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网架结构

发布时间:2023-06-07 作者:admin 来源:文学

网架结构

网架结构

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2023年2月22日发(作者:集成电路产业链)

网架结构施工探讨

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摘要

论文讨论了网架结构是大跨钢结构的主要结构形式,具有杆件受力合理,重量轻,

整体性和稳定性好,空间刚度大,抗震性能好,造型美观,造价低等优点.然而,网架结

构跨度较大,在荷载作用下为三向受力,呈空间作用,结构成形和受力分析都极为复杂,

对安装施工提出了很大要求,施工方案的选用必须经过慎重分析.本论文讨论了网架的

制作、拼装、安装等工艺,尤其对安装方法——分条分块安装法、高空滑移法、整体吊

装法、整体提升法、整体顶升法、折叠展开法等方法进行了详尽的阐述,通过对比、探

讨各施工方法的特点及对施工过程各主要工况进行了全过程分析.并联系具体工程进行

了讨论,对各施工方案进行对比,得出了最优方案,对类似工程有一定的借鉴作用。

关键词:1、网架结构2、安装施工3、施工方法4、分析

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目录

一、绪论…………………………………………………………1

二、网架的制作……………………………………………2

(一)准备工作……………………………………………………………2

(二)零部件加工…………………………………………………………2

三、网架的拼装……………………………………………4

四、网架的安装……………………………………………5

(一)高空散装法………………………………………5

(二)分条分块安装法…………………………………7

(三)高空滑移法………………………………………8

(四)整体吊装法………………………………………10

(五)整体提升法………………………………………12

(六)整体顶升法………………………………………13

(七)折叠展开法………………………………………14

五、工程实例…………………………………………………………15

六、结论………………………………………………………19

致谢………………………………………………………20

参考文献……………………………………………………21

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一、绪论

为了满足社会生活和居住环境的需要,人们需要更大的覆盖空间,如大型的集会场

所,体育馆,飞机库等,跨度要求很大,达到几百米或更大。而我们所熟知的平面结构

刚架,桁架,拱,梁等,由于其结构形式的限制,很难跨度大的空间。而解决这一难题

就需要空间结构。其中以空间结构中的网架结构应用最为广泛。

网架结构大多由钢杆件组成,具有多向受力的性能,空间刚度大,整体性强,并有良

好的抗震性能,制作安装方便。它具有以下一系列的优点:

结构组成灵活多样但又有高度的规律性,便于采用,并可适应各种建筑方面的要求.

网架结构的组成虽有一二十种之多,但每一种都十分规则,其布置极易掌握,这就大大方

便了设计工作者。网架高度内的空间可以用以设置管道等设施.网架结构外露或部分外

露,因其几何图形的规则,可以丰富建筑效果。网架结构亦可适应各种支承条件和各种

建筑平面形状,能够满足公共建筑和工业厂房的要求,因此乐于为设计工作者所采用.

节点连接简便可靠.近年来网架节点及其部件已逐步做到定型化、工厂化和商品化,

不仅简化了节点连接的制作与安装,而且保证了节点的受力性能,质量可靠。这对进一

步推动网架结构的应用起了积极作用。

分析计算成熟已采用计算机辅助设计。网架结构的杆件一般均为钢杆件,主要受轴

心力作用,对于这种杆件的设计在理论上已十分成熟;对于这种结构体系的分析计算,

由于计算结构力学的发展,也已十分可靠,因此我国目前已有多种计算网架结构的通用

程序和计算机辅助设计软件,并大大缩短了设计周期。

加工制作机械化程度高,并已全部工厂化。网架结构的杆件和节点比较单一而且定

型化,因此都可在工厂中成批生产,并采用机械加工.这样既保证了加工质量又缩短了制

作时间,明显优越于其他类型空间结构的加工制作.

用料经济,能用较少的材料跨越较大的跨度。网架结构是一种三向受力的结构体

系.空间交汇的杆件互为支撑,将受力杆件与支撑系统有机地结合起来,杆件又主要承

受轴力作用,因而用料经济,刚度较大,适合于跨度较大的情况。

适应建筑工业化和商业化的要求。目前我国已经编织有适用范围较广的焊接空心球

节点和螺栓球节点的网架定型设计,并有专业工厂生产.因此,可根据需要直接选购。

网架目前还存在下列问题:节点用钢量大,制作加工费用仍然比平面桁架高等。

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二、网架的制作

网架的制作均在工厂进行,一般将网架的杆件和节点编制各种加工零部件。制作分

为三部分。

(一)准备工作

1、根据网架设计图编制零部件加工图和数量;

