導(dǎo)語：如何才能寫好一篇桁架結(jié)構(gòu)，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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【關(guān)鍵詞】管桁架；受力；結(jié)構(gòu)計算；截面尺寸的影響

近年來，隨著我國鋼鐵產(chǎn)量的不斷增長，鋼結(jié)構(gòu)以其自身的優(yōu)勢，在建筑中所占的比例越來越大，鋼管結(jié)構(gòu)也取得較大的突破。鋼管結(jié)構(gòu)的最大優(yōu)點是能將人們對建筑物的功能要求、感觀要求以及經(jīng)濟效益要求完美地結(jié)合在一起。鋼管結(jié)構(gòu)中的管桁架結(jié)構(gòu)以它獨特的優(yōu)勢受到人們的青睞。

1、管桁架結(jié)構(gòu)的受力特點

管桁架，是指用圓桿件在端部相互連接而組成的格構(gòu)式結(jié)構(gòu)。與傳統(tǒng)的開口截面（H型鋼和I字鋼）鋼桁架相比，管桁架結(jié)構(gòu)截面材料繞中和軸較均勻分布，使截面同時具有良好的抗壓和抗彎扭承載能力及較大剛度，不用節(jié)點板，構(gòu)造簡單；制作安裝方便、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性好、屋蓋剛度大?？臻g三角形鋼管桁架在受到豎向均布荷載作用的時候，表現(xiàn)出腹桿抗剪、弦桿抗彎的受力機理。弦桿軸力的主要影響因素是截面的高度，而豎面斜腹桿軸力的主要影響因素是豎面腹桿與豎直線的傾角，水平腹桿在豎向荷載作用下的受力較小，但是如果受到明顯的扭矩作用的話，必須考慮適當(dāng)加大其截面尺寸。

2、管桁架結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)計算

2.1設(shè)計基本規(guī)定

立體桁架的高度可取跨度的1/12～1/16；立體拱架的拱架厚度可取跨度1/20～1/30，矢高可取跨度的1/3～1/6。弦桿（主管）與腹桿（支管）及兩腹桿（支管）之間的夾角不宜小于30°。當(dāng)立體桁架跨度較大（一般認(rèn)為不小于30m鋼結(jié)構(gòu)）時，可考慮起拱，起拱值可取不大于立體桁架跨度的1/300（一般取1/500）。此時桿件內(nèi)力變化“較小”，設(shè)計時可按不起拱計算。管桁架結(jié)構(gòu)在恒荷載與活荷載標(biāo)準(zhǔn)作用下的最大撓度值不宜超過短向跨度的1/250，懸挑不宜超過跨度1/125。對于設(shè)有懸掛起重設(shè)備的屋蓋結(jié)構(gòu)最大撓度不宜大于結(jié)構(gòu)跨度的1/400。當(dāng)僅為改善外觀要求時，最大撓度可取恒荷載與活荷載標(biāo)準(zhǔn)作用下?lián)隙葴p去起拱值。一般情況下，按強度控制面而選用的桿件不會因為種種原因樣的剛度要求而加大截面。

2.2一般計算原則

管桁架結(jié)構(gòu)應(yīng)進行重力荷載及風(fēng)荷載作用下的內(nèi)力、位移計算，并應(yīng)根據(jù)具體情況，對地震、溫度變化、支座沉降及施工安裝荷載等作用下的位移、內(nèi)力進行計算，內(nèi)力和位移可按彈性理論，采用空間桿系的有限元方法進行計算。對非抗震設(shè)計，作用及作用組合的效應(yīng)應(yīng)按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》進行計算，在桿件截面及節(jié)點設(shè)計中，應(yīng)按作用基本組合的效應(yīng)確定內(nèi)力設(shè)計值；對抗震設(shè)計，地震組合的效應(yīng)應(yīng)按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》進行計算，在位移驗算中，應(yīng)按作用標(biāo)準(zhǔn)組合的效應(yīng)（不乘荷載分項系數(shù)）的效應(yīng)確定其撓度。分析管桁架時，當(dāng)桿件的節(jié)間長度與截面高度（或直徑）之比小于12（主管）和24（支管）時，也可假定節(jié)點為鉸接。外荷載可按靜力等效原則將節(jié)點所轄區(qū)域內(nèi)的荷載集中作用在該節(jié)點上。當(dāng)桿件上作用有局部荷載時，應(yīng)另行考慮局部彎曲應(yīng)力的影響。結(jié)構(gòu)分析時，應(yīng)考慮上部空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)于下部支承結(jié)構(gòu)的相互影響；另外應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)形式、支座節(jié)點的位置、數(shù)量和構(gòu)造情況以及支承結(jié)構(gòu)的剛度，確定合理的邊界約束條件。支座節(jié)點的邊界約束條件，應(yīng)按實際構(gòu)造采用無側(cè)移或一側(cè)可側(cè)移的鉸接支座或彈性支座。

2.3靜力計算

管桁架結(jié)構(gòu)應(yīng)經(jīng)過位移、內(nèi)力計算后進行桿件截面設(shè)計，如桿件截面需要調(diào)整應(yīng)重新進行設(shè)計，使其滿足設(shè)計要求。設(shè)計后，桿件不宜替換，如因備料困難等原因必須進行桿件替換時，應(yīng)根據(jù)截面及剛度等效的原則進行，被替換的桿件應(yīng)不是結(jié)構(gòu)的主要受力桿件且數(shù)量不宜過多（通常不超過全部桿件的5%），否則應(yīng)重新校核。分析管桁架結(jié)構(gòu)因溫度變化而產(chǎn)生的內(nèi)力，可將溫差引起的桿件固端反力作為等效荷載反向作用在桿件兩端節(jié)點上，然后按有限元法分析。

2.4抗震計算

在單維地震作用下，進行多遇地震作用下的效應(yīng)計算時，可采用振興分解反應(yīng)譜法，對于體形復(fù)雜或重要的大跨度結(jié)構(gòu)應(yīng)采用時程分析進行補充計算。采用時程分析法時，應(yīng)按建筑場地類別和設(shè)計地震分組選用不少于兩組的實際強震記錄和一組人工模擬的加速度時程曲線，其平均地震影響系數(shù)曲線應(yīng)與振形分解反應(yīng)譜法所采用的地震影響系數(shù)曲線在統(tǒng)計意義上相符。加速度曲線峰值應(yīng)根據(jù)與抗震設(shè)防烈度相應(yīng)的多遇地震的加速度時程曲線最大值進行調(diào)整，并應(yīng)選擇足夠長的地震動持續(xù)時間。當(dāng)采用振形分解反應(yīng)譜法進行管桁架結(jié)構(gòu)地震作用分析時，建議至少取前25～30個振形，對體形特別復(fù)雜或重要的需要取更多振形進行效應(yīng)組合。在抗震分析時，應(yīng)考慮支承體系對其受力的影響。此時可將桁架結(jié)構(gòu)與支承體系同時考慮，按整體分析模型進行計算；也可把支承體系簡化為管桁架結(jié)構(gòu)的彈性支座，按彈性支承模型進行計算。在進行結(jié)構(gòu)地震作用效應(yīng)分析時，對于周邊落地的管桁架結(jié)構(gòu)，阻尼比可取0.02，對有混凝土結(jié)構(gòu)支承的管桁架結(jié)構(gòu)，阻尼比取0.03。對于體形復(fù)雜或較大跨度的管桁架結(jié)構(gòu)，宜進行多維地震作用下的效應(yīng)分析。進行多維地震效應(yīng)計算時，可采用多維隨機振動分析方法、多維反應(yīng)譜法或時程分析法。

2.5計算軟件

目前，能對桁架結(jié)構(gòu)進行前處理分析驗算，后處理節(jié)點設(shè)計出圖的有STS、STCAD、MST2006、3D3S。STS桁架模塊能方便建立平面桁架模型，但不能建立空間桁架模型。STCAD的建模以及模型編輯功能都比較強，但是操作上比較不便，截面定義、分組繁瑣，其后處理節(jié)點設(shè)計的參數(shù)比較豐富。MST2006的桁架模型基本上套用網(wǎng)架模型的驗算功能。3D3S可方便輸入單元、節(jié)點、局部單元荷載，各種工況荷載都可以通過導(dǎo)荷載的方式由面荷載轉(zhuǎn)化為節(jié)點荷載，風(fēng)荷載可自動考慮風(fēng)壓高度變化系數(shù)、風(fēng)振系數(shù)；可套用多種規(guī)范進行驗算，特有同一模型中對不同的單元采用不同的控制參數(shù)功能；可方便輸出模型以及每一單元在各工況、組合下的內(nèi)力、位移、應(yīng)力比圖；后處理節(jié)點設(shè)計中，可進行圓管相貫節(jié)點設(shè)計，圓管與矩型管連接節(jié)點設(shè)計，多管相交相貫節(jié)點設(shè)計；管桁架板支座、焊接球支座設(shè)計；能輸出腹桿相貫線數(shù)控切割數(shù)據(jù)；因此，工程中最常使用計算軟件為3D3S。

3、桁架截面尺寸變化對其內(nèi)力的影響

對于空間三角形鋼管桁架而言，當(dāng)確定了截面高度、上弦寬度以及節(jié)間長度后可確定一種截面形狀。隨著上弦寬度的變化，弦桿的內(nèi)力基本上保持不變，但是腹桿和跨中撓度都有顯著的變化。上弦寬度的增加，造成豎面腹桿的傾角相應(yīng)增加，豎面腹桿的軸力在持續(xù)增加，傳遞到水平面上垂直腹桿的力也在增加。同時，豎面腹桿軸力的增加也造成了桿件剪切變形的增加，反映到結(jié)構(gòu)即是結(jié)構(gòu)跨中撓度的增加。在截面彎矩不變的情況下，上下弦桿的內(nèi)力也僅僅是當(dāng)截面高度有變化的時候，才會發(fā)生較大幅度的變化，跟其它的截面參數(shù)沒有關(guān)系。同時隨著截面高度的增加，由于傾角的減少，腹桿的軸力表現(xiàn)持續(xù)的減少，而由于彎曲變形和剪切變形的減少，跨中的撓度也逐漸變小。截面高度是影響構(gòu)件選擇尤其是弦桿選擇的一個非常重要的因素，其對結(jié)構(gòu)剛度的影響也是非常顯著的，遠(yuǎn)大于其它因素。節(jié)間長度的大小會直接導(dǎo)致腹桿夾角的改變。改變節(jié)間長度以后，弦桿的內(nèi)力略有變化；同時腹桿的軸力有了相應(yīng)的變化，隨著節(jié)間長度的增加，豎面腹桿的傾角相應(yīng)增加，所以豎面腹桿的軸力在持續(xù)加大，傳遞到水平面上垂直腹桿的力也在增加?？缰袚隙纫搽S著節(jié)間長度的增加呈減少的趨勢，最后趨于穩(wěn)定。從中可以看出如果腹桿布置過密，對結(jié)構(gòu)的剛度沒有起到積極的作用，反而加大了跨中撓度。但節(jié)間長度也并非是越大越好，為了保證腹桿與弦桿的連接的可靠，一般的傾角控制在35°～55°之間。

4、結(jié)論

管桁架結(jié)構(gòu)因具有造型美觀、制作安裝方便、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性好、屋蓋剛度大、經(jīng)濟效果好等特點，已廣泛用于公共建筑中。在設(shè)計過程中，必須把握管桁架的受力特點，才能設(shè)計出安全可靠、經(jīng)濟美觀的管桁架項目。

參考文獻

[1]《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》.GB50017-2003

[2]《空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》.JGJ7-2010

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關(guān)鍵詞：屋面鋼結(jié)構(gòu)；桁架施工；安裝

近年來，屋面鋼結(jié)構(gòu)在我國城市鋼結(jié)構(gòu)建筑施工中得到了極其廣泛的應(yīng)用。其鋼結(jié)構(gòu)屋面與其他屋面結(jié)構(gòu)相比較而言，有著以下優(yōu)勢：使用拉索來進行固定，能夠在結(jié)構(gòu)中發(fā)揮出巨大的作用，有效的提升預(yù)應(yīng)力場，采取部分平衡的方式來減少工程所需要的鋼材數(shù)量以及荷載量；為大跨度建筑結(jié)構(gòu)的屋蓋梁柱提供了更為良好的彈性支點，并且使得下部的柱體距離也擴大，節(jié)省了工程建造資金。下文主要針對某鐵路客站的屋蓋拉索工程作為主要的注意動向，并且全面詳細(xì)的闡述了該屋面的桁架施工技術(shù)。

1 鋼桁架的加工制作

1.1 主桁架的加工

1.1.1 翼緣和腹板制作。

a.弧狀箱體腹板采用數(shù)控切割下料，若腹板存在拼接焊縫應(yīng)先拼接再切割，下料完畢通過實樣檢驗精度；翼緣先下長方形，再用火焰配合壓力煨彎成型。b.翼緣拼接長度不小于2 倍的翼緣寬，腹板拼接長度不小于608mm，且兩者焊縫必須錯開200mm以上。

1.1.2 箱體的組裝。

a.腹板組裝用焊接襯板。b.以腹板作為裝配基準(zhǔn)平面，平面度允許偏差在2mm以內(nèi)。c.加工完成的隔板定位在翼板上，隔板與翼板之間的裝配間隙不得大于0.5 mm。d.定位好后，檢驗隔板垂直度，隔板與翼板的垂直度不得大于1mm。隔板的中心線應(yīng)與組裝基準(zhǔn)面的中心線在同一平面上。e.構(gòu)件U形組裝：將隔板位置線（雙劃線）引至翼緣板和腹板上，并打上洋沖眼。用（ 氣體保護焊焊接內(nèi)隔板，并做隱蔽焊縫檢驗。f.構(gòu)件口形組裝：組裝蓋板；主焊縫CO2焊打底及焊接；電渣焊鉆孔；隔板電渣焊。構(gòu)件組裝示意圖見圖1。

1.1.3 屋架主桁架熱軋成品方管構(gòu)件的加工。

熱軋成品在制造的過程中，應(yīng)當(dāng)來進行拋丸預(yù)處理，在其底漆完全涂裝完畢之后，再將其使用到下料施工中。其中的節(jié)點內(nèi)部的隔板要利用斷開方管的方式來進行施工，只有所有內(nèi)部隔板焊接完畢之后，才能夠?qū)Ψ焦苓M行設(shè)置。

