网架结构范例6篇

网架结构

网架结构范文1

[关键词]大跨网架结构,节点,控制内力组合,

中图分类号:TB482.2 文献标识码:A 文章编号:

引言

近些年来,伴随着我国经济的飞速发展,大跨度网架结构在建筑工程中的运用日益广泛。空间结构具有受力合理、总量轻、造价低以及形式活泼新颖、能够突出人类艺术创造力等优点,能够充分利用不同材料的特性,以适应各种变化的建筑造型的需要。但空间结构具有三维结构形体,在荷载作用下为三向受力,结构成形和受力分析都极为复杂。近年来,计算机的普及使得大跨度空间结构以异乎寻常的速度发展起来,对现代建筑产生了重大的影响

为满足现代社会生活和居住环境的需要,人们需要更大的覆盖空间,如大型会场、体育馆、飞机库、展览馆和候车室等。这些建筑物的跨度要求越来越大,几十米甚至更大,满足这种大跨度要求的屋盖体系只能是空间结构,因而空间结构成为一种备受关注的结构形式。

一 网架结构的特点

网架结构最大的优势体现在大中跨度的屋盖结构,这时采用网架比采用门式刚架及钢屋架更经济合理。

网架结构最大的特点是由于杆件之间互相支撑作用,刚度大,整体陛好,抗震能力强,而且能够承受由于地基不均匀沉降所带来的不利影响;即使在个别杆件受到损伤的情况下,也能自动调节杆件内力,保持结构的安全。

网架结构的适应性大,既适用于中小跨度的建筑,也适用于大跨度的房屋,而且从建筑平面形式来说,网架结构也可以适应于各种平面形式的建筑:如矩形,圆形,扇形及各种多边形的平面建筑形式。

网架结构取材方便,一般多采用Q235钢或16Mn钢,杆件截面形式多采用钢管或型钢(型钢以角钢为主),并且可以用小规格的杆件截面建造大跨度的建筑。另外,网架结构由于它的杆件规格划一,适宜工厂化生产,为加速工程进度提供了有利条件和保证。

网架结构可用通用的计算程序进行分析,制图简便,加上网架本身所具有的特点和优越性,给网架结构的发展提供了有利的条件。

二、网架结构的形式

常用的网架结构形式有:

1、由平面析架系组成的两向正交正放网架、两向正交斜放网架镢向斜交斜放网架)三向网架;

2、由四角锥体组成的正放四角锥网架、正放抽空四角锥网架、斜放四角锥网架、星型四角锥网架、棋盘形四角锥网架;

3、由三角锥体组成的三角锥网架、抽空三角锥网架、蜂窝形三角锥网架。各种形式的网架结构的组成方式、几何特征、刚度特征、受力特征及施工特点。

网架结构的选型

网架的网格单元分为三大类:

1)交叉桁架体系:常见有两向正交正放、两向正交斜放、两向斜交斜放、三向、单向折线形。

2)四角锥体系:常见有正放四角锥、正放抽空四角锥、棋盘形四角锥、斜放四角锥、星形四角锥。

3)三角锥体系:常见有三角锥、抽空三角锥、蜂窝形三角锥。网架的支承情况一般有周边支承、点支承、三边或两边支承等形式。

网架的选型主要根据工程平面形状、尺寸、屋面荷载及构造以及材料供应情况等综合分析确定。表1给出了各种支撑情况及平面形状下适宜的网架类型。

三 网架结构设计分析

1、网格尺寸及网架高度的确定

衡量一个网架几何尺寸的优劣,其主要指标:一是网架的内力是否均匀,二是网架的用钢量在同样跨度及荷载下是否最省。一般网架设计时,建筑方案已定,这样,直接影响网架设计优劣的因素,主要是网格尺寸的大小和网架高度两个指标。

网架高度直接影响杆件内力大小,特别是上、下弦杆。当网架高度变大时,上下弦杆内力明显减小,部分腹杆内力也有所减少。网架高度与网架的跨度、荷载大小、节点形式、平面形状、支承情况及起拱等因素有关。

2、网架结构构造

网架结构的构造包括屋面排水坡度,多点支承网架的柱帽设计,再分式腹杆设计,网架的起拱度等。网架结构跨度大,屋面排水坡度应予以重视。通常有在上弦节点上加小立柱找坡、网架变高度找坡及整个网架起坡三种起坡形式。多点支承网架一般受力最大的是柱帽部分,设计施工时,应注意柱帽的处理。

3、网架结构计算方法

(1)计算中对称性的利用

空间网架结构为高次超静定体系,但其节点位移和杆件内力都是由最终的荷载状态控制。如果结构体系及所承受的荷载都是对称的,为减少计算工作量,可以取整个网架的1/2n(n为对称面数量 行分析。此时,对称面上所有被截断的杆件,应进行边界处理。

