14.1.5-1 掃一掃看鋼結(jié)構(gòu)施工階段設(shè)計(jì)教學(xué)課件

任務(wù)：鋼結(jié)構(gòu)施工階段設(shè)計(jì)主講人：張廣峻《建筑鋼結(jié)構(gòu)施工》課程項(xiàng)目一鋼結(jié)構(gòu)施工前期準(zhǔn)備學(xué)習(xí)內(nèi)容Learningcontent2施工階段設(shè)計(jì)概述1施工階段設(shè)計(jì)的重要性21.施工中發(fā)生事故2011年8月8日下午5點(diǎn)30分，海南萬寧市發(fā)生一起在建大橋坍塌事故2009年12月24日印度一在建橋梁坍塌3施工階段設(shè)計(jì)的重要性1施工階段設(shè)計(jì)的重要性11.施工中發(fā)生事故

2011年12月5日上午7時(shí)30分許，合肥包河大道一截在建“貝雷梁”發(fā)生險(xiǎn)情，重達(dá)300多噸的“貝雷架”發(fā)生傾斜，笨重的鋼梁朝東側(cè)發(fā)生嚴(yán)重歪倒。4施工階段設(shè)計(jì)的重要性11.施工中發(fā)生事故

2012年3月12日湖南婁底市發(fā)生一起在建大橋坍塌事故，造成總損失400余萬元。事后事故鑒定認(rèn)為，發(fā)生原因主要是施工單位違章作業(yè)，擅自拆除橋底部分支架，導(dǎo)致橋面施工荷載過重所致?？梢娕R時(shí)支撐體系拆除方案必須慎重考慮。5施工階段設(shè)計(jì)的重要性16施工階段設(shè)計(jì)的重要性12.施工階段與使用階段受力不同施工階段使用階段材料強(qiáng)度、剛度考慮混凝土的徐變、收縮、強(qiáng)度發(fā)展發(fā)展較為穩(wěn)定荷載工況施工階段荷載施工階段臨時(shí)荷載使用階段荷載恒載、活載（規(guī)范）邊界條件施工安裝設(shè)備；臨時(shí)支撐安裝、拆卸邊界條件穩(wěn)定安裝方法對(duì)鋼結(jié)構(gòu)來說，不同的安裝方法決定了施工階段子結(jié)構(gòu)的不同內(nèi)力、幾何形態(tài)結(jié)構(gòu)成型結(jié)構(gòu)形態(tài)結(jié)構(gòu)依次成型，

結(jié)構(gòu)不斷發(fā)生內(nèi)力重分布

結(jié)構(gòu)成型7施工階段設(shè)計(jì)的重要性13.施工階段分析與一般階段分析不同?一般分析:在整體結(jié)構(gòu)上一次加載分析。?施工階段分析:根據(jù)結(jié)構(gòu)的施工工序，考慮結(jié)構(gòu)的模型、邊界、荷載的變化的施工順序分析。8施工階段設(shè)計(jì)的重要性13.施工階段分析與一般階段分析不同

