鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)施工要點(diǎn)解析
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1 .鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)
首先要重視上部、下部結(jié)構(gòu)的協(xié)同工作，應(yīng)計(jì)入多向地震作用的效應(yīng)。考慮上下部結(jié)構(gòu)協(xié)同工作的最合理方法是按整體結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行地震作用計(jì)算。下部結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化必須依據(jù)可靠且符合動(dòng)力學(xué)原理，即應(yīng)綜合考慮剛度和質(zhì)量等效后的有效性。
利用軟件對(duì)設(shè)計(jì)模型進(jìn)行建模，并進(jìn)行計(jì)算分析。具體操作時(shí)，應(yīng)合理確定計(jì)算模型，確保屋蓋等結(jié)構(gòu)與主要支承部位的連接與構(gòu)造相符。此外，還應(yīng)考慮受力分析。計(jì)算分析時(shí)除模擬結(jié)構(gòu)整體成型后的受力情況外，還要兼顧其施工過程的特殊受力情況，避免在結(jié)構(gòu)成型前因?yàn)榫植渴芰Τ^設(shè)計(jì)值而破壞。對(duì)于施工過程的計(jì)算模擬需要考慮構(gòu)件吊裝、不同施工階段工況、結(jié)構(gòu)預(yù)變形技術(shù)、構(gòu)件的預(yù)拼裝、卸載等。
結(jié)構(gòu)布置
結(jié)構(gòu)布置宜避免因局部削弱或突變形成薄弱部位，產(chǎn)生過大的內(nèi)力、變形集中。對(duì)于可能出現(xiàn)的薄弱部位，應(yīng)采取措施提高抗震能力。因此在進(jìn)行結(jié)構(gòu)布置時(shí)，應(yīng)確保質(zhì)量與剛度分布均衡和結(jié)構(gòu)的整體性和傳力明確。
屋蓋的地震作用應(yīng)能有效地通過支座向下傳遞；避免屋蓋內(nèi)力集中或較大扭轉(zhuǎn)效應(yīng)，為此屋蓋、支承及下部結(jié)構(gòu)的布置宜均勻?qū)ΨQ；保證屋蓋結(jié)構(gòu)的整體性，因此應(yīng)優(yōu)先采用空間傳力體系、避免局部削弱或突變的薄弱部位；宜采用輕型屋面系統(tǒng)，因此應(yīng)嚴(yán)格控制屋面系統(tǒng)的單位自重。
2 .鋼結(jié)構(gòu)質(zhì)量控制要點(diǎn)
安裝精度控制
復(fù)雜空間鋼結(jié)構(gòu)在安裝時(shí)應(yīng)進(jìn)行測(cè)控，由于鋼結(jié)構(gòu)施工測(cè)量控制作為施工技術(shù)的一部分，其工程施工方案的合理性、先進(jìn)性，從大量的測(cè)控?cái)?shù)據(jù)信息中分析結(jié)果并得到反應(yīng)和證實(shí)。對(duì)于大跨度鋼結(jié)構(gòu)，由于在施工過程中，結(jié)構(gòu)的變形和受力狀態(tài)與成型后有很大的差異，所以需要利用各式各樣支撐胎架來保證結(jié)構(gòu)的精度。
拆卸控制
由于大跨度鋼結(jié)構(gòu)具有卸載總噸位大，卸載點(diǎn)分布廣，單點(diǎn)卸載受力大，卸載計(jì)算分析工作量大等特點(diǎn)，若支撐力釋放不合理，會(huì)破壞結(jié)構(gòu)或使腳手架逐步失穩(wěn)。因此在鋼結(jié)構(gòu)卸載時(shí)必須以體系轉(zhuǎn)換方案為原則，以結(jié)構(gòu)計(jì)算分析為依據(jù)，以結(jié)構(gòu)安全為宗旨，以變形協(xié)調(diào)為核心，以實(shí)時(shí)監(jiān)控為保障，嚴(yán)格按照等比法和等距法兩種卸載方法的要求進(jìn)行操作。
吊裝方案