(2)网架节点构造

节点构造的好坏将直接影响网架的工作性能、安装质量及工程造价等。目前我国最常用的是钢板节点和球节点,球节点又分为焊接空心球节点和螺栓球节点。

a.钢板节点

钢板节点的特点是受力复杂,零件多,焊缝多,费钢材。尤其是弦杆的内力较大时,因不能另加盖板连接,只能靠节点板传力。这就增加了节点板内力分布的复杂性。在焊接钢板节点中,当角焊缝强度不足时,可采用槽焊与角焊缝为主的连接设计节点时应保证各汇交杆件的重心线交与一点,同时也应保证杆件连接焊缝的中心与杆件截面中心重合,避免产生偏心力。节点板厚度的选择与平面析架相同,一般根据相交杆的最大内力确定,应比连接杆件厚度~II2mm,且不小于6ram。

b.焊接空心球节点

它适用于采用钢管杆件的各种网架。其优点是:球体无方向性,可和任意方向的杆件相连,把钢管垂直于本身轴线切断,与空心球节点对接相连就自然对中,不产生偏心,节点受力明确。焊接空心球节点分加肋和不加肋两种。近年来这种节点已渐渐被螺栓球节点所取代。

c.螺栓球节点

螺栓球节点由于杆件端部缩小,使节点也缩小了,重量轻,形状轻巧美观。每个节点最多可连十八根杆件。节点处的焊接工作量大大减少,安装极为方便,可以拆卸,甚至部需要脚手架就可以在高空逐杆拼装。可用于各类网架,尤以用于四角锥和三角锥组成的网架为好,用钢量约占网架用钢量的1/10,比焊接球节点省钢50%。但是这种节点的缺点使球体加工复杂,价格高,同时钢管端部开孔(放人螺栓用),不利于防锈,要内外镀锌,而且螺栓球节点属于铰接。

四、结论

大跨度网架结构的组成形式,对各种网架形式进行了比较,分析了大跨度网架结构的特点、计算方法及节点构造等内容。网架节点构造的好坏将直接影响网架的作性能、安装质量及工程造价。在进行网架设计时,应在满足工作可靠,构造简单,加工核安装方便,且节约钢材的条件下选择合适的节点。

参考文献

【l】蓝天,张毅刚.大跨度屋盖结构抗震设计.北京:中国建筑工业出版社,

网架结构范文2

【关键词】钢结构;空间网架结构

文章编号:ISSN1006―656X(2013)06 -000104-01

一、钢结构中空间网架结构的应用现状

近年来,国内大型钢结构工程建设项目越来越多,各种形式的空间结构已向超大跨度结构发展,其中空间网架结构应用的非常广泛。例如天津体育中心,双层球面网壳,焊接球节点;国家大剧院外部围护结构为钢结构网壳,深圳机场候机大厅,济南长途汽车总站客运楼,天津自然博物馆……一些已建或正在建的钢结构工程,以其创新的理念、新颖的造型和独特的结构形式成为了标志性建筑。

二、空间网架结构的结构形式

(一)刚性结构体系

1.网架

网架结构是目前空间结构中发展最快,应用最为广泛的结构形式,按其结构组成划分为交叉桁架系、四角锥体系和三角锥体系三大类。特点是空间刚度大,整体性好,有良好的抗震性能,而且构造简单、施工方便,杆件规格统一(上、下弦杆等长,腹杆等长)。

2.网壳

网壳结构的应用比较广泛,曲面形状多样,有柱面网壳、球面网壳以及其他各类复杂曲面及其组合。网壳结构是主要优点是它的灵活性能够适应建筑设计的创造性,但由于网壳结构主要承受的是压力,那么它就存在稳定问题。当跨度超过一定值后,材料的强度不能充分利用,不经济。

(二)柔性结构体系

1.悬索结构

悬索结构是由高强拉索组成的张力结构,国内较早建成的是天津大学体育馆。按其组成方法和受力特点可分为单层悬索结构,双层悬索结构和索网结构。讨论悬索结构关键问题是结构在风与地震作用下的动力反应。

2.膜结构

膜结构可分为充气式膜结构和张力式膜结构两种。膜结构具有自重轻、造型美观、富有时代气息、能源消耗少、施工速度快、经济效益明显、使用安全可靠、以及使用范围广等优点,主要应用于大型体育设施,娱乐中心,超级商场等。但是,我国目前膜结构还没有广泛使用,主要原因是:国产膜材性能差,进口膜材价格高;膜结构的计算机辅助设计系统的开发滞后;缺乏相应的设计施工规程。

3.张拉整体结构

张拉结构是由一组不连续的受压构件与一套连续的受拉单元组成的自支承、自平衡的空间网格结构。这种结构体系的刚度由受拉索和受压单元之间的平衡预应力提供,在施加预应力之前,结构几乎没有刚度,并且初预应力的值对结构的外形和结构刚度的大小起着决定性作用。

(三)杂交结构体系

杂交结构既可以是刚性结构体系间的组合,也可以是柔性结构体系与刚性结构体系的组合。如斜拉网架,悬挂网架,拱支网架,弦支结构等。杂交结构可以发挥不同类型结构的优点,如:由于拱的作用,整体网壳被划分成若干小的区段,使得网壳的整体稳定性转化为局部区段的稳定性问题,部分杆件或区段的局部失稳不会波及整个结构。所以,杂交结构可以更经济,更合理地跨越大空间。

