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1、机库大门是为机库、修理坞等厂房提供飞机进出的通道,同时也承担一部分外围护结构的功能,且需抵抗当地风荷载作用,是飞机库、飞机修理坞等厂房的重要组成部分。推拉式机库大门是目前使用最多的机库大门系统,在我国已有50多年的使用历史,它由埋在地面上的滑轨支撑或导向,门扇可左右移动,以开启整个门洞空间。1、工程概况波音737飞机定制厂房包含完工中心和喷漆机库厂房。两个厂房均设有3个飞机机库,每个机库设一个机库大门。完工中心的3槿机库推拉大门洞口尺寸为44m13.5m,每个大门由5个门扇叠合启闭,每个门扇高14m、宽9.04m,门扇向一侧开启运行。喷漆机库的3模推拉大门(有尾翼门),洞口尺寸为44m9m,每
2、模大门由6个门扇组成,每扇门宽7.47m、高9.5mo每程门设尾翼门1扇。喷漆机库大门门扇分布在3条轨道上,大门向两侧开启,两侧设有存门门库,门扇分别向两侧开启运行。由于波音737飞机厂房位于海岛城市浙江舟山,当地台风频发,且厂房交由美国波音公司运营。按该公司要求,机库大门需获得FM认证,对机库大门的深化设计、构配件材料、安装施工提出了更高的要求。大门通过悬挂在机库屋顶结构门头上的上导轨进行滑动导向,下部滑轨主要承担门体重量。2、实现FM认证的要点根据舟山地区的气候条件,大门强度设计按FM标准提供的基于百年一遇的58ms(130mph)阵风风速持续3so3s阵风风速换算成中国规范的基本风速,按
3、GB500092012建筑结构荷载规范中关于围护结构的规定计算大门钢结构,必须保证门体有足够的强度、刚度和稳定性。按FM标准提供的基于百年一遇的58m/s阵风风速持续3S,以国内规范600s为基准,对不同时距风速的换算比值得出的中、美规范基本风速关系见表1表1各种不同时距风速的平均比值风速时距/s比值统计36000.946001.003001.071201.16601.20301.26风速时距/S201053瞬时比值统计1.281.351.391.421.50从表1可知,3s阵风风速和600s时距风速的比值关系,换算结果为国内规范中基本风速=40.845m/s,将风速再转换成基本风压为1043
4、Nm2o转换出的基本风压(1043N)与中国规范GB500092012建筑结构荷载规范舟山百年一遇的基本风压(1OOoN/m2)基本相似,故基本风压按1043Nm2取值。门体四周骨架采用H型钢,门扇充分应用斜拉,以防自重引起下沉或受地震力影响和门扇之间、缓冲器之间影响下的变形。大门主要承受自重荷载、风荷载和地震荷载。根据GB500092012建筑结构荷载规范和FM文件及FM公司回复文件提供的风荷载数值,风荷载标准值取值为大门高9m:Hk=2.9kNm2,大门高13.5m:1=3.1kNm2o上述荷载已包含体型、高度系数等,属标准值,可直接用于荷载组合。飞机库门扇钢结构采用Spacegass计算
5、机结构软件建模,按照BS59502000规范与GB500172003钢结构设计规范。计算分析型钢和钢管组成的结构强度、变形和稳定性,确定完工中心钢结构大门型钢截面和材料参数,采用焊接H型钢H300250814xH3003001220(Q345B),热轧HN300150、HN250125(Q235B)等;圆形钢管(对角拉条)直径89mm,壁厚6mmo钢结构大门型钢截面和材料参数分布如图1所示。(a)(b)图1完工中心门扇框架(a)13.5m高门扇框架;(b)带通道的门扇框架喷漆机库钢结构大门型钢截面和材料参数(Q235B):采用热轧HN300150,HN250125,HM294200等H型钢,圆
