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鋼結(jié)構(gòu)網(wǎng)架設(shè)計(jì)詳細(xì)介紹

發(fā)布時(shí)間:2021-01-07 瀏覽次數(shù):181

網(wǎng)架結(jié)構(gòu)具有自重輕、剛度大、抗震性能優(yōu)異、便于工廠化生產(chǎn)、安裝便利、能承受地基不均勻沉降等優(yōu)點(diǎn);網(wǎng)架結(jié)構(gòu)適應(yīng)性強(qiáng),適用于大中小各種跨度的建筑;網(wǎng)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(diǎn)或多點(diǎn)支承,還可以采用周邊支承與點(diǎn)支承混合支承。


網(wǎng)架結(jié)構(gòu)在我國(guó)廣泛應(yīng)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(yè)廠房車間屋蓋等工業(yè)建筑。細(xì)數(shù)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)一二三,本文基于鋼結(jié)構(gòu)的網(wǎng)架基本形式與選型,給入門初學(xué)者提供一些參考和幫助。



網(wǎng)架的選型應(yīng)該結(jié)合建筑的平面形狀、要求、荷載和跨度的大小、支承情況和經(jīng)濟(jì)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(wǎng)架


結(jié)構(gòu)特點(diǎn):平面內(nèi)為幾何可變。為增加其空間剛度并有效地傳遞水平荷載,應(yīng)沿網(wǎng)架支承周邊的上(下)弦平面內(nèi)設(shè)置附加斜桿。周邊支承接近正方形平面,受力均勻,桿件內(nèi)力差別不大。隨邊長(zhǎng)比加大,單向受力特征明顯,對(duì)于點(diǎn)支承網(wǎng)架,支承附近的桿件及主桁架跨中弦桿內(nèi)力大,其他部位內(nèi)力小。

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



2.雙向正交斜放網(wǎng)架


結(jié)構(gòu)特點(diǎn):由于網(wǎng)架為等高,故角部短桁架剛度較大,并對(duì)與它。垂直的長(zhǎng)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(wǎng)架為大。矩形平面時(shí),受力較均勻。網(wǎng)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(zhǎng)比小于1.5,各種跨度均可使用。



3.單向折線形網(wǎng)架

結(jié)構(gòu)特點(diǎn):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(tài)。為加強(qiáng)其空間剛度,應(yīng)在其周邊增設(shè)部分上弦桿件。


適用情況:矩形平面,周邊支承,邊長(zhǎng)比大于2。



4.三向網(wǎng)架


結(jié)構(gòu)特點(diǎn):基本單元為幾何不變。整個(gè)網(wǎng)架的空間剛度大于兩向網(wǎng)架。能均勻地把力傳至支承系統(tǒng),受力性能較好。桿件數(shù)和節(jié)點(diǎn)數(shù)多,節(jié)點(diǎn)構(gòu)造復(fù)雜(多一個(gè)節(jié)點(diǎn)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(guī)則網(wǎng)格,適合于大跨度工程。




二、四角錐體系




1.正放四角錐網(wǎng)架

結(jié)構(gòu)特點(diǎn):空間剛度比其他四角錐網(wǎng)架及兩向網(wǎng)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(wǎng)架,邊長(zhǎng)比小于1.5,大跨度工程。



2.正放抽空四角錐網(wǎng)架

結(jié)構(gòu)特點(diǎn):空間剛度較正放四角錐網(wǎng)架為小,下弦桿內(nèi)力增大。


適用情況:適用于平面形狀為矩形的周邊支承網(wǎng)架,邊長(zhǎng)比大于1.5。



3.棋盤形四角錐網(wǎng)架


結(jié)構(gòu)特點(diǎn):空間剛度較正放四角錐網(wǎng)架為小,下弦桿內(nèi)力增大。當(dāng)周邊布置成滿錐時(shí),剛度較好。這種網(wǎng)架受壓上弦桿短,受拉下弦桿長(zhǎng),能充分發(fā)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(wǎng)架,邊長(zhǎng)比大于1.5,中小跨度。