(四)折叠结构

折叠结构是一种用时展开,不用时收起的结构,类似于雨伞、遮阳伞。可分为附加支撑折叠结构和自稳定折叠结构。这种结构在各个领域都有应用,如:生活中中施工棚、集市大棚、临时住宅等;军事上的战地指挥、战地救护等;航空上:太阳帆、可展式天线等。它的主要特点是造型新颖、质量轻、携带方便、便于保管和运输且可重复使用,在各个领域有广泛的应用前景。

(五)开合结构

在很短时间内移动开合部分或全部屋盖,是的建筑物在屋顶开启和关闭的两种状态下都可以使用。开合时间大概是20~25min,开合方式有水平移动、水平旋转、空间移动及其组合。开合结构与体育事业的发展密切相关:在比较恶劣的环境条件下保护观众和运动员,实现了能在预定时间内进行预定比赛的目的,例如为2008年北京奥运会兴建的国家体育场“鸟巢”, 平面形式为椭圆形,长轴340m短轴292m。屋盖中间有一个146m×76m的开口,这部分将设计成开合屋盖。结构形式为空间刚架绕着内环旋转而成。

(六)玻璃结构

玻璃结构的材料:浮法玻璃、钢化玻璃及淬火玻璃。点式玻璃幕墙是一种新型的玻璃结构,省去了支撑框架,代以拉索、桁架及钢爪,玻璃的通透性大大增强,结构的抗风和抗震性能也好于普通的玻璃幕墙。

三、空间网架结构的优缺点

空间网架结构在体育建筑,机场建筑,车站建筑,宾馆、会堂及展览馆,工业厂房及小品建筑上都有广泛的应用。各类结构形式有其各自的优缺点,它们共同的主要优点是受力合理,可以跨越较大的跨度,结构组成灵活,有规律,计算机辅助设计比较成熟,加工制作机械化程度高。缺点是节点用钢量较大,加工费较高,单层网壳属缺陷敏感性结构,计算分析较为复杂。

四、总结

空间网架结构以其明显的优势,在我国各个领域快速发展起来。这就要求我们要熟练掌握这些结构的设计与应用。在结构设计当中,结构选型是概念设计当中至关重要的一步,选择正确的结构形式可以有效地降低建筑的造价、提升结构的可靠性,改善建筑的使用体验。文中所提到的基本包含目前钢结构中一般空间网架结构的结构形式,对于较为复杂的大跨度建筑以及地质条件极端恶劣的施工地区,还需单独针对现实情况进行讨论,选择非常规的结构形式来满足建筑的功能需求和安全性要求。

参考文献:

[1] 钢结构设计手册编写组.钢结构设计手册(第三版)[M].北京:中国建筑工业出版社,2003

[2] 沈祖炎,陈杨骥.网架与网壳[M].上海:同济大学出版社,1997

[3] 高立人(译).空间网格结构[M].北京:中国建筑工业出版社,2004

[4] 杨庆山.张拉索――膜结构分析与设计[M].北京:科学出版社,2004

[5] 张其林.索和膜结构[M].上海:同济大学出版社,2002

[6] 沈世钊.悬索结构设计[M]. 北京:中国建筑工业出版社,1997

[7] 陈务军.膜结构工程设计[M] . 北京:中国建筑工业出版社,2005

网架结构范文3

关键词:配网网架;结构分析;2-1结线;3-1结线;两供一备结线;三供一备结线

中图分类号:TM645

文献标识码:A

文章编号:1009-2374(2012)23-0110-03

从技术层面来看,配网供电可靠性反映了发、输、变、配各环节对用户的供电能力,是系统结构和电网运行特性的集中体现。分析配网网架现状是充分掌控当前配网状况水平的必要手段。本文对江门市区配网的网架结构进行深入分析,针对存在的问题提出改进措施,为江门市区配网今后的网架优化提供重要参考。

1 江门市区配网结构现状分析

1.1 市区配网线路环网方式复杂

市区配网现有的51组环网结构线路中,环网结构方式由2条线路至18条线路多种方式存在。其中,2条线路联络的环网结构方式有28组,3条线路联络的环网结构方式有10组,4条线路联络的环网结构方式有3组,5条线路联络的环网结构方式有2组,6条线路联络的环网结构方式有2组,7条线路联络的环网结构方式有1组,9条线路联络的环网结构方式有1组,10条线路联络的环网结构方式有1组,12条线路联络的环网结构方式有2组,18条线路联络的环网结构方式有1组。按照《中国南方电网城市配电网技术导则》的配网典型结线规范,配网线路接线方式最多不超过4条线路。目前4条及以下环网结构方式的环网线路总数为98条,其余90条线路分布在10个环网上,最多的达18条线路连在