1.2 次桁架圓管制作

1.2.1制作流程：原材料檢查——拋丸、涂底漆一組對焊接探傷一圓管下料、相貫線切割一標(biāo)識一打包、出廠。

1.2.2 拼接要求：a.鋼管的最小對接長度不應(yīng)小于2 倍的直徑且不應(yīng)小于500mm。對接位置應(yīng)錯開節(jié)點位置不小于100 mm的距離。b.原則上腹桿不允許對接，如果必須對接，每根腹桿中最多只允許有一個對接接頭，最短的管子不能小于2 倍的管子直徑且不能小于800 mm。c.鋼管與鋼管之間的對接，內(nèi)部一定要設(shè)置襯管，焊縫質(zhì)量等級為一級。

1.2.3 彎管采用機械拉彎或者火焰煨彎兩種方式加工。

1.3 復(fù)雜節(jié)點做法

主桁架的節(jié)點以及次桁架圓管來進行節(jié)點連接過程中，所應(yīng)當(dāng)采取的正確做法是：由于主桁架與次桁架這兩者的節(jié)點圓管牛腿數(shù)量較多，無論是進行焊接還是定位處理，都有著極大的施工困難，該組合節(jié)點應(yīng)當(dāng)在施工的過程中，嚴(yán)格按照工程事先所給予的三維坐標(biāo)來對連接節(jié)點進行定位，在精確定位完成之后，才能夠依次將牛腿進行焊接。

1.4 桁架預(yù)拼裝

1.4.1主桁架的預(yù)拼裝。a.先選擇——平臺（大小、剛度、平整度均符合要求）按照桁架起拱圖放出地樣。保證桁架整體框架尺寸及各牛腿之間的尺寸（水平方向、豎直方向、對接線方向）。b.復(fù)查地樣無誤后，利用水平儀，依據(jù)施工詳圖調(diào)整胎架底面、頂面標(biāo)高，將胎架按照地樣擺放就位并加以固定。c.胎架的設(shè)置：遵循“每個構(gòu)件兩個支點”的原則。胎架平整度要求小于3mm。

1.4.2 構(gòu)件就位。

a.先把主桁架端頭節(jié)點及除點與弦桿相連的一根構(gòu)件外的所有參與預(yù)拼裝的單根構(gòu)件吊上預(yù)拼裝胎架進行定位，注意定對各桿件的中心軸線，然后與胎架定位。b.量取實際長度尺寸（同時考慮現(xiàn)場焊接預(yù)放的焊接收縮余量值）進行切割節(jié)點與弦桿相連處的一支弦桿的端面余量，切割余量時必須注意焊縫間隙尺寸，然后再定位安裝此段弦桿，定位時必須定對縱橫向中心線及節(jié)點角度線、坡口間隙，定位完畢，再焊接各相應(yīng)的節(jié)點。c.根據(jù)已定位好的弦桿，同樣量取腹桿節(jié)點間的實際尺寸，加上現(xiàn)場焊接收縮余量后，切割腹桿的端面余量，吊上所有節(jié)點和腹桿，用安裝緊配銷軸進行定位，全面檢查所有連接接口處板邊差、坡口間隙、節(jié)點定位偏差。d.驗收合格后，必須做好各連接接口處的對合標(biāo)記、中心線、對合線、標(biāo)高線、水平線標(biāo)記，并用洋沖眼標(biāo)記，同時做好各種數(shù)據(jù)的測量記錄表，提供現(xiàn)場安裝用。

2 屋面鋼結(jié)構(gòu)桁架施工準(zhǔn)備

2.1 在對桁架進行施工之前，必須要及時的對施工所涉及到的各項技術(shù)加以統(tǒng)計，其技術(shù)資料包括了以下幾個方面：桁架工程整套施工圖紙、桁架螺栓力學(xué)以及性能報告、鋼管物理性能測試、材料成分分析、電焊焊接合格證書復(fù)印證件等各個方面的資料。

2.2 安裝前工地現(xiàn)場應(yīng)搭設(shè)好工程所需腳手架和做好安裝隊生活與施工準(zhǔn)備工作。

2.3 安裝前桁架各零部件的加工完畢，驗收l：l 單元拼裝合格后，全部進場到位。

3 屋面鋼結(jié)構(gòu)桁架安裝

3.1 安裝前準(zhǔn)備工作

3.1.1 在進行安裝之前，必須要對桁架的支座軸線以及標(biāo)高來進行全面詳細(xì)的檢查，桁架的軸線以及標(biāo)高的位置必須要保證能夠與工程設(shè)計的圖紙和要求完全符合。

3.1.2 桁架進行安裝前，還要對桁架制作混凝土強度是否符合標(biāo)準(zhǔn)進行全面詳細(xì)的檢查，其桁架支座的混凝土應(yīng)當(dāng)保持與目前各項質(zhì)量規(guī)定之后才能夠進行安裝。

3.1.3 搭設(shè)支撐架，放線布置好各支點位置與標(biāo)高。并設(shè)計布置好臨

時支點，臨時支點的位置、數(shù)量經(jīng)過驗算確定。

3.1.4 臨時支點選用千斤頂逐步調(diào)整桁架高度。

3.2 安裝工藝流程

3.2.1 按照工程施工的具體需求，依照施工現(xiàn)場所具有施工條件，利用高空散裝的方式來對其進行安裝，從而將橫舉哀的所有安裝零件都運輸?shù)狡脚_之上進行堆放，在堆放完畢之后，再按照工程施工圖紙對每一個零件進行核對，依照圖紙上的編號來依次進行安裝。

3.2.2 具體安裝步驟：a.下弦桿與下弦球的組裝：根據(jù)安裝球的編號先固定下弦球，找準(zhǔn)中心連接下弦桿與另一頭水準(zhǔn)測量對角尺寸正確后進行點焊。b.腹桿的組裝：安裝腹桿時必須校正上弦桿和下弦桿的位置，后進行焊接。腹桿與上弦球的組合就成為向下四角錐，腹桿與上弦球連接的高強螺栓全部擰緊，腹桿下面連接下弦球進行點焊，主要是為上弦桿的安裝起調(diào)整作用。c.上弦桿的組裝：四根上弦桿組合即成向上四錐體系，上弦桿安裝順序由內(nèi)向外，根據(jù)已裝好的腹桿錐體排列，高強螺栓先后擰緊（包括松動的腹桿）。

4 結(jié)語

綜上所述，屋面鋼結(jié)構(gòu)桁架在進行安裝施工的過程中，只有使用了支撐件才能夠達到工程建設(shè)的設(shè)計要求，并且還能夠充分滿足吊裝過程中的穩(wěn)定性、簡便性支撐要求。該項目施工具有較高的經(jīng)濟效益，能夠有效的提升工程質(zhì)量。這對于現(xiàn)代鋼結(jié)構(gòu)工程發(fā)展來說有著極其重要的意義。

參考文獻

[1] 蔡祖暢. 淺談鋼管混凝土柱在工程中的施工[J]. 科技風(fēng). 2009（04）

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【關(guān)鍵詞】錯列桁架鋼結(jié)構(gòu)；研究；建議

1.國外研究現(xiàn)狀

20 世紀(jì)60年代中期，錯列桁架結(jié)構(gòu)體系首先由麻省理工學(xué)院在美國鋼鐵聯(lián)合企業(yè)的資助下進行了最早的研究，包括對其建筑平立面布置及建筑構(gòu)造處理等建筑問題的研究[1]。

其后，J.B.Scahlzi提出了雙平面支撐框架力學(xué)模型。他提出由于樓板的剛性隔板作用，使位于兩個相鄰豎向平面內(nèi)交錯桁架的性能就像位于一個豎向平面一樣。于是他將兩相鄰豎向平面結(jié)構(gòu)加在一起進行力學(xué)分析，簡化了結(jié)構(gòu)的計算[2]。

1972 年，R.P.Gupta 等人對交錯桁架結(jié)構(gòu)在地震作用下的彈性和彈塑性動力反應(yīng)進行了研究。他們從分析交錯桁架結(jié)構(gòu)的靜力特性入手，將桁架進行等效簡化。并假定塑性鉸只出現(xiàn)在桁架的空腹節(jié)間弦桿上，其余桿件均處于彈性狀態(tài)，弦桿采用雙線性恢復(fù)力模型。P.Gupta等人采用1940年1.5倍E1Centro南北波，對某20層交錯桁架結(jié)構(gòu)進行了計算。1974年，R.D.Hanson等人提出了相應(yīng)的抗震設(shè)計方法。研究表明，交錯桁架結(jié)構(gòu)體系具有良好的耗能能力和延性[3]。

交錯桁架結(jié)構(gòu)體系最初于1967年用于美國明尼蘇達圣保羅的老年公寓，自那時以后建造了很多平面窄長的 15～20 層的公寓、旅館和住宅，有時辦公樓也采用這種方案。加拿大卡爾加里的虹谷旅館也采用了交錯桁架結(jié)構(gòu)體系，該工程為交錯桁架體系在加拿大的首次應(yīng)用。1986年，美國新澤西州大西洋城建造了43層的國際旅游飯店，開創(chuàng)了交錯桁架結(jié)構(gòu)體系應(yīng)用于100米以上建筑的先例。該工程總高度為128米，房屋寬度為21.35米。該項目采用鋼框筒結(jié)構(gòu)、混凝土結(jié)構(gòu)、混凝土框架——剪力墻結(jié)構(gòu)與錯列桁架結(jié)構(gòu)四種設(shè)計方案進行比較，造價比為1.4：1.1：1.25：1，最終采用了錯列桁架體系。1998 年3月在美國拉斯維加斯建成的38層有2600個房間的阿拉汀旅館，在方案設(shè)計階段與拉斯維加斯通常采用的現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)進行比較，在方案評議（包括防火和裝修）時，表明錯列桁架能節(jié)約費用和縮短工期，最后以最經(jīng)濟方案被業(yè)主選中。錯列桁架結(jié)構(gòu)體系主要適用于中、高層住宅、旅館、辦公樓等平面為矩形或由矩形組成的鋼結(jié)構(gòu)房屋。

2.國內(nèi)研究現(xiàn)狀

錯列桁架結(jié)構(gòu)體系在國外已經(jīng)有四十多年的發(fā)展歷史，有較多的工程實踐經(jīng)驗和研究成果。與國外這方面的研究蓬勃開展相比，國內(nèi)的研究才剛剛起步。

湖南大學(xué)周緒紅、莫濤等利用有限元方法，分析了錯列桁架結(jié)構(gòu)體系的靜、動力特征以及不同桁架布置形式對整體結(jié)構(gòu)受力性能的影響，表明該體系是一種高層鋼結(jié)構(gòu)建筑的理想結(jié)構(gòu)體系[4]。

隨后周緒紅、莫濤等又將錯列桁架體系與鋼框架進行對比分析，得出了錯列桁架結(jié)構(gòu)體系無論在建筑上還是結(jié)構(gòu)上都明顯優(yōu)于對比框架的結(jié)論，表明錯列桁架結(jié)構(gòu)體系是一種靈活、大空間和受力性能優(yōu)良的結(jié)構(gòu)體系[5]。

湖南大學(xué)潘英、周緒紅等對錯列桁架體系的抗震性能進行了分析，建立了單向水平地震作用下錯列桁架體系協(xié)同分析的力學(xué)模型。在動力時程分析的過程中考慮了構(gòu)件的剪切變形，并在單元水平上考慮了幾何非線性。通過錯列桁架體系設(shè)計實例的彈性和彈塑性時程分析，表明了錯列桁架體系層剛度均勻，耗能潛力大，保證了結(jié)構(gòu)在強烈地震作用下承受豎向重力荷載的能力，并提供了多道抗震防線，具有很好的抗震性能[6]。

東南大學(xué)的康信江、王恒華對錯列桁架結(jié)構(gòu)體系的靜力性能和設(shè)計方法進行了初步的研究，驗證了結(jié)構(gòu)具有良好的彈塑性性能，并提出了錯列桁架結(jié)構(gòu)體系在水平荷載作用下的側(cè)移計算方法，提出了結(jié)構(gòu)體系柱子計算長度的計算方法以及結(jié)構(gòu)體系的剪力連接設(shè)計方法[7]。

3.建議

由于我國在錯列桁架鋼結(jié)構(gòu)研究方面起步較晚，研究力量相對分散、研究成果也相對獨立，故難以相互對照、支持，與實際應(yīng)用有較大距離，因此，在開發(fā)和應(yīng)用中還有許多研究工作要做。

目前國內(nèi)的研究成果，僅限于特定條件下的力學(xué)性能，且很多未考慮設(shè)置剪力墻以及扭轉(zhuǎn)效應(yīng)的影響；在錯列桁架結(jié)構(gòu)有限元分析方面，很多局限在單一的梁、板、柱的研究，并未考慮整體結(jié)構(gòu)在靜力和動力下的反應(yīng)。

應(yīng)對住宅的維護、防火及防腐技術(shù)展開深入研究，提出一整套與錯列桁架鋼結(jié)構(gòu)住宅配套的維護、保溫體系和防火防腐方案，使其不僅是一種受力性能優(yōu)越的結(jié)構(gòu)形式，也具有良好的舒適適用性。 [科]

【參考文獻】

[1]Robert J.Hansen. New steel framing system promises major savings in high-rise apartments. Architecture Record，June，1966：191-196.

[2]Harold P.Bakke，Lawrence A.Kloiber and Albert C.Nuhn，Staggered Truss Building Systems[J].Civil Engineering，ASCE，1969，11.

[3]Raj P.Gupta and Subhash C.Goel， Dynamic Analysis of the staggered Truss Framing System[J].Journal of Structure Division，1972，7.

[4]莫濤，周緒紅，劉永健，蔡益燕.交錯桁架結(jié)構(gòu)體系的受力性能分析[J].建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報，2000，21（6）：49～54.

[5]周緒紅，莫濤，劉永健.輕鋼交錯桁架結(jié)構(gòu)體系與鋼框架的對比分析[J].鋼結(jié)構(gòu)，2001，16（2）：5～7.

[6]潘英，周緒紅.交錯桁架體系的抗震性能動力分析[J].土木工程學(xué)報，2002（8）.

