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

鋼結(jié)構(gòu)桁架設(shè)計施工具有結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性高、承載能力強、空間利用率大等優(yōu)點。在吊裝技術(shù)方面，需要注意以下幾點：根據(jù)現(xiàn)場條件和施工要求，合理選擇吊裝設(shè)備；確保吊裝過程中的穩(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)計特點

（一）受力特點

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，整個結(jié)構(gòu)不對支座產(chǎn)生水平推力。這一特點在結(jié)構(gòu)設(shè)計中具有重要意義，它簡化了支座的設(shè)計要求，減少了對支座抵抗水平力的依賴，使得結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)的連接設(shè)計更加簡便，同時也降低了基礎(chǔ)造價和施工難度。

（二）材料利用特點

提高抗彎強度：桁架梁與一般橫梁相比，在抗彎方面具有優(yōu)勢。它增大了內(nèi)力臂，使用同樣多的材料可以實現(xiàn)更大的抗彎強度。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，通過合理布置腹桿，能夠?qū)⒓袅χ鸩絺鬟f給支座，使材料的強度發(fā)揮到最大作用。腹桿在傳遞剪力的過程中，如同一個個“傳遞者”，將剪力有條不紊地從結(jié)構(gòu)的各個部位傳遞到支座，避免了材料在抗剪過程中的浪費，提高了材料的利用率。

（三）節(jié)點設(shè)計特點

多種節(jié)點類型選擇：桁架節(jié)點有半剛性節(jié)點、剛性節(jié)點、鉸接節(jié)點等不同類型。
- 剛性節(jié)點：具有剛度大、穩(wěn)定性好的優(yōu)點，適用于對結(jié)構(gòu)剛度要求較高的場合，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：剛度適中、施工便捷，但需要對節(jié)點的轉(zhuǎn)動能力進(jìn)行合理設(shè)計。
- 鉸接節(jié)點：構(gòu)造簡單、轉(zhuǎn)動能力強，但可能導(dǎo)致結(jié)構(gòu)整體剛度不足。在實際工程中，需根據(jù)具體情況選擇合適的桁架節(jié)點類型。
節(jié)點設(shè)計原則多樣：
- 安全性原則：確保桁架節(jié)點在各種荷載作用下具有足夠的強度和穩(wěn)定性，防止發(fā)生破壞或失穩(wěn)。
- 經(jīng)濟(jì)性原則：根據(jù)桁架的實際使用環(huán)境和荷載條件，選擇合適的節(jié)點形式和構(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)點形式適合桁架的具體應(yīng)用場景，滿足結(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)點的外觀簡潔、美觀，符合建筑整體風(fēng)格。

二、鋼結(jié)構(gòu)桁架施工特點

（一）現(xiàn)場拼裝方面

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)場拼裝工作繁重。同時，鋼結(jié)構(gòu)屋蓋造型新穎、優(yōu)美時，拼裝精度控制難度很高，需要精確的測量和定位技術(shù)來保證各個桿件和節(jié)點的準(zhǔn)確拼裝，否則可能影響整個結(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)系到整個結(jié)構(gòu)的安全功能。在焊接過程中，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。并且對于不同的鋼材類型，焊縫檢測的時間也有嚴(yán)格要求，如對碳素結(jié)構(gòu)鋼可在焊縫冷卻到環(huán)境溫度時檢測；對低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼應(yīng)在完成24小時后進(jìn)行檢測，當(dāng)板厚超過40mm時，應(yīng)在48h后或更長的時間進(jìn)行檢測。

（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，存在諸多安全隱患。例如在行走過程中可能存在安全帶無懸掛點的情況，給施工安全帶來較大的難度。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；同時在鋼結(jié)構(gòu)高空作業(yè)時，應(yīng)與底部裝修作業(yè)分開進(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。

（四）吊裝方面

吊點選擇與操作要求高：桁架的吊裝吊點選擇在桁架上弦，每個吊次選擇至少4個吊點，且吊點選擇在上弦節(jié)點處。在吊裝時，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，還可能需要兩臺吊車進(jìn)行雙機(jī)抬吊，這就要求兩臺吊車之間的配合要默契，操作要協(xié)調(diào)一致，以確保吊裝過程的平穩(wěn)和安全。

（五）卸載方面

遵循特定原則且需監(jiān)測：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。在卸載過程中，需要對整個結(jié)構(gòu)的變形采用全站儀進(jìn)行監(jiān)測，將要卸載千斤頂往下調(diào)一定距離（如5mm）后，要進(jìn)行監(jiān)測變形等技術(shù)參數(shù)，無特殊變化后再重復(fù)操作，直至支撐點完全受力。并且在卸載前需要對支撐的構(gòu)件進(jìn)行檢查，如有變形、彎曲的構(gòu)件要進(jìn)行更換或者補強，需要加強的部位（如千斤頂受力部分）要進(jìn)行加強，以保證卸載過程中的整體結(jié)構(gòu)安全。