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摘要：随着建筑钢结构技术的迅速发展和机械化程度的日益提高，轻型金属板材及其配套的门式刚架等系列轻型钢结构已得到了较为广泛的应用。与此同时，建筑钢材、连接技术及加工、安装技术也进一步达到了系列配套的要求。然而，当今钢结构专业队伍素质良莠不齐，时有“家庭作坊”式的钢结构队伍充斥其中，对一般钢结构加工及安装知识了解甚少，致使在一些工程中发生工程質量隐患和质量事故。加强钢结构专业队伍素质的提高，已成为一项紧迫的任务。通过对钢架轻型钢结构和钢梁屋盖的设计,总结了轻钢结构的安全防护施工措施。
关键词：轻型钢结构 设计 原则 安装
1 钢结构稳定设计的原则
稳定性是钢结构的一个突出问题。在各种类型的钢结构中，都会遇到稳定问题。对于这个问题处理不好，将会造成不应有的损失。
1.1 结构整体布置必须考虑整个体系以及组成部分的稳定性要求
目前结构大多数是按照平面体系来设计的，如桁架和框架都是如此。保证这些平面结构不致出平面失稳，需要从结构整体布置来解决，亦即设计必要的支撑构件。这就是说，平面结构构件的出平面稳定计算必须和结构布置相一致。就如上述的1988年加拿大一停车场的屋盖结构塌落，1985年土耳其某体育场看台屋盖塌落，这两次事故都和没有设置适当的文撑而造成出平面失稳。
1.2 结构计算简图和实用计算方法所依据的简图相一致，这对框架结构的稳定计算十分重要
目前任设计单层和多层框架结构时，经常不作框架稳定分折而是代之以框架柱的稳定计算。在采用这种方法时，计算框架柱稳定时用到的柱计算长度系数，自应通过框架整体稳定分析得出，才能使柱稳定计算等效于框架稳定计算。然而，实际框架多种多样，而设计中为了简化计算工作，需要设定一些典型条件。
1.3 设计结构的细部构造和构件的稳定计算必须相互配合，使二者有一致性
结构计算和构造设计相符合，一直是结构设计中大家都注意的问题。对要求传递弯矩和不传递弯矩的节点连接，应分别赋与它足够的刚度和柔度，对桁架节点应尽量减少杆件偏心这些都是设计者处理构造细部时经常考虑到的。但是，当涉及稳定性能时，构造上时常有不同于强度的要求或特殊考虑。例如，简支梁就抗弯强度来说，对不动铰支座的要求仅仅是阻止位移，同时允许在平面内转动。然而在处理梁整体稳定时上述要求就不够了。支座还需能够阻止梁绕纵轴扭转，同时允许梁在水平平面内转动和梁端截面自由翘曲，以符合稳定分析所采取的边界条件。
2 钢结构工程施工中的安全防护要点
2.1 对高空坠落问题的预防 安装使用的工具，如扭矩扳手、撬棍、角磨机等应采用安全保护绳，防止坠落。随手用的螺栓垫片等应放人工具袋。施工作业中所有可能坠落的物件，应一律先进行撤除或加以固定。在高空用气割或电焊切割时，应采取措施防止割下的金属、熔珠或火花落下伤人。
2.2 对高空坠物伤人问题的预防 高空作业人员所携带各种工具、螺栓等应在专用工具袋中放好，在高空传递物品时，应挂好安全绳，不得随便抛掷，以防伤人。吊装时不得在构件上堆放或是悬挂零星物件，零星物品应用专用袋子上、下传递。构件绑扎必须牢固，起吊点应通过构件的重心位置。吊开时应平稳，避免振动或摆动，在构件就拉或固定前，不得解开吊装索具，以防构件坠落伤人。对于钢梁的吊装，由于钢梁为不规则工字钢，绑扎点容易滑动，故特制一吊装悬挂点用的专用钢板δ=14mm厚钢连接板，并用螺栓与钢梁上弦紧固。起吊构件时，速度不能太快，不能在高空停留太久，严禁猛升、降，以防构件脱落。构件安装后，应检查各构件的连接和稳定情况，当连接确实安全可靠，方可松钩、卸索。吊装高空对接构件时需绑好溜绳，控制其方向。雨天作业时，应采取必要的防滑措施，夜间作业应有充足的照明。特别指出，对于夹层吊装时的松钩、卸索，施工人员应站在稳固可靠的梯子之上。严禁在高空向下抛掷物料。