2、制定零部件制作的工艺规程;

3、对进厂材料进行复查,如钢材的材性、规格等进行检查。

(二)零部件加工

根据网架的节点连接不同,零部件加工方法也不同,现分叙如下:

1、螺栓球节点

螺栓球节点网架的零部件主要有:杆件(包括锥头或封板,高强螺栓),钢球,套筒

等。

杆件由钢管、锥头(或封板),高强螺栓组成,杆件的制作工艺过程如下:采购

钢管→检验材质、规格→下料、倒坡口→与锥头(或封板)组装,组装时应将高强螺栓放

在钢管内→点焊→焊接→检验。

钢球由45号钢制成,其加工工艺流程如下:圆钢加热→锻造毛坯→正火处理→加工

定位螺纹孔(M20)及其平面一加工各螺纹孔及平面→打加工工号→打球号。

螺纹孔及其平面加工流程如下:铣平面→钻螺纹底孔→倒角→丝锥攻螺纹。螺纹孔

及其平面加工宜采用加工中心机床,其转角误差不得大于10’

锥头和封板加工工艺流程如下:锥头:钢材下料→胎模锻造毛坯→正火处理→机械

加工封板:钢板落料→正火处理→机械加工

套筒加工工艺流程如下:成品钢材下料→胎模锻造毛坯→正火处理→机械加工→

防腐处理高强螺栓由螺栓制造厂供应,入厂时应进行抽样检查.

2、焊接空心球节点

焊接空心球节点的零部件有:杆件和空心球。

杆件的加工工艺流程如下:钢管→下料→坡口加工.杆件的下料应预留焊接收缩量,

以减少网架拼装时的误差。影响焊接收缩量的因素很多,如焊缝厚度,焊接时电流强度、

气温、焊接方法等。应根据经验和现场加工情况,通过试验确定。一般每条焊缝放1。

3

5-3。0mm。若不设衬管时,为2-3mm.

空心球加工工艺流程如下:下料→加热→冲压→切边→对装→焊接→整形

下料坯料直径D1按下式(1-1)计算:

1

1.414DDC

(1-1)

式中D1——空心球中径

C——加工破口余量,取C=3mm.

3.零部件质量检验

网架的零部件都必须进行加工质量和几何尺寸检查,经检查后打上编号钢印。检验

按《网架结构工程质量检验评定标准》(JGJ78—91)标准进行,网架拼装前应检查零部件

数量和品种.

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三、网架的拼装

网架的拼装一般在现场进行。在出厂前对于螺栓球节点网架宜进行预拼装,以检查

零部件尺寸和偏差情况.

网架的拼装应根据施工安装方法不同,采用分条拼装、分块拼装或整体拼装。拼装

应在平整的刚性平台上进行。

对于焊接空心球节点的网架在拼装时,应正确选择拼装次序,以减少焊接变形和焊

接应力,根据国内多数工程经验,拼装焊接顺序应从中间向两边或四周发展,最好是由

中间向两边发展,因为网架在向前拼接时,两端及前边均可自由收缩;而且,在焊完一

条节间后,可检查一次尺寸和几何形状,以便由焊工在下一条定位焊时给予调整。网架

拼装中应避免形成封闭圈,在封闭圈中施焊,焊接应力将很大.

网架拼装时,一般先焊下弦,使下弦因收缩而向上拱起,然后焊腹杆和上弦杆。当

用散件总拼时(不用小拼单元),如果把所有杆件定位焊好,则在全面施工焊时将容易造

成已定位的焊缝被拉断。因为在这种情况下全面施工焊时焊缝将没有自由收缩边,类似

在封闭圈中进行焊接。其解决办法是减慢总的焊接施工速度.采取循环焊接法,即在A节

点上焊一条焊缝,然后转向B节点……,待A节点的焊缝冷却后,再转焊A节点的第二条焊

缝,这样操作,使工期拖长。

对于螺栓球节点的网架拼装时,一般也是下弦先拼,将下弦的标高和轴线校正后,全

部拧紧螺栓,起定位作用。开始连接腹杆时,螺栓不宜拧紧,但必须使其与下弦节点连

接的螺栓吃上劲,以避免周围螺栓都拧紧后,这个螺栓因可能偏歪而无法拧紧.连接上弦

时,开始不能拧紧。待安装几行后再拧紧。

在整个网架拼装完成后,必须进行一次全面检查,看螺栓是否拧紧。

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四、网架的安装

(一)高空散装法

高空散装法有全支架法和悬挑法两种,只要有一般的起重机械和扣件式钢管脚手架

即可进行安装,对设计施工无特殊要求,但脚手架用量大,高空作业多,工期较长,需占

建筑物场内用地,且技术上有一定难度.