大跨度鋼梁吊裝時(shí)，若未進(jìn)行合理的吊點(diǎn)計(jì)算，仍然選擇傳統(tǒng)的兩點(diǎn)吊裝，由于鋼梁結(jié)構(gòu)較長(zhǎng)，吊點(diǎn)間距較大，以及自重和可變荷載作用等因素，鋼梁和鋼索都受到很大的軸向力作用，易出現(xiàn)鋼梁側(cè)向彎曲，甚至發(fā)生更加嚴(yán)重的變形。大跨度鋼結(jié)構(gòu)施工現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)加強(qiáng)管理，增加工人業(yè)務(wù)知識(shí)培訓(xùn)，使其對(duì)構(gòu)件的受力特性及吊裝知識(shí)有更加具象的理解。同時(shí)強(qiáng)化施工組織設(shè)計(jì)對(duì)吊裝方案進(jìn)行合理的論證，以選擇較為合理的吊裝方案。
安裝順序
由于大跨度鋼結(jié)構(gòu)對(duì)安裝順序要求較高，若未合理考慮安裝順序，鋼構(gòu)件也不符合吊裝的需要，則可能影響到結(jié)構(gòu)的安全。施工組織設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)合理安排安裝順序，工廠加工、構(gòu)件運(yùn)輸、現(xiàn)場(chǎng)安裝應(yīng)統(tǒng)一配合，施工過程中，嚴(yán)格執(zhí)行。除認(rèn)真制訂適合工程的安裝順序外，還應(yīng)選擇有經(jīng)驗(yàn)的施工隊(duì)伍進(jìn)行安裝，避免產(chǎn)生質(zhì)量隱患。
3 .鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)要點(diǎn)
結(jié)構(gòu)構(gòu)件和異型節(jié)點(diǎn)的制作技術(shù)
各種大跨度、復(fù)雜空間形狀的鋼結(jié)構(gòu)建筑由于需要局部受力復(fù)雜，制作難度大的鋼構(gòu)件，因此在復(fù)雜工程項(xiàng)目施工時(shí)應(yīng)考慮結(jié)構(gòu)構(gòu)件和異型節(jié)點(diǎn)的制作應(yīng)滿足受力條件，確保工程質(zhì)量安全。
整體滑移施工技術(shù)
大跨度鋼結(jié)構(gòu)施工中較為關(guān)鍵的問題是結(jié)構(gòu)在形成空間整體前的穩(wěn)定性。通過滑移施工技術(shù)利用能夠控制同步的牽引設(shè)備，將分成若干個(gè)穩(wěn)定體的結(jié)構(gòu)沿著一定的軌道，由拼裝位置水平移動(dòng)到設(shè)計(jì)位置，可較好地解決了該問題。但在使用時(shí)要注意其要求結(jié)構(gòu)平面外剛度大，需要鋪設(shè)軌道，多點(diǎn)牽拉時(shí)同步控制難度大的特點(diǎn)。
整體提升施工技術(shù)
該技術(shù)通過以液壓千斤頂作為動(dòng)力設(shè)備，根據(jù)各作業(yè)點(diǎn)提升力的要求，將若干液壓千斤頂與液壓閥組、泵站等組合成液壓千斤頂集群，并在計(jì)算機(jī)控制下同步運(yùn)動(dòng)，保證提升或移位過程中大型結(jié)構(gòu)的姿態(tài)平穩(wěn)、負(fù)荷均衡。
高空無支托拼裝施工技術(shù)
高空塊體擴(kuò)大單元無支托組裝技術(shù)，施工原理是：將結(jié)構(gòu)體系合理的分段，選擇吊裝順序，使施工過程無需搭設(shè)支撐平臺(tái)，利用結(jié)構(gòu)自身剛度形成穩(wěn)定單元，通過不斷擴(kuò)大單元接裝，最后形成整體結(jié)構(gòu)。
鋼結(jié)構(gòu)焊接施工技術(shù)
焊接時(shí)，對(duì)于要求全焊透的焊縫，應(yīng)盡量采用單面焊雙面成形工藝，以保證各處均勻加熱；而對(duì)于導(dǎo)熱快，散熱面積大的焊件，可選用長(zhǎng)弧預(yù)熱后再焊接焊縫的起頭處與接頭處，并在焊前預(yù)熱或焊接的同時(shí)用火焰進(jìn)行加熱。同時(shí)，選用的焊接電流不應(yīng)過小，焊接速度不應(yīng)過快。同時(shí)應(yīng)時(shí)刻注意觀察熔渣的流動(dòng)方向，以防止形成固體夾雜，并盡可能保持垂直，避免過度傾斜。
鋼結(jié)構(gòu)防腐施工技術(shù)
應(yīng)采用滾涂和刷涂料相結(jié)合的方法進(jìn)行施工，大面積構(gòu)建采用滾涂，小構(gòu)件采用刷涂，具體施工方法應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件合理選擇。同時(shí)，應(yīng)使第一層底漆涂刷時(shí)的方向保持一致，且接槎整齊，并應(yīng)遵循勤沾、短刷的原則，按照規(guī)范要求操作，以防刷子帶漆太多而造成流墜。此外，涂刷時(shí)不能用力過大，回刷次數(shù)不宜過多，且應(yīng)縱橫交織涂刷，以增加每層涂料相互粘結(jié)，并補(bǔ)充涂刷不足之處。