4.斜放四角錐網(wǎng)架


結(jié)構(gòu)特點(diǎn):空間剛度較正放四角錐網(wǎng)架為小。

適用情況:適用于平面形狀為矩形的周邊支承網(wǎng)架,邊長(zhǎng)比大于1.5。



5.星形四角錐網(wǎng)架

結(jié)構(gòu)特點(diǎn):其剛度較差,不如正放四角錐網(wǎng)架。其豎桿受壓,內(nèi)力等于上弦節(jié)點(diǎn)荷載。


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




三、三角錐體系




1.三角錐網(wǎng)架

結(jié)構(gòu)特點(diǎn):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(wǎng)架,邊長(zhǎng)比大于1.5,大跨度工程。



2.抽空三角錐網(wǎng)架

結(jié)構(gòu)特點(diǎn):下弦桿內(nèi)力增大且均勻性稍差,剛度較三角錐網(wǎng)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(wǎng)架,邊長(zhǎng)比大于1.5。



3.蜂窩形三角錐網(wǎng)架


結(jié)構(gòu)特點(diǎn):這種網(wǎng)架受壓上弦桿短,受拉下弦桿長(zhǎng),能充分發(fā)揮桿件截面的作用,受力合理,剛度較三角錐網(wǎng)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(wǎng)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(yàn)線→安裝平面網(wǎng)格→安裝立體網(wǎng)格→安裝上弦網(wǎng)整體提升→網(wǎng)架高空合攏→網(wǎng)架驗(yàn)收。一.放線、驗(yàn)線  1.柱頂放線與驗(yàn)線:標(biāo)出軸線與標(biāo)高,檢查柱頂位移,網(wǎng)架安裝單位對(duì)提供的網(wǎng)架支承點(diǎn)位置、尺寸、標(biāo)高經(jīng)復(fù)驗(yàn)無(wú)誤后才能正式安裝。  2.網(wǎng)架地面安裝環(huán)境應(yīng)找平放樣,網(wǎng)架球各支點(diǎn)應(yīng)放線,標(biāo)明位置與球號(hào)。 3.網(wǎng)架球各支點(diǎn)砌磚墩。墩材可以是鋼管支承點(diǎn),也可以是磚墩上加一小截圓管作為網(wǎng)架下弦球支座。 4.對(duì)各支點(diǎn)標(biāo)出標(biāo)高,如網(wǎng)架有起拱要求時(shí),應(yīng)在各支承點(diǎn)上反映出來(lái),用不同高度的支承鋼管來(lái)完成對(duì)網(wǎng)架的起拱要求。二.鋼網(wǎng)架平面安裝  1.放球:將己驗(yàn)收的焊接球,按規(guī)格、編號(hào)放入安裝節(jié)點(diǎn)內(nèi)同時(shí)應(yīng)將球調(diào)整好受力方向與位置。一般將球水平中心線的環(huán)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(guī)定的規(guī)格布置鋼管桿件放置桿件前,應(yīng)檢查桿件的規(guī)格、尺寸,以及坡口、焊縫間隙將桿件放置在二個(gè)球之間,調(diào)整間隙,點(diǎn)固?! ?.平面網(wǎng)架的拼裝應(yīng)從中心線開(kāi)始,逐步向四周展開(kāi),先組成封閉四方網(wǎng)格,控制好尺寸后,再拼四周網(wǎng)格,不斷擴(kuò)大。注意應(yīng)控制累積誤差,一般網(wǎng)格以負(fù)公差為宜?! ?.平面網(wǎng)架焊接,焊接前應(yīng)編制好焊接工藝和網(wǎng)接順序,防止平面網(wǎng)架變形?! ?.平面網(wǎng)架焊接應(yīng)按焊接工藝規(guī)定,從鋼管下側(cè)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(yīng)采用斜鋸齒形運(yùn)條手法進(jìn)行焊接,防止咬肉?! ?.