一起。

配网线路过于密集的联络方式,不利于运行维护,并存在一定的安全隐患。以外海站10kV交通线为例,该线路主干线分别与10kV朝扬线、天华线、得实线、台商Ⅰ线联络,且该线路干线没有分段开关可进行隔离。当该线路主干线检修时,需将各联络开关转冷备用,并在可能来电各方装设地线。由于该线路与4回线路联络,共有4个联络开关,加上变电站出线开关,需在5个不同地方进行操作,造成停电操作量大,停送电操作时间过长。即使不考虑操作人员在各接地点间来回走动的时间,仅按照一个接地点装设地线操作时间为15分钟计算,10kV交通线转检修的时间起码为75分钟,送电时间也相应增加,导致停电时间过长,影响用户供电。同时,过多的联络点实施安全措施,需调度人员、运行人员更加认真、仔细审核相关工作票和操作票,确保可能来电各方可靠接地,并且需要更多运行人员进行操作,工作量大且复杂,稍不留神可能产生漏接安全措施的恶果,严重威胁电网安全运行。

1.2 各变电站间配网联络较薄弱,部分线路无法实现完全转供电

在市区188条环网线路中,可实现完全转供线路138条,占环网线路的73%,可部分转供线路31条,占环网线路的17%,不能转供线路19条,占环网线路的10%。

环网线路不能实现完全转供的原因有多方面:

1.2.1 环网线路各侧负荷过重,若转供造成线路过载,故不能相互转供电。如井根站10kV哪咀线与杜阮站10kV子棉线虽相互连接,但10kV哪咀线负荷为270A,10kV子棉线负荷超过400A,两回线路总加负荷超过600A,远远超过线路各侧限流的494A,造成线路不能相互转供电,当一侧变电站开关停电时,该侧原来所带负荷若转由另一侧供电,只能造成线路过载,故该侧线路部分用户必须停电,避免另一侧线路过载,危机电网

安全。

1.2.2 环网线路均出自同一母线,当母线停电时,该线路负荷无法实现转供,只能对用户实施停电。如群星站10kV碧桂Ⅰ线和群星站10kV碧桂Ⅱ线,虽两回线路构成环网供电,但由于两回线路均接在群星站10kV1号母线,当群星站10kV1号母线停电时,该两回线路所有负荷无法实现转供电,只能跟随母线一起停电,影响用户可靠供电。

1.2.3 双电源用户由于两回进线开关互为闭锁,必须一分一合,不能两个开关同为合闸状态进行转供,当一回线路的变电站开关停电时,双电源用户由另一回线路供电,双电源用户室对应变电站开关停电线路的开关只能分闸,该回线路上所有用户无法进行转供电。以人民医院室该双电源用户为例说明:人民医院室由10kV莲平线主供、蓬莱线备供的双路供电方式供电。莲平线由变电站供电至人民医院室,没有与其他线路联络,线路中途串供其他用户,蓬莱线除供电人民医院室外,还与其他线路联络。当10kV莲平线变电站开关停电时,人民医院室转由10kV蓬莱线侧开关。由于人民医院室两开关互为闭锁,蓬莱线开关合上,则莲平线侧开关只能分闸,造成莲平线变电站站内开关至人民医院室莲平线侧开关段线路停电,无法转供电。

2 江门市区配网结构优化措施

《中国南方电网城市配电网设计导则》中列出几种典型的配网结线模式,该典型模式根据不同负荷类型和供电方式各有特点。

2.1 2-1结线模式

图1 2-1结线模式范例图

这种结线模式具有以下特点:

一是平均每回线路按不超过50%额定载流量运行。

二是其联络开关位置应尽量选取在线路后段安装。

2.2 3-1结线模式

图2 3-1结线模式范例图

这种结线模式具有以下特点:

一是平均每回线路按不超过66.7%额定载流量运行。

二是每回线路的两个联络点之间必须至少有1 个分段开关,并且该分段开关位置应尽量接近线路的负荷等分点。

2.3 两供一备结线模式

图3 两供一备结线模式范例图

这种结线模式具有以下特点:

网架结构范文4

关键词:钢网架 建筑物 吊装

前言

所谓钢网架结构就是通过许多钢杆件,所形成的一种网络分布形式,并且根据钢杆件种的节点进行连接,从而组合而成的空间结构。这种空间结构有着很强的强度和抗震性能,而且施工工艺也比较简便。人们在对钢网架施工的时候要求十分的严格,在钢网架安装前,施工人员必须要将各个钢杆件进行测量,对不符合安装要求的钢杆件进行校正,以确保在钢杆件安装过程中,钢网架结构的稳定性和强度不会受到影响。在钢网架安装施工前,我们要根据工程施工的实际情况和施工要求对其钢网架施工方案进行设计,以保证工程施工的质量和进度不会受到影响。在钢网架安装完毕以后,我们还要对其进行验收工作,保证钢网架各个部分都符合工程施工的要求,如果在验收过程中,施工人员发现问题,应及时采取相应的应对措施对其进行相关的控制管理,以确保钢网架结构的稳定性不受到影响。

一、钢网架拼装的一般规定

1、在钢网架安装施工的过程中,对于钢材的选用是十分重要的,钢材的质量必须要符合工程施工的要求,而且如果在钢材安装中,钢材没有出厂合格证书或者施工人员没有质疑钢材质量的时候,相关工作人员必须要按照国家相关的规定对钢材进行全方位的检测,经证明后,才能还能投入到工程施工中来。

