单层扁网壳结构的选型及施工范本

1、单层扁网壳结构的选型及施工_动物园嘤鸣馆由东、西两舍组成。东舍网壳的直径为46m,矢高7m,矢跨比为126.57,投影面积为1662 m2。网壳上覆盖不锈钢丝网,网壳承重90kg/ m2。东舍网壳西斜,由54个支座节点支撑在坡度为128的钢筋混凝土平面圈梁上,支座节点从西往东的就位标高为7.813.5m。西舍网壳的直径为40m,矢高6m,矢跨比为126.67,投影面积为1257 m2,网壳上覆盖预制三角形钢筋混凝土屋面板,网壳承重250kg/ m2。西舍网壳东斜,由48个支座节点支撑在坡度为128的钢筋混凝土平面圈梁上,支座节点从东往西的就位标高为6.511.4m。东、西两舍的圈梁皆由钢柱支承

2、。网壳的选型和分析计算网壳的选型网壳的选型嗖鸣馆网壳的外形呈球冠状,采用结构简洁的单层网壳。在确定杆件布置规律时,有4类形式可供选择:(1)施威德勒型;(2)联方网型,(3)短程线型;(4)三向网格型。施威德勒型和联方网型的网格尺寸大小悬殊,加上中央杆件交汇在一起,使节点构造变得复杂,给设计与施工带来不便。短程线型适合在矢高大于或接近于半径时选用,对嘤鸣馆这类矢跨比很小的球冠,若按短程线划分,将在边缘出现很多不规则的杆件,给加工制作带来麻烦。而三向网格型的网格平面投影为正三角形,杆件间夹角相同,节点规格也相同,加工制作较为简便。经比较,该馆内2个网壳均取三向网格型。网壳的分析计算由于单层网壳的

3、等效厚度比其平面面积小得多,加之网壳杆件的横向尺寸又比其长度小得多,这就使网壳的整体屈曲、局部屈曲或单根杆件的屈曲先于强度破坏而发生。因此,单层网壳的屈曲验算比强度计算更为重要。使用MSGS程序和DDJTIQ程序完成了嘤鸣馆东、西两舍网壳在多种荷载情况下的结构静力分析和整体线性屈曲分析。穹顶薄壳的屈曲分析研究有悠久历史和丰富的试验资料。经典的线性理论于1915年由Zoelly提出。但大量的试验资料表明,其破坏荷载仅达到壳体失稳的上临界荷载线性理论值的1/21/4。因壳体的稳定性与其几何形状、荷载和边界条件有关,而且对缺陷十分敏感,至今未能获得令人满意的研究结果。所以,在对嘤鸣馆网壳的屈曲分析中

4、,参考混凝土薄壳设计施工规程,取临界荷载值为上临界荷载的1/20。两座网壳的材料均为Q235钢。东舍网壳杆件采用1277和1596无缝钢管,共738根;采用D400l0焊接空心球,共265个节点,其中44个为鼓形球支座节点。西舍网壳杆件采用1598和159l0无缝钢管,共584根;采用D45012焊接空心球,共211个节点,其中39个为鼓形球支座节点。施工组织管理嘤鸣馆网壳工程属技术较复杂的单层扁网壳工程,施工中组成专项工程施工管理组,负责熟悉和审查图纸,了解网壳结构的有关技术指标,制定合理的施工工艺。与一般平板网架相比,倾斜的球冠状外形给施工带来困难,主要是每个节点经纬坐标位置难以控制。为防

5、止施工中造成网壳初始缺陷,影响其整体稳定,决定搭设阶梯形满堂脚手架。采用高空散装,将构件一次安装就位。采用这种施工方法,可避免整体吊装或提升时的网壳结构整体变形。上述施工方法要求支座节点的预埋位置准确,误差不大于3mm。利用高空散装法拼装网壳时,网壳节点的空间位置是由焊接球的标高与相应的杆件长度来控制的。因此要求脚手架与板具有足够的强度和刚度,能够承受3kN/m2的荷载,包括结构自重、施工荷载及材料堆放等荷载。杆件应采用专用机床下料,长度误差控制在1mm范围内。调整节点标高时,利用可调整式支承台座,它既是球节点的临时支撑,又能调节标高。施工工艺杆件长度计算计算杆件下料长度时,首先根据节点坐标对