由于施工順序和加載條件的不同，實(shí)際施工的建筑物的受力情況與建立整個(gè)模型后進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析的分析結(jié)果是不同的。1.對(duì)整個(gè)建筑物的模型同時(shí)施加荷載時(shí)，所施加的荷載會(huì)被傳遞到還未施工的上部樓層，這與實(shí)際施工條件不同，會(huì)產(chǎn)生誤差。2.在各施工階段的施工荷載會(huì)導(dǎo)致豎向構(gòu)件的不同收縮，通常的分析方法無法反映這種情況，由此也會(huì)產(chǎn)生誤差。9施工階段設(shè)計(jì)的重要性13.施工階段分析與一般階段分析不同① 安全設(shè)計(jì)的要求一次性加載時(shí)未必所有構(gòu)件內(nèi)力都最大最不利內(nèi)力有可能發(fā)生在中間階段應(yīng)保證拆除腳手架時(shí)鋼結(jié)構(gòu)的安全、RC結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和剛度② 經(jīng)濟(jì)性設(shè)計(jì)的要求一次性加載對(duì)有些構(gòu)件計(jì)算過于偏大(尤其是梁)，造成浪費(fèi)。框架梁兩側(cè)沉降差不真實(shí)(過大)造成梁的配筋過大，也可能是造成強(qiáng)梁弱柱的原因之一。注意：設(shè)計(jì)的浪費(fèi)不能保證結(jié)構(gòu)的安全！10施工階段設(shè)計(jì)概述2施工階段設(shè)計(jì)鋼結(jié)構(gòu)工程施工階段設(shè)計(jì)一般包括施工階段的結(jié)構(gòu)分析和驗(yàn)算、臨時(shí)支承結(jié)構(gòu)和施工措施的設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)預(yù)變形設(shè)計(jì)、施工詳圖設(shè)計(jì)等內(nèi)容。11施工階段設(shè)計(jì)概述2進(jìn)行施工階段設(shè)計(jì)時(shí)，選用的設(shè)計(jì)指標(biāo)應(yīng)符合設(shè)計(jì)文件、現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB50017等的有關(guān)規(guī)定。《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB50017-2017規(guī)定的設(shè)計(jì)指標(biāo)：鋼材的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；鑄鋼件的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；焊縫的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；螺栓連接的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；物理性能指標(biāo)。121.鋼結(jié)構(gòu)工程施工方法或施工順序?qū)Y(jié)構(gòu)的內(nèi)力和變形產(chǎn)生較大影響；2.設(shè)計(jì)文件有特殊要求時(shí)，應(yīng)進(jìn)行施工階段結(jié)構(gòu)分析，并應(yīng)對(duì)施工階段結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、穩(wěn)定性和剛度進(jìn)行驗(yàn)算，其驗(yàn)算結(jié)果應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求。1.需要施工階段結(jié)構(gòu)分析情況施工階段設(shè)計(jì)概述2132.臨時(shí)支承結(jié)構(gòu)和措施規(guī)定1.施工階段的臨時(shí)支承結(jié)構(gòu)和措施應(yīng)按施工狀況的荷載作用，對(duì)構(gòu)件應(yīng)進(jìn)行強(qiáng)度、穩(wěn)定性和剛度驗(yàn)算，對(duì)連接節(jié)點(diǎn)應(yīng)進(jìn)行強(qiáng)度和穩(wěn)定驗(yàn)算。當(dāng)臨時(shí)支承結(jié)構(gòu)作為設(shè)備承載結(jié)構(gòu)時(shí)，應(yīng)進(jìn)行專項(xiàng)設(shè)計(jì)；當(dāng)臨時(shí)支承結(jié)構(gòu)或措施對(duì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生較大影響時(shí)，應(yīng)提交原設(shè)計(jì)單位確認(rèn)。施工階段設(shè)計(jì)概述2142.臨時(shí)支承結(jié)構(gòu)和措施規(guī)定2.臨時(shí)支承結(jié)構(gòu)的拆除順序和步驟應(yīng)通過分析和計(jì)算確定，并應(yīng)編制專項(xiàng)施工方案，必要時(shí)應(yīng)經(jīng)專家論證。【說明】通過分析和計(jì)算確定拆撐順序和步驟，其目的是為了使主體結(jié)構(gòu)變形協(xié)調(diào)、荷載平穩(wěn)轉(zhuǎn)移、支撐措施的受力不超出預(yù)定要求和結(jié)構(gòu)成形相對(duì)平穩(wěn)。為了有效控制臨時(shí)支撐的拆除過程，對(duì)重要的結(jié)構(gòu)或柔性結(jié)構(gòu)可進(jìn)行拆撐過程的內(nèi)力和變形監(jiān)測(cè)。

實(shí)際工程施工時(shí)可采用等比或等距的卸載方案，經(jīng)對(duì)比分析后選擇最優(yōu)方案?！ぁぁな┕るA段設(shè)計(jì)概述2152.臨時(shí)支承結(jié)構(gòu)和措施規(guī)定某體育場(chǎng)看臺(tái)上部施工，需要在看臺(tái)上搭設(shè)臨時(shí)支承看臺(tái)面加固處理看臺(tái)底面加固處理看臺(tái)底面加固處理施工階段設(shè)計(jì)概述216

吊裝狀態(tài)的構(gòu)件或結(jié)構(gòu)單元，宜進(jìn)行強(qiáng)度、穩(wěn)定性和變形驗(yàn)算，動(dòng)力系數(shù)宜取1.1~1.4

?！菊f明】

吊裝狀態(tài)的鋼構(gòu)件和結(jié)構(gòu)單元未形成空間剛度單元，極易產(chǎn)生平面外失穩(wěn)和較大變形，為保證結(jié)構(gòu)安全，一般進(jìn)行強(qiáng)度、穩(wěn)定性和變形驗(yàn)算。若驗(yàn)算結(jié)果不滿足要求時(shí)，需采取相應(yīng)的加強(qiáng)措施。