篇4

關(guān)鍵詞：桁架；結(jié)構(gòu)設(shè)計；合理性

1 工程概況

就某建筑工程為例，整體采取鋼桁架屋蓋與混凝土框架結(jié)構(gòu)設(shè)計，建筑的組合結(jié)構(gòu)形式（如圖1）。圖中所示，中間呈現(xiàn)四坡鋼結(jié)構(gòu)屋面形狀，平面投影尺寸設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)是110m×44m。建筑最高點設(shè)計標(biāo)高是14.000m，兩側(cè)采取單層混凝土框架結(jié)構(gòu)設(shè)計，柱網(wǎng)是7.5m×9.0m，混凝土梁頂標(biāo)高設(shè)計是11.000m。

2 屋蓋Y構(gòu)體系

屋蓋結(jié)構(gòu)體系非常重要，其設(shè)計是否科學(xué)關(guān)系到建筑的穩(wěn)定性，那么在進行設(shè)計時，需要根據(jù)科學(xué)的預(yù)算做好結(jié)構(gòu)設(shè)計與布局。根據(jù)建筑物的功能，并且按照設(shè)計四坡屋面造型的需要，進一步確定混凝土柱整體布局結(jié)構(gòu)，主體結(jié)構(gòu)為平面鋼桁架形式，設(shè)計桁架跨度為37.5m，各間距為9m，同時在框架四周各懸挑出3m的標(biāo)高。桁架中間設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)厚度是2.0m，端部支座的部位設(shè)計厚度削減到0，整個懸挑屋檐使用單根方管排列組合，強化建筑強度。建筑的鋼屋蓋部分設(shè)計平面尺寸是72m×37.5m，同時鋪設(shè)混凝土柱柱網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)是9.0m×37.5m。

3 分析條件

按照建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計情況，對各部位科學(xué)性進行系統(tǒng)分析，要對幾項大的指標(biāo)體系進行檢驗，確保其合理因素。

（1）幾何邊界條件?；炷量蚣芙Y(jié)構(gòu)和桁架上下弦桿設(shè)計較為關(guān)鍵，主要受力部位集中到梁單元，而桁架腹桿、水平支撐及系桿主要通過軸力單元來呈現(xiàn)。鋼結(jié)構(gòu)利用小短鋼柱和混凝土柱頂形成一定力量的鉸接，屋蓋檁條部分是簡支梁形式，這樣能夠使受力更加均衡。主桁架選擇硬度較高的材質(zhì)，主要是Q345B材料。上下弦桿非常重要，起到支撐作用，主要使用了Φ299mm×12，腹桿是Φ140mm×6的規(guī)格；次桁架上下弦桿承受一定重力，主要使用Φ180mm×8，腹桿Φ95mm×5的規(guī)格。

（2）荷載作用。結(jié)構(gòu)設(shè)計是確保建筑穩(wěn)定的前提，設(shè)計是否合理，直接影響建筑使用功能發(fā)揮，那么在進行設(shè)計時，重點考慮了結(jié)構(gòu)自重、屋面活載、屋面恒載、屋面雪載、風(fēng)荷載、溫度作用及地震作用等不同的影響因素，只有全面考慮周到，才能實現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)的科學(xué)合理性。在進行設(shè)計時，具體數(shù)據(jù)如下：一是結(jié)構(gòu)自重設(shè)計，主要取決于計算程序過程，能夠達到自動計入的目標(biāo)；二是屋面情況?；钶d控制到0.5kN/m2、恒載控制到0.80kN/m2，可以選擇設(shè)計到采光天窗處1.50kN/m2；三是基本雪壓按50a重現(xiàn)期標(biāo)準(zhǔn)，要控制到S0=0.10kN/m2，可以單獨做好設(shè)計，和活載量分開計算；四是基本風(fēng)壓要看地面粗糙度，如果是B類，則風(fēng)壓高度變化系數(shù)要由規(guī)范取值，按50a重現(xiàn)期計算，保持到W0=0.50kN/m2，溫度作用±30℃；五是抗震設(shè)防烈度整體取7度，基本加速度取值是0.10g。

（3）荷載組合。荷載量直接影響建筑的承重力，要在設(shè)計時全面考慮到內(nèi)力情況，內(nèi)力基本組合表現(xiàn)職下：1.0恒+1.；1.2恒+1.4活+0.8；1.2恒+1.4活+1.0溫；1.0恒+1.+1.0溫；1.2恒+1.+0.98活；1.2恒+1.4活。

4 同設(shè)計參數(shù)不同模型主要計算結(jié)果

（1）撓度對比。建筑的恒載+活載是必不可少的參數(shù)，整體模型撓度比單一模型要大許多，大體為122.5%左右。整體標(biāo)準(zhǔn)組合起到綜合作用，在這種作用下，需要全面考慮到整體模型桁架最大撓度，設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)是89mm，撓跨比設(shè)計為89/37500=1/421。如果是單一模型，那么，桁架最大撓度設(shè)計是40mm，撓跨比是40/37500=1/937。

（2）自振周期對比。鋼結(jié)構(gòu)模型呈現(xiàn)單一形式，那么，整個結(jié)構(gòu)自振周期則需要通過局部振動實現(xiàn)，保持密集的陣型，確保穩(wěn)定性。組合結(jié)構(gòu)模型結(jié)構(gòu)，自振周期則需要考慮均整體平動或扭動的情況，所以說，單一模型剛度大于整體模型剛度。

（3）鋼支座反力對比。計算屋蓋桁架中間跨取值時，要對不同的部位進行計算，形成整體模型與單一模型鋼支座反力結(jié)果，按計算得到的結(jié)果顯示，兩個模型所產(chǎn)生的豎向反力沒有較大的差別，整體不受影響，兩個模型在地震作用下，所產(chǎn)生的反力非常小，若除去地震作用力，那么單一模型產(chǎn)生的跨度方向支座反力就會增加，比整體模型要高出多倍，比值高達41倍以上，所以，我們在進行混凝土柱設(shè)計的時候，一要充分做好荷載作用的取值，只有設(shè)計合理，才能實現(xiàn)高品質(zhì)建設(shè)目標(biāo)，確保建筑穩(wěn)定性。

5 支座節(jié)點

屋蓋桁架通過多種結(jié)構(gòu)支撐，起到穩(wěn)定作用，小短鋼柱能夠支承混凝土柱柱頂，起著重要的作用，過渡板能夠?qū)︿摻Y(jié)構(gòu)安裝時出現(xiàn)的誤差進行有效調(diào)整，確保建筑結(jié)構(gòu)滿足設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。桁架端部厚度減為0，使抗彎剛度不夠，出現(xiàn)了突然的銳減情況，那么，為了保證結(jié)構(gòu)均衡，則需要對桁架抗彎剛度做好加強設(shè)計，實際操作時，可能通過支座對上下弦桿間焊接鋼板來解決，小短鋼柱連接過渡板與鋼結(jié)構(gòu)預(yù)埋件，形成良好的焊接，保證結(jié)構(gòu)協(xié)調(diào)穩(wěn)固。

6 整體模型線彈性屈曲分析

在不考慮幾何與材料非線性影響因素的情況下，屋蓋桁架彈性屈曲表現(xiàn)如下：第一階屈曲模態(tài)是屋蓋桁架局部屈曲（見圖2），屈曲臨界荷載系數(shù)K=11.2，也就是11.2倍于1.0恒載+1.0活載作用，屋蓋結(jié)構(gòu)如果出現(xiàn)局部屈曲，則證明桁架結(jié)構(gòu)整體剛度良好，滿足設(shè)計需要?？紤]1.0恒載+1.0活載基礎(chǔ)上，對標(biāo)準(zhǔn)組合工況進行全面考慮。

7 結(jié)束語

屋蓋鋼桁架結(jié)構(gòu)關(guān)系到整體穩(wěn)定，需要在設(shè)計時全面分析與研究，確保鋼與混凝土組合結(jié)構(gòu)全面合理，可以通過整體計算做好正確的結(jié)構(gòu)分析，實現(xiàn)邊界支座彈性剛度模擬取值科學(xué)有效，避免出現(xiàn)結(jié)構(gòu)設(shè)計上的計算誤差，解決結(jié)構(gòu)中存在的薄弱點，實現(xiàn)建筑質(zhì)量的穩(wěn)步提升。

參考文獻

篇5

結(jié)構(gòu)系統(tǒng)是指若干元件組成的承受外部作用力并有特定功能的整體，在它的各個元件間存在相互作用和相互依存的關(guān)系[1]。結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的可靠性不同于結(jié)構(gòu)構(gòu)件的可靠性。結(jié)構(gòu)構(gòu)件可靠度相同的兩個結(jié)構(gòu)，由于組成結(jié)構(gòu)的構(gòu)件的數(shù)量不同，那么結(jié)構(gòu)的可靠性就不同。了解結(jié)構(gòu)的可靠性與結(jié)構(gòu)構(gòu)件的可靠性的相互關(guān)系，在工程應(yīng)用中有重大意義。本文通過桁架結(jié)構(gòu)的可靠性分析來闡明這一觀點。

度量結(jié)構(gòu)系統(tǒng)可靠性的數(shù)量指標(biāo)稱為結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的可靠度。它是指在結(jié)構(gòu)系統(tǒng)規(guī)定的時間內(nèi)，在規(guī)定的條件下完成規(guī)定功能的概率。由此可見，結(jié)構(gòu)系統(tǒng)可靠度是結(jié)構(gòu)系統(tǒng)可靠性的概率度量。這是基于統(tǒng)計數(shù)學(xué)觀點下的比較科學(xué)的定義。因為在各種隨機因素的影響下，結(jié)構(gòu)系統(tǒng)完成規(guī)定功能的能力只有用概率度量才比較符合實際情況。

關(guān)鍵詞：結(jié)構(gòu)系統(tǒng)；可靠度

中圖分類號： C35 文獻標(biāo)識碼： A

桁架（網(wǎng)架）結(jié)構(gòu)是一種常見的結(jié)構(gòu)形式，常用于有大空間要求的工業(yè)廠房、食堂、影劇院、游泳館、加油站等，以其受力合理，造型輕巧，節(jié)省材料，施工速度快等優(yōu)點使其在工程中的應(yīng)用越來越多。然而，2009年11月11日晚的一場大雪后，出現(xiàn)很多鋼結(jié)構(gòu)工程事故，引起了結(jié)構(gòu)設(shè)計人員對鋼結(jié)構(gòu)的安全性和現(xiàn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范合理性的大討論，使結(jié)構(gòu)可靠性的話題又一次擺在廣大結(jié)構(gòu)設(shè)計人員面前。

目前結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的可靠性通過構(gòu)件的可靠性來反映，并將構(gòu)件的可靠指標(biāo)等效地以分項系數(shù)的形式來表達。這種處理方式極大地方便了工程設(shè)計，但同時也掩蓋了結(jié)構(gòu)的可靠性與構(gòu)件的數(shù)量及結(jié)構(gòu)的冗余度有關(guān)的事實。結(jié)構(gòu)的可靠性既與構(gòu)件的可靠性有關(guān)，也與構(gòu)件的數(shù)量有關(guān)，也就是說盡管構(gòu)件的可靠度相同，由于構(gòu)件的數(shù)量不同，結(jié)構(gòu)的可靠性是不同的，用單一的分項系數(shù)法并不能完整的反映這一情況，這種差異可方便地通過桁架結(jié)構(gòu)可靠性來說明。

現(xiàn)以兩個簡單桁架為例，見圖1-1、圖1-2所示：

圖1―1 三桿結(jié)構(gòu)系統(tǒng)圖1―2 五桿結(jié)構(gòu)系統(tǒng)

這兩個桁架分別為三桿和五桿，且均為靜定結(jié)構(gòu)，其中任一桿件的失效都會導(dǎo)致結(jié)構(gòu)破壞。如果只考慮強度破壞，且各桿件相互獨立，則結(jié)構(gòu)的失效模式分別有三種和五種，從概率的角度講結(jié)構(gòu)的可靠性就應(yīng)該考慮各種失效的可能性，若桿件的可靠指標(biāo)為3.2，那么單個桿件的失效概率為6.87x10-4，這時兩種結(jié)構(gòu)的失效概率分別為2.06x10-3和3.44x10-3，可見結(jié)構(gòu)的失效概率大于構(gòu)件的失效概率，同時五桿結(jié)構(gòu)的失效概率大于三桿結(jié)構(gòu)的失效概率，這種差異在桿件數(shù)量多的結(jié)構(gòu)中更為明顯。

為了進一步地了解結(jié)構(gòu)系統(tǒng)可靠性的分析方法，接下來分別從結(jié)構(gòu)構(gòu)件的可靠性、失效模式的可靠性和結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的可靠性入手進行論述。

1、結(jié)構(gòu)構(gòu)件的可靠性

結(jié)構(gòu)構(gòu)件的可靠度宜采用考慮基本變量概率分布類型的一次二階矩法進行計算[2]。文獻[2]給出了結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載力極限狀態(tài)的可靠指標(biāo)的限制。由于可靠指標(biāo)的直接計算十分麻煩，為了計算簡單工程上根據(jù)可靠指標(biāo)的要求，等效地轉(zhuǎn)化為分項系數(shù)的表達式：

（1）

式中γo―結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)，應(yīng)按本標(biāo)準(zhǔn)7.0.3 條的規(guī)定采用；

γG―永久荷載分項系數(shù)，應(yīng)按本標(biāo)準(zhǔn)7.0.4 條的規(guī)定采用；

γQ1，γQi―第1個和第i 個可變荷載分項系數(shù)應(yīng)按本標(biāo)準(zhǔn)7.0.4 條的規(guī)定采用

SGk―永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值的效應(yīng)；

SQ1k―在基本組合中起控制作用的一個可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值的效應(yīng)；

SQik―第i個可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值的效應(yīng)；

ψci―第i個可變荷載的組合值系數(shù)，其值不應(yīng)大于1；

R(?) ―結(jié)構(gòu)構(gòu)件的抗力函數(shù)；

γR―結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗力分項系數(shù)，其值應(yīng)符合各類材料結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范的規(guī)定；

fk―材料性能的標(biāo)準(zhǔn)值；

ak―幾何參數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)值，當(dāng)幾何參數(shù)的變異對結(jié)構(gòu)構(gòu)件有明顯影響時可另增減一個附加值α考慮其不利影響；

結(jié)構(gòu)構(gòu)件的可靠性可通過式（1）滿足工程上的一般要求，且計算簡單，為目前結(jié)構(gòu)設(shè)計的通用方法。然而公式反應(yīng)的只是構(gòu)件的可靠性，并不能完整地反映結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的可靠性。在超靜定結(jié)構(gòu)中，單個構(gòu)件的失效并不一定導(dǎo)致結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的失效，而是在結(jié)構(gòu)系統(tǒng)中引起內(nèi)力重分布，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)構(gòu)件的可靠指標(biāo)降低，失效概率加大，直至后續(xù)的構(gòu)件相繼失效，構(gòu)件的單元剛度矩陣從總體剛度矩陣中退出，結(jié)構(gòu)變?yōu)闄C構(gòu)，喪失承載能力，形成一種失效模式。所以結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的可靠性應(yīng)以結(jié)構(gòu)失效模式的可靠性來衡量才是科學(xué)的然而也是復(fù)雜的。