2.3 对起重设备的作业要求 吊装时吊机应有专人指挥，指挥人员应位于吊机司机视力所及地点，应能清楚地看到吊装的全过程，起重工指挥手势要准确无误，哨音要明亮，吊机司机要精力集中，服从指挥，并不得擅自离开工作岗位。吊装过程中因设备出现故障时中断作业时，必须采取措施进行处理，不得使构件长时间处理悬空状态。风力大于6级时禁止吊装作业。非司机人员不能擅自进入驾驶室，起重机停止作业时，应刹住回转及行走机构。起重设备不允许在斜坡道上工作，不允许起重机两边高低差相差太多。如场地条件差，土质松软，履带吊下虽有走道板铺垫，但雨后土质会变得更松软，为防止履带吊在行走和吊装时倾倒，现场需有其他机械配合进行再次平整、压实，避免发生事故。
2.4 对吊装后结构失稳的预防 构件吊装就位后，应经初校和临时固定或连接可靠后方可以卸钩，最后稳定后方可拆除固定工具或其他稳定装置。屋盖构件吊装，及时进行固定并按好屋面支撑系统，以保持结构稳定。长细比较大的构件，未经就位临时固定组成一稳定单元体系前，应设溜绳子加地锚固定。对于整体较正后符合要求的空间体系，应对所有连接螺栓进行检查，并紧固达到要求，以保证其成为一个稳定的空间刚度单元。
2.5 对现场触电事故的预防 现场施工用电应执行一机、一箱、一闸、一漏电保护的“三级配电两级保护措施”。其电箱设门、设锁，编号并注明责任人，要有专门人员负责安装、维护、管理、严禁非电工人员随意拆改。机械设备必须执行工作接地和重复接地的保护措施。电箱内所配置的电闸、漏电保护装置、熔丝荷载必须与设备额定电流相等。不使用偏大或偏小额定电流的电熔丝，严禁使用金属代替电熔丝。现场施工电源，按施工场地总平面图布置的主电箱，施工时按区域分别连接，线路穿钢管加以防护。夜间照明设施分段、分区根据施工需要临时性布置。工人下班前指派专人对施工现场检查，关闭电源及消灭现场遗留火种等安全隐患，现场各种电线插头、开关均设在开关箱内，停电后必须拉下电闸。电焊机二次侧安装空载降压保护装置。
2.6 对现场防火防爆问题的预防 防火防爆措施要配备灭火器，并由专人监护。高空焊割必须设接火花斗，接火花斗内使用阻燃材料接熔珠，防止熔珠再次溅出。电、气焊火花严禁落到氧气瓶和乙炔瓶上。不能用油手接触氧气瓶，要防止起重机或其他机械油落到氧气瓶上。现场有乙炔、氧气瓶搬运要有防震措施，绝对禁止向地上抛掷，猛摔，同时避免在阳光下爆晒，并与火源保持10米以上距离。施工时还应注意防火，乙炔、氧气按规定摆放，保证安全距离，现场易燃物品不得随意堆放、抛弃，应集中堆放于安全位置。现场备好消防器材、工具，并有专门消防保卫人员。
关键词：轻型钢结构 设计 原则 安装
1 钢结构稳定设计的原则
稳定性是钢结构的一个突出问题。在各种类型的钢结构中，都会遇到稳定问题。对于这个问题处理不好，将会造成不应有的损失。
1.1 结构整体布置必须考虑整个体系以及组成部分的稳定性要求
目前结构大多数是按照平面体系来设计的，如桁架和框架都是如此。保证这些平面结构不致出平面失稳，需要从结构整体布置来解决，亦即设计必要的支撑构件。这就是说，平面结构构件的出平面稳定计算必须和结构布置相一致。就如上述的1988年加拿大一停车场的屋盖结构塌落，1985年土耳其某体育场看台屋盖塌落，这两次事故都和没有设置适当的文撑而造成出平面失稳。
1.2 结构计算简图和实用计算方法所依据的简图相一致，这对框架结构的稳定计算十分重要
目前任设计单层和多层框架结构时，经常不作框架稳定分折而是代之以框架柱的稳定计算。在采用这种方法时，计算框架柱稳定时用到的柱计算长度系数，自应通过框架整体稳定分析得出，才能使柱稳定计算等效于框架稳定计算。然而，实际框架多种多样，而设计中为了简化计算工作，需要设定一些典型条件。
1.3 设计结构的细部构造和构件的稳定计算必须相互配合，使二者有一致性
结构计算和构造设计相符合，一直是结构设计中大家都注意的问题。对要求传递弯矩和不传递弯矩的节点连接，应分别赋与它足够的刚度和柔度，对桁架节点应尽量减少杆件偏心这些都是设计者处理构造细部时经常考虑到的。但是，当涉及稳定性能时，构造上时常有不同于强度的要求或特殊考虑。例如，简支梁就抗弯强度来说，对不动铰支座的要求仅仅是阻止位移，同时允许在平面内转动。然而在处理梁整体稳定时上述要求就不够了。支座还需能够阻止梁绕纵轴扭转，同时允许梁在水平平面内转动和梁端截面自由翘曲，以符合稳定分析所采取的边界条件。