6、形钢管(对角拉条)直径76mm,壁厚6mm,钢结构大门型钢截面和材料参数分布如图2所示。3、施工流程及操作要点施工流程为上导轨施工T地轨施工T门扇安装T饰面及密封T试运行。3.1 上导轨施工施工工序:上导轨地面拼装一上导轨分段吊装一与大门钢结构挂架横梁螺栓连接T校正。由于机库大门的上导向轨道安装在机库大门钢结构大门挂架上,故须保证机库大门挂架变形范围不超过80mmo在钢结构大门挂架预留与大门上轨道连接的横梁,工厂加工横梁时应在相应位置预钻一定数量的螺栓孔,以方便后期在大门上轨道进行螺栓连接,大门挂架直径26孔相邻孔间的位置偏差不得超过1mm,在大门挂架全长范围内不得超过2mm,在立面对任意3条
7、门头挂架横梁,对应孔相对位置公差应限制在3mm内。大门上轨道安装时,先在机库大门正下方将大门上轨道预拼装成整体,采用起重机分段与大门钢结构挂架横梁高强螺栓连接,高强螺丝扭矩值偏差不大于2Nm,每个吊装单元为12m,上导轨整体连接完成后校核调整轨道间距不大于2mm,轨道接头偏差不大于1mm,上轨道的标高偏差不大于5mm,如图3、图4所示。图3上导轨吊装图4上轨道地面拼装3.2 地轨施工采用化学锚栓固定槽钢底座,槽钢与轨道方向垂直铺设,按间距2m设置于预留混凝土轨道槽内。将各条地轨放置在槽钢底座上,用轨道压板将轨道固定,要求轨顶标高误差不大于2mm,轨道间缝隙不大于5mmo确认满足设计要求后,将轨
8、道与轨枕焊接牢固,之后即进行混凝土的二次浇筑成型,如图5、图6所示。图5地轨安装3.3 门体拼装机库大门钢骨架在工厂加工,将零散的构件运至施工现场后,采用高强螺栓在地面进行预拼装,采用25t起重机配合,用方木做临时支撑对门体进行拼装,同时测量平整度、对角线方正度以保证拼装精度满足要求。门扇构配件拼装顺序为先外后内,即先连接固定门扇整体四周框架,再完善内部杆件安装。待所有构件拼装完成螺栓初拧后,终拧顺序为先四周边框调整水平终拧,再依次紧固其他内部横、竖构件及其他斜杆。大门门扇四周采用橡胶密封措施,用螺丝将橡胶密封安装在铝扣件上,铝扣件通过自攻钉与大门门扇型钢连接。吊装前除四周边框扣槽、密封胶皮和
9、配套铝材及玻璃铝材安装外,外饰复合板(窗口以上)同时安装完成,内侧待大门吊装后进行固定,如图7、图8所示。图7门体框架地面拼装图8门侧密封条安装3.4 门体吊装门体吊装采用三机吊装方案,两台起重机按吊装的门扇在左右两侧站位,主起重机车架垂直于轨道中心线,距门扇边缘约1.5mo两台起重机起重臂顶部伸至距机库大门上轨道1m左右,以确保门扇上导轮位置靠近地轨方向,控制门扇边梃与两台起重机支腿距离相同(约1.5m)o吊装时采用D型吊环将起重机吊钩与门体框架吊点连接固定,现场吊装负责人指挥两台起重机同时抬吊,吊至门扇距地1.0m左右时双车停止,安排人员将门扇范围内的支撑物等杂物清理出门扇下方,应使用长杆
10、或麻绳进行清理,严禁人员进入门体下方。起吊时两台起重机须同步起吊和停止,门扇两侧设人员观察门体、吊点等情况,发现特殊情况应立即告知现场吊装指挥。两台起重机缓缓进行转臂、吊钩上升等动作,使门扇上导轮架位于上导轨间。两侧观察人员观察门体下部情况,以防门体贴地滑行擦伤地面。如此反复吊运,使门体两个上导轮架进入上导轨。门体吊至地轨轨顶上方时,人工推动门扇使门扇处于垂直状态并临时稳定,然后指挥双机吊钩缓慢下降,使行走轮落在轨道上,该过程中两侧观察人员应全程观察门体下落过程。单扇吊装完毕后,将门体行走轮与地轨间用楔子固定,以避免横风影响。吊装完成固定稳固后,可启动起重机拆除吊钩处钢丝绳,如图9、图10所示。图9大门平移图10大门现场吊装4、结束语目前波音737飞机定制厂房应用的上导向、下承重推拉式机库大门已通过美国FM认证,国内类似此超宽超重机库大门安装且通过FM认证的为数不多。该大门框架体系的组成及大门安装工序施工适用于多数飞机库、飞机修理坞等厂房的推拉式机库大门系统,且能很好地满足抗风揭性能要求,有较大的推广意义与参考价值。