1、确定合理的高空拼接顺序

当采用小拼单元或杆件直接在高空拼装时,其顺序应能保证拼装的精度,减少积累

误差。悬挑法施工时,应先拼成可承受自重的结构体系,然后逐步扩展。下面简介四种

典型网架结构的安装顺序。

平面呈矩形的周边支撑两向正交斜放网架:总的安装顺序由建筑物一端向另一端呈

三角形推进,安装两个三角形扩大到相交后,即按人字形前进,最后在另一端正中封闭

合拢。网片由屋脊向两边柱头安装。如图3-1所示。

图3-1周边支撑网架安装顺序

大箭头表示总的安装方向,小箭头表

网片安装顺序(以下同)

平面呈矩形的三边支撑两向正交斜放网架:总的安装顺序在纵向由建筑物一端向另

一端平行四边形推进,横向由三边框架内侧向大门方向逐条安装。这是考虑到网架三边

支撑的受力特性及安装过程中的积累误差和整体稳定性可在大门桁架与屋盖网架相接

处调整消除.最后将边网架标高与大门桁架标高调整一致后合拢。网片安装顺序可先沿

短跨方向按起重机作业半径划分为若干安装长条区,每长条区均由首轴线向末轴线依次

流水安装,如图3-2所示.每一网片安装后随即安装侧向网片,形成三角稳定区.

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大门方向

分条1

分条2

图3—2三边支撑网架安装顺序

平面呈方形由两向正交正放桁架和两向正交斜放拱、索桁架组成的周边支撑网架:

总的安装顺序先安装拱桁架,再安索桁架,在拱、索桁架已固定且形成能承受自重的结

构体系后,再对称安装周边四角三角区桁架。网片安装应先安装拱桁架中心网片,再安

装两侧网片,中心和两侧网片在长度方向均由两边支座向中间对称安装,积累误差在中

间合拢时调整;在拱桁架定位后,再安装索桁架,索桁架网片由中间向两端支座安装,积

累误差在支座调整。拱索桁架安装后再对称由中心顶角向底边安装三角区网架,积累误

差消除在周边支座,如图3-3所示.

图3-3拱索支撑网架安装顺序

1-拱桁架;2-索桁架;3-三角区网架

平面呈椭圆形悬挑式钢罩棚网架(用伸缩缝分割成若干区段的罩棚):总的安装顺序

是先在接近支撑柱部分,因与看台较接近仍用高空散装法在脚手架上完成;悬挑段与看

台较远,故现在地面拼成快体吊到高处通过拼装段与根部散装段组成完整网架。根部散

装顺序:径向杆件由支座向悬挑方向安装;环向杆件由中间向两侧对称安装.先安装支座

环向杆件,由支座向悬挑方向安装。悬挑部分网架须具有足够刚度,且几何不变。

2、拼装要求

严格控制基准轴线位置,标高及垂直偏差,如为折线型起拱,则可控制脊线标高,

如圆弧线起拱,应逐个节点进行测量。

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拼装支架要求:一是具有足够的强度和刚度,满足单肢及整体稳定要求;二是具有

稳定的沉降量,避免由于支架变形而影响网架拼装精度.

网架支座落位是指拼装完成后拆除支架上支撑点,使网架由临时支撑状态平稳过渡

到设计永久支座的过程.网架落位过程是使屋盖网架缓慢协同空间受力的过程,此间,

网架结构发生较大内力重分布,并逐渐过渡到设计状态,要遵循以下原则:

拆除临时支座是荷载转移过程,必须遵循“变形协调,卸载均衡”的原则.否则可

能造成临时支撑超载失稳或网架结构局部甚至整体受损。必须通过施工验算确保多种工

况要求。

通过放置在支架上的可调节点支撑装置(柱帽,千斤顶),多次循环微量下降来实现

荷载平衡转移,卸荷顺序为由中间向四周,中心对称进行。由于支架支撑点卸荷先后次

序不同,其轴力必然造成增减,应根据设计要求在关键部位放置检测装置.网架增设临

时支座相当于给网架增加节点荷载,临时支座分批逐步下降相当于支座的不均匀沉降,

都会引起结构内力变化和调整。对少量杆件可能超载的情况应局部加强,为防止个别支

撑点集中受力,应根据各支撑点结构自重挠度值,采用分区,分阶段按比例下降或用每步

不大于10mm的等步下降法拆除支撑点.

