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鋼網(wǎng)架結構撓度檢測測點布置
更新時間:2021-04-10 17:51
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  鋼網(wǎng)架結構撓度形變有多種因素:一是加工及安裝誤差;二是自重荷載及活荷載下的形變;三是使用過程中風、雨、雪及天氣溫度變化;四是結構支座沉降等因素。鋼網(wǎng)架結構在設計、制造、施工過程中可能產(chǎn)生的各種缺陷,給結構的安全帶來隱患。為了驗證結構的安全性,鋼網(wǎng)架結構總拼(裝)后及屋面施工完成后應測量其撓度值,是鋼結構工程施工質量驗收的強制性條文。 
  撓度檢測的方法及判定標準現(xiàn)行規(guī)范和標準雖有詳細的規(guī)定。但實際工作中發(fā)現(xiàn),在撓度測點布置、數(shù)量等問題上,現(xiàn)行的驗收規(guī)范、檢測標準不協(xié)調不完善,需進一步修訂。 
  1 現(xiàn)行規(guī)范標準對鋼網(wǎng)架的撓度檢測相關條文規(guī)定 
  1.1 《鋼結構工程施工質量驗收規(guī)范》GB50205-2001[1] 
  第12.3.4條:鋼網(wǎng)架結構總拼完成后及屋面工程完成后應分別測量其撓度值,且所測的撓度值不應超過相應設計值的1.15倍 。 
  檢查數(shù)量: 跨度24m及以下鋼網(wǎng)架結構測量下弦中央一點,跨度24m以上鋼網(wǎng)架結構測量下弦中央一點及各向下弦跨度的四等分點。 
  檢驗方法:用鋼尺和水準儀實測。 
  1.2 《網(wǎng)架結構工程質量檢驗評定標準》JGJ78-91[2] 
  第6.0.4條:網(wǎng)架結構總拼完成后及屋面施工完成后應分別測量其撓度值;所測的撓度值,不得超過相應設計值的15%。撓度觀測點:小跨度網(wǎng)架設在下弦中央一點;大中跨度下弦中央一點及各向下弦跨度四分點處各設二點。 
  檢驗方法:用鋼尺、水準儀檢測。 
  1.3 《建筑結構檢測技術標準》GB/T 50344-2004[3] 
  第6.8.8條:鋼網(wǎng)架的撓度,可采用激光測距儀或水準儀檢測,每半跨范圍內測點數(shù)不宜少于3個,且跨中應有1個測點,端部測點距端支座應≯1m。 
  2 工程應用實例 
  2.1實例一 
  某學校體育場主席臺網(wǎng)架屋面工程,網(wǎng)架屋面總長24.6m,寬17.85m ,軸線投影面積440m2。網(wǎng)架結構型式為螺栓球節(jié)點正放四角錐,采用單排柱點支承加外拉桿,柱距6.40m (圖1)。設計圖紙注明最大撓度136,位于懸挑端部上弦節(jié)點,設計要求該點預起拱100。 
  該工程有別于普通平板網(wǎng)架,特點是帶有拉桿的懸挑結構。擬定檢測方案時遇到以下問題: 
  首先,按文獻[1]或[2]設置觀測點,將點E視為支座,那么僅在點D布置測點即可符合規(guī)范要求。顯而易見,整個懸挑結構 圖1主席臺網(wǎng)架剖面圖 
  的安裝將處于失控狀態(tài)。在下弦節(jié)點A、B點位置布設測點更顯合理,但問題是,若D點的撓度符合設計要求,A點B點的撓度不符合的話,判斷工程不合格,規(guī)范似乎又不太支持;畢竟按規(guī)范D點合格即可,點A點B屬多余,有可能引起工程爭議。文獻[1]及文獻[2]未就懸挑網(wǎng)架結構的撓度測點做出規(guī)定。若懸挑網(wǎng)架的撓度變形較大時,將會影響屋面排水。建議文獻[1]、[2]修訂時考慮:當網(wǎng)架懸挑尺寸較大時,建議增加懸挑部分布置測點要求。用詞“檢查數(shù)量” 修改為“最少檢查數(shù)量”。 檢驗方法按文獻[3]的要求增加激光測距儀測。 