4 .鋼結(jié)構(gòu)加固要點(diǎn)
改變鋼結(jié)構(gòu)計(jì)算圖形加固法
采用改變荷載分布狀況、傳力途徑、節(jié)點(diǎn)性質(zhì)和邊界條件，增設(shè)附加桿件和支撐、施加預(yù)應(yīng)力、考慮空間協(xié)同工作等措施對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固的方法。改變結(jié)構(gòu)計(jì)算圖形的一般方法為：
（1）增加支撐形成空間結(jié)構(gòu)并按空間結(jié)構(gòu)驗(yàn)算，加設(shè)支撐增加結(jié)構(gòu)剛度或調(diào)整結(jié)構(gòu)的自振頻率等，以提高結(jié)構(gòu)承載力和改善結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性；
（2）增設(shè)支撐或輔助桿件，使結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)細(xì)比減小以提高其穩(wěn)定性；
（3）在排架結(jié)構(gòu)中重點(diǎn)加強(qiáng)某一列柱的剛度，使之承受大部分水平力，以減輕其他柱列負(fù)荷。
增設(shè)支點(diǎn)加固法
梁、板在跨中增設(shè)支點(diǎn)后，減小了跨度，從而能較大幅提高承載能力，并能減小和限制梁、板的撓曲變形。適用于房屋凈空不受限制的大跨度結(jié)構(gòu)中梁、板、桁架、網(wǎng)架等水平結(jié)構(gòu)的加固。其優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單可靠，缺點(diǎn)是使用空間會(huì)受到一定影響。
有粘結(jié)外包型鋼加固法
外包鋼加固鋼筋混凝土梁一般采用濕式外包法，即采用環(huán)氧樹脂化灌漿等方法把型鋼與被加固構(gòu)件粘結(jié)成一整體，加固后的構(gòu)件，由于受拉和受壓鋼截面面積大幅提高，因此正截面承載力和截面剛度也大幅提高。
粘貼纖維增強(qiáng)塑料加固法
粘貼纖維增強(qiáng)塑料加固法除具有粘結(jié)外包型鋼加固法相似的優(yōu)點(diǎn)外，還具有耐腐濁，耐潮濕，幾乎不增加結(jié)構(gòu)自重，耐用，維護(hù)費(fèi)用較低等優(yōu)點(diǎn)，但需專門的防火處理，適用于各種受力性質(zhì)的混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件和一般構(gòu)筑物。
加固工程完成后，應(yīng)用小錘輕輕敲擊粘貼鋼板，從響聲判斷粘接效果或用超聲波法探測(cè)粘貼密度。如錨固區(qū)粘貼面積少于90%，非錨固區(qū)粘貼面積少于70%，則此粘貼無效，應(yīng)剝下重新粘貼。
對(duì)于重大工程，為檢驗(yàn)加固效果，須抽樣進(jìn)行荷載試驗(yàn)，一般僅作標(biāo)準(zhǔn)使用荷載試驗(yàn)，即將卸去的荷載重新全部加上，其結(jié)構(gòu)的變形和裂縫開展應(yīng)滿足設(shè)計(jì)使用要求。
預(yù)應(yīng)力加固鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)
采用螺栓連接需要在損傷部位附近的母材上開孔，削弱了截面，形成新的應(yīng)力集中區(qū)；普通螺栓在動(dòng)載作用下易松動(dòng)，高強(qiáng)螺栓易發(fā)生應(yīng)力松弛現(xiàn)象，降低了結(jié)構(gòu)的修補(bǔ)效果。粘鋼加固技術(shù)是在鋼結(jié)構(gòu)表面用特制的建筑結(jié)構(gòu)膠粘貼鋼板，依靠結(jié)構(gòu)膠使之粘結(jié)成整體共同工作，以提高結(jié)構(gòu)承載力。缺點(diǎn)是使結(jié)構(gòu)重量增加很多，鋼板不易制作成各種復(fù)雜形狀，運(yùn)輸和安裝也不方便，且鋼板易銹蝕，影響粘結(jié)強(qiáng)度，維護(hù)費(fèi)用高。
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