本文作者:黃石加固改造設(shè)計(jì)公司

鋼結(jié)構(gòu)桁架設(shè)計(jì)施工特點(diǎn)有哪些(鋼結(jié)構(gòu)桁架吊裝技術(shù)要點(diǎn))

鋼結(jié)構(gòu)桁架設(shè)計(jì)施工具有結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性高、承載能力強(qiáng),、空間利用率大等優(yōu)點(diǎn),。在吊裝技術(shù)方面,需要注意以下幾點(diǎn):根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件和施工要求,,合理選擇吊裝設(shè)備,;確保吊裝過(guò)程中的穩(wěn)定和安全,避免發(fā)生意外事故,;嚴(yán)格按照施工圖紙和技術(shù)規(guī)范進(jìn)行操作,確保桁架吊裝的質(zhì)量和效果,。

一,、鋼結(jié)構(gòu)桁架設(shè)計(jì)特點(diǎn)

(一)受力特點(diǎn)

  • 桿件單向受力為主:鋼結(jié)構(gòu)桁架各桿件受力以單向拉、壓為主,。通過(guò)合理布置上下弦桿和腹桿,,可適應(yīng)結(jié)構(gòu)內(nèi)部的彎矩和剪力分布。這樣的受力特點(diǎn)使得桁架結(jié)構(gòu)能夠有效地將荷載傳遞到支座,,從而保證結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性,。例如在大跨度的建筑中,桿件的單向受力能夠充分發(fā)揮材料的力學(xué)性能,,抵抗各種荷載作用下的內(nèi)力變化,。
  • 水平內(nèi)力自平衡:水平方向的拉、壓內(nèi)力能夠?qū)崿F(xiàn)自身平衡,,整個(gè)結(jié)構(gòu)不對(duì)支座產(chǎn)生水平推力,。這一特點(diǎn)在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中具有重要意義,它簡(jiǎn)化了支座的設(shè)計(jì)要求,,減少了對(duì)支座抵抗水平力的依賴(lài),,使得結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)的連接設(shè)計(jì)更加簡(jiǎn)便,同時(shí)也降低了基礎(chǔ)造價(jià)和施工難度,。

(二)材料利用特點(diǎn)

  • 提高抗彎強(qiáng)度:桁架梁與一般橫梁相比,,在抗彎方面具有優(yōu)勢(shì)。它增大了內(nèi)力臂,,使用同樣多的材料可以實(shí)現(xiàn)更大的抗彎強(qiáng)度,。這是由于桁架的結(jié)構(gòu)形式使得桿件受力更合理,能夠充分發(fā)揮材料的承載能力,,在滿(mǎn)足結(jié)構(gòu)抗彎要求的前提下,,可減少材料的用量,從而降低成本并減輕結(jié)構(gòu)自重,。
  • 充分發(fā)揮抗剪性能:在抗剪方面,,通過(guò)合理布置腹桿,能夠?qū)⒓袅χ鸩絺鬟f給支座,使材料的強(qiáng)度發(fā)揮到最大作用,。腹桿在傳遞剪力的過(guò)程中,,如同一個(gè)個(gè)“傳遞者”,將剪力有條不紊地從結(jié)構(gòu)的各個(gè)部位傳遞到支座,,避免了材料在抗剪過(guò)程中的浪費(fèi),,提高了材料的利用率。

(三)節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)特點(diǎn)

  • 多種節(jié)點(diǎn)類(lèi)型選擇:桁架節(jié)點(diǎn)有半剛性節(jié)點(diǎn),、剛性節(jié)點(diǎn),、鉸接節(jié)點(diǎn)等不同類(lèi)型。
    • 剛性節(jié)點(diǎn):具有剛度大,、穩(wěn)定性好的優(yōu)點(diǎn),,適用于對(duì)結(jié)構(gòu)剛度要求較高的場(chǎng)合,如大跨度桁架結(jié)構(gòu),,但構(gòu)造復(fù)雜,、施工難度大。
    • 半剛性節(jié)點(diǎn):剛度適中,、施工便捷,,但需要對(duì)節(jié)點(diǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)能力進(jìn)行合理設(shè)計(jì)。
    • 鉸接節(jié)點(diǎn):構(gòu)造簡(jiǎn)單,、轉(zhuǎn)動(dòng)能力強(qiáng),,但可能導(dǎo)致結(jié)構(gòu)整體剛度不足。在實(shí)際工程中,,需根據(jù)具體情況選擇合適的桁架節(jié)點(diǎn)類(lèi)型,。
  • 節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)原則多樣
    • 安全性原則:確保桁架節(jié)點(diǎn)在各種荷載作用下具有足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性,防止發(fā)生破壞或失穩(wěn),。
    • 經(jīng)濟(jì)性原則:根據(jù)桁架的實(shí)際使用環(huán)境和荷載條件,,選擇合適的節(jié)點(diǎn)形式和構(gòu)造措施,以達(dá)到經(jīng)濟(jì)合理的目的,。
    • 適用性原則:要保證節(jié)點(diǎn)形式適合桁架的具體應(yīng)用場(chǎng)景,,滿(mǎn)足結(jié)構(gòu)功能需求。
    • 美觀性原則:在保證安全,、經(jīng)濟(jì)和適用的基礎(chǔ)上,,盡量使桁架節(jié)點(diǎn)的外觀簡(jiǎn)潔、美觀,,符合建筑整體風(fēng)格,。

