)構(gòu)的后續(xù)施工。

埋入式柱腳則多用于彈性地基梁基礎(chǔ)，在基礎(chǔ)施工時(shí)將鋼柱與鋼筋一起安裝，并一同澆筑。其優(yōu)缺點(diǎn)與外部式柱腳基本相同。

我公司進(jìn)行施工的潮州寶源加油站安全隱患整改項(xiàng)目和梅州游客中心加油站新建項(xiàng)目采用的是外包式柱腳，中山福源加油站新建項(xiàng)目及潮州高華加油站安全隱患整改項(xiàng)目則采用外露式柱腳。

潮州寶源加油站安全隱患整改項(xiàng)目外包式柱腳施工過程

梅州游客中心加油站新建項(xiàng)目柱腳節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)

中山福源加油站新建項(xiàng)目柱腳節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)

潮州高華加油站安全隱患整改項(xiàng)目外露式柱腳施工過程

在項(xiàng)目實(shí)施過程中，兩種柱腳形式體現(xiàn)出不同的施工工藝要求和工序安排。

外包式柱腳由于其柱腳螺栓較少，且基本為鋼柱安裝定位螺栓（寶源加油站項(xiàng)目每柱只有4根M24地腳螺栓），其精度要求和鋼柱底板螺栓孔對口難度均較小，基本不需要定位板來輔助定位，且在對口不準(zhǔn)的情況下可局部調(diào)整螺栓孔。但鋼柱就位的另外一個(gè)難點(diǎn)則是穿過預(yù)留短柱鋼筋至就位螺栓的過程。寶源加油站項(xiàng)目的短柱預(yù)留鋼筋端頭為180°彎鉤且主筋為32Φ25鋼筋，鋼柱下落過程中需多人輔助方可完成（見下圖），且須鋼結(jié)構(gòu)安裝隊(duì)伍兩次入場，甚至因?yàn)榛游椿靥钚枰摌?gòu)件分批進(jìn)場。工序銜接較困難，但預(yù)埋難度小。

外露式柱腳則在柱腳設(shè)置大量的地腳螺栓（中山福源加油站項(xiàng)目為每柱12根M39），且因地腳螺栓均為受力螺栓，對螺栓安裝精度和鋼柱對口精度均要求較高，通常需要設(shè)置螺栓定位板來輔助預(yù)埋地腳螺栓，對預(yù)埋的精度要求極高。但其在鋼筋混凝土基礎(chǔ)施工完成即具備鋼結(jié)構(gòu)一次性進(jìn)場及拼裝的條件，在工序安排上優(yōu)勢明顯。

綜合以上分析，目前加油站鋼結(jié)構(gòu)罩棚柱腳的兩種主流形式（外露式與外包式）各有其特點(diǎn)。我們可在項(xiàng)目實(shí)施前，根據(jù)我方技術(shù)特長、工期要求、場地特點(diǎn)及鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)場便宜等因素，綜合考慮施工工序安排，并建議甲方及設(shè)計(jì)院采用相對適合項(xiàng)目的柱腳方式，以便于項(xiàng)目的順利實(shí)施。