落位前须检查可调节支撑装置(千斤顶)的下降行程量是否符合该点挠度值要求,

计算时要考虑由于支架下沉引起行程增大的值。

(二)分条分块安装法

分条分块安装法,就是网架分成条状或块状单元,分别由起重机吊装至高空设计位

置就位,然后再拼装成整体的安装方法。所谓条状是指网架沿长跨方向分割成若干区段,

块状是指沿纵横方向分割的单元为矩形。分条或分块安装法由于大部分焊接,拼装工作

在地面进行,有利于提高工程质量,并可省去大部分拼装支架。分条吊装时正放类网架

一般在自重下能形成稳定体系,可不考虑加固,斜放类网架分条后需大量临时加固杆件,

不够经济;分块吊装时斜放类网架只需在单元周边加设临时杆件.

1、挠度控制

网架条状单元在吊装就位过程中的受力状态属平面结构体系,而网架结构是按空间

结构设计的,因而条状单元在总拼前的挠度要比网架形成整体后该处挠度大,故在总拼

前必须在合拢处用支撑顶起,调整挠度使之与整体网架挠度相符。若当设计已考虑到分

条吊装而加大了网架高度时,则安装时就不需调整挠度。

2、安装和施焊顺序

分条(块)安装和总拼顺序都应由中间向四周发展,因为单元有一端是可以自由收

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缩的,可调整累计误差

(三)高空滑移法

高空滑移法通过设置在网架端部或中部的局部拼装架(或利用已建结构物作为高空

拼装平台)和设在两侧或中间的通长通道,在地面拼成条状或块状单元,吊至拼装平台

上拼装成滑移单元;用牵引设备将网架滑移到设计位置。它可解决起重机械无法吊装到

位的困难,在网架施工期间土建作业可交错施工;拼装支架比高空散装法节省50%;且

占用建筑物周边场地少。

根据滑移过程方式的不同,可以分为下面两种:

单条滑移法(图3—4a)。逐条累积滑移法是指将待滑移单元-条—条的分别从拼装

台架的一端滑移到另一端就位安装,各条之间分别在高空再进行连接,即逐条滑移,逐

条连成整体。

逐条累积滑移法(图3-4b).是指先将一个单元滑移一段距离后(能空出第二单元的

拼装位置即可),再连接好第二条单元后,两段单元一起滑移一段距离(滑至空出第三

单元的拼装位置),在连接第三条单元,三段又一起滑移一段距离,如此循环操作直至

接上最后一条单元为止.

当结构的纵向尺寸较长时,也可以以上两种方式结合使用.如平面桁架采用滑移法,

由于单榀桁架稳定性差,可先采用累积滑移法,将若干榀桁架组成一个稳定性较好的滑

移单元,再一次滑移到设计位置。

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a)单条滑移法b)逐条累积滑移法

图3-4高空滑移法分类

按滑移法过程中移动对象的不同,可分为台架滑移法和结构主体滑移法。台架滑移

法是指在结构的拼装台架下安设滑轨,每次拼装完毕后,滑移至下一结构位置组拼,类

似于平台移动式脚手架.主体滑移是指拼装台架位置固定不动,每次主体结构拼装完毕

后,将拼装单元滑移至设计位置,再进行下一单元的组拼。

滑移法的相对优点:当结构采用倒三角形或倒梯形钢管格构式空间桁架时,这种平

面形式不适用提升法或顶升法施工,且空间桁架往往为曲线形式,给拼装带来一定困难;

对跨度大且纵向尺寸较长的结构,跨度大使得每榀桁架必须分段吊装,网架覆盖面积大

也使得整体吊装较为围难,纵向尺寸长要求投入的起重设备较多,吊装工作繁重,组织

工艺复杂;空间桁架的支座形式往往为伞形钢管支撑,在桁架未安装的情况下,伞形支

撑的安装定位不易施工,这样即使采用整体吊装法吊装结构,也无法直接搁置在支座上,

仍然需要搭设临时支撑;若全部结构采用分段吊装法,需在每榀桁架下分段处搭设支撑

胎架,材料占用较多,同样存在起重设备工作能力不足的问题.