2、在钢网架制作和安装的时候,施工人员也要按照我国网架结构工程质量检验的相关规范对其施工组织和施工方案进行设计,并且在安装过程中认真的执行,从而保障网架结构的稳定性。

3、钢网架结构的焊接工作是钢网架结构安装工程的核心内容,因此在对其进行焊接的时候我们要对焊接场地和焊接方法进行严格的要求,比如在焊接工作我们尽量选择工厂或者预制拼装厂中进行,建设在现场施工的工作量。而在焊接的过程中,对与焊接人员的要求也十分的严格,必须要求焊接人员有着专业的知识,并且按照合理的施工顺序进行焊接。

4、在对网架的安装方法进行设计的时候,我们不仅要根据网架结构的受力情况和自身的结构特点进行安装,还要符合工程施工的要求,这样才能有效的保障工程施工的质量和施工的进度。

二、钢网架拼装作业条件

在网架拼装前,拼装人员应该注意以下几个方面的问题:①在网架拼装前,我们要对拼装现场做好相应的准备工作,保证拼装场地的清洁度和平整性,在不平整的场地上,施工人员还需要通过机械设备,来对其进行打压夯实;②施工人员在对拼装材料进行选取的时候,要严格按照工程施工的要求进行选择,并且设置相关的安全设施,保障施工人员的施工安全;③钢材选择完毕以后,我们还要通对其质量进行严格的检查,如果发现钢材材质不合格的构件,我们要马上停止使用;④为了避免钢网架结构出现变形、位移等现象,我们在对其进行焊接的时候,要预留出一定的变形余量。

三、钢网架结构拼装的施工原则

1、合理分割,即把网架根据实际情况合理地分割成各种单元体,使其经济地拼成整个网架。其方法有一下几种方案:

(1)直接由单根杆件、单个节点总拼成网架。

(2)由小拼单元总拼成网架。

(3)由小拼单元拼成中拼单元,总拼成网架。

2、尽可能多地争取在工厂或预制场地焊接,并尽量减少高空作业量,因为这样可以充分利用起重设备将网架单元翻身而能较多地进行焊接。

3、节点尽量不单独在高空就位,而是和杆件连接在一起进行拼装,在高空仅安装杆件。

四、网架的几种安装方法

1、高空散装法。

所谓高空散装法也就是由钢网架结构中的钢杆件与节点和高空设计的位置进行连接,从而使之形成一个整体的方法。高空散装法大致分为两种方法,一种是全支架法,另一种是悬挑法。所谓全支架法也就是在支设的梁架上进行钢杆件与节点的拼装或者是将钢网架一个小单元的形式在高空中进行拼装的方法;而悬挑法也就是将一部分网架进行悬挑,这种方法能够节约支架的使用,在一定程度上节约了成本,是网架安装中最为常见的一种方法。

2、分条或分块安装法。

分条(分块)安装法是将网架分割成若干条状或块状单元,每个条(块)状单元在地面拼装后,再由起重机吊装到设计位置总拼成整体,此法称为分条(分块)吊装法。由于条(块)状单元时在地面拼装,因而高空作业量较高空散装法大为减少,拼装支架也减少很多,又能充分利用现有起重设备,故较为经济。分条或分块安装法适用于网架分格后的条(块)单元刚度较大的各类中小型网架,如两向正交正放四角锥、正放抽空四角锥等网架。

块状单元在地面制作后,应模拟高空支承条件,拆除全部地面支墩后观察施工挠度,必要时也应调整其挠度。

3、高空滑移法。

高空滑移法也就是将钢网架结构分成各个条状单元,然后将该单元从建筑物上的一端移到另一端,等到各个单元都就位之后将其拼结成一个整体的方法。在将条状单位进行滑移的过程中,施工人员应该保证其结构不变,这种方法一般使用在一些多边形的网架结构当中。如果是一些比较小型的网架结构,那么滑移的轨道可以采用圆钢、扁钢等小型钢杆件制作;如果是一些相对较大的网架结构,那么滑移的轨道就需要采用钢轨、工字钢来制作。为了保证滑移轨道的稳定性,可以采用焊接等方式将其固定在横梁上,从而保证钢结构的顺利滑移。

4、整体吊装法。

整体吊装法是将网架在地面总拼成整体后,用起重设备将其吊装至设计位置的方法称为整体吊装法。用整体吊装法安装网架时,可以就地与柱错位总拼或在场外总拼,此法适用于各种网架,更适用于焊接连接网架(因地面总拼易于保证焊接质量和几何尺寸的准确性)。其缺点是需要较大的起重能力。

五、结束语

目前,钢网架结构在建筑工程施工当中已经得到了人们的广泛使用,它不但有效的提高了建筑结构的稳定性和强度,还延长了建筑结构的使用寿命。但是,在长期的使用过程当中我们发现,钢网架结构的防火性和防腐蚀性比较差,在一些特殊的环境下并不适用,因此我们还需要在实践中不断的探索发现,相信在未来的科学技术中钢网架结构可以得到很好的改进和完善,推动我国建筑行业的发展。