焊接運(yùn)條到圓管上側(cè)中心線后,繼續(xù)向前焊20-30mm處收弧。  8.焊接完成半圓后,重新從鋼管下側(cè)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(xù)向前焊接,填滿弧坑,焊縫搭接平穩(wěn),以焊縫質(zhì)量。  三.網(wǎng)架主體組裝  1.檢查驗(yàn)收平面網(wǎng)架尺寸、軸線偏移情況,檢查無(wú)誤后,繼續(xù)組裝主體網(wǎng)架?! ?.將一球四桿的小拼單元(一球?yàn)樯舷仪?,四桿為網(wǎng)架斜腹桿)吊入平面網(wǎng)架上方。  3.小拼單元就位后,應(yīng)檢查網(wǎng)格尺寸,矢高,以及小拼單元的斜桿角度,對(duì)位置不正、角度不正的應(yīng)先矯正,矯正合格后才準(zhǔn)以安裝?! ?.安裝時(shí)發(fā)現(xiàn)小拼單元桿件長(zhǎng)度、角度不一致時(shí),應(yīng)將過(guò)長(zhǎng)桿件用切割機(jī)割去,然后重開(kāi)坡口,重新就位檢查?! ?.如果需用襯管的網(wǎng)架,應(yīng)在球上點(diǎn)焊好焊接襯管。但小拼單元暫勿與平面網(wǎng)架點(diǎn)焊,還需與上弦桿配合后才能ding位焊接。四.鋼網(wǎng)架上弦組裝與焊接  1.放入上弦平面網(wǎng)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(wǎng)架的橫向桿件,檢查上弦球橫向位置、尺寸是否正確?! ?.通過(guò)對(duì)立體小拼單元斜腹桿的適量調(diào)整,使上弦的縱向與橫向桿件與焊接球正確就位。對(duì)斜腹桿的調(diào)整方法是,既可以切割過(guò)長(zhǎng)桿件,也可以用倒鏈拉開(kāi)斜桿的角度,使桿件正確就位。上弦網(wǎng)格的正確尺寸?! ?.調(diào)整各部間隙,各部間隙基本合格后,再點(diǎn)焊上弦桿件?! ?.上弦桿件點(diǎn)固后,再點(diǎn)焊下弦球與斜桿的焊縫,使之連系牢固。  6.逐步檢查網(wǎng)格尺寸,逐步向前推進(jìn)。網(wǎng)架腹桿與網(wǎng)架上弦桿的安裝應(yīng)相互配合著進(jìn)行?! ?.網(wǎng)架地面安裝結(jié)束后,應(yīng)按安裝網(wǎng)架的條或塊的整體尺寸進(jìn)行驗(yàn)收。  8.待吊裝的網(wǎng)架必須待焊接工序完畢,焊縫外觀質(zhì)量,焊縫超聲波探傷報(bào)告合格后,才能起吊(提升)。五.網(wǎng)架整體吊裝(提升)  1.鋼網(wǎng)架整體吊裝前的驗(yàn)收,焊縫的驗(yàn)收,高空支座的驗(yàn)收。各項(xiàng)驗(yàn)收符合設(shè)計(jì)要求后,才能吊裝。  2.鋼網(wǎng)架整體吊裝前應(yīng)選擇好吊點(diǎn),吊繩應(yīng)系在下弦節(jié)點(diǎn)上,不準(zhǔn)吊在上弦球節(jié)點(diǎn)上。如果網(wǎng)架吊裝過(guò)程中剛度不夠,還應(yīng)采用辦法對(duì)被吊網(wǎng)架進(jìn)行加固。一般加固措施是加幾道腳手架鋼管臨時(shí)加固,但應(yīng)考慮這樣會(huì)增加吊裝重量,增加荷載?! ?.制訂吊裝(提升)方案,調(diào)試吊裝(提升)設(shè)備。對(duì)吊裝設(shè)備如把桿、纜風(fēng)卷?yè)P(yáng)機(jī)的檢查,對(duì)液壓油路的檢查,吊裝(提升)能平穩(wěn)、連續(xù)、各吊點(diǎn)同步?! ?.試吊(提升):正式吊裝前應(yīng)對(duì)網(wǎng)架進(jìn)行試提。試提過(guò)程是將卷?yè)P(yáng)機(jī)起動(dòng),調(diào)整各吊點(diǎn)同時(shí)逐步離地。試提一般在離地200-300mm之間。各支點(diǎn)全部撤除后暫時(shí)不動(dòng),觀察網(wǎng)架各部分受力情況。