2、失效模式的可靠性及其失效概率的計算

失效模式是指結(jié)構(gòu)桿件的相繼失效形成的一種結(jié)構(gòu)破壞方式。對于超靜定結(jié)構(gòu)只有當(dāng)構(gòu)件的失效數(shù)達到一定數(shù)量時，結(jié)構(gòu)系統(tǒng)才會失效。超靜定結(jié)構(gòu)有很多失效模式，在某一失效模式中，只有當(dāng)這一模式中的桿件全部失效，這一失效模式才會發(fā)生，這可形象地用并聯(lián)系統(tǒng)來模擬。

例如某一結(jié)構(gòu)系統(tǒng)如圖1―3所示：

圖1―3 結(jié)構(gòu)系統(tǒng)

對于該結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，單個構(gòu)件（結(jié)構(gòu)構(gòu)件）的失效不會導(dǎo)致結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的失效，只有當(dāng)失效的桿件數(shù)達到一定數(shù)量后，結(jié)構(gòu)系統(tǒng)才失效。這種失效方式可用并聯(lián)系統(tǒng)來表示，如圖1―4示：

圖1―4 并聯(lián)系統(tǒng)的模擬

圖1―4所示的意思是當(dāng)三個（或n個）結(jié)構(gòu)元件同時失效時，該結(jié)構(gòu)系統(tǒng)破壞，形成一種失效模式。此處需要說明的是，針對上例，失效桿件數(shù)并非只要達到三個，該系統(tǒng)就失效，有可能同時失效的結(jié)構(gòu)元件數(shù)是2或4，該結(jié)構(gòu)系統(tǒng)也失效。若用表示某一失效模式的失效概率，個失效元件的失效概率，則失效模式的失效概率也即并聯(lián)系統(tǒng)的失效概率可用下式表示：

（2）

這就是并聯(lián)系統(tǒng)失效概率的計算公式。從式（2）可看出，對于一般情況，并聯(lián)系統(tǒng)的失效概率是失效路徑長度（失效桿件數(shù)）的不增函數(shù)，也即隨著失效路徑的加長（失效桿件的增多），失效概率是不增加的。這就是桿件數(shù)相等的情況下超靜定結(jié)構(gòu)不易失效的原因之一。然而，失效模式的失效概率只能反映出現(xiàn)這一模式的概率，不能等同于結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的失效概率。

3、結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的可靠性及其失效概率的計算

結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的可靠性分析較結(jié)構(gòu)元件的可靠性分析要復(fù)雜得多，其原因有以下幾點：

3.1. 有些隨機變量之間存在相關(guān)問題

例如，一個結(jié)構(gòu)中各個元件強度之間、彈性模量之間、尺寸之間等會有相關(guān)關(guān)系。這種變量間存在的相關(guān)性，使結(jié)構(gòu)系統(tǒng)可靠性的分析變得復(fù)雜。在不考慮結(jié)構(gòu)自重的條件下，外載荷和強度變量之間可以認(rèn)為是相互獨立的。

3.2. 必須確定結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的失效模式及其中的主要失效模式

通常，結(jié)構(gòu)系統(tǒng)是高度靜不定的，一般需有若干個元件達到臨界狀態(tài)而失效后，才使整個結(jié)構(gòu)系統(tǒng)失效，并形成一個失效模式。大型結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的失效可以有很多失效模式，而結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的失效概率通常是由那些失效概率較大的失效模式來控制，這些失效概率較大的失效模式就是主要失效模式，它們通常比一般的失效模式大兩到三個數(shù)量級，因此一般的失效模式可以略去不計。

3.3. 主要失效模式的可靠度計算

當(dāng)失效模式對應(yīng)的安全余量為線性函數(shù)時，用一次二階矩（First-Order Second Moment-FOSM）理論（即簡化為只與分布函數(shù)參數(shù)的均值以及標(biāo)準(zhǔn)差有關(guān)）計算失效模式的可靠度或失效概率是比較省時的。當(dāng)安全余量為隨機變量的非線性函數(shù)，并含有正態(tài)隨機變量（非正態(tài)變量可以當(dāng)量化為正態(tài)隨機變）和隱式變量(如結(jié)構(gòu)響應(yīng)的位移量)時，可采用SFEM（Stochastic Finite Element Method-SFEM）[3]與改進的一次二階矩（Advanced Fist C Order Second Moment-AFOSM）[4]相結(jié)合的求解方法或響應(yīng)面（Response Surface Method-RSM）等計算失效模式的失效概率或可靠度。

3.4. 整個結(jié)構(gòu)系統(tǒng)可靠性的計算必須綜合個主要失效模式

對于超靜定結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的失效模式是很多的，例如十六桿平面桁架冗余度是3的超靜定結(jié)構(gòu)，按塑性理論計算，其承載力失效模式至少有43680種，根據(jù)概率理論，考察結(jié)構(gòu)的可靠性，就要考慮結(jié)構(gòu)失效的各種可能性，在眾多的失效模式中，只要有一種失效模式發(fā)生，結(jié)構(gòu)系統(tǒng)就會失效。這種特性可形象地用一串聯(lián)系統(tǒng)來模擬。仍以圖1―3來說明串聯(lián)系統(tǒng)。在上例中存在許多種失效模式，也即結(jié)構(gòu)系統(tǒng)有多種可能的失效方式，任一失效模式的發(fā)生都會導(dǎo)致結(jié)構(gòu)系統(tǒng)失效。所以在分析結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的可靠性時，應(yīng)將各種失效的可能性都考慮進去，這用串聯(lián)系統(tǒng)來模擬是恰當(dāng)?shù)摹D1―5是串聯(lián)系統(tǒng)的示意圖：

圖1―5個失效模式組成的串聯(lián)系統(tǒng)

圖1―5中，反映的是結(jié)構(gòu)系統(tǒng)失效的各種失效模式組成的串聯(lián)系統(tǒng)，只要任一失效模式發(fā)生都會導(dǎo)致結(jié)構(gòu)系統(tǒng)破壞。其中每一并聯(lián)系統(tǒng)都是由若干構(gòu)件組成的一種失效模式。

在該系統(tǒng)中，用表示結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的失效概率，表示第個失效模式的失效概率，則有以下關(guān)系：

（3）

這就是結(jié)構(gòu)系統(tǒng)失效概率的計算公式。從公式（3）可看出結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的失效概率是失效模式的不減函數(shù)，也即隨著失效模式的增加，結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的失效概率是不會降低的。隨著構(gòu)件數(shù)量的增加，結(jié)構(gòu)系統(tǒng)失效模式的增多，結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的失效概率會加大。

通常，結(jié)構(gòu)系統(tǒng)是高度靜不定的，一般需有若干個構(gòu)件達到臨界狀態(tài)而失效后，才使整個結(jié)構(gòu)系統(tǒng)失效，形成一個失效模式。在結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的可靠性分析時可只選取主要失效模式進行串聯(lián)并判斷結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的可靠性。由于失效模式間的相關(guān)性，即使只考慮主要失效模式，要精確計算結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的可靠度也幾乎是不可能的（涉及到多維聯(lián)合概率的計算）。通常希望采用一些既考慮這種失效模式間的相關(guān)性，又計算較為簡單的方法來估計結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的可靠性。

結(jié)論

結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的可靠性分析是以系統(tǒng)本身為研究對象，這不同于結(jié)構(gòu)構(gòu)件的可靠性分析，因而難度也很大，本文系統(tǒng)地論述了以下幾個方面：

1．結(jié)構(gòu)構(gòu)件的可靠性：結(jié)構(gòu)構(gòu)件的可靠性是結(jié)構(gòu)系統(tǒng)可靠性的重要保證，然而又不同于結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的可靠性，是分析結(jié)構(gòu)失效模式可靠性的必然。

2．失效模式的可靠性：失效模式的可靠性是分析結(jié)構(gòu)系統(tǒng)可靠性的必然，反映是結(jié)構(gòu)系統(tǒng)某一失效的可能性。

3，結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的可靠性：結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的可靠性是綜合了桿件的可靠性、失效模式的可靠性以及結(jié)構(gòu)的主要失效模式后，對結(jié)構(gòu)系統(tǒng)進行較全面的可靠性分析，更科學(xué)合理。

目前我國的工程結(jié)構(gòu)設(shè)計，是從單個結(jié)構(gòu)元件的可靠性出發(fā)，并將可靠性的要求以分項系數(shù)的形式表示出來由于結(jié)構(gòu)元件的可靠指標(biāo)定得較高，這樣結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的可靠性通常情況下是可以得到保障的。

參考文獻

[1]安偉光．結(jié)構(gòu)系統(tǒng)可靠性和基于可靠性的優(yōu)化設(shè)計[M]．北京：國防工業(yè)出版社．

[2]中華人民共和國建設(shè)部．建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)[M]．北京：中國建筑工業(yè)出版社．2007．

篇6

[關(guān)鍵詞]折板型空間桁架 受力特性 結(jié)構(gòu)體系

1 引言

隨著鐵路跨越式發(fā)展的深入，新時期的無站臺柱雨棚呈現(xiàn)出多元化發(fā)展趨勢，除了跨度大、標(biāo)準(zhǔn)高，還大量采用了新的現(xiàn)代化技術(shù)，同時在雨棚的設(shè)計融入地域文化特色。經(jīng)過最近幾年的發(fā)展，各種新型的結(jié)構(gòu)體系都在火車站站臺雨棚的建設(shè)中得到了應(yīng)用，在較好的實現(xiàn)了建筑師意圖的基礎(chǔ)上，結(jié)構(gòu)上也達到了安全、經(jīng)濟等要求。在蘇州站無站臺柱雨棚的設(shè)計中，為了較好的實現(xiàn)建筑師的意圖，雨棚結(jié)構(gòu)體系采用了一種新型的結(jié)構(gòu)形式——折板型空間桁架結(jié)構(gòu)。

折板型空間桁架結(jié)構(gòu)作為一種新型雜交空間結(jié)構(gòu)，在有鋼桁架結(jié)構(gòu)共有的規(guī)律同時，也有其獨特的受力性能，然而迄今為止尚沒有發(fā)現(xiàn)有關(guān)的研究文獻和應(yīng)用實例。本文從折板型空間桁架的結(jié)構(gòu)體系出發(fā)，探討折板型空間桁架結(jié)構(gòu)的受力特性，研究較合理的折板型空間桁架的結(jié)構(gòu)體系。

2折板型空間桁架的受力特性和結(jié)構(gòu)體系研究

同普通桁架結(jié)構(gòu)一樣，折板型空間桁架結(jié)構(gòu)由上弦桿、下弦桿和腹桿三部分組成，如圖1所示。

圖1 折板型空間桁架示意圖

為了研究折板型空間桁架的受力特性和結(jié)構(gòu)體系，接下來分三個方案進行研究。

典型折板型空間桁架方案：折板型空間桁架結(jié)構(gòu)支承于橫向主桁架上，在折板型空間桁架的上下弦之間設(shè)置一道直腹桿，折板型空間桁架邊桁架的下弦桿之間增加下弦直腹桿以增強邊桁架的剛度，同時作為折板型空間桁架的邊約束。折板型空間桁架結(jié)構(gòu)跨度36m，兩下弦桿之間的距離為11m，上下弦桿之間的距離為6m。折板型空間桁架的上下弦桿、斜腹桿、直腹桿均采用無縫鋼管，計算時折板型空間桁架中的桿件均兩端鉸接釋放。如圖2～4所示。主桁架為正放三角桁架，上下弦桿之間的距離為6m，下弦桿之間的距離為12.0m。

比較方案一：在典型折板型空間桁架的基礎(chǔ)上將上下弦之間的直腹桿刪除掉。

比較方案二：在典型折板型空間桁架的基礎(chǔ)上將邊桁架下弦之間的直腹桿刪除掉

圖2 典型折板型空間桁架三維圖 圖3 典型折板型空間桁架平面布置圖

圖4 典型折板型空間桁架立面圖

2.1 荷載取值

折板型空間桁架作為屋面主體結(jié)構(gòu)，屋面荷載主要有屋面恒載、屋面活荷載、雪荷載、風(fēng)荷載。

為了便于分析，將屋面荷載僅作用于折板型空間桁架上。屋面荷載作用于檁條上，然后通過檁條傳遞到折板型空間桁架。

恒載：取均布荷載0.60kN/m2?；钶d：取均布荷載0.50kN/m2。風(fēng)荷載：基本風(fēng)壓：0.45kN/m2；風(fēng)壓高度變化系數(shù)：1.25；風(fēng)振系數(shù)：1.6；風(fēng)荷載體型系數(shù)：迎風(fēng)面取0.5，其他位置取-0.6。不考慮地震的影響。

設(shè)計組合?。航M合1：1.2恒+1.4活荷載；組合2：1.2恒+1.4活荷載+1.4x0.6風(fēng)荷載；組合3：1.2恒+1.4x0.7活荷載+1.荷載。

使用《三維通用結(jié)構(gòu)分析設(shè)計程序SAP2000》（14.1.0版本）進行結(jié)構(gòu)分析。

2.2 計算結(jié)果分析

忽略主桁架的剛度影響，位移采用相對位移。

表1 折板型空間桁架位移表

方案

最大的豎向位移(mm)

最大的水平位移(mm)

典型折板型空間桁架方案

12.88

8.5

比較方案一

22.5

8.5

比較方案二

204.9

214.9

在滿足應(yīng)力比和長細(xì)比的前提下，折板型空間桁架的構(gòu)件截面及構(gòu)件最大的內(nèi)力值和最大應(yīng)力比見表2。

表2 折板型空間桁架的構(gòu)件截面及構(gòu)件最大內(nèi)力和最大應(yīng)力比

方案

桿件

軸力N(kN)

剪力V1(kN)

剪力V2(kN)

彎矩M2(kN.m)

彎矩M3(kN.m)