6、各杆件认真复算,然后放大样与计算尺寸核实。同时根据钢管规格及节点连接情况,取每条焊缝的收缩量为1mm。杆件的下料长度为:式中节点之间的轴线长度;D焊接球节点外径;d钢管杆件内径;2两条焊缝的收缩量(mm)。由于所有节点的外径都相同,故其每端的含球尺寸也相同。杆件下料杆件下料采用专用机床,杆端坡口角度为3540,不留钝边,对坡口刃部应注意保护,否则易造成杆长不准,影响其安装精度与焊接质量。下料长度允许误差为1mm,对每根杆件做好标记,逐件进行检验登记,并对号入座。网壳拼装网壳拼装时,从最低处的支座节点开始,向高处逐排进行拼装。在每一排里面,由中部向两端拼装,直到支座节点为止。确定球节点的空间位置

7、时,先根据节点的平面坐标放置可调式支承台座,然后通过调节与该节点相交点的两根杆件长度和支承台座的高度来确定焊接球节点的准确空间位置。连接时必须保证杆的端面与球面完全吻合,使杆件轴线通过球心。将杆件圆周进行三点均布点焊，点焊长度为20mm,焊透焊牢,形成一个空间三角形。以相同的方法,逐排向上和向左右延伸,形成由一个个空间三角形组成的穹顶网壳曲面。网壳拼装时应特别注意的是,球与杆件点焊之后,必须复测球与球之间的中心距离与杆件长度是否与理论计算值一致,若有误差应及时加以调整,以免造成网壳初始缺陷。另外,测量焊接球节点时应考虑脚手架与板的下沉和焊接收缩量的因素,可在每个节点设计标高的基础上增加510m

8、m。测量标尺放在球面顶部,每一钢球的测量点应一致。网壳逐排拼完后,再用水准仪和经纬仪配合进行复测并矫正。如有积累误差，可在每排的边界杆件中逐步消除,使整个网壳的几何尺寸满足设计要求。网壳拼装时,应从网壳中心向四周均匀扩散进行焊接,以减少因焊接产生的残余变形与残余应力。该工程的球管为全方位焊接,即采用平、横、立、仰4种焊接方式,而且都集中在1条焊缝上,所以施焊过程中应采用1个均等的焊接电流值,要求焊接运条角度得当。清理污垢后,采用2.53.2mmE4303焊条焊透。罩面要用3.24.0mm焊条,使焊缝根部焊透,并做到焊缝饱满。网壳焊接质量情况与安全措施安装质量两座网壳拼装合拢时的杆件长度误差为1

9、015mm,直径误差为20mm。东、西两舍网壳挠度分别为25.2mm和23.2mm。焊接质量及保证质量的措施焊缝外观全部自检合格。对30%焊缝进行超声波无损探伤,探伤部位选择网壳中心点一圈、中间区域一圈、边界一圈和所有对接杆件焊缝,结果全部合格。对各道工序进行全面的质量控制。电焊工实行自检、互检,并打钢印工号登记,以增加操作者的责任感。安全措施现场安全检查人员必须作好安全防范工作,其中包括防火、防爆、防盗等,监督工人严格执行安全操作规程,做好安全设备的配备与使用管理工作。施工前对工作面进行全面检查,对不符合施工要求的部位应进行修理或加固。1.对于矢跨比较小的单层穹顶网壳,选用三向网格可以取得较

10、好的建筑艺术效果。其优点是网壳结构受力比较均匀,杆件之间的夹角相同,节点规格相同,杆件规格少,便于网壳结构的制作与安装。.2.对于外形复杂而又倾斜的大型单层扁网壳的施工,采用阶梯形满堂脚手架进行高空散装是一种行之有效的施工方法。它具有施工速度快、质量容易控制等优点。PAGE PAGE 6附件：工程施工现场应急预案及安全保证措施一、编制原则1、以人为本,安全第一原则。把保障人民群众生命财产安全,最大限度地预防和减少突发事件所造成的损失作为首要任务。 2、统一领导,分级负责原则。在本项目部领导统一组织下,发挥各职能部门作用,逐级落实安全生产责任,建立完善的突发事件应急管理机制。 3、依靠科学,依法

11、规范原则。科学技术是第一生产力,利用现代科学技术,发挥专业技术人员作用,依照行业安全生产法规,规范应急救援工作。 4、预防为主,防止结合原则。认真贯彻安全第一,预防为主,综合治理的基本方针,坚持突发事件应急与预防工作相结合,重点做好预防、预测、预警、预报和常态下风险评估、应急准备、应急队伍建设、应急演练等项工作。确保应急预案的科学性、权威性、规范性和可操作性。二、编制目的1、应急预案应针对那些可能造成企业、系统人员死亡或严重伤害、设备和环境受到严重破坏的突发性灾害,如触电事故、泥石流灾害、火灾、环境破坏等。2、应急预案是对日常安全管理工作的必要补充,应急预案应以完善的预防措施为基础,体现“安全

