网架结构施工

网架结构施工探讨

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

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)

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。

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

1.5-3.0mm。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:

11.414

D D C

=+（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。