應(yīng)力比

典型折板型空間桁架方案

折板型空間桁架

上弦桿Φ273x14

-628.0

0.260

下弦桿Φ245x14

554.8

0.176

上下弦桿間的直腹桿Φ168x6

-5.8

0.03

斜腹桿Φ245x12

-188.9

-84.7

0.841

折板型空間桁架邊桁架

上弦桿Φ273x14

-584.9

0.240

下弦桿Φ245x14

565.9

0.180

上下弦桿間的直腹桿Φ168x6

-5.8

0.03

斜腹桿Φ245x14

-156.1

26.5

-117.9

0.913

下弦直腹桿Φ219x6.5

-104.5

0.337

比較方案一

折板型空間桁架

上弦桿Φ273x14

-604.0

-18.9

0.708

下弦桿Φ245x14

533.6

53.4

0.439

斜腹桿Φ245x12

-183.4

-84.7

0.834

折板型空間桁架邊桁架

上弦桿Φ273x14

-559.4

-18.9

0.665

下弦桿Φ245x14

540.3

54.0

0.445

斜腹桿Φ245x14

-144.5

26.5

-117.9

0.900

下弦直腹桿Φ219x6.5

-108.6

0.350

比較方案二

折板型空間桁架

上弦桿Φ273x14

-627.6

38.7

21

0.258

下弦桿Φ245x14

554.6

2.9

56.9

0.466

上下弦桿間的直腹桿Φ168x6

-5.8

0.025

斜腹桿Φ245x12

-208.4

26.8

0.841

折板型空間桁架邊桁架

上弦桿Φ273x14

-514.6

0.210

下弦桿Φ351x16

227.7

-21.9

28.6

-308.8

-259.2

0.921

上下弦桿間的直腹桿Φ168x6

-5.8

0.025

斜腹桿Φ245x14

-107.9

26.5

-117.9

0.855

注：軸力中壓力為負(fù)值

從表2可以看到，典型折板型空間桁架方案和比較方案的桿件內(nèi)力相差不大。折板型空間桁架和邊桁架的上下弦桿、上下弦桿間的直腹桿之間內(nèi)力差別不大，設(shè)計時可以采用同一規(guī)格桿件；折板型空間桁架邊桁架的斜腹桿在支承處的內(nèi)力較大，設(shè)計時應(yīng)區(qū)別對待。

上下弦之間的直腹桿作為上下弦的平面內(nèi)和平面外支撐，刪去之后造成折板型空間桁架上下弦桿的計算長度變大，從而導(dǎo)致桁架上下弦桿應(yīng)力比增加。同時，刪去上下弦之間直腹桿后，桁架平面內(nèi)的剛度有較大的削弱，平面外的剛度變化不大。較典型折板型空間桁架方案，比較方案一豎向最大位移增加了76%。

刪除邊桁架下弦直腹桿后，下弦桿平面外的計算長度變大，近似可看作由4跨連續(xù)梁變成單跨簡支梁，故下弦桿的應(yīng)力增加較多，需要加大截面尺寸。同時，邊桁架下弦桿由于側(cè)向支撐較弱，位移很大。

通過對上述三個方案的研究分析，可得到：

（1）折板型空間桁架上下弦之間的直腹桿是上下弦的平面內(nèi)和平面外支撐，設(shè)置直腹桿可以減少上下弦桿的計算長度，從而優(yōu)化折板型空間桁架上下弦桿的截面，并且也可作為折板屋面檁條的支承，減小檁條的跨度，從而達到比較好的經(jīng)濟效果。同時設(shè)置上下弦之間的直腹桿對折板型空間桁架平面內(nèi)的剛度有很好的作用。

（2）折板型空間桁架邊桁架下弦之間的直腹桿不僅是保證整個折板型空間桁架結(jié)構(gòu)成為穩(wěn)固結(jié)構(gòu)的充分條件，同時也是折板型空間桁架邊桁架下弦桿的最重要側(cè)向支撐，是保證折板型空間桁架邊桁架剛度的重要的一部分。

（3）典型折板型空間桁架方案從結(jié)構(gòu)受力上來說是較經(jīng)濟合理的一種折板型空間桁架結(jié)構(gòu)體系，可以作為典型的折板型空間桁架形式進行應(yīng)用。

3 結(jié)語

本文通過對不同結(jié)構(gòu)體系的折板型空間桁架進行比較分析，得出了折板型空間桁架結(jié)構(gòu)的受力特性和構(gòu)造要求，提出了較經(jīng)濟合理的折板型空間桁架結(jié)構(gòu)體系。在此基礎(chǔ)上，蘇州火車站無站臺柱雨棚的設(shè)計采取了典型折板型空間桁架方案，取得了較好的工程應(yīng)用效果。

4參考文獻

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[4] 沈祖炎，陳揚驥.網(wǎng)架與網(wǎng)殼[M].上海:同濟大學(xué)出版社，1997.

篇7

一、工程概況

項目名稱：

建設(shè)性質(zhì)：新建（鋼框架及鋼桁架結(jié)構(gòu)）

建設(shè)地點：

建設(shè)規(guī)模：

二、潛在事故和事故后果分析

1、施工階段，人員復(fù)雜，必須做好各分包隊伍之間的協(xié)調(diào)工作，并加強交叉作業(yè)的管理。

2、由于工程作業(yè)中，防水、使用油漆等易燃物質(zhì)，人員用電和吸煙易造成火災(zāi)等因素，需要做好消防預(yù)案準(zhǔn)備。同時油漆、涂料及防水作業(yè)，一旦作業(yè)不當(dāng)，也易發(fā)生職業(yè)性中毒，所以要做好職業(yè)性中毒的預(yù)防和救護工作。

3、由于施工用電設(shè)備量大面廣，易造成觸電事故，須做好防觸電應(yīng)急準(zhǔn)備。

4、由于施工用機械較多，易造成機械傷害事故，要做好機械傷害事故預(yù)案。

三、事故應(yīng)急準(zhǔn)備

事故類別：

（1）各種坍塌；（2）工地現(xiàn)場火災(zāi)；（3）食物重毒；

（4）爆炸；（5）物體打擊；（6）高空墜落；

（7）機械傷害；（8）觸電；（9）其它重大安全事故

（一）應(yīng)急領(lǐng)導(dǎo)小組

姓名

職務(wù)

聯(lián)系電話

負(fù)責(zé)部門

總指揮

兼管善后處理組

副總指揮

負(fù)責(zé)事故現(xiàn)場應(yīng)急組織

組長

通訊聯(lián)絡(luò)接待組

組長

事故搶險組

1）安全應(yīng)急各組組長，是該組的第一負(fù)責(zé)人，要負(fù)起對組內(nèi)人員安排、調(diào)動、命令責(zé)任，不得拖延，貽誤時機。

2）安全應(yīng)急各組成員，要堅決服從各組組長的安排、調(diào)動和命令，不折不扣地完成所承擔(dān)的任務(wù)。

3）各組長要積極地執(zhí)行搶險方案，同時要發(fā)揮自己的聰明才智，根據(jù)現(xiàn)場實際果斷應(yīng)對突況，隨即向總指揮或副總指揮報告。

（二）安全應(yīng)急預(yù)案分組責(zé)任人及職責(zé)

1）總指揮：全面指揮應(yīng)急搶險處理，領(lǐng)導(dǎo)確定搶險方案；協(xié)調(diào)各部門之間與外界的關(guān)系，及時協(xié)調(diào)、合理調(diào)配人力、物力、資金，使搶險快速有序地運行。

2）副總指揮：配合總指揮履行指揮職責(zé)，認(rèn)真落實小組的施工布置，根據(jù)實際情況積極協(xié)調(diào)各組力量和人員關(guān)系，確保搶險過程始終處于有效的受控狀態(tài)。

3）通迅聯(lián)絡(luò)接待組:

職 責(zé)：負(fù)責(zé)事故險情的報告以及現(xiàn)場聯(lián)絡(luò)。

1.負(fù)責(zé)事故險情的報告，救援工作。報告內(nèi)容：發(fā)現(xiàn)險情的第一時間。

2.負(fù)責(zé)相關(guān)信息的溝通，在將事故報告給各方的同時，通知給組長和相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)做好現(xiàn)場勘查、匯報工作。

3.負(fù)責(zé)做好各方人員的初次接待等工作。負(fù)責(zé)通知后勤保障組等做好后續(xù)接待工作必要時匯報指揮部領(lǐng)導(dǎo)予以接洽。

4）應(yīng)急后勤保障組：

職 責(zé)：負(fù)責(zé)事故險情的需用物資的調(diào)運、準(zhǔn)備。

1.做好安全物資的準(zhǔn)備、供應(yīng)和維護工作確保安全物資始終處于可用狀態(tài)。

2.做好對上級和社會各職能部門的接待和對來人吃、住、行的安排。

3.做好善后處理人員的安排和協(xié)調(diào)管理工作。

4.隨時保持在組長和領(lǐng)導(dǎo)周圍，保證各項工作暢通。

5.做好應(yīng)急準(zhǔn)備資金，保證救治傷員費用，保證搶險物資費用。

5）安全應(yīng)急事故搶險組：

職 責(zé)：負(fù)責(zé)任何類型事故的搶險、搶修工作

1.負(fù)責(zé)任何類型事故的搶險、搶修工作（包括消防、防汛等）

2.發(fā)現(xiàn)險情立刻趕到出事現(xiàn)場，施工現(xiàn)場由胡彥斌組織根據(jù)現(xiàn)場事故情況制定搶險方案。

3.施工現(xiàn)場由陶旭峰負(fù)責(zé)組織人員做好搶險、搶修準(zhǔn)備。

4.依據(jù)即定的搶險方案組織勞務(wù)人員立即投入搶險工作。

5.組織物資、機械、工具到事故現(xiàn)場備用。

6.對受傷人員立即進行現(xiàn)場搶救和救護。

7.項目部司機負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)送病員去醫(yī)院救治；

8.配合救護車做好傷員的運送工作。

9.隨傷員到醫(yī)院配合醫(yī)生救治，及時向組長傳遞傷員傷情。

6）事故現(xiàn)場保護組：

職責(zé)：做好事故現(xiàn)場保護，設(shè)置警戒線，禁止無關(guān)人員進入。

1.組織門衛(wèi)和勞務(wù)隊管理人員做好事故現(xiàn)場保護，設(shè)置警戒線，禁止無關(guān)人員進入。

2.負(fù)責(zé)現(xiàn)場人員管理和疏散工作，減輕恐慌心理，做好穩(wěn)定工作。

3.配合事故調(diào)查人員搞好事故的調(diào)查取證工作。

7）施工現(xiàn)場保衛(wèi)組

職責(zé)：負(fù)責(zé)施工現(xiàn)場組織警衛(wèi)工作

1.施工現(xiàn)場組織警衛(wèi)看好工地大門，禁止非工作人員進入和工地人員外出。

2.對事故處理人員進入大門要查驗證件，熱情接待，積極引導(dǎo)到需要去的地方。尤其對新聞媒體采訪人員要采取謹(jǐn)慎熱情的態(tài)度，在主動請示指揮組領(lǐng)導(dǎo)確需放行的，由負(fù)責(zé)人將來人直接引導(dǎo)至通訊聯(lián)絡(luò)組。

3.對進入工地人員要及時通報給組長或相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)。

8）善后處理組：

1.依據(jù)相關(guān)法規(guī)控制積極配合、協(xié)助相關(guān)部門做好事故、事件的調(diào)查處理工作。

2.負(fù)責(zé)事故處理，受害、受傷家屬等相關(guān)人員的接待、賠償工作并負(fù)責(zé)起草文件、報告等文秘工作。

3.接待新聞媒體并告之特大事故發(fā)生、發(fā)展情況以及事故救援、傷亡情況，事故、事件結(jié)束后處理情況。

四、施工現(xiàn)場安全應(yīng)急預(yù)案

（一）觸電應(yīng)急預(yù)案

1、應(yīng)急程序：

1）當(dāng)確認(rèn)有觸電事件后，由總指揮負(fù)責(zé)召集領(lǐng)導(dǎo)小組成員在最短時間內(nèi)到位，首先安排事故搶險組專業(yè)電工在事故發(fā)生后第一時間趕到事故現(xiàn)場，切斷電源。

2）接到險情，通信聯(lián)絡(luò)接待組立即向項目經(jīng)理報告，同時對搶險、搶救的相關(guān)信息進行收集整理，依據(jù)觸電人員的狀況，向86120急救中心報告請求救援。必要時向甲方請求到現(xiàn)場處理，現(xiàn)場保護組立即封鎖現(xiàn)場，現(xiàn)場保衛(wèi)組負(fù)責(zé)疏散人群，清理現(xiàn)場并組織警衛(wèi)看好工地大門保證醫(yī)務(wù)急救車輛能夠駛?cè)胧鹿尸F(xiàn)場。

4）由應(yīng)急事故搶救組迅速組織根據(jù)觸電者傷勢情況進行必要的臨時人工呼吸。并由搶救組組長胡彥斌負(fù)責(zé)將人員傷亡情況和財產(chǎn)損失匯報搶險指揮部。

5）事故處理完畢后，由善后處理組組織事故現(xiàn)場保護依據(jù)調(diào)查事故報告程序規(guī)定：

A、查明事故的原因、過程性質(zhì)、人員傷亡情況及財產(chǎn)情況。

B、查明事故的性質(zhì)和主要責(zé)任者。

C、提出事故處理意見及防止類似事故再次發(fā)生，所應(yīng)采取的建議。

D、填寫事故報告的應(yīng)急響應(yīng)記錄。

E、事故處理完畢，事故發(fā)生單位應(yīng)及時寫出詳細(xì)事故處理報告。

2、觸電應(yīng)急救護處理：

1）觸電傷員迅速脫離電源，就地迅速用徒手心肺復(fù)蘇法進行搶救，并堅持不斷地進行，爭取醫(yī)務(wù)人員接替救治。

2）在醫(yī)務(wù)人員未接替救治前，不應(yīng)放棄現(xiàn)場搶救，更不能只根據(jù)沒有呼吸或沒有脈搏的現(xiàn)象，擅自判斷傷員死亡，放棄搶救。

3）當(dāng)發(fā)生觸電事故，將傷員直接送往醫(yī)院搶救的做法是錯誤的，任何拖延現(xiàn)場與操作錯誤會導(dǎo)致傷員加重或死亡。

4）要根據(jù)觸電傷員的不同情況，采用不同的急救方法。

（二）高空墜落、物體打擊應(yīng)急預(yù)案

1、潛在事故發(fā)生區(qū)域

1）因該工程有高空作業(yè)，在裝修未開始前，施工現(xiàn)場的臨邊及電梯井及基坑槽邊均屬于高空墜落的潛在事故發(fā)生區(qū)。

2）結(jié)構(gòu)施工階段，外圍護架體，鋼柱、鋼梁安裝均屬于高空墜落的潛在事故發(fā)生區(qū)同時也潛在高空物體打擊的危險源發(fā)生地。

2、應(yīng)急程序：

1）當(dāng)確認(rèn)有高空墜落或物體打擊事故發(fā)生后，由總指揮負(fù)責(zé)召集領(lǐng)導(dǎo)小組成員在最短時間內(nèi)到達事故現(xiàn)場，現(xiàn)場保護組立即封鎖現(xiàn)場，疏導(dǎo)人群至安全地帶，以減少不必要的傷亡。設(shè)立警戒線，禁止無關(guān)人員進入危險區(qū)域。