当采用滑移法施工时,则可以克服以上缺点:无须大量拼装胎架,只需较少数量单

元的拼装胎架即可,节省材料费用;对起重设备性能要求相对较低,起重设备投入相对

较少,吊装工作程序简单;适合建筑物纵向长距离施工,施工顺序较为合理,不会引起

工期的拖延。

由此可见滑移法施工在进行此类建筑的施工时,具有比较明显的技术、经济优势。

挠度控制:当单条滑移时,施工挠度情况与分条安装法相同。当逐条积累滑移时,

滑移过程中仍然是两端自由搁置的立体桁架。如网架设计时未考虑分条滑移的特点,网

架高度设计得较小,滑移时的挠度将会超过形成整体后的挠度,处理方法是增加施工起

拱度,开口部分增设三层网架,在中间增设滑轨等。

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组合网架由于无上弦而是钢筋混凝土板,不容许在施工中产生一定挠度后再抬高等

反复变形,因此设计时应验算网架分条后挠度值,一般应适当加高,施工中不应进行抬

高调整。

台架滑移法也叫工作台整体滑移法,适用于柱支承、尺寸较大、刚度较好的网架或

桁架。

(四)整体吊装法

整体吊装法是指网架在地面总拼后,采用单根或多根拔杆、一台或多台起重机进行

吊装就位的施工方法。这种方法的特点是:网架地面总拼时可以就地与柱错位或在场外

进行。当就地与柱错位总拼时,网架起升后在空中需要平移或转动1~2m左右再下降就

位,因为柱是穿在网架的网格中的,因此凡与柱相连接的梁均应断开,在网架吊装完成

后在施工框架梁。当场地许可时,可在场外地面总拼网架,用起重机抬吊至建筑物上就

位,这时虽解决了室内结构拖延工期的问题,但起重机必须负重行驶较长距离。就地与

柱总拼适用于拔杆吊装,场外总拼适用于起重机吊装。

1、多根拔杆吊装的空中移位

网架空中移位(图3—5)是利用力的平衡与不平衡交换作用的原理完成的。当作用

在网架上的全部力在水平方向的合力等于零时,网架处于平衡状态,如水平方向合力不

为零,则网架朝大力所指方向移动。

网架提升时拔杆两侧卷扬机如完全同步起动,网架匀速上升,由于拔杆两侧滑轮组

夹角相等,则两侧钢丝绳受力相等,水平分力也相等,网架处于平衡状态。

当网架提升超过柱顶后,进行空中移位时,每根拔杆的同一侧滑轮组钢丝绳放松,

而另一侧滑轮组不动.此时放松一侧的钢丝绳因松弛而拉力减小,另一侧由于网架重力

而增大,因此水平分力不同,网架朝大力所指方向移动,直至水平力相等又处于平衡状

态。由于施工时滑轮是逐步缓慢的放松,则将出现多个瞬时平衡-不平衡-平衡组成的

使网架移动的连续过程,直至网架对准柱顶为止。

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提升阶段移位阶段就位阶段

T1=T2

T1>T2

T1>T2

图3-5网架空中移位

如拔杆布置在同一圆周上,且拔杆的起重平面垂至于网架半径(图3-6),这时使网

架产生运动的水平分力与拔杆起重平面相切,由于水平切向力作用,网架即产生绕圆心

旋转的运动.

图3—6网架空中旋转

2、同步控制

网架在提升过程中应尽量同步,即各拔杆以均匀一致的速度上升,减少起重设备及

网架结构不均匀受力.提升高差允许值(是指相邻两拔杆间或相邻两吊点组的合力点间

的相对高差)可取吊点间距离的1/400,且不宜大于100mm,或通过验算确定。当采用多

根拔杆或多台起重机吊装网架时,宜将额定负荷能力乘以折减系数0.75,当采用四台起

重机将吊点连通成两组或用三根拔杆吊装时,折减系数可适当放宽。

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(五)整体提升法

整体提升法与整体吊装法的根本区别在于:前者只能作垂直起升,不能水平移动或

转动,后者则可以。因此,整体提升法有两个特点:一是网架必须按高空安装位置在地

面就位拼装,即高空安装位置和地面拼装位置必须在同一投影面上;二是周边与柱或联

系梁相碰的杆件必须预留,待网架提升到位后再进行补装。大跨度网架整体提升法有三

种基本方法,即在拔杆上悬挂千斤顶提升网架;在结构上安装千斤顶提升网架;在结构

上安装升板机提升网架.目前,国内最大提升重量为6000t,如上海歌剧院屋盖工程。最

大提升跨度为90m。如上海虹桥机场机库屋盖,平面尺寸为150m×90m.

