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不同項目的大跨度鋼結構施工要點,合理設計應做好哪些?
瀏覽次數:335次發布時間:2017-11-13 10:33:49

大型公共建筑及工業廠房都有大跨度鋼結構的影子,大跨度結構主要是在自重荷載下工作,為減輕結構自重,往往適宜采用鋼結構作為主體結構。根據以往施工中遇到的問題,我們主要歸納為3類。

設計與優化方面

施工前應對大跨度鋼結構施工設計方案進行優化,尤其在計算分析方面。很多項目部不會算,不計算,導致工程項目施工質量欠佳,或成本變高。那么在計算分析方面要看哪幾部分?

圖紙設計

首先要重視上部、下部結構的協同工作,應計入多向地震作用的效應??紤]上下部結構協同工作的最合理方法是按整體結構模型進行地震作用計算。下部結構簡化必須依據可靠且符合動力學原理,即應綜合考慮剛度和質量等效后的有效性。

利用軟件對設計模型進行建模,并進行計算分析。具體操作時,應合理確定計算模型,確保屋蓋等結構與主要支承部位的連接與構造相符。此外,還應考慮受力分析。計算分析時除模擬結構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,避免在結構成型前因為局部受力超過設計值而破壞。對于施工過程的計算模擬需要考慮構件吊裝、不同施工階段工況、結構預變形技術、構件的預拼裝、卸載等。

結構布置

結構布置宜避免因局部削弱或突變形成薄弱部位,產生過大的內力、變形集中。對于可能出現的薄弱部位,應采取措施提高抗震能力。因此在進行結構布置時,應確保質量與剛度分布均衡和結構的整體性和傳力明確。

屋蓋的地震作用應能有效地通過支座向下傳遞;避免屋蓋內力集中或較大扭轉效應,為此屋蓋、支承及下部結構的布置宜均勻對稱;保證屋蓋結構的整體性,因此應優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,因此應嚴格控制屋面系統的單位自重。

施工安裝方面

大跨結構的復雜性和施工方法的多樣性,決定其設計的過程中就必須結合考慮施工的問題。這也是設計過程中經常忽視或者考慮不全的地方。施工中主要涉及到以下安裝技術。

結構構件和異型節點的制作技術

各種大跨度、復雜空間形狀的鋼結構建筑由于需要局部受力復雜,制作難度大的鋼構件,因此在復雜工程項目施工時應考慮結構構件和異型節點的制作應滿足受力條件,確保工程質量安全。

整體滑移施工技術

大跨度鋼結構施工中較為關鍵的問題是結構在形成空間整體前的穩定性。通過滑移施工技術利用能夠控制同步的牽引設備,將分成若干個穩定體的結構沿著一定的軌道,由拼裝位置水平移動到設計位置,可較好地解決了該問題。但在使用時要注意其要求結構平面外剛度大,需要鋪設軌道,多點牽拉時同步控制難度大的特點。

整體提升施工技術

該技術通過以液壓千斤頂作為動力設備,根據各作業點提升力的要求,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,并在計算機控制下同步運動,保證提升或移位過程中大型結構的姿態平穩、負荷均衡。

高空無支托拼裝施工技術

高空塊體擴大單元無支托組裝技術,施工原理是:將結構體系合理的分段,選擇吊裝順序,使施工過程無需搭設支撐平臺,利用結構自身剛度形成穩定單元,通過不斷擴大單元接裝,最后形成整體結構。

質量措施控制方面,施工過程中,需要注意以下問題。

安裝精度控制

復雜空間鋼結構在安裝時應進行測控,由于鋼結構施工測量控制作為施工技術的一部分,其工程施工方案的合理性、先進性,從大量的測控數據信息中分析結果并得到反應和證實。對于大跨度鋼結構,由于在施工過程中,結構的變形和受力狀態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構的精度。

拆卸控制

由于大跨度鋼結構具有卸載總噸位大,卸載點分布廣,單點卸載受力大,卸載計算分析工作量大等特點,若支撐力釋放不合理,會破壞結構或使腳手架逐步失穩。因此在鋼結構卸載時必須以體系轉換方案為原則,以結構計算分析為依據,以結構安全為宗旨,以變形協調為核心,以實時監控為保障,嚴格按照等比法和等距法兩種卸載方法的要求進行操作。

吊裝方案

大跨度鋼梁吊裝時,若未進行合理的吊點計算,仍然選擇傳統的兩點吊裝,由于鋼梁結構較長,吊點間距較大,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,易出現鋼梁側向彎曲,甚至發生更加嚴重的變形。

大跨度鋼結構施工現場應加強管理,增加工人業務知識培訓,使其對構件的受力特性及吊裝知識有更加具象的理解。同時強化施工組織設計對吊裝方案進行合理的論證,以選擇較為合理的吊裝方案。

安裝順序

由于大跨度鋼結構對安裝順序要求較高,若未合理考慮安裝順序,鋼構件也不符合吊裝的需要,則可能影響到結構的安全。施工組織設計時,應合理安排安裝順序,工廠加工、構件運輸、現場安裝應統一配合,施工過程中,嚴格執行。除認真制訂適合工程的安裝順序外,還應選擇有經驗的施工隊伍進行安裝,避免產生質量隱患。

大跨度鋼結構在特定工程項目中應用較多,針對施工過程中的種種問題,應加強施工組織設計優化,強化安全與質量紅線,不斷完善施工技術。

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