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        鋼結構網架設計詳細介紹

        發布時間:2021-01-07 瀏覽次數:79

        網架結構具有自重輕、剛度大、抗震性能優異、便于工廠化生產、安裝便利、能承受地基不均勻沉降等優點;網架結構適應性強,適用于大中小各種跨度的建筑;網架支承靈活,既可以采用四周周邊支承與三邊支承,也可以采用四點或多點支承,還可以采用周邊支承與點支承混合支承。


        網架結構在我國廣泛應用,既可以用于體育館、劇院、食堂、餐廳等公共建筑,也可用于工業廠房車間屋蓋等工業建筑。細數網架結構優點一二三,本文基于鋼結構的網架基本形式與選型,給入門初學者提供一些參考和幫助。



        網架的選型應該結合建筑的平面形狀、要求、荷載和跨度的大小、支承情況和經濟等因素綜合考慮。通常我們按跨度大小劃分為:60m跨度以上為大跨度;30m至60m為中跨度;30m以下為小跨度。




        一、平面桁架體系




        1.雙向正交正放網架


        結構特點:平面內為幾何可變。為增加其空間剛度并有效地傳遞水平荷載,應沿網架支承周邊的上(下)弦平面內設置附加斜桿。周邊支承接近正方形平面,受力均勻,桿件內力差別不大。隨邊長比加大,單向受力特征明顯,對于點支承網架,支承附近的桿件及主桁架跨中弦桿內力大,其他部位內力小。

        適用情況:矩形平面,周邊支承,邊長比小于1.5,各種跨度均可使用。



        2.雙向正交斜放網架


        結構特點:由于網架為等高,故角部短桁架剛度較大,并對與它。垂直的長桁架起一定的彈性支承作用,從而減少了桁架中部的彎矩。剛度較兩向正交正放網架為大。矩形平面時,受力較均勻。網架四角支座處有向上的拉力。

        適用情況:矩形平面,周邊支承,邊長比小于1.5,各種跨度均可使用。



        3.單向折線形網架

        結構特點:類似于立體桁架,但不需布置支撐體系。只有沿跨度方向上、下弦桿,呈單向受力狀態。為加強其空間剛度,應在其周邊增設部分上弦桿件。


        適用情況:矩形平面,周邊支承,邊長比大于2。



        4.三向網架


        結構特點:基本單元為幾何不變。整個網架的空間剛度大于兩向網架。能均勻地把力傳至支承系統,受力性能較好。桿件數和節點數多,節點構造復雜(多一個節點匯交13根桿件)。