1、整体提升的分类:

整体提升法根据吊装内容和施工方法不同可分为下面三种:

提升网架法。网架在地面拼装完后,利用安装在柱子上的小型设备,将其整体提升

到设计标高以后,然后再下降、就位和固定。

升梁抬网法。将网架及支承网架的梁在地面先安装完后,在提升梁的同时,也提着

网架升至设计标高.

升网滑模法。网架在地面拼装完后,柱是用滑模施工。网架的提升是用柱内主筋在

支撑网架提升,施工时一面提升一面提升模板浇筑柱混凝土.

2、整体提升法优点

提升设备一般较小,利用小机群安装大网架,起重设备小,成本较低。

除用专用支架外,提升均利用结构柱,提升阶段网架支承情况与使用阶段相同,不

需考虑提升阶段而加固等措施,较整体吊装、高空滑移法经济。

由于提升设备能力较大,可将网架屋面板、防水层、天棚、采暖通风及电气设备等

全部在地面及最有利高度施工,减少高空作业量。

3、提升设备布置与负荷能力

采用整体提升法施工,首先要解决提升设备布置问题,设备布置原则是网架提升时

受力情况应尽量与网架使用时受力情况接近;每个提升设备所受荷载尽可能接近.

次要解决提升设备的使用负荷能力,应将额定负荷能力乘以折减系数,即

0

QkQ

(1—2)

式中Q——提升设备容许负荷值;

Q0——厂提升设备额定负荷仪;

k—-折减系数,对于穿心液压千斤顶k=0。5—0.6;对于电动螺杆升板机k

=0。7—0.8;对于钢索液压提升千斤顶可按支柱柱顶反力配置,单柱k=0.8,群柱k=O.7;

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其他设备通过试验确定。

4、网架提升的同步控制

网架提升过程中,各吊点间的同步差将影响升板机等提升设备和网架杆件的受力状

况。网架规程规定,当用升板机时,允许升差值为相邻提升点距离的1/400,且不大于

15mm;当用液压千斤顶时,为相邻提升点距离的1/250,且不大于25mm。刚度大的网架不

宜用千斤顶提升.由于各点提升差引起的内力值可通过计算求得。

5、柱的稳定问题

当网架采用整体提升法施工时,应使下部结构在网架提升时已形成稳定的框架体

系,否则应对独立柱进行稳定验算,如稳定性不够,可采取如下措施:

网架四角沿轴线方向每角拉两根缆风绳,减少柱的水平荷载。缆风绳应以抗7级风

设计,平时放松,风力超过5级时拉紧;

柱间设置两道水平支撑与设计中的柱间支撑联系,以减少柱的计算长度。

(六)整体顶升法

网架整体顶升法是把网架在设计位置的地面拼装成整体,然后用千斤顶将网架整体

顶升到设计标高.利用顶升法施工时,应尽可能将屋面结构(包括屋面板、天棚等)及通

风、电气设备在网架顶升前全部安装在网架上,以减少高空作业量.

1、支架的布置

可以利用结构柱作为顶升支架,也可另设专门支架或枕木垛垫高.

利用建筑物的承重柱作为顶升的支承结构时,一般应根据结构类型和施工条件,选

择四肢式钢柱、四肢式劲性钢筋混凝土柱,或采用预制钢筋混凝土柱块逐段接高的分段

钢筋混凝土柱。采用分段柱时.预制柱块间应联结牢固.接头强度宜为柱的稳定性验算

所需强度的15倍.

当网架支点很多或由于其他原因不宜利用承重柱作为顶升支承结构时,可在原有支

点处或其附近设置临时顶升支架。临时顶升支架的位置和数量的决定,应以尽量不改变

网架原有支承状态和受力性质为原则。

顶升法与提升法类似,但顶升法的千斤顶是安置在网架下面,而提升法的提升设备

是安置在网架上面,由此带来下列不同的特点:采用提升法时,只要提升设备安装垂直,

网架基本能保证较垂直上升;顶升法在顶升过程中如无导向措施,极易发生偏转;提升

法适用于周边支承网架安装,顶升法则适用于点支承网架。

2、顶升的同步控制及垂直上升

如各支点间产生升差会造成杆件内力和柱顶压力的变化。其影响程度与网架结构形

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式、顶升支点的间距、升差大小有关.网架刚度越大、顶升点越近、升差越大,则对杆件