2 钢结构工程施工中的安全防护要点
2.1 对高空坠落问题的预防 安装使用的工具，如扭矩扳手、撬棍、角磨机等应采用安全保护绳，防止坠落。随手用的螺栓垫片等应放人工具袋。施工作业中所有可能坠落的物件，应一律先进行撤除或加以固定。在高空用气割或电焊切割时，应采取措施防止割下的金属、熔珠或火花落下伤人。
2.2 对高空坠物伤人问题的预防 高空作业人员所携带各种工具、螺栓等应在专用工具袋中放好，在高空传递物品时，应挂好安全绳，不得随便抛掷，以防伤人。吊装时不得在构件上堆放或是悬挂零星物件，零星物品应用专用袋子上、下传递。构件绑扎必须牢固，起吊点应通过构件的重心位置。吊开时应平稳，避免振动或摆动，在构件就拉或固定前，不得解开吊装索具，以防构件坠落伤人。对于钢梁的吊装，由于钢梁为不规则工字钢，绑扎点容易滑动，故特制一吊装悬挂点用的专用钢板δ=14mm厚钢连接板，并用螺栓与钢梁上弦紧固。起吊构件时，速度不能太快，不能在高空停留太久，严禁猛升、降，以防构件脱落。构件安装后，应检查各构件的连接和稳定情况，当连接确实安全可靠，方可松钩、卸索。吊装高空对接构件时需绑好溜绳，控制其方向。雨天作业时，应采取必要的防滑措施，夜间作业应有充足的照明。特别指出，对于夹层吊装时的松钩、卸索，施工人员应站在稳固可靠的梯子之上。严禁在高空向下抛掷物料。
2.3 对起重设备的作业要求 吊装时吊机应有专人指挥，指挥人员应位于吊机司机视力所及地点，应能清楚地看到吊装的全过程，起重工指挥手势要准确无误，哨音要明亮，吊机司机要精力集中，服从指挥，并不得擅自离开工作岗位。吊装过程中因设备出现故障时中断作业时，必须采取措施进行处理，不得使构件长时间处理悬空状态。风力大于6级时禁止吊装作业。非司机人员不能擅自进入驾驶室，起重机停止作业时，应刹住回转及行走机构。起重设备不允许在斜坡道上工作，不允许起重机两边高低差相差太多。如场地条件差，土质松软，履带吊下虽有走道板铺垫，但雨后土质会变得更松软，为防止履带吊在行走和吊装时倾倒，现场需有其他机械配合进行再次平整、压实，避免发生事故。
2.4 对吊装后结构失稳的预防 构件吊装就位后，应经初校和临时固定或连接可靠后方可以卸钩，最后稳定后方可拆除固定工具或其他稳定装置。屋盖构件吊装，及时进行固定并按好屋面支撑系统，以保持结构稳定。长细比较大的构件，未经就位临时固定组成一稳定单元体系前，应设溜绳子加地锚固定。对于整体较正后符合要求的空间体系，应对所有连接螺栓进行检查，并紧固达到要求，以保证其成为一个稳定的空间刚度单元。
2.5 对现场触电事故的预防 现场施工用电应执行一机、一箱、一闸、一漏电保护的“三级配电两级保护措施”。其电箱设门、设锁，编号并注明责任人，要有专门人员负责安装、维护、管理、严禁非电工人员随意拆改。机械设备必须执行工作接地和重复接地的保护措施。电箱内所配置的电闸、漏电保护装置、熔丝荷载必须与设备额定电流相等。不使用偏大或偏小额定电流的电熔丝，严禁使用金属代替电熔丝。现场施工电源，按施工场地总平面图布置的主电箱，施工时按区域分别连接，线路穿钢管加以防护。夜间照明设施分段、分区根据施工需要临时性布置。工人下班前指派专人对施工现场检查，关闭电源及消灭现场遗留火种等安全隐患，现场各种电线插头、开关均设在开关箱内，停电后必须拉下电闸。电焊机二次侧安装空载降压保护装置。
2.6 对现场防火防爆问题的预防 防火防爆措施要配备灭火器，并由专人监护。高空焊割必须设接火花斗，接火花斗内使用阻燃材料接熔珠，防止熔珠再次溅出。电、气焊火花严禁落到氧气瓶和乙炔瓶上。不能用油手接触氧气瓶，要防止起重机或其他机械油落到氧气瓶上。现场有乙炔、氧气瓶搬运要有防震措施，绝对禁止向地上抛掷，猛摔，同时避免在阳光下爆晒，并与火源保持10米以上距离。施工时还应注意防火，乙炔、氧气按规定摆放，保证安全距离，现场易燃物品不得随意堆放、抛弃，应集中堆放于安全位置。现场备好消防器材、工具，并有专门消防保卫人员。