2）安排事故搶險組勘察事故危險源所在區(qū)域，確定后安排人員對危險因素進行排除，首先確保事故區(qū)域危險誘因得以排除。

3）由應(yīng)急事故搶救組根據(jù)事故人員傷勢情況進行必要的臨時人工呼吸，為搶救傷員創(chuàng)造條件。應(yīng)急后勤保障組迅速提供所需的工具、材料、醫(yī)療用品等物資設(shè)備。并由搶救組組長負(fù)責(zé)隨時將人員傷亡情況匯報搶險指揮部。

4）接到險情，通信聯(lián)絡(luò)接待組立即向項目經(jīng)理報告，同時依據(jù)傷亡人員的情況，向86120急救中心報告，請求救援。

5）事故處理完畢后，由善后處理組織事故現(xiàn)場保護依據(jù)調(diào)查事故報告程序規(guī)定：

A、查明事故的原因、過程性質(zhì)、人員傷亡情況及財產(chǎn)情況。

B、查明事故的性質(zhì)及主要責(zé)任者。

C、提出事故處理意見及防止類似事故再次發(fā)生。

D、填寫事故報告的應(yīng)急響應(yīng)記錄。

E、事故處理完畢，事故發(fā)生單位應(yīng)及時寫出詳細(xì)事故處理報告。

（三）機械傷人應(yīng)急預(yù)案

1、腳手架跨塌、吊籃應(yīng)急預(yù)案

A、現(xiàn)場如因立桿失穩(wěn)或扣件斷裂等原因致使模板支撐或腳手架跨塌，最先發(fā)現(xiàn)險情者要大聲喊叫，叫明某地點或某部位發(fā)生跨塌，以利于受影響區(qū)域人員盡快撤離，同時報告應(yīng)急小組負(fù)責(zé)人。

B、急救小組組長或副組長負(fù)責(zé)現(xiàn)場總指揮組織搶險，由安全員打電話向86119、86110、86120求助。

C、切斷影響區(qū)內(nèi)電源。

D、如有人員受困，首先搶險救受困人員，同時用鋼管加固俱相鄰受影響的支撐架體，防止聯(lián)動跨塌。

E、拉出影響區(qū)警戒線，嚴(yán)禁無關(guān)人員進入或圍觀，同時疏通交通，以利于86119、86110、86120搶險救援人員進入現(xiàn)場搶救。

2、大型機械設(shè)備事故應(yīng)急預(yù)案

A、施工現(xiàn)場如發(fā)生大型機械設(shè)備事故，應(yīng)立即切斷設(shè)備電源，撤離操作人員。如人員受傷受困，立即進行搶救并向86120求救。

B、立即電話通知設(shè)備處負(fù)責(zé)人及公司主管領(lǐng)導(dǎo)。

C、封閉現(xiàn)場，防止無關(guān)人員進入圍觀。

D、將傷員送附近醫(yī)院搶救，途中請求交警疏通交通或警車開道。

E、疏通道路，以利于搶險人員或86120急救中心人員進入搶險救助。

上述事故發(fā)生后，均應(yīng)立即向公司主管領(lǐng)導(dǎo)報告。

（四）職業(yè)性中毒應(yīng)急預(yù)案

1、潛在事故發(fā)生區(qū)域：

1）油類化學(xué)品倉庫中的化學(xué)品泄露。

2）焊接作業(yè)。

3）油漆、涂料的施工作業(yè)。

2、 應(yīng)急程序：

1）當(dāng)確認(rèn)有職業(yè)性中毒事件發(fā)生后，由總指揮負(fù)責(zé)召集領(lǐng)導(dǎo)小組成員在最短時間內(nèi)到達事故現(xiàn)場，現(xiàn)場保護小組立即封鎖現(xiàn)場，并負(fù)責(zé)疏導(dǎo)人群至安全地帶，以減少不必要的傷亡。設(shè)立警戒線，禁止無關(guān)人員進入危險區(qū)域。

2）安排事故搶險組勘察事故發(fā)生原因，制定可行的方案，必要時依據(jù)方案首先安排專人著防護服、呼吸瓶進入事故區(qū)將遇險者救出，確保遇險者處于安全地帶。

3）安排人員對危險因素（如有毒氣體）進行排除，確保事故區(qū)域危險誘因得以排除。

4）在事故現(xiàn)場由應(yīng)急事故搶救組迅速組織根據(jù)事故人傷勢情況進行必要的臨時人工呼吸，為搶救傷員創(chuàng)造條件。應(yīng)急后勤保障組迅速提供所需的工具、材料、醫(yī)療用品等物資設(shè)備。并由搶救組組長負(fù)責(zé)隨時將人員傷亡情況報搶險指揮部。

5）接到險情，通信聯(lián)絡(luò)接待組立即向項目經(jīng)理報告，同時依據(jù)傷亡人員的狀況，向86120急救中心報告請求救援，必要時向當(dāng)?shù)毓矙C關(guān)報告。

6）事故處理完畢后，由善后處理組組織事故現(xiàn)場保護依據(jù)調(diào)查事故報告程序規(guī)定：

A、查明事故的原因、過程性質(zhì)、人員傷亡情況及財產(chǎn)情況。

B、查明事故的性質(zhì)和主要責(zé)任者。

C、提出事故處理意見及防止類似事故再次發(fā)生，所應(yīng)采取的建議。

D、填寫事故報告的應(yīng)急響應(yīng)記錄。

E、事故處理完畢，事故發(fā)生單位應(yīng)及時寫出詳細(xì)事故處理報告。

3、應(yīng)急處理應(yīng)注意的問題：

1）當(dāng)事故起因是空氣流動性差房間內(nèi)防水或油漆作業(yè)，嚴(yán)禁非專業(yè)人士參與救助。待遇險者脫離危險區(qū)后，采用排風(fēng)扇散盡毒氣，并嚴(yán)禁無關(guān)人員進入事故區(qū)。

2）禁用水沖洗泄露的化學(xué)品，以防止污染水體或發(fā)生有害化學(xué)反應(yīng)。

（五）施工現(xiàn)場消防應(yīng)急預(yù)案

1、火災(zāi)類型及潛在事故區(qū)域：

1）火災(zāi)類型有油火，易發(fā)生于油料倉庫；室內(nèi)防水材料、油漆、涂料作業(yè)區(qū)；

2）火災(zāi)類型有電火，易發(fā)生于室內(nèi)木工電器作業(yè)區(qū)域，配電室等區(qū)域。

3）普通火災(zāi)類型，易發(fā)生于焊接作業(yè)區(qū)，焊接加工區(qū)。

2、應(yīng)急準(zhǔn)備：

（1）、醫(yī)療器材：擔(dān)架、氧氣袋、塑料袋、小藥箱；

（2）、搶救工具：一般工地常備工具即基本滿足使用；

（3）、照明器材：手電筒、應(yīng)急燈36V以下安全線路、燈具；

（4）、通訊器材：電話、手機、對講機、報警器；

（5）、救援機械：面包車、吊車、挖掘機、鏟車各壹臺；

（6）、滅火器材：滅火器日常按要求就位，緊急情況下集中使用。

3、應(yīng)急程序：

1）當(dāng)有火災(zāi)事件發(fā)生后，由總指揮負(fù)責(zé)召集領(lǐng)導(dǎo)小組成員在最短時間內(nèi)到達事故現(xiàn)場，首先現(xiàn)場保護組立即封鎖現(xiàn)場，并負(fù)責(zé)疏導(dǎo)人群至安全地帶，以減少不必要的傷亡。設(shè)立警戒線，禁止無關(guān)人員進入危險區(qū)域。同時由現(xiàn)場事故搶險組成員 專業(yè)電工負(fù)責(zé)拉閘斷電，（不論是否因電引起火情）

2）通信聯(lián)絡(luò)接待組立即向項目經(jīng)理報告，必要時，撥打86119火警救援。同時依據(jù)傷亡人員的狀況，向86120急救中心報告請求救援。報告第一發(fā)現(xiàn)火情的時間、地點。報警后及時到門外等候帶入現(xiàn)場。

3）由現(xiàn)場保護組成員負(fù)責(zé)按預(yù)案布置消防車的位置，對重點設(shè)施進行監(jiān)控和保護；疏通消防通道、消除障礙物，為消防隊車輛，迅速、準(zhǔn)確、及時到位進行撲救創(chuàng)造良好條件。

4）安排事故搶險組根據(jù)現(xiàn)場情況，制定安全可行的方案，當(dāng)火勢不大，可能的情況下依據(jù)方案首先安排專人身著防護服、呼吸瓶進入事故區(qū)，將遇險者救出，確保遇險者處于安全地帶。

5）視火勢大小，安排搶險組人員進行大火撲救工作。

6）在事故現(xiàn)場由應(yīng)急事故搶救組迅速組織根據(jù)事故人傷勢情況進行必要的臨時人工呼吸，為搶救保管員創(chuàng)造條件。應(yīng)急后勤保障組迅速提供所需的工具、材料、醫(yī)療用品等物資設(shè)備。韋建旺負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)送傷病員去醫(yī)院救治；擔(dān)架員負(fù)責(zé)運送傷病員。并由搶救組組長負(fù)責(zé)隨時將人員傷亡情況匯報搶險指揮部。

7）事故處理完畢后，由善后處理組組織事故現(xiàn)場保護依據(jù)調(diào)查事故報告程序規(guī)定，積極配合公安消防部門調(diào)查分析事故原因，統(tǒng)計財產(chǎn)損失情況，并接受公安機關(guān)和上級意見決定，吸取教訓(xùn)，迅速恢復(fù)生產(chǎn)。

A、查明事故的原因、過程性質(zhì)、人員傷亡情況及財產(chǎn)情況。

B、查明事故的性質(zhì)和主要責(zé)任者。

C、提出事故處理意見及防止類似事故再次發(fā)生，所應(yīng)采取的建議。

D、填寫事故報告的應(yīng)急響應(yīng)記錄。

E、事故處理完畢，事故發(fā)生單位應(yīng)及時寫出詳細(xì)事故處理報告。

4、應(yīng)急處理應(yīng)注意的問題：

1）如屬于電火或油火，嚴(yán)禁使用水進行撲救，應(yīng)該使用干粉滅火器與消防砂進行撲救。

2）如屬于普通類型的火災(zāi)，所有消防手段均可使用。

3）遇有倉庫著火、火勢很大，不得進入撲救，以防油料泄露，造成可燃?xì)怏w爆炸。

五應(yīng)急預(yù)案

（一）應(yīng)急準(zhǔn)備

（1）本項目成立以項目負(fù)責(zé)人為組長，專職安全員、項目部其他管理人員、施工班組負(fù)責(zé)人參加的現(xiàn)場意外傷害應(yīng)急領(lǐng)導(dǎo)小組。

（2）本工程為甘肅建投2#綜合樓保溫裝飾一體板外墻施工，根據(jù)以往施工安全意外傷害發(fā)生頻率，主要意外傷害有：高空墜落、物體打擊、觸電、機械傷害、火災(zāi)以及食物中毒。

（3）為提高安全防范，公司承建項目在《施工現(xiàn)場安全條件備案》時，必須參加施工現(xiàn)場職工意識，使事故人員得到及時求治，根據(jù)《建設(shè)工程安全管理條例》及國家《中華人民共和意外傷害保險》。

（4）施工現(xiàn)場技術(shù)負(fù)責(zé)人，必須根據(jù)公司IS09001質(zhì)量體系文件及《施工項目管理規(guī)范》要求，編制特殊及關(guān)鍵過程安全施工方案，項目開工前抓好“三級安全教育”，分部、分項工程施工前由技術(shù)負(fù)責(zé)人對施工班組進行安全技術(shù)交底，雙方簽字歸檔。

（5）分部、分項工程開工前由專職安全，對施工現(xiàn)場安全條件進行驗收，做好“三寶”的使用，并向作業(yè)人員進行危險源分析，及施工注意事項交待。

（6）項目部根據(jù)工程進展情況，配備醫(yī)用擔(dān)架、急救藥品、衛(wèi)生繃帶等，并就近聯(lián)系衛(wèi)生醫(yī)療點，職工發(fā)生中毒、意外傷害時及時拔打“86120”急救電話。進行搶救。

（二）應(yīng)急響應(yīng)

（1）應(yīng)急響應(yīng)的主要內(nèi)容：

1）立即搶救傷亡人員，就地送往醫(yī)院進行救治；

2）積極組織人員搶險救情，并對周圍財產(chǎn)、環(huán)境采取必要保護措施；

3）立即停止作業(yè)，疏散人員；

4）設(shè)安全警戒線并保護好事故現(xiàn)場；

5）盡可能確保用電、用水、道路等暢通；

6）作好有關(guān)記錄；

（2）應(yīng)急響應(yīng)程序

1）應(yīng)急響應(yīng)的啟動：出現(xiàn)環(huán)境和安全緊急情況時，現(xiàn)場當(dāng)事人或發(fā)現(xiàn)人立即報告項目部及公司安全科有關(guān)人員，并根據(jù)事故大小及管理級別上報建設(shè)行政主管部門。

篇8

關(guān)鍵詞 拱形管桁架 工程應(yīng)用 力學(xué)性能

0引言

拱形結(jié)構(gòu)又稱之為推力結(jié)構(gòu)，它的特點是可以利用其曲線拱軸將外荷載產(chǎn)生的彎矩轉(zhuǎn)化成軸向壓力，從而提高結(jié)構(gòu)的效率。桁架結(jié)構(gòu)是由桿件彼此在兩端用鉸鏈連接而成的結(jié)構(gòu)，由直桿組成的一般具有矩形或三角形單元的平面或空間結(jié)構(gòu)，桁架桿件主要承受軸向拉力或壓力，從而使材料得到充分的利用。針對大跨度建筑結(jié)構(gòu)，可較實腹梁有節(jié)省材料用量，減輕結(jié)構(gòu)自重和增大剛度等優(yōu)點。