        適用情況:適用于圓形或多邊形平面,周邊有規則網格,適合于大跨度工程。




        二、四角錐體系




        1.正放四角錐網架

        結構特點:空間剛度比其他四角錐網架及兩向網架為大。受力比較均勻。


        適用情況:適用于平面形狀為矩形的周邊支承網架,邊長比小于1.5,大跨度工程。



        2.正放抽空四角錐網架

        結構特點:空間剛度較正放四角錐網架為小,下弦桿內力增大。


        適用情況:適用于平面形狀為矩形的周邊支承網架,邊長比大于1.5。



        3.棋盤形四角錐網架


        結構特點:空間剛度較正放四角錐網架為小,下弦桿內力增大。當周邊布置成滿錐時,剛度較好。這種網架受壓上弦桿短,受拉下弦桿長,能充分發揮桿件截面的作用,受力合理。

        適用情況:適用于平面形狀為矩形的周邊支承網架,邊長比大于1.5,中小跨度。



        4.斜放四角錐網架


        結構特點:空間剛度較正放四角錐網架為小。

        適用情況:適用于平面形狀為矩形的周邊支承網架,邊長比大于1.5。



        5.星形四角錐網架

        結構特點:其剛度較差,不如正放四角錐網架。其豎桿受壓,內力等于上弦節點荷載。


        適用情況:適用于平面形狀為矩形的周邊支承網架,邊長比小于等于1.5,中小跨度。




        三、三角錐體系




        1.三角錐網架

        結構特點:基本單元為幾何不變體系,整體抗扭和抗彎剛度較好,受力比較均勻。


        適用情況:適用于平面形狀為圓形、多邊形的周邊支承網架,邊長比大于1.5,大跨度工程。



        2.抽空三角錐網架

        結構特點:下弦桿內力增大且均勻性稍差,剛度較三角錐網架差。


        適用情況:適用于平面形狀為圓形、六邊形的周邊支承網架,邊長比大于1.5。



        3.蜂窩形三角錐網架


        結構特點:這種網架受壓上弦桿短,受拉下弦桿長,能充分發揮桿件截面的作用,受力合理,剛度較三角錐網架差。


        適用情況:適用于平面形狀為圓形、六邊形的周邊支承網架,中小跨度。



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        焊接球地面安裝,高空合攏法施工工藝:放線、驗線→安裝平面網格→安裝立體網格→安裝上弦網整體提升→網架高空合攏→網架驗收。一.放線、驗線  1.柱頂放線與驗線:標出軸線與標高,檢查柱頂位移,網架安裝單位對提供的網架支承點位置、尺寸、標高經復驗無誤后才能正式安裝?! ?.網架地面安裝環境應找平放樣,網架球各支點應放線,標明位置與球號。 3.網架球各支點砌磚墩。墩材可以是鋼管支承點,也可以是磚墩上加一小截圓管作為網架下弦球支座。 4.對各支點標出標高,如網架有起拱要求時,應在各支承點上反映出來,用不同高度的支承鋼管來完成對網架的起拱要求。二.鋼網架平面安裝  1.放球:將己驗收的焊接球,按規格、編號放入安裝節點內同時應將球調整好受力方向與位置。一般將球水平中心線的環形焊縫置于赤道方向。有肋的一邊在下弦球的上半:  2.放置桿件:將備好的桿件,按規定的規格布置鋼管桿件放置桿件前,應檢查桿件的規格、尺寸,以及坡口、焊縫間隙將桿件放置在二個球之間,調整間隙,點固?! ?.平面網架的拼裝應從中心線開始,逐步向四周展開,先組成封閉四方網格,控制好尺寸后,再拼四周網格,不斷擴大。注意應控制累積誤差,一般網格以負公差為宜?! ?.平面網架焊接,焊接前應編制好焊接工藝和網接順序,防止平面網架變形?! ?.平面網架焊接應按焊接工藝規定,從鋼管下側中心線左邊20-30mm處引弧,向右焊接,逐步完成仰焊、主焊爬坡焊、平焊等焊接位置?! ?.球管焊接應采用斜鋸齒形運條手法進行焊接,防止咬肉?! ?.焊接運條到圓管上側中心線后,繼續向前焊20-30mm處收弧?! ?.焊接完成半圓后,重新從鋼管下側中心線右邊20-30mm處反向起弧,向左焊接,與上述工藝相同,到頂部中心線后繼續向前焊接,填滿弧坑,焊縫搭接平穩,以焊縫質量?! ∪?網架主體組裝  1.檢查驗收平面網架尺寸、軸線偏移情況,檢查無誤后,繼續組裝主體網架?! ?.將一球四桿的小拼單元(一球為上弦球,四桿為網架斜腹桿)吊入平面網架上方?! ?.