12、第一、预防为主”的方针。3、应急预案应以努力保护人身安全、防止人员伤害为第一目的,同时兼顾设备和环境的防护,尽量减少灾害的损失程度。4、应急预案应结合实际,措施明确具体,具有很强的可操作性。5、应急预案应经常检查修订,以保证先进科学的防灾、减灾设备和措施被采用。三、应急组织机构及职责1、应急组织机构为加强安全领导,进行系统化、网络化管理,项目部成立应急预案管理领导小组,项目经理任组长,项目总工程师、常务副经理、安全总监、项目副经理为副组长,各职能部门负责人、安全环保部安全员、各施工队专职安全员、施工队队长为组员,负责日常的安全管理工作。2、应急领导小组职责负责重、特大事故的现场应急抢险救援指挥

13、,对施工现场突发性情况进行技术、资金和设备支持,在施工现场发生重特大事故时以最快的时间达到现场,分析紧急状态和确定风险事故级别,负责分部和有关地方管理部门、组织、机构联络和报告事故情况,制定抢险救援的方案措施,领导现场应急抢险救援工作,确定紧急状态的解除,协助事故原因的调查和处理工作。在上级和有关地方部门进入的情况下,参与制定抢险救援方案措施,做好应急抢险救援配合工作。四、应急预案的基本要求1、发生人员伤亡事故后,施工现场应急处理措施一般规定 当发生事故时,负伤人员或者最先发现事故的人,应立即报告项目经理或专项安全负责人,并应马上组织人力现场抢救伤害者,根据伤情需要,协助医务人员运送伤者到医院

14、或拨打“120”,请求协助抢救。 1.1事故发生后,各级人员应保镇静及冷静,切实负起本身责任,主动控制局面。要有组织、有指挥和结合实际进行妥善处理。 1.2 第一时间进行“救死扶伤”,采取措施救护受伤(害)人员,对必须在现场进行紧急抢救的,应采取应急方法如止血、人工呼吸等进行施救。否则必须立即用工地的交通工具或截出租车将伤者送到就近医院进行抢救。同时应采取有效措防止事故蔓延扩大。 1.3 认真保护事故现场及善后工作。凡与事故有关的物体、痕迹、状态不得破坏,并划出保护区禁止闲人进入。 1.4 因抢救受伤(害)人员,以及疏导交通等原因,需要移动现场某些物体时,必须做好现场标记、拍照、录像或绘制现场

15、简图,并写出书面记录,妥善保存现场重要痕迹、物证等。 2、 发生火警、火灾事故时,施工现场应急处理措施一般规定。 2.1 应立即了解起火部位及燃烧的物质,积极抢救伤者及使用施工现场所有消防器材进行灭火自救工作。 2.2 迅速准确地拨打119报警。在拨打119时,做到镇静拨号,说清火灾单位的名称、地址、电话号码、燃烧部位、燃烧物质的性能等。 2.3报警后,派专人到约定的路口迎接消防队。 2.4 在消防部门到达前,对易燃、易爆的物质采取正确有效的隔离。根据火场情况,机动灵活地选择灭火工具。 2.5 在扑救现场,应行动统一,如火势扩大,一般扑救不可能时,应及时组织撤退扑救人员,避免不必要的伤亡。 3

16、、 利用一切可行的通讯工具按规定时间内将事故情况进行层级上报。 4、发生事故层级上报时限。 4.1 轻伤事故,应在24小时内报告企业负责人、安全管理部门和基层工会组织。 4.2 重伤事故,一般情况下,事故单位应在24小时内报上级主管单位,由上级主管单位分XX市有关部门。对涉外有影响的,事故单位应在事故发生后4小时内如实报上级主管单位。 4.3 重伤3人或死亡1至2人的事故,事故单位应在事故发生后4小时内如实报上级主管单位,由上级主管单位分XX市有关部门。 4.4 死亡3人以上重大、特别重大死亡事故应在事故发生后2小时XX市人民政府,同时报上级主管单XX市劳动行政部门、工会组织、公安部门。 4.5 发生急性中毒、中署事故,除报上级主管单XX公司安质部、办公室)外,应同时XX市卫生行政部门。 4.6 发生爆炸物品爆炸事故和火灾事故,除报报上级主管单XX公司质安部、办公室)外,应同时XX市公安部门。5、防止违章和事故的安全规定 5.1 未经三级安全教育的新工人,复工换岗的人员未经岗位安全教育,不得进入施工现场的工作岗位进行操作。 5.2 不正确佩戴安全帽及佩戴超过使用年限(2年半)的安全帽,不准进入施工现场。 5.3 严禁赤脚或穿高跟鞋、拖鞋进入施工现场。 5.4 严禁酒后及带小孩进入施工现场。 5.5 不得到禁止烟火的