施工階段設(shè)計(jì)概述22.臨時(shí)支承結(jié)構(gòu)和措施規(guī)定17索結(jié)構(gòu)中的索安裝和張拉順序應(yīng)通過分析和計(jì)算確定，并應(yīng)編制專項(xiàng)施工方案，計(jì)算結(jié)果應(yīng)經(jīng)原設(shè)計(jì)單位確認(rèn)?！菊f明】：索安裝和張拉順序是影響索結(jié)構(gòu)整體受力的重要因素，應(yīng)通過分析計(jì)算來確定。由于索施工對(duì)結(jié)構(gòu)受力影響較大，因此，其施工過程的計(jì)算分析結(jié)果應(yīng)征得設(shè)計(jì)單位認(rèn)可。2.臨時(shí)支承結(jié)構(gòu)和措施規(guī)定施工階段設(shè)計(jì)概述218需要結(jié)構(gòu)預(yù)變形情況當(dāng)在正常使用或施工階段因自重及其他荷載作用，發(fā)生超過設(shè)計(jì)文件或國(guó)家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的變形限值，或設(shè)計(jì)文件對(duì)主體結(jié)構(gòu)提出預(yù)變形要求時(shí)，應(yīng)在施工期間對(duì)結(jié)構(gòu)采取預(yù)變形。結(jié)構(gòu)預(yù)變形控制值通過分析計(jì)算確定，采用正裝法、倒拆法等方法計(jì)算。實(shí)際預(yù)變形的取值大小一般由施工單位和設(shè)計(jì)單位共同協(xié)商確定。3.結(jié)構(gòu)預(yù)變形分析施工階段設(shè)計(jì)概述219國(guó)家體育場(chǎng)（鳥巢）屋蓋結(jié)構(gòu)共設(shè)置了78個(gè)臨時(shí)支撐塔架80個(gè)支點(diǎn),分為外圈(Z1～Z25)、中圈(Z26～Z50)與內(nèi)圈(Z51～Z80)。2006年9月13日～2006年9月17日卸載。鋼結(jié)構(gòu)卸載按照“結(jié)構(gòu)整體分級(jí)同步原則”進(jìn)行,以位移控制為主、反力控制為輔。卸載后實(shí)測(cè)的屋蓋內(nèi)環(huán)中部平均最大撓度為271mm,與理論值286mm非常接近。施工階段設(shè)計(jì)概述220鋼結(jié)構(gòu)施工詳圖設(shè)計(jì)主要包括節(jié)點(diǎn)構(gòu)造設(shè)計(jì)和施工詳圖繪制。節(jié)點(diǎn)構(gòu)造設(shè)計(jì)是按便于加工制作和安裝的原則，對(duì)構(gòu)件的構(gòu)造給予以完善，根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)施工圖提供的內(nèi)力進(jìn)行焊縫計(jì)算或螺栓連接計(jì)算確定連接板尺寸，并考慮運(yùn)輸和安裝的能力確定構(gòu)件的分段。鋼結(jié)構(gòu)施工詳圖審批主要由原設(shè)計(jì)單位簽認(rèn)，其目的是驗(yàn)證施工詳圖與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)施工圖的符合性。4.施工詳圖設(shè)計(jì)施工階段設(shè)計(jì)概述221結(jié)構(gòu)構(gòu)造設(shè)計(jì)重點(diǎn)考慮的施工構(gòu)造、施工工藝要求主要包括：

1封閉或管截面構(gòu)件應(yīng)采取相應(yīng)的防水或排水構(gòu)造措施；混凝土澆筑或雨季施工時(shí)，水容易從工藝孔進(jìn)入箱型截面內(nèi)或直接聚積在構(gòu)件表面低凹處，采取措施，以防止構(gòu)件銹蝕冬季結(jié)冰構(gòu)件脹裂，構(gòu)造措施要求在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)施工圖中繪出；2鋼管混凝土結(jié)構(gòu)柱底板和內(nèi)隔板應(yīng)設(shè)置混凝土澆筑孔和排氣孔，必要時(shí)可在柱壁上設(shè)置澆筑孔和排氣孔。內(nèi)隔板澆筑孔徑不應(yīng)小于200mm，排氣孔孔徑宜為25mm；4.施工詳圖設(shè)計(jì)施工階段設(shè)計(jì)概述2223構(gòu)件加工和安裝過程中，根據(jù)工藝要求設(shè)置的工藝措施，以保證施工過程裝配精度、減少焊接變形等；4管桁架支管可根據(jù)制作裝配要求設(shè)置對(duì)接接頭；鑄鋼節(jié)點(diǎn)應(yīng)考慮鑄造工藝要求；施工階段設(shè)計(jì)概述24.施工詳圖設(shè)計(jì)235.安裝用的連接板、吊耳等宜根據(jù)安裝工藝要求設(shè)置，在工廠完成；安裝用的吊裝耳板要求進(jìn)行驗(yàn)算，包括計(jì)算平面外受力；6.與索連接的節(jié)點(diǎn)，應(yīng)考慮索張拉工藝的構(gòu)造要求；7.桁架等大跨度構(gòu)件的預(yù)起拱；構(gòu)件的分段分節(jié)。施工階段設(shè)計(jì)概述24.施工詳圖設(shè)計(jì)24

鋼結(jié)構(gòu)施工詳圖應(yīng)包括圖紙目錄、設(shè)計(jì)總說明、構(gòu)件布置圖、構(gòu)件詳圖和安裝節(jié)點(diǎn)詳圖等內(nèi)容；圖紙表達(dá)應(yīng)清晰、完整，空間復(fù)雜構(gòu)件和節(jié)點(diǎn)的施工詳圖，宜增加三維圖形表示。施工階段設(shè)計(jì)概述24.施工詳圖設(shè)計(jì)25

構(gòu)件重量應(yīng)在鋼結(jié)構(gòu)施工詳圖中計(jì)算列出，鋼板零部件重量宜按矩形計(jì)算，焊縫重量宜以焊接構(gòu)件重量的1.5