  其次,設計文件缺少鋼網(wǎng)架總拼(裝)后的撓度設計圖及最大撓度設計圖?,F(xiàn)場需與設計院聯(lián)系補全設計文件,方可進行檢測工作,影響工程進度,增加社會成本。其原因是:網(wǎng)架設計施工圖多為鋼結構施工企業(yè)的鋼結構專項設計資質設計。這些設計單位往往成立時間較短,重內力計算和加工,輕視或不熟悉撓度檢測要求,很少提供兩個階段的撓度設計圖。建議相關部門加強網(wǎng)架設計圖審力度,注重有無兩個階段撓度圖的審查,以滿足撓度檢測要求。 
  2.2 實例二 
  某網(wǎng)架屋面工程,結構型式為螺栓球節(jié)點正放四角錐,采用四個柱點支承,柱距27m×30m (圖2)。圖中A~D為支座編號,設計最大撓度值為76。 
  按文獻[1]或[2]要求布置觀測點:跨度24m以上鋼網(wǎng)架結構測量下弦中央一點及各向下弦跨度的四等分點,故需布置及點1~點5即可。但事實上下弦點1~點5是不存在構件的,無法按此檢測。當下弦節(jié)點數(shù)為偶數(shù)時,下弦中央點及四等分點就會落于空處;文獻[1]或[2]條文論述因而顯得不夠嚴謹,建議修訂為:跨度24m以上鋼網(wǎng)架結構測量下弦中央附近節(jié)點或下弦中央撓度最大節(jié)點處,及各向下弦跨度的四等分點附近節(jié)點。 
  需注意的是,由于屋面受荷情況不同或另有懸挑等原因,下弦中央處不一定是下弦設計撓度值的最大點。    再考慮文獻[3]的要求:每半跨范圍內點數(shù)不宜少于3個,且跨中應有1個測點,端部測點距端支座應≯1m。支座點是沒有撓度的,其高程作為撓度評定的基礎,不應計入測點數(shù)量,若僅布置點1~點5,每半跨范圍內測點數(shù)少于3個,增加點6~點9比較合理。但“距端支座不應大于1m”的點均位于斜腹桿上,文獻[3]的這一要求難以滿足。建議條文修訂適當放寬要求。 
  3 結語 
  鋼網(wǎng)架的撓度檢測是工程交付驗收及建筑物營運管理安全監(jiān)測的重要一環(huán)。但現(xiàn)行驗收規(guī)范、檢測標準的相關條文在觀測點布置上存在不協(xié)調不完善之處,建議相關部門及時修訂。 
 ?。?)文獻[1]及文獻[2]缺少懸挑網(wǎng)架結構的撓度檢測控制。建議修訂時增加懸挑部分布置測點要求。 
 ?。?)文獻[1]及文獻[2]的測點要求與文獻[3]不統(tǒng)一。建議修訂時允許擴大觀測點數(shù)量,用詞“檢查數(shù)量”,建議修改為“最少檢查數(shù)量”。 
 ?。?)文獻[1]及文獻[2]的檢驗方法:建議按文獻[3]的要求增加激光測距儀測。 
 ?。?)文獻[1]及文獻[2]要求的“下弦中央一點及中央點及四等分點”, 當下弦節(jié)點數(shù)為偶數(shù)時,就會落于空處。建議修訂為:跨度24m以上鋼網(wǎng)架結構測量下弦中央附近節(jié)點或下弦中央撓度最大節(jié)點處,及各向下弦跨度的四等分點附近節(jié)點。 
 ?。?)文獻[3]要求:“端部測點距端支座不應大于1m”,有時難以滿足。建議修訂時放寬要求。 
 ?。?)相關部門需加大鋼網(wǎng)架施工的圖審力度,注重有無兩個階段撓度圖的審查,以滿足撓度檢測要求。 
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