小拼單元就位后,應檢查網格尺寸,矢高,以及小拼單元的斜桿角度,對位置不正、角度不正的應先矯正,矯正合格后才準以安裝?! ?.安裝時發現小拼單元桿件長度、角度不一致時,應將過長桿件用切割機割去,然后重開坡口,重新就位檢查?! ?.如果需用襯管的網架,應在球上點焊好焊接襯管。但小拼單元暫勿與平面網架點焊,還需與上弦桿配合后才能ding位焊接。四.鋼網架上弦組裝與焊接  1.放入上弦平面網架的縱向桿件,檢查上弦球縱向位置、尺寸是否正確?! ?.放入上弦平面網架的橫向桿件,檢查上弦球橫向位置、尺寸是否正確?! ?.通過對立體小拼單元斜腹桿的適量調整,使上弦的縱向與橫向桿件與焊接球正確就位。對斜腹桿的調整方法是,既可以切割過長桿件,也可以用倒鏈拉開斜桿的角度,使桿件正確就位。上弦網格的正確尺寸?! ?.調整各部間隙,各部間隙基本合格后,再點焊上弦桿件?! ?.上弦桿件點固后,再點焊下弦球與斜桿的焊縫,使之連系牢固?! ?.逐步檢查網格尺寸,逐步向前推進。網架腹桿與網架上弦桿的安裝應相互配合著進行?! ?.網架地面安裝結束后,應按安裝網架的條或塊的整體尺寸進行驗收?! ?.待吊裝的網架必須待焊接工序完畢,焊縫外觀質量,焊縫超聲波探傷報告合格后,才能起吊(提升)。五.網架整體吊裝(提升)  1.鋼網架整體吊裝前的驗收,焊縫的驗收,高空支座的驗收。各項驗收符合設計要求后,才能吊裝?! ?.鋼網架整體吊裝前應選擇好吊點,吊繩應系在下弦節點上,不準吊在上弦球節點上。如果網架吊裝過程中剛度不夠,還應采用辦法對被吊網架進行加固。一般加固措施是加幾道腳手架鋼管臨時加固,但應考慮這樣會增加吊裝重量,增加荷載?! ?.制訂吊裝(提升)方案,調試吊裝(提升)設備。對吊裝設備如把桿、纜風卷揚機的檢查,對液壓油路的檢查,吊裝(提升)能平穩、連續、各吊點同步?! ?.試吊(提升):正式吊裝前應對網架進行試提。試提過程是將卷揚機起動,調整各吊點同時逐步離地。試提一般在離地200-300mm之間。各支點全部撤除后暫時不動,觀察網架各部分受力情況。如有變形可以及時加固,同時還應仔細檢查網架吊裝前沿方向是否有碰或掛的雜物或臨時腳手架,如有應及時排除。同時還應觀察吊裝設備的承載能力,應盡量保持各吊點同步,防止傾斜?! ?.連續起吊:當檢查妥當后,應該連續起吊,在保持網架平正不傾斜的前提下,應該連續不斷地逐步起吊(提升)。爭取當天完成到位,防止大風天氣?! ?.逐步就位:網架起吊即將到位時,應逐步降低起吊(提升)速度,防止吊裝過位?!×?高空合攏  1.網架高空就位后,應調整網架與支座的距離,為此應在網架上方安裝幾組倒鏈供橫向調整使用?! ?.檢查網架整體標高,防止高低不勻,如實在難以排除,可由一邊標高先行就位,調整橫向倒鏈,使較高合格一端先行就位?! ?.標高與水平距離先合格一端,插入鋼管連接,連接 桿件可以隨時修正尺寸,重開坡口,但是修正桿件長度不能太大,應盡量保持原有尺寸。調整辦法是一邊拉緊倒鏈,另一邊放松倒鏈,使之距離逐步合適。 4.己調整的一側桿件應逐步全部點固后,放松另一側倒鏈,繼續微調另一側網架的標高??梢陨倭康钠鸬趸蛘呦陆?,控制標高。注意此時的調整起吊或下降應該是少量的,逐步地進行,不能連續。邊調整,還應觀察已就位點固一側網架的情況,防止開焊?! ?.網架另一側標高調整后,用倒鏈拉緊距離,初步檢查就位情況,基本正確后,插入塞桿,點固?! ?.網架四周桿件的插入點固。注意此時點焊塞桿,應 有一定斜度,使網架中心略高于支座處。因此時網架受中心起吊的影響,一旦卸荷后會略有下降,為防變形,故應提前提高3-5mm的余量?! ?.網架四周桿件合攏點固后,檢查網架各部尺寸,并按順序、按焊接工藝規定進行焊接。七.網架驗收  1.網架驗收分二步進行,di一步是網架仍在吊裝狀態的驗收;第二步是網架獨立荷載,吊裝卸荷后的驗收?! ?.檢查網架焊縫外觀質量,應達到設計要求與規范標準的規定?! ?.四邊塞桿,(即合攏時的焊接管),在焊接24h后的超聲波探傷報告,以及返修記錄?! ?.檢查網架支座的焊縫質量?! ?.鋼網架吊裝設備卸荷。觀察網架的變形情況。網架吊裝部分的卸荷應該緩慢、同步進行,防止網架局部變形?! ?.將合攏用的各種倒鏈分頭拆除,恢復鋼網架自然狀態?! ?.檢查網架各支座受力情況;檢查網架的拱度或起拱度?! ?.檢查網架的整體尺寸。 鋼結構框架 鋼結構框架 網架 網架 鋼結構加工 鋼結構加工 管桁架 鋼結構墊片加工 鋼結構加工 管桁架
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