如有變形可以及時(shí)加固,同時(shí)還應(yīng)仔細(xì)檢查網(wǎng)架吊裝前沿方向是否有碰或掛的雜物或臨時(shí)腳手架,如有應(yīng)及時(shí)排除。同時(shí)還應(yīng)觀察吊裝設(shè)備的承載能力,應(yīng)盡量保持各吊點(diǎn)同步,防止傾斜?! ?.連續(xù)起吊:當(dāng)檢查妥當(dāng)后,應(yīng)該連續(xù)起吊,在保持網(wǎng)架平正不傾斜的前提下,應(yīng)該連續(xù)不斷地逐步起吊(提升)。爭(zhēng)取當(dāng)天完成到位,防止大風(fēng)天氣?! ?.逐步就位:網(wǎng)架起吊即將到位時(shí),應(yīng)逐步降低起吊(提升)速度,防止吊裝過(guò)位?!×?高空合攏  1.網(wǎng)架高空就位后,應(yīng)調(diào)整網(wǎng)架與支座的距離,為此應(yīng)在網(wǎng)架上方安裝幾組倒鏈供橫向調(diào)整使用。  2.檢查網(wǎng)架整體標(biāo)高,防止高低不勻,如實(shí)在難以排除,可由一邊標(biāo)高先行就位,調(diào)整橫向倒鏈,使較高合格一端先行就位?! ?.標(biāo)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(shí)修正尺寸,重開(kāi)坡口,但是修正桿件長(zhǎng)度不能太大,應(yīng)盡量保持原有尺寸。調(diào)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(diào)整的一側(cè)桿件應(yīng)逐步全部點(diǎn)固后,放松另一側(cè)倒鏈,繼續(xù)微調(diào)另一側(cè)網(wǎng)架的標(biāo)高??梢陨倭康钠鸬趸蛘呦陆?,控制標(biāo)高。注意此時(shí)的調(diào)整起吊或下降應(yīng)該是少量的,逐步地進(jìn)行,不能連續(xù)。邊調(diào)整,還應(yīng)觀察已就位點(diǎn)固一側(cè)網(wǎng)架的情況,防止開(kāi)焊?! ?.網(wǎng)架另一側(cè)標(biāo)高調(diào)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(diǎn)固。  6.網(wǎng)架四周桿件的插入點(diǎn)固。注意此時(shí)點(diǎn)焊塞桿,應(yīng) 有一定斜度,使網(wǎng)架中心略高于支座處。因此時(shí)網(wǎng)架受中心起吊的影響,一旦卸荷后會(huì)略有下降,為防變形,故應(yīng)提前提高3-5mm的余量?! ?.網(wǎng)架四周桿件合攏點(diǎn)固后,檢查網(wǎng)架各部尺寸,并按順序、按焊接工藝規(guī)定進(jìn)行焊接。七.網(wǎng)架驗(yàn)收  1.網(wǎng)架驗(yàn)收分二步進(jìn)行,di一步是網(wǎng)架仍在吊裝狀態(tài)的驗(yàn)收;第二步是網(wǎng)架獨(dú)立荷載,吊裝卸荷后的驗(yàn)收?! ?.檢查網(wǎng)架焊縫外觀質(zhì)量,應(yīng)達(dá)到設(shè)計(jì)要求與規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定?! ?.四邊塞桿,(即合攏時(shí)的焊接管),在焊接24h后的超聲波探傷報(bào)告,以及返修記錄?! ?.檢查網(wǎng)架支座的焊縫質(zhì)量?! ?.鋼網(wǎng)架吊裝設(shè)備卸荷。觀察網(wǎng)架的變形情況。網(wǎng)架吊裝部分的卸荷應(yīng)該緩慢、同步進(jìn)行,防止網(wǎng)架局部變形?! ?.將合攏用的各種倒鏈分頭拆除,恢復(fù)鋼網(wǎng)架自然狀態(tài)?! ?.檢查網(wǎng)架各支座受力情況;檢查網(wǎng)架的拱度或起拱度。  8.檢查網(wǎng)架的整體尺寸。 門式鋼架 管桁架 鋼結(jié)構(gòu)框架 門式鋼架 管桁架 鋼結(jié)構(gòu)框架 鋼結(jié)構(gòu)框架 網(wǎng)架 網(wǎng)架 鋼結(jié)構(gòu)框架