参考文献

网架结构范文5

关键词:建筑 钢结构 网架 安装技术 分析

现代科学技术的发展与社会经济的全面建设,带动着城市高层建筑、乃至超高层建筑的不断发展。在现阶段的技术条件支持下,钢结构可以说是高层建筑最受青睐的结构模式之一。在建筑施工的过程当中,运用钢网架结构所表现出的优势最为突出,包括施工期短、工业化程度高、自身重量轻、以及安全可靠性高等在内。上述优势也使得钢结构网架安装在各类工程建筑中备受使用与广泛推广。为了最大限度地保证建筑钢结构网架安装质量的可靠与稳定,就需要结合实际情况采取针对性的安装技术。本文即针对此问题作详细分析说明。

1高空散装法安装技术分析

高空散装法主要是指,通过施工现场的起重机械设备,对运输至现场的散件、以及运输单元进行吊升,在高空环境下进行相关零部件的拼装,形成整体结构后完成对钢结构网架的安装任务。结合工程施工实践经验来看,高空散装法安装技术主要适用于具备高强度螺栓连接节点或者是螺栓球部件的网架结构。并且,在整个钢结构网架安装作业的实施过程当中,始终有一部分网架在高空拼装过程中保持悬挑状态。在相关零部件拼接完成,并形成一个完整结构体系之后,可以不用设置支架部件,其自身就能够承受自身重力以及施工荷载作用力的施加压力。同时,还需要注意的一点是,为了防止整个拼装整体受到自身重力作用力、或者是施工荷载作用力的影响而产生挠度,就需要在拼接悬挑长度一定的基础之上,通过设置单支柱的方式,对悬挑部分进行支撑,以确保安装作业的安全与可靠。

同时,在设置支架的过程当中,其不单单需要作为网架结构高空拼装的承力装置,同时也需要作为操作平台使用。因此,在有关支架结构的搭设过程中,其中心线位置需要确保能够与网架下弦节点保持对应关系。在网架高空拼装作业完成后,需要对支架进行拆除。拆除过程中需要注意的是:第一,拆除的顺序需要自中央向外部,逐圈拆除;第二,在对各圈进行拆除的过程当中,需要确保其下降速度的均衡性,防止因个别支架受力过于集中而引发的拆除困难问题。

2 高空滑移法安装技术分析

高空滑移法主要是指:将网架条状单元组合体于建筑物上空进行水平滑移,滑移过程当中实现对位总拼与安装的施工技术。结合工程施工实践经验来看,此种安装技术方案主要适用于现浇钢筋混凝土圈梁以及钢结构网架支撑结构为周边承重墙的工程情况。在实际的安装作业实施过程当中,实现可基于地面、或者是支架环境,进行对条状单元的拼装以及扩大操作,在将钢结构网架条状单元提升至预定高度的基础之上,通过对前期所安装滑行轨道的应用,在沿水平方向进行滑移动作的过程当中,达到对网架整体进行对位以及拼装作业的目的。

在现阶段的技术条件支持下,高空滑移法安装钢结构网架过程当中所应用的轨道主要包括以下几种形式:(1)圆钢形式;(2)扁钢形式;(3)角钢形式;(4)槽钢形式;(5)钢轨形式;(6)工字钢形式。其中,圆钢、扁钢、角钢、以及槽钢主要适用于对中小规模网架滑移轨道的制造,而钢轨、工字钢、以及槽钢则可以适用于对较大规模网架滑移轨道的制作。同时,滑轨自身与梁体结构的固定可以通过焊接方式、或者是螺栓连接方式实现。并且,为了确保整个钢结构网架安装的安全与可靠,需要在导轨内部设置导向轮作为安全包装装置、

3 分条分块法安装技术分析

分条分块法安装技术是建立在高空散装安装技术基础之上形成的。分条分块法主要是指:在将建筑物屋盖划分为多个单元的基础之上,于地面施工现场完成对组合单元体条状或块状的扩大处理,通过对起重机械设备的应用,将其沿垂直方向吊升至预定的高度位置,于高空环境下完成对钢结构网架整体的拼装作业。分条分块法在建筑钢结构网架安装中应用的优势在于:一方面,能够与起重机械设备的起重能力相适应;另一方面,能够在一定程度上控制高空拼装工作量,以确保拼装作业的安全可靠。

其中,对于条状单元主要是指,沿钢结构网架长跨方向进行划分的区段。各个区段划分以网格为单元实现。所划分的每个区段宽度在1~3个网格单元以内。同时,条状单元的长度可与钢结构网架的短跨一致,或者是取值为钢结构网架短跨的1/2。而对于块状单元而言,主要是指:沿钢结构网架纵横方向进行划分的区段。各个区段同样以网络作为划分单元而实现。单元形式多为矩形、或者是规则正方向。划分过程中需要充分考虑施工现场起重机的其中能力。

在应用分条分块法进行建筑钢结构网架安装的过程当中,可沿建筑物屋盖横向走向进行对条状单元组合体的划分与切割左右。而对于完成切割后的块状单元而言,两侧边大多具有独立的支承装置,另外两侧则需要于施工现场设置临时性的顶撑装置,确保对钢结构网架支承的可靠与有效。