内力影响越大.网架整体顶升时,各顶升点的允许升差值为各顶升支柱间距的1/1000,

且不大于30mm.控制升差更重要的意义是为了减少网架偏移。

3、柱的稳定

当利用结构柱作为顶升的支承结构时,应验算柱在施工过程中承受风力及垂直荷载

作用下的稳定性,并采取措施保证。例如:及时连接上柱间支撑、钢格构柱的缀板;当

为钢筋混凝土柱时,如沿柱高度有框架梁及联系梁时,应及时浇筑混凝土,网架应待柱的

联系结构施工完毕并达到要求强度后再继续顶升。

(七)折叠展开法

折叠展开法是特殊的整体提升或整体顶升法,也称为攀达穹顶法。攀达法严格来说

不是一种施工方法,而是一种合理地选择施工手法的结构体系。从结构中取走构件,几

何上就成为不静定机构。攀达法利用这一点是使结构成为可变的机构,使之可以折叠到

地面,结构的大部分安装工作在临近地面的水平面完成,然后利用整体提升和顶升工艺,

将该折叠的机构展开提升和顶升到预定高度,装上补缺杆件,使之成为完整、稳定的结

构。折叠展开法不仅可以大幅提高施工精度、作业安全性及作业效率,而且由于结构的

最终形状受到几何学的制约,安装的装配精度比较其他方法要高的多。

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五、工程实例

某机场货运站钢网架屋盖安装:建筑面积为101303m2,单层高度为21。85m,钢结构

总重约1850t,总体网架面积为72960m2,工期135天(不包括屋面系统等),工程质量

要求达到优良样板。

本工程的主要特点为网架形体较大,分块较多,节点构造复杂,制作加工、运输量

较大,工期较紧,工序较多,相对各个分部工程如消防工程、水电、弱电、通风、管线、

涂装等交叉流水施工配合要求较高。

安装方案:为了确保工程总体进度,要求钢网架在钢筋混凝土结构全部完成,经试

验和检验合格后才能开始安装。根据结构不同特点和现场施工条件,在经过多方案比较

的基础上,对不同结构采取了因地制宜的2种安装方案,详见下表4-1所示.

表4—1各种网架安装的特点

安装方法优点缺点

高空散装法

将小拼单元或散件(单

根杆件及单个节点)直接在

设计位置进行总拼,由于散

件在高空拼装无需用大型

起重设备,技术难度低,施

工安全可靠,网架就位变形

小,质量较易保证

须搭设满堂脚手

架,搭拆工程量大,并

占有其他工种的施工作

业面,工期不易保证,

费用较高

整体提升法或顶升法

地面拼装,脚手架搭拆

工程量较少

需要大量的同步提

升或顶升设备和技术,

还因提升时各提升或顶

升点受力和原网架不

同,需要对网架进行重

新受力分析,会导致网

架用钢量增加,另外由

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于提升置换、补缺等工

作,很难避免网架变形,

对质量有一定的影响

分块或分条安装法

地面拼装,脚手架搭拆

工程量较少

由起重设备将拼装

吊到设计位置就位搁置

后再整体安装.要大型

吊机,由于吊重能力与

吊机回转半径关联较

大,会增加用钢量.高空

连接拼装量大,较易导

致网架变形,影响质量

高空滑移法

由于高空滑移法中的

网架是架空作业,对建筑物

内施工影响不大,

网架安装与下部其他

施工可平行立体作业,加快

施工进度,无需大

型起重设备.网架高空

散装,安装就位简便,质量

容易保证

对地面有一定的平

整压实要求,需一定数

量滑移轨道系统

整体吊装法

整个网架拼装全部在

地面进行,容易保证施工质

由于整个网架的就

位全靠起重设备来实

现,所以要求设备的起

重能力较大,移动就位

也较难

安装方案比较:库区1、2、3、4、5区是本工程的核心部分,建筑面积约为52224m2,

搬运安装难度较大,而且影响到整个工程的进展。从以往网架安装的成熟经验来讲,主要

方法有:高空散装法;整体提升法;整体顶升法;分块或分条安装法;高空滑移法;整体

吊装法的。

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施工方案的确定:本工程根据工程特点和施工条件选用高空滑移法,理由如下:库