拱形管桁架結(jié)構(gòu)結(jié)合了以上兩種結(jié)構(gòu)跨越能力強、承載力高等優(yōu)點，是將拱形狀的鋼管通過焊接的方式連接成一個整體的結(jié)構(gòu)形式，由于平面管桁結(jié)構(gòu)所有的鋼管都在一個平面內(nèi)，其穩(wěn)定性不能得到保障，所以拱形管桁架結(jié)構(gòu)通常采用倒三角形截面形式，這種截面形式穩(wěn)定性好，在橋梁、房屋等建筑工程中得到了廣泛的應(yīng)用。

1拱形管桁架在大跨度建筑工程中的應(yīng)用

隨著我國近年來鋼鐵產(chǎn)量和質(zhì)量的不斷增加，拱形管桁架得到廣泛的使用，在大跨度建筑工程中所占的比重日趨增大，廣泛應(yīng)用于體育館，會展中心，飛機場，航站樓等，大型工業(yè)廠房等大型公共建筑中。

1.1國外的應(yīng)用實例

鋼管結(jié)構(gòu)的應(yīng)用最早追溯于1947年在墨西哥海灣建成的世界上第一個現(xiàn)代化的海洋平臺，建成之后工程師們對鋼管結(jié)構(gòu)有了初步的了解，隨著鋼材的發(fā)展，工程師們把這種結(jié)構(gòu)逐漸用于大型公共建筑，比如工業(yè)廠房、飛機庫、體育館、展覽館和商場等眾多工業(yè)與民用建筑工程。

近幾年來，隨著鋼管桁架理論知識與施工工藝技術(shù)的發(fā)展，世界上許多國家的地標(biāo)性建筑均選用鋼管桁架結(jié)構(gòu)，大跨度空間鋼結(jié)構(gòu)進入到一個蓬勃發(fā)展的時期。

2014年竣工的新加坡國家體育館，聲稱是世界最大的跨度穹頂建筑。跨度達310米，彎曲的穹頂是一種非常標(biāo)志性的建筑結(jié)構(gòu)形式。而穹頂就是由拱形管桁架組成。

2016年奧運會卡里奧卡體育館是一座位于巴西里約熱內(nèi)盧巴拉的室內(nèi)體育場館，體育館上部屋蓋主要由拱形管桁架結(jié)構(gòu)組成。主體結(jié)構(gòu)包括1、2、3號館，在奧運會期間分別主辦了籃球、柔道和摔跤、擊劍和跆拳道等體育賽事。

1.2 國內(nèi)的應(yīng)用實例

我國鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)的興起始于20世紀(jì)80年代，相對于世界上一些發(fā)達國家，發(fā)展起步較晚，但經(jīng)過幾十年的迅猛發(fā)展，空間鋼管桁架結(jié)構(gòu)在大跨度建筑中得到廣泛應(yīng)用 。

北京奧林匹克籃球館，是2008年北京奧運會籃球比賽場館，總面積6.3萬平方米。獲2008年度魯班獎和第八屆詹天佑大獎。體育館為框架-剪力墻加鋼支撐結(jié)構(gòu)，頂部為雙向正交鋼桁架，地下一層，地上六層。

大跨度空間鋼管桁架結(jié)構(gòu)在橋梁和公路中的應(yīng)用也十分廣泛，例如寧波北侖春曉大橋，該橋跨越梅山水道，西起春曉洋沙山東六路與春曉東八路交叉口，終點位于梅山島鹽湖路與港灣路交叉口，全長約1.971公里，總投資11.7億元。主橋采用中承式雙層桁架系桿拱橋，拱肋采用兩片相互平行的全鋼桁架拱，每片拱肋由上下弦桿和腹桿組成。

2拱形管桁架的優(yōu)點

2.1鋼管具有優(yōu)越的力學(xué)性能

從力學(xué)的角度講，拱以其獨特的曲線形式實現(xiàn)了彎矩向軸力的轉(zhuǎn)化，而桁架則通過格構(gòu)的方式將彎矩轉(zhuǎn)化為桿件的軸力。而桁架拱將拱和桁架相結(jié)合，便形成了一種受力更為合理的新型結(jié)構(gòu)形式。

2.2經(jīng)濟性能好

由于該結(jié)構(gòu)選用的是薄壁鋼管截面，有效地減輕了結(jié)構(gòu)自重而且節(jié)約了材料，上下弦桿與腹桿之間采用焊接方法鏈接，不需要多余的連接件，由于鋼管是閉口構(gòu)件，比表面積小，大大節(jié)省了防腐和維修的費用。

2.3工業(yè)化程度高，建設(shè)周期短

網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的構(gòu)件，其尺寸和形狀大量相同，可在工廠成批生產(chǎn)，且質(zhì)量好、效率高、同時不與土建爭場地，且不受氣候影響，因而現(xiàn)場工作量小，工期縮短。

2.4抗震性能好

由于網(wǎng)架結(jié)構(gòu)自重輕，地震時產(chǎn)生的地震力就小，同時鋼材具有良好的延伸性，可吸收大量地震能量，W架空間剛度大，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定不會倒塌，所以具備優(yōu)良的抗震性能。

3空間鋼管桁架結(jié)構(gòu)的不足及展望

3.1空間鋼管桁架結(jié)構(gòu)的不足

（1）不耐火：溫度超過250℃以內(nèi)時，材質(zhì)發(fā)生較大變化，不僅強度逐步降低，還會發(fā)生藍脆和徐變現(xiàn)象。溫度達600℃時，鋼材進入塑性狀態(tài)不能繼續(xù)承載。

（2）腐蝕性差：處于較差腐蝕性，鋼結(jié)構(gòu)在涂油漆前應(yīng)徹底除銹，油漆質(zhì)量和涂層厚度均應(yīng)符合相關(guān)規(guī)范要求。在設(shè)計中應(yīng)避免使結(jié)構(gòu)受潮、漏雨，構(gòu)造上應(yīng)盡量避免存在于檢查、維修的死角。新建造的鋼結(jié)構(gòu)一般隔一定時間都要重新刷涂料，維護費用較高。

（3）大跨度空間管桁結(jié)構(gòu)對承載力和穩(wěn)定性的要求很高，設(shè)計中稍有差池，結(jié)構(gòu)就會出現(xiàn)局部失穩(wěn)或整體失穩(wěn)的現(xiàn)象，最終導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的崩塌，造成嚴(yán)重的損失。近年來，國內(nèi)外就鋼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性問題取得了較多的成果，但是仍需進一步研究。

3.2展望

空間鋼管桁架結(jié)構(gòu)以其獨特的造型優(yōu)勢在越來越多的工程中得以應(yīng)用。但相對于網(wǎng)格結(jié)構(gòu)中的網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)及網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，目前關(guān)于空間鋼管桁架結(jié)構(gòu)的研究還相對匱乏，沒有形成系統(tǒng)性的方法?？臻g鋼管桁架結(jié)構(gòu)的發(fā)展空間還很廣泛，有待學(xué)者們進行更深層次的研究。

參考文獻

[1] 汪軍.大跨度鋼桁架結(jié)構(gòu)施工技術(shù)研究[D].天津大學(xué)，2004.

[2] 董石麟.我國大跨度空間鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展與展望[J].空間結(jié)構(gòu)，2000，（02）：3-13.

篇9

【關(guān)鍵詞】鋼桁架；吊裝；技術(shù)；總結(jié)

Steel truss lifting operations quality control of complex environments

Yan Shun

（Jiangsu KeXin Engineering Construction Supervision Co.，Ltd Nanjin Jangsu 210024）

【Abstract】Introduce the example of steel structure truss lifting in complex environment. State that before lifting， a special program should be worked out and reviewed critically. During lifting， the program should be implemented strictly. Also we should grasp the relevant environmental variables. Under the unified command and coordination， the lifting of construction task can be completed successfully. Then we should describe the relevant safety technology and control procedures of the commissioner.

【Key words】Steel truss；Lifting；Technology；Summary

1. 概況

鎮(zhèn)江港諫壁港區(qū)國電諫壁發(fā)電廠5萬噸級煤碼頭工程26#棧橋，為電廠輸煤系統(tǒng)組成部分。其為開敞式棧橋，長155.5m，寬9.7m。棧橋鋼桁架GHJ-1～GHJ-7共7條，零部件在生產(chǎn)廠家加工制作，整體拼裝在施工現(xiàn)場進行。由于鋼桁架寬度達到9.7m，現(xiàn)場施工空間有限，基本考慮采用單片吊裝的施工方案，零部件在兩個單片安裝后空中拼裝。主梁和次梁均為H型鋼，頂部水平支撐為等邊角鋼，與焊接于弦桿的不等邊角鋼和鋼板通過高強螺栓連接。

本工程鋼棧橋構(gòu)件數(shù)據(jù)見表1（本文僅以GJ7為例，以下均同）：

表1 鋼棧橋構(gòu)件數(shù)據(jù)表

由于本工程鋼桁架寬度達到9.7m，GJ-7由于現(xiàn)場施工區(qū)域比較狹小，且跨河作業(yè)。

2. 吊裝設(shè)備

2.1 施工機械準(zhǔn)備。

根據(jù)本工程實際情況選擇主要機械設(shè)備如表2。

表2 主要機械設(shè)備

2.2 其它機具的準(zhǔn)備（見表3）。

3. 吊具的選用

根據(jù)鋼桁架吊點的位置、外形尺寸及其重量應(yīng)合理選用吊具主吊具選用直徑428mm長度L=8m的鋼絲繩和'U''型卡環(huán)聯(lián)接，構(gòu)成吊裝用吊具。

4. 主要施工程序

由于GJ-7地處于一小河之上，加之其周圍環(huán)境受限，故而在設(shè)備選擇上存在，諸多的不利因素。比如：需要考慮吊裝機械的外形參數(shù)、回轉(zhuǎn)半徑、起重機的最大起重角度及其有效起重質(zhì)量等，在起吊點的設(shè)置需嚴(yán)格按照設(shè)計要求和施工計算位置確定并現(xiàn)場控制（以下主要以GJ-7安裝為例）。

表3

4.1 準(zhǔn)備工作。

（1）技術(shù)準(zhǔn)備。認(rèn)真細(xì)致學(xué)習(xí)，全面熟悉掌握有關(guān)的施工圖紙、設(shè)計變更、施工規(guī)范、設(shè)計要求、吊裝方案等資料，核對構(gòu)件的空間就位尺寸和相互間的聯(lián)系，掌握結(jié)構(gòu)的高度、寬度，構(gòu)件的型號、數(shù)量、幾何尺寸，主要構(gòu)件的重量及構(gòu)件間的連接方法。了解吊裝場地范圍內(nèi)的地面、地下、高空的環(huán)境情況，了解已選定的起重及其它機械設(shè)備的性能及使用要求，按編制吊裝工程作業(yè)設(shè)計進行作業(yè)。

（2）吊裝前準(zhǔn)備工作。做好機械設(shè)備配備、物資配備以及安全技術(shù)與保證質(zhì)量措施。清理機械行走道路，平整場地，壓實松軟地面，加固輔墊，以及做好現(xiàn)場排水設(shè)施、圍墻的拆除和臨時用電線路架設(shè)，并接通焊接機具所需的電源，同時保證做好焊接設(shè)備的漏電保護工作。對起重設(shè)備進行保養(yǎng)維修、試運轉(zhuǎn)、試吊，使其保持完好狀態(tài)。檢查各種吊裝配套機具，以及起重設(shè)備是否齊全，性能是否良好。檢查工程上所需種類鋼構(gòu)件是否正確，堆放位置是否安吊裝順序架空堆放，并準(zhǔn)備連接件，將各有關(guān)構(gòu)件間的連接件事先安放、安裝在鋼構(gòu)件的設(shè)計位置上，以減少高空作業(yè)。根據(jù)構(gòu)件重量及安裝高度，嚴(yán)格選用吊裝機械；事先吊車司機、指揮人員、安裝人員統(tǒng)一指揮信號。所有構(gòu)件必須按圖示標(biāo)上代號，各類鋼構(gòu)件還要在支承面上標(biāo)上代號，以便安裝時對號入座。對所有施工人員進行技術(shù)交底，讓每人了解設(shè)計意圖，防止出現(xiàn)指揮錯誤與操作錯誤。了解水文、地質(zhì)、氣象及測量等資料，掌握吊裝場地范圍內(nèi)的地面、地下、高空的環(huán)境情況。

（3）吊裝前基礎(chǔ)軸線的復(fù)查。 對已經(jīng)完成的基礎(chǔ)，進行基礎(chǔ)檢測和辦理交接驗收手續(xù)，基礎(chǔ)周圍回填土夯實、整平完畢。復(fù)查基礎(chǔ)，包括基礎(chǔ)定位軸線、基準(zhǔn)軸線、標(biāo)高和支承面平整度，均應(yīng)符合設(shè)計要求；不符合要求的應(yīng)會同設(shè)計部門進行處理。在基礎(chǔ)上彈好縱橫十字軸線及邊線，并找好標(biāo)高；做好標(biāo)記。

4.2 鋼桁架臨時固定安裝方法。采取采用先上游側(cè)單片桁架吊裝（GJ-7），將其臨時固定，再吊裝下游側(cè)單片桁架，然后使用吊機吊裝頂部WZL構(gòu)件和SC構(gòu)件。

4.3 吊裝前基礎(chǔ)軸線的復(fù)查。 對已經(jīng)完成的基礎(chǔ)，進行基礎(chǔ)檢測和辦理交接驗收手續(xù)，基礎(chǔ)周圍回填土夯實、整平完畢。

4.4 吊裝工藝。

（1）鋼廊道安裝軸線的確定與移位（見圖1）。

表4 桁架的外形尺寸的允許偏差（mm）[1]、[2]

（2）基礎(chǔ)安裝軸線確定及鋼構(gòu)件的吊裝。

4.5 鋼桁架吊裝。 分為整體吊裝和單件吊裝兩種形式。GJ-7為單片吊裝臨時固定，由兩片鋼架進行組裝而成。單件安裝順序從每跨廊道兩端鉸軸、滾動支座安裝單片鋼桁架安裝（上游和下游） 上下橫梁安裝底面縱梁安裝頂面水平支撐安裝樓層面壓型鋼板欄桿安裝。GHJ-7單片的吊裝，單片鋼桁架重28噸，故采用一臺100噸汽車吊（QY100K）和130噸汽車吊（QY130H-1）同時抬吊，一端用100噸汽車吊（QY100K）回轉(zhuǎn)半徑10米，主臂長44.5米，起重量17.5噸，另一端用130噸汽車吊（QY130H-1）回轉(zhuǎn)半徑12米，主臂長48米，起重量19噸，同樣吊另一側(cè)鋼桁架，與安裝其它鋼構(gòu)件（見圖2）。

