大跨度鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計在公共建筑中的應(yīng)用日益廣泛，由于其獨特的結(jié)構(gòu)特性，這類建筑在遭遇自然災(zāi)害或使用過程中可能出現(xiàn)失穩(wěn)垮塌的嚴(yán)重事故。近期一起大跨度鋼結(jié)構(gòu)屋蓋垮塌事故，突顯了定期回訪檢查對于保障公共安全和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的重要性。此類事件不僅暴露出設(shè)計、施工及維護中可能存在的疏漏，還對公眾安全造成了直接威脅。建立一套有效的鋼結(jié)構(gòu)定期回訪機制顯得尤為關(guān)鍵。該機制應(yīng)包括對鋼結(jié)構(gòu)進行細(xì)致的檢測評估、及時的維修保養(yǎng)以及嚴(yán)格的監(jiān)控管理，以確保公共建筑的安全性和持久性。

大跨度鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計

設(shè)計概述

大跨度鋼結(jié)構(gòu)因其強度高、質(zhì)量輕、塑性韌性好等特點，在體育場館、禮堂會場、運輸場站、醫(yī)院門廳、展覽館等人員密集型公共建筑中得到廣泛應(yīng)用。然而，近期全國發(fā)生的多起大跨度鋼結(jié)構(gòu)公共建筑結(jié)構(gòu)失穩(wěn)屋蓋垮塌事故，凸顯了加強設(shè)計安全和實施定期回訪的重要性。

設(shè)計原則

在進行大跨度鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計時，應(yīng)遵循以下原則：

• 合理選用鋼材：選擇高強度、具有較好經(jīng)濟指標(biāo)的鋼材。
• 標(biāo)準(zhǔn)化、模數(shù)化結(jié)構(gòu)布置：盡可能采用標(biāo)準(zhǔn)化、模數(shù)化的結(jié)構(gòu)布置，以便于施工和維護。
• 簡單直接的節(jié)點連接：選用構(gòu)造簡單、傳力直接的節(jié)點形式，并滿足構(gòu)造要求。
• 全過程考慮：保證鋼結(jié)構(gòu)在加工、運輸、安裝和使用過程中的強度、剛度和穩(wěn)定性要求，同時滿足防火、防腐的要求。

結(jié)構(gòu)類型

大跨度房屋鋼結(jié)構(gòu)主要分為三類：剛性結(jié)構(gòu)、柔性結(jié)構(gòu)和雜交結(jié)構(gòu)。

剛性大跨度房屋

剛性大跨度房屋主要由鋼桿件或鋼梁、鋼桁架組成，其剛度由結(jié)構(gòu)的組成和構(gòu)件自身的剛度形成。常見的剛性結(jié)構(gòu)包括網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)、組合網(wǎng)架(殼)結(jié)構(gòu)及預(yù)應(yīng)力網(wǎng)架(殼)結(jié)構(gòu)等。

柔性大跨度房屋

柔性大跨度結(jié)構(gòu)的受力體系可分為豎直平面、水平層面及空間三大類。常見的柔性結(jié)構(gòu)包括張力弦屋架、預(yù)張力索網(wǎng)體系、單層預(yù)張力索網(wǎng)體系和張力膜結(jié)構(gòu)體系等。

設(shè)計要點

荷載考慮

大跨度房屋的主要荷載類型包括永久荷載、可變荷載和偶然荷載。永久荷載主要包括屋蓋結(jié)構(gòu)自重和屋面覆蓋材料自重；可變荷載包括屋面活荷載、雪荷載、風(fēng)荷載、溫度作用和支座位移；偶然荷載主要是地震作用。

施工技術(shù)

大跨度鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)的發(fā)展也極為關(guān)鍵。近年來，隨著社會經(jīng)濟飛速發(fā)展和建筑行業(yè)技術(shù)的不斷提高，大跨度鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展非常迅速，并已經(jīng)廣泛應(yīng)用于體育文化館、機場候機廳、會展中心等大型公共建筑中。

安全管理與回訪制度

為了有效防范化解大跨建筑安全風(fēng)險隱患，住房城鄉(xiāng)建設(shè)部決定組織由甲級設(shè)計單位開展大跨建筑設(shè)計回訪公益行動。此次回訪的主要目的是對設(shè)計的大跨建筑進行設(shè)計復(fù)核、功能復(fù)核、整體使用情況復(fù)核，并對大跨建筑所有權(quán)人進行公益安全提醒。

回訪項目范圍和技術(shù)要點

• 回訪項目范圍：主要回訪已竣工投入使用的，屋蓋結(jié)構(gòu)形式為鋼結(jié)構(gòu)，單跨跨度大于24米或懸挑長度大于8米的各類大跨建筑。
• 回訪技術(shù)要點：重點查看建筑使用功能、使用環(huán)境、使用荷載是否與原設(shè)計相符；鋼結(jié)構(gòu)整體體系、鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點連接是否與原設(shè)計相符；屋面是否存在因多次防水施工造成的荷載增加等問題。

安全保障措施

• 強化宣傳引導(dǎo)：通過各種渠道宣傳設(shè)計回訪公益行動的重要意義和典型案例，營造全社會共同關(guān)注、廣泛支持的良好氛圍。
• 加大激勵力度：加強對設(shè)計單位回訪工作的激勵和表彰力度。
• 及時開展總結(jié)：本輪設(shè)計回訪公益行動自通知印發(fā)之日起至2024年12月31日止。

通過以上措施，可以有效提升大跨度鋼結(jié)構(gòu)的安全性，保障人民群眾的生命財產(chǎn)安全。

大跨度鋼結(jié)構(gòu)安全性評估方法

鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計中防火防腐措施

大跨度鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計案例分析

大跨度鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)創(chuàng)新