区和高架区网架高度变化较小,并有规律,适宜采用高空滑移安装;脚手架搭拆工作量

较小,工程成本低;占有较少施工作业面,对其他施工作业影响小;高空滑移法平台搭拆

较容易,对网架安装质量、工期、安全都有可靠保证.针对库区内4条马道标高相差过大,

采用高空滑移法比较不宜,马道区采用搭设固定工作平台进行网架高空散装法施工较为

合理。

网架的安装:施工准备,网架安装前首先进行标高、轴线的检查复核,应对土建单

位施工钢筋混凝土质量进行检验评定,网架安装测量应掌握支承柱标高、中心轴线位置

的准确数据;在预埋件埋设前,先在柱顶安装胎模以便于埋件位置的调整和固定定位,

用全站仪定位预埋板的中心高差和轴线位置,用水平仪定位预埋板的水平度,确保埋件

位置准确,使埋件不变形、不走位,精确度达到设计的要求。特别应对预埋螺栓用套模

进行复测,合格后方能进行埋设浇灌混凝土;高空滑移工作平台搭设

本工程库区、高架区以高空滑移工作平台为主,库区内马道部分以固定平台高空散

装法安装,具体搭设方法如下:在地面平整压实的基础上(压实密度80%左右)铺设枕木

板,然后在其上铺设轨道,轨道要平行、平整、坚实.在轨道上安装滚动滑轮系统和轨

道系统,然后在滑轮系统上搭设网架结构滑移工作平台.

滑移要确保平台坚实、稳定、可靠和安全。因此,对高空滑移工作平台必须进行设

计和计算,承载能力应达到2。5k/m2,高度为网架下弦球下300—500mm,平台与平台间距

600—800mm。台上满铺脚手片,下设安全网,平台所有临边区域应设1。2m的防护栏杆。

当各平台滑移到位后即用钢管和木板串连成一整体,加设剪刀撑,经验收合格后,方能

上吊物安装。

钢网架安装:钢网架按下弦→腹杆→上弦依次安装。下弦杆与球的组装按细化设

计安装图编号,垫好垫实下弦球的平面,把下弦杆件与球连接,并一次拧紧到位。腹杆

与上弦球的组装腹杆与上弦球应形成一个向下四角锥,腹杆与上弦球的连接必须一次

拧紧到位,腹杆与下弦球的连接不能一次拧紧到位,主要是为安装上弦杆留出适当的余

量,便于加快上弦杆安装。上弦杆的组装安装顺序由内向外,上弦杆隔壁球拧紧应与

腹杆和下弦球拧紧依次进行。钢网架成为整体后,逐个复检螺杆铰松紧程度和球、杆件

轴线位置的准确性。汇交在一个节点的各杆件先定位,然后将同一个节点上螺栓轮流分

次逐渐紧,互相调整,控制好网架挠度及几何尺寸,预防误差集中出现在某一杆件上。

再用油腻子将拧紧的螺栓连接缝填实,并刷防腐漆。钢网架安装检验合格后,才能进行

下道工序。

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安装质量的控制:对土建施工质量的控制要求零部件不损坏或丢弃.预埋板表面清

洁,不锈蚀,轴线、标高及几何尺寸等均达到设计要求和规范检验标准;对钢网架安装

质量的控制要求应根据《网架结构工程质量检验评定标准》JGJ78—91按保证项目、基

本项目和允许偏差项目加以严格控制。

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六、结论

经过了一段时间的学习和工作,我终于完成了《网架结构施工探讨》的论文。从开

始接到论文题目再到论文文章的完成,每走一步对我来说都是新的尝试与挑战,这也是

我在边学习边工作中完成的最大的项目。在这段时间里,我查看相关的资料和书籍。学

到了很多知识也有很多感受。对网架结构的特点:杆件受力合理,整体性和稳定性好,

空间刚度大,抗震性能好,造型美观等有了进一步的理解。对网架结构的安装施工的方

法、特点及施工过程各主要工况有了进一步的研究。

虽然我的论文作品不是很成熟,还有很多不足之处,但我认为自己已经基本完成了

其各项目的,不足之处相信我会在以后的学习和工作当中加以不断的完善。

这次做论文的经历也会使我终身受益,我感受到做论文是要真真正正用心去做的一

件事情,是真正的自己学习的过程和研究的过程,没有学习就不可能有研究的能力,没

有自己的研究,就不会有所突破,那也就不叫论文了。希望这次的经历能让我在以后学

习和工作中激励我继续进步,在这条专业道路上走的更远。

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参考文献

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