4.6 有關(guān)鋼結(jié)構(gòu)安裝質(zhì)量驗收標(biāo)準(zhǔn)。

按照《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》GB50205-2001與《水運工程質(zhì)量檢驗評定標(biāo)準(zhǔn)》（JTS257-2008）的標(biāo)準(zhǔn)和要求驗收（桁架的外形尺寸的允許偏差見表4）。

5. 測量控制系統(tǒng)及檢測

利用全站儀施放支座中心線并正確焊接支座，在支座的頂面彈出縱橫軸線位置、桁架邊線及主軸控制標(biāo)志線。用水準(zhǔn)儀結(jié)合鋼尺引測、復(fù)核支座頂面高程。桁架臨時就位時復(fù)測其位置，符合設(shè)計圖紙及規(guī)范的要求后，方可進行固定。

6. 安裝作業(yè)資料

GHJ-7兩端分別擱置在小河的兩岸上，在小河的兩岸設(shè)置一臺100噸吊車與130噸吊車，對GHJ-7移位，利用100噸、130噸吊車把單片GHJ-7渡過小河。中途采取空中臨時固定并及時更換吊點（采取一臺300t和50t汽車吊車）三臺機車同時配合作業(yè)案。更換吊點（見圖3）。單片鋼架吊裝過程中（見圖4）。

7. 桁架吊裝成果分析

本案例由于作業(yè)環(huán)境受限，GHJ-7兩端分別擱置在小河的兩岸上，在小河的兩岸設(shè)置一臺100噸吊車與130噸吊車，對GHJ-7移位，利用100噸、130噸吊車把單片GHJ-7渡過小河。中途采取空中臨時固定并及時更換吊點三臺機車同時配合作業(yè)案，成功實現(xiàn)了復(fù)雜環(huán)境下鋼結(jié)構(gòu)吊裝任務(wù)。雙片鋼桁架完成吊裝：經(jīng)及明復(fù)測相關(guān)技術(shù)指標(biāo)均符合要求。

完成吊裝任務(wù)（見圖5）。

8. 安全技術(shù)

8.1 建立一個系統(tǒng)完整的安裝管理體系，層層把關(guān)落實到。

8.2 對操作人員進行體格檢查，嚴(yán)禁患有高血壓、心臟病、精神失常人員從事高空作業(yè)施工。

8.3 對作業(yè)人員進行安全考核上崗，加強安全知識的教育，增強自身的安全意識。

8.4 在吊裝作業(yè)區(qū)域內(nèi)嚴(yán)禁不同作業(yè)項目同時施工，在鋼構(gòu)件起吊時兩端加設(shè)風(fēng)繩，控制鋼構(gòu)件的擺動性，防止鋼構(gòu)件撞物傷人。

8.5 吊裝作業(yè)人員必須服從現(xiàn)場管理人員的指揮，做到勞逸結(jié)合保證作業(yè)人員的精力充沛。

8.6 進入施工現(xiàn)場必須戴好安全帽，高空作業(yè)人員必須帶好安全帶；按規(guī)定使用“三寶”（安全帽，安全帶，安全網(wǎng)）；水面作業(yè)時安裝工人要穿救身衣。

8.7 起重設(shè)備必須有保險裝置，不準(zhǔn)“帶病”運轉(zhuǎn)，不準(zhǔn)超負(fù)荷作業(yè)，不準(zhǔn)在運轉(zhuǎn)中維修保養(yǎng)；同時不得起吊重量不明的鋼構(gòu)件。對吊裝的鋼絲繩、卡環(huán)要經(jīng)常檢查，發(fā)現(xiàn)問題及時解決嚴(yán)格按更新標(biāo)準(zhǔn)要求進行更換。

8.8 掌握天氣情況，遇有惡劣天氣及六級以上大風(fēng)、雷雨、大霧等情況，立即停止吊裝作業(yè)，雨后室外嚴(yán)禁在高空進行焊接施工作業(yè)。

8.9 機械設(shè)備防護裝置一定要齊全有效。

8.10 施工現(xiàn)場的臨時用電必須符合〈施工現(xiàn)場臨時用電安全技術(shù)規(guī)范〉現(xiàn)場電動機械和電動手持工具要設(shè)置漏電掉閘裝置。

8.11 腳手架材料及其搭設(shè)必須符合規(guī)程要求。

8.12 各種纜風(fēng)繩及其設(shè)置必須符合規(guī)定要求。

8.13 高空作業(yè)嚴(yán)禁穿高跟鞋、拖鞋、硬底和帶釘易滑的鞋。

8.14 施工現(xiàn)場道路處施工前要申請，道路處施工時應(yīng)用籬笆、彩鋼瓦、木板或者鐵絲網(wǎng)等圍設(shè)柵欄。場內(nèi)危險地區(qū)掛明顯標(biāo)志，夜間應(yīng)設(shè)紅燈示警。

8.15 高空作業(yè)使用的撬杠和其它工具應(yīng)防止墜落；高空用的梯子等應(yīng)綁扎牢靠。

8.16 安裝現(xiàn)場用電要有專人管理，各種電線接頭應(yīng)裝入開關(guān)箱內(nèi)，用后加鎖。

8.17 在下班前一定要對周圍易燃物、器具進行清理，確保無易燃隱患方可離開施工現(xiàn)場。

9. 監(jiān)理程序

鋼結(jié)構(gòu)的安裝質(zhì)量與監(jiān)理嚴(yán)格的監(jiān)理程序有直接關(guān)系，監(jiān)理組制定了一系列的嚴(yán)格的監(jiān)理程序。

9.1 前期工作。

（1）吊裝方案的編制。

（2）方案的評審工作。

（3）機具、材料設(shè)備（含鋼結(jié)構(gòu)件）的報審。

（4）施工作業(yè)人員及特殊工種作業(yè)相關(guān)人員的報審。

9.2 安裝施工。

（1）支座軸線標(biāo)高的復(fù)測（鋼桁架安裝前）。

（2）鋼結(jié)構(gòu)的試驗檢測。

（3）鋼桁架安裝時有關(guān)軸線、標(biāo)高根蹤檢測。

（4）鋼桁架安裝后有關(guān)軸線、標(biāo)高復(fù)。

10. 結(jié)語

在施工前監(jiān)理單位其應(yīng)重視對吊裝方案審查，必要時進行了專家組論證；作業(yè)過程中施工單位應(yīng)重視嚴(yán)格執(zhí)行已經(jīng)批準(zhǔn)的作業(yè)方案，并充分考慮現(xiàn)場氣象條件、環(huán)境等不利因素，認(rèn)真執(zhí)行安全生產(chǎn)相關(guān)規(guī)定。從本案例看來，在復(fù)雜環(huán)境下吊裝任務(wù)，只有從吊裝技術(shù)方案設(shè)想、論證與施工過程控制有機結(jié)合，在建設(shè)單位、施工單位和監(jiān)理單位等多方協(xié)調(diào)、配合的條件下，方能順利完成吊裝施工任務(wù)。

參考文獻

[1] 中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn).《鋼結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量驗收規(guī)范》（GB50205-2001）.北京：中國計劃出版社，2002年4月.

[2] 錢悅良責(zé)任編輯.中華人民共和國交通部.中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn). 《水運工程質(zhì)量檢驗標(biāo)準(zhǔn)》（JTS257-2008）.北京：人民交通出版社，2008年12月.（著作者.中交第一航務(wù)工程局有限公司）.

篇10

【關(guān)鍵字】鋼結(jié)構(gòu) 高層住宅 樓承板含鋼量 成本優(yōu)化

0 前言

隨著我國鋼鐵工業(yè)和社會經(jīng)濟的全面發(fā)展，以建設(shè)部在1996年編制的《1996-2010年建筑技術(shù)政策》為標(biāo)志，迎來了我國建筑鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展的春天，在過去工業(yè)建筑應(yīng)用的基礎(chǔ)上，近年來迅速向民用建筑應(yīng)用發(fā)展，并將成為今后重點發(fā)展的建筑結(jié)構(gòu)類型之一。鋼筋桁架樓承板組合結(jié)構(gòu)樓板體系，作為鋼結(jié)構(gòu)建筑體系的重要組成部分，國外已有較長時間的應(yīng)用經(jīng)驗，但在國內(nèi)應(yīng)用時間短，經(jīng)驗少。作為內(nèi)蒙古首個高層鋼結(jié)構(gòu)住宅的萬郡?大都城住宅小區(qū)項目，采用的是鋼筋桁架樓承板的樓板體系，本文對該項目鋼筋桁架樓承板含鋼量進行優(yōu)化分析，優(yōu)化后經(jīng)濟效益明顯，供同仁參考。

萬郡?大都城住宅小區(qū)位于草原鋼城―內(nèi)蒙古包頭市，總占地面積約28萬平方米，總建筑面積約100萬平方米，綠化率達35%，是全國鋼結(jié)構(gòu)住宅產(chǎn)業(yè)化示范小區(qū)，被住建部批準(zhǔn)為“省地節(jié)能環(huán)保型住宅、國家康居示范工程”，整個工程分四期建設(shè)。一二期項目結(jié)構(gòu)體系采用鋼框架及鋼支撐組合的雙重抗側(cè)力結(jié)構(gòu)體系，矩形鋼管混凝土柱（內(nèi)灌自密實混凝土）、H型鋼組合梁和鋼支撐、梁柱連接節(jié)點采用橫隔板貫通式剛接連接、現(xiàn)澆鋼筋桁架樓承板，圍護結(jié)構(gòu)采用：輕鋼龍骨、CCA灌漿墻體（外墻厚度280mm、巖棉保溫80～100mm厚、分戶墻150mm）、CCA板EPS混凝土復(fù)合條板墻（分室墻90mm）、斷橋鋁合金雙層夾芯玻璃門窗，是包頭市首個取得二星級標(biāo)識的綠色建筑。

1 鋼筋桁架樓承板介紹

鋼筋桁架模板系統(tǒng)是將樓板中的鋼筋在工廠加工成鋼筋桁架，并將鋼筋桁架與鍍鋅鋼板用卡件連接成一體的組合模板（圖1），是工廠化生產(chǎn)的系列標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品。鋼筋桁架可以提供樓板施工階段的剛度，同時可以代替樓板使用階段的受力鋼筋。按照樓板厚度100mm～300mm計，每10mm對應(yīng)一個鋼筋模板規(guī)格，另外，考慮到無支撐跨度的要求，每種高度的桁架鋼筋按鋼筋直徑的不同又分為七大類，因此，對于不同的樓板需求，可以選用最經(jīng)濟的鋼筋桁架模板。與以往的樓板施工方法不同，在施工現(xiàn)場，可以將鋼筋桁架模板直接鋪在鋼梁上，然后進行簡單的鋼筋工程，便可澆筑混凝土，提高了樓板施工效率。鍍鋅鋼板厚度為1.0mm，做為樓板施工階段的模板在樓板使用階段不參與受力，屬非組合樓板類型，板型利用率為93%。

2 鋼筋桁架樓承板性能優(yōu)勢

（1）經(jīng)濟便捷

鋼筋桁架受力模式合理、選材經(jīng)濟、綜合造價優(yōu)勢明顯?？稍O(shè)計為雙向板，可調(diào)整桁架高度和鋼筋直徑，擬適用于跨度較大的樓板。與普通整澆樓板相比，現(xiàn)場鋼筋綁扎工作量可減少60%―70%，省略現(xiàn)澆板的模板系統(tǒng)，減少常規(guī)澆灌砼的支模和支撐，模板工程和鋼筋綁扎工程得到了簡化，可進一步縮短工期；桁架受力模式可以提供更大的樓承板剛度，可大大減少或無需用施工用臨時支撐，降低了建安成本。降低施工現(xiàn)場勞動力的消耗，降低施工機械租賃費及施工管理成本，加快了資金周轉(zhuǎn)速度，從而降低了成本。

（2）安全可靠

力學(xué)性能與傳統(tǒng)現(xiàn)澆樓板基本相同，樓板抗裂性能好；耐火性能與傳統(tǒng)現(xiàn)澆樓板相當(dāng)，優(yōu)于壓型鋼板組合樓板；底模不參與使用階段受力，不需考慮耐火防腐問題。鋼筋排列均勻，上下層鋼筋間距及鋼筋保護層厚度有可靠保證。樓板雙向剛度相近，通過鋼梁上焊接栓釘，使鋼梁與樓板的整體性更好，質(zhì)量更容易保證。

（3）綠色環(huán)保

鍍鋅鋼板替代木模板，模板支撐方木大幅節(jié)省，減少對自然的破壞，模板及連接件循環(huán)使用可達幾十次，廢料可以回收利用。

3 樓承板含鋼量優(yōu)化

現(xiàn)以13#樓1軸―29軸標(biāo)準(zhǔn)層為測算對象，平面圖見圖2。此標(biāo)準(zhǔn)層所用樓承板型號為：TD4-80，現(xiàn)澆板厚度為110mm，，經(jīng)測算，此種型號樓承板鋼筋平米含鋼量為：11.96kg/m2。鋼筋配置情況見表1。

通過對萬郡?大都城住宅小區(qū)二期13#樓1軸―29軸標(biāo)準(zhǔn)層為例測算樓承板含鋼量分析表明，2根下弦鋼筋由Φ10（三級鋼）優(yōu)化為Φ8（三級鋼），樓承板鋼筋每平米節(jié)省2.36Kg。按萬郡大都城二期合同價格計算，樓承板每平米可節(jié)省費用12.51元。二期二標(biāo)共4棟樓，地上樓承板的總工程量為128579m2，僅樓承板這一項，將節(jié)約成本約為160萬元。

4 結(jié)語

通過對萬郡?大都城住宅小區(qū)二期項目鋼筋桁架樓承板含鋼量分析表明，對樓承板中鋼筋型號的優(yōu)化可以降低樓承板的含鋼量，從而降低成本。因此，開發(fā)商在施工前期對樓承板進行優(yōu)化可以有效的控制工程造價，充分發(fā)揮高層鋼結(jié)構(gòu)鋼筋桁架樓承板體系的綜合經(jīng)濟效益，促進鋼結(jié)構(gòu)住宅產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展。

【參考文獻】

[1] 劉亮俊 蘇麗麗 高層鋼結(jié)構(gòu)住宅含鋼量分析與探討[J].山西建筑，2015年4月