4 整体吊装法安装技术分析

整体吊装法主要是指:直接于地面施工环境下完成对整个钢结构网架整体的拼装作业,拼装完成后应用起重机,将整个网架结构吊升至设计高度的基础之上,并在空中环境下进行移动,移动至制定位置后,下放起重臂,并固定网架结构。结合实践工作经验来看,整体吊装法的主要优势是:省去了搭设拼装架的操作步骤,在很大程度上降低了基于高空环境的作业步骤,且在地面工作环境中,对于网架结构相关接头的焊接质量更能够保障。但由于,此种安装技术对于现场起重设备的起重能力有着较高的要求,因此多将其应用于对焊接球节点网架结构的吊装、以及三向网架结构的吊装作业。还需要特别注意的一点是:考虑到在起重至高空后,拔杆变幅的难度较大。因此,为了实现网架结构在高空的位移,就需要通过对拔杆两侧起重滑轮组水平力的合理应用,推动网架结构实现位置的移动

5 结束语

在现阶段的技术条件支持下,建筑钢结构网架安装的施工工艺相对复杂,工程质量控制的难度较大。为了最大限度地保证建筑钢结构使用质量的安全与可靠,就需要在遵循“因地制宜”基本原则的基础之上,就各类适应性的建筑钢结构网架安装技术做出规范。在本文有关建筑钢结构网架安装技术的研究与分析过程当中,主要阐述了以下几种比较成熟的安装技术:(1)高空散装法;(2)高空滑移法;(3)分条分块法;(4)整体吊装法。上述各类安装技术在实施过程中的作业要点各不相同,需要区别对待。相信通过各方人员的通力合作,在落实安装技术要点的基础之上,必定能够最大限度地保证建筑钢结构网架安装可靠有效。

参考文献:

[1] 王书成.浅谈监理工程师对钢结构网架施工质量的控制[J].城市建设理论研究(电子版),2011,(16).

[2] 徐海涛.某游泳馆钢结构网架鉴定分析[C].//第三届全国钢结构工程技术交流会论文集.2010:418-421.

[3] 韩君.曲面网架安装整体液压提升技术在太原机场[J].科技情报开发与经济,2009,19(11):151-152,161.

网架结构范文6

关键词:网架;结构;安装;质量问题;防治措施

空间网架结构是以大致相同的格子或尺寸较小的单元(重复)组成的,由于它优越的力学性能和良好的经济性、安全性与适用性。具有空间受力、重量轻、刚度大、抗震性能好等优点,在我国空间结构中以网架结构发展最快,应用最广,在近年来兴建的大型公共建筑中,大多数都采用了网架结构,广泛应用于体育馆、 影剧院、展览厅、候车厅、体育场看台雨篷、飞机库和工业厂房中。

但是网架结构在施工和安装过程中容易出现一些质量问题。本文结合工程实际指出了网架结构在安装过程中经常出现的一些质量问题及防治措施。

1.球管焊接质量差

1.1质量问题:球管焊接跟部未焊透,影响结构承载力。

1.2防治措施:

1.2.1钢管壁厚4~9mm,坡口必须≥45°为宜,由于局部未焊透,所以加强部位高度要大于或等于3mm。钢管壁厚≥10mm时采用圆弧坡口,钝边≤2mm,单面焊接双面成型易焊透。

1.2.2为保证焊缝质量,对于等强焊缝必须符合gb50205-2001《钢结构工程质量验收规范》二级焊缝的质量,除进行外观检验外,对大中跨度钢管网架的拉杆与球的对接焊缝,应作损探伤检验,其抽样数不少于焊口总数的20%。

2.焊接球节点的钢管布置不合理

2.1质量问题:焊接球节点的钢管布置不合理,造成管于管相碰。

2.2 防治措施:

2.2.1遇布置不合理,可在杆件端头加锥头(锥头比杆件细),另加肋焊于球上,或将未达到满应力的杆件直径改小。

2.2.2按规范规定两杆件距离不应小于20mm,最小不小于10mm,否则应开成马蹄形,两管间焊好,并在两管间加强补焊。

2.2.3在拼、安装中凡遇有钢管杆件相碰,应与设计单位共同研究处理。

3.高空散装法标高偏抵

3.1质量问题:网架采用全支架法安装时,由于架子刚度差。即支架本身弹性压缩接头的压缩变形,以及地基沉降,造成标高偏低;采用悬挑法安装时,网架在拼装过程中,一端处于悬挑位置,由于小拼单元本身不能承受自重,使网架前端下挠。

3.2.1采用控制屋脊线标高的方法拼装,一般从中间向两侧发展,以减小累积偏差和便于控制标高 便误差消除在边缘上。

3.2.2拼装支架应进行设计,对重要的或大型工程,还应进行试压,使其具有足够的强度和刚度,并满足单肢和整体稳定的要求。

3.2.3悬挑拼装时,由于网架单元不能承受自重,所以对网架要进行加固。即在网架拼接过程申必须是稳定的。支架承受荷载,必然产生沉降,就必须采取千斤顶随时进行调整,当调整无效时,找有关技术人员解决,否则影响拼装精度。支架总沉降量经验值应小于5mm。