二、鋼結(jié)構(gòu)桁架施工特點(diǎn)

(一)現(xiàn)場(chǎng)拼裝方面

  • 工作量大且精度要求高:一些桁架結(jié)構(gòu)需要在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行拼裝,、焊接,,拼裝工作量極大,。例如在某些大型建筑工程中,主桁架寬2m,,高最大約3m,,現(xiàn)場(chǎng)拼裝工作繁重。同時(shí),,鋼結(jié)構(gòu)屋蓋造型新穎,、優(yōu)美時(shí),拼裝精度控制難度很高,,需要精確的測(cè)量和定位技術(shù)來(lái)保證各個(gè)桿件和節(jié)點(diǎn)的準(zhǔn)確拼裝,,否則可能影響整個(gè)結(jié)構(gòu)的受力性能和外觀質(zhì)量。

(二)焊接方面

  • 質(zhì)量要求高:主桁架作為屋蓋承重體系,,節(jié)點(diǎn)部位多管相貫,,焊縫密集,部分焊縫重合,,其焊接質(zhì)量將關(guān)系到整個(gè)結(jié)構(gòu)的安全功能。在焊接過(guò)程中,,需要嚴(yán)格按照規(guī)范進(jìn)行操作,,包括選擇合適的焊接材料、確定合理的焊接工藝參數(shù)等,。并且對(duì)于不同的鋼材類(lèi)型,,焊縫檢測(cè)的時(shí)間也有嚴(yán)格要求,如對(duì)碳素結(jié)構(gòu)鋼可在焊縫冷卻到環(huán)境溫度時(shí)檢測(cè),;對(duì)低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼應(yīng)在完成24小時(shí)后進(jìn)行檢測(cè),,當(dāng)板厚超過(guò)40mm時(shí),應(yīng)在48h后或更長(zhǎng)的時(shí)間進(jìn)行檢測(cè),。

(三)高空作業(yè)方面

  • 安全難度大:當(dāng)施工人員在高空進(jìn)行拼裝作業(yè)時(shí),,存在諸多安全隱患。例如在行走過(guò)程中可能存在安全帶無(wú)懸掛點(diǎn)的情況,,給施工安全帶來(lái)較大的難度,。因此需要采取特殊的安全措施,如在頂板處南北方向的次梁位置設(shè)置安全繩,,底部桁架確定行走路線及安裝安全爬梯,,并設(shè)置安全繩提供施工人員行走及上下班使用;同時(shí)在鋼結(jié)構(gòu)高空作業(yè)時(shí),,應(yīng)與底部裝修作業(yè)分開(kāi)進(jìn)行,,避免地面操作人員在高空作業(yè)的正下方停留或通過(guò)。

(四)吊裝方面

  • 吊點(diǎn)選擇與操作要求高:桁架的吊裝吊點(diǎn)選擇在桁架上弦,,每個(gè)吊次選擇至少4個(gè)吊點(diǎn),,且吊點(diǎn)選擇在上弦節(jié)點(diǎn)處。在吊裝時(shí),吊鉤要保證在吊裝構(gòu)件質(zhì)心正上方,,采取鋼絲繩捆綁式吊裝,。在一些大型工程中,還可能需要兩臺(tái)吊車(chē)進(jìn)行雙機(jī)抬吊,,這就要求兩臺(tái)吊車(chē)之間的配合要默契,,操作要協(xié)調(diào)一致,以確保吊裝過(guò)程的平穩(wěn)和安全,。

(五)卸載方面

  • 遵循特定原則且需監(jiān)測(cè):管桁架的卸載施工方案通常采用整體同步卸載,,遵循同步等距的施工原則。在卸載過(guò)程中,,需要對(duì)整個(gè)結(jié)構(gòu)的變形采用全站儀進(jìn)行監(jiān)測(cè),,將要卸載千斤頂往下調(diào)一定距離(如5mm)后,要進(jìn)行監(jiān)測(cè)變形等技術(shù)參數(shù),,無(wú)特殊變化后再重復(fù)操作,,直至支撐點(diǎn)完全受力。并且在卸載前需要對(duì)支撐的構(gòu)件進(jìn)行檢查,,如有變形,、彎曲的構(gòu)件要進(jìn)行更換或者補(bǔ)強(qiáng),需要加強(qiáng)的部位(如千斤頂受力部分)要進(jìn)行加強(qiáng),,以保證卸載過(guò)程中的整體結(jié)構(gòu)安全,。

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