4.高空滑移法安装挠度偏差大

4.1质量问题:采用分条网架单元,在预先设置的滑轨上单条滑移到设计位置拼接。或在滑轨上拼接后移到设计位置的高空滑移安装方法时,网架实际挠度值超过设计值。

4.2防治措施:

4.2.1适当增大网架杆件断面,以增强其刚度。

4.2.2拼装时增加网架施工起拱数值。

4.2.3大型网架安装时,中间应设置滑道,以减小网架跨度,增强其刚度。

4.2.4在拼接处可临时加反梁办法,或增设三层网架加强刚度。

5.总拼后尺寸误差超差

5.1质量问题:钢网架总拼装变形超过允许偏差值,导致吊(安)装就位困难,影响网架受力性能和安装质量。

5.2防治措施:

5.2.1大面积拼装一般应采取从中间向两边或向四周顺序拼装,这样杆件有一端是自由端,能及时调整拼装尺寸,以减小变形和焊接应力。

5.2.2螺栓球节点总拼顺序一般从一边向另一边,或从中间向两边顺序进行。当螺栓头与锥筒(封板)端部齐平时,也可采用跳格拼装,其顺序为:下弦斜杆上弦。

5.2.3网架焊接顺序应为先焊下弦节点,使下弦收缩向上拱起,然后焊腹杆及上弦。焊接时应尽量避免形成封闭圈,否则焊接应力加大,产生变形。一般可用循环焊接法。

6.整体安装空中移位出现平面扭曲

6.1质量问题:网架在地面总拼后,受柱位限制,整体安装时,需空中移位,平面受扭曲变形而破坏,造成事故。

6.2 防治措施:

6.2.1由于网架是按使用阶段的荷载进行

设计的,设计中一般难以准确计入施工荷载,所以施工之前应按吊装时的吊点和预先考虑的最大提升高度差,验算网架整体安装所需要的刚度,并据此确定施工措施或修改设计。

6.2.2要严格控制网架提升高度,尽量做到同步提升。提升高差允许值(指相邻两拔杆间或相邻两吊点组的合力点间相对高差),可取吊点间距的1/400,且不大于100mm,或者验算而定

6.2.3采用拔杆安装时,应使卷扬机型号、钢丝绳型号以及起升速度相同,并且使吊点钢丝绳相通,以达到吊点间杆件受力一致,采取多机抬吊安装时,应使用起重机型号、起开速度相同,吊点间钢丝绳相通,以达到杆件受力一致。

6.2.4合理布置起重机械及拔杆,起重折减系数取0.75。

6.2.5缆风地锚必须经过计算,缆风主初拉应力控制到60%,施工过程中应设专人检查。

6.2.6网架安装过程中,桅杆顶端偏斜不超过1/1000(桅杆高)且不大于30mm。

7.钢网架屋面完成后的挠度值超过相应设计值的1.15倍

7.1质量问题:钢网架结构总拼完成后及屋面工程完成后的挠度值超过相应设计值的1.15倍。由于挠度值过大,从而会影响网架结构的承载力,减弱刚度和稳定性。

7.2防治措施:网架结构安装必须严格控制挠度值不大于相应设计值的1.15倍,一般应采取以下措施:

7.2.1严格控制网架零件加工精度和安装精度使不超过允许偏差值。

7.2.2网架拼装、安装应适当起拱,起拱值应不低于设计计算挠度值。

7.2.3对高跨比小、刚度差的网架安装时,应进行适当临时加固,以增强刚度,减少自重下挠。

7.2.4安装程序、方法必须严格按施工组织设计规定进行。

7.2.5采用高空散装法、分块分条安装法的支承架必须有足够的强度、刚度和稳定性,地基必须平整坚实,不能下沉。

7.2.6网架安装就位后应及时校正、固定,形成稳定的空间单元体系,末固定前不得拆除加固措施,不得随意松动或拆除已安装临时固定的杆件或节点。

7.2.7安装时应密切注意气象变化,按施工方案要求,及时落实抗风稳定措施,不得利用网架结构作起吊构件、设备、材料或悬挂物件之用。

7.2.8在网架安装时加强浇度测量检查监控,发现偏差过大,及时调整。

8.网架安装完成后表面不干净,有疤痕、泥沙和污垢等

8.1 质量问题:钢网架结构安装完成后,其节点及杆件表面不干净,有明显的疤痕、泥沙和污垢等;由于存在这些缺陷,表面涂刷防腐油漆后,易脱落,接缝未嵌填,水汽易侵入,从而导致杆件和螺纹锈蚀,影响杆件受力性能和耐火性。

8.2防治措施

钢网架零、部件加工出厂前一般先涂刷二度底膝,网架安装完成后再涂刷二度面漆。在网架安装过程中表面上出现的明显疤痕、泥沙和污垢以及底漆损伤、脱落锈蚀部位,应用钢丝刷、砂纸、电动砂轮等简易工具清除干净。螺栓球节点上所有接缝用油腻子填嵌严密,多余螺孔封口,然后冉涂刷两度面漆。

参考文献

[1] 中华人民共和国建设部主编.钢结构设计规范(gb50017-2003).北京.中国计划出版社,2002