网架结构范文
时间：2023-04-06 04:39:19
导语：如何才能写好一篇网架结构，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。
篇1
目前我国的电力系统正在稳步向前发展，电网建设的规模也是越来越大，庞大的电网系统使得电网的结构日益复杂，从而也导致了电网系统的安全问题变得更加严重。为了保证我国电力系统的长足发展，必须高度重视电网的结构安全问题。而且从目前的形势来看，电力系统的经营和发展越来越与市场接轨，正在一点点向企业化的经营模式迈进，因而电力系统的投资成本也成为相关企业极为关注的一个问题，而如何在保证电力供应的质量的同时还能够降低成本则成为电力企业的关注重点。网架优化问题是十分繁琐和复杂的，其需要考虑的对象和研究的阶段都很多，而且在网架优化的过程中遇到的不确定因素也很多，需要相关的工作人员考虑全面。
1 输配网的网架结构要求
1.1 灵活性
提到输配网的网架结构，首先应想到的就是网架结构的具体构造的灵活性，这是一切优化改进的根本之所在。考虑到我国电力系统的现状，电网建设的规模越来越大，电网的结构也越来越复杂，因而当对网架进行优化处理时，首先需要考虑的就是构造的灵活性。此外，工业的生产、人民的生活都离不开电力的供应，这就更加要求电网的可靠程度要得到保障。与此同时，经济的发展也促进了我国城市的建设，城市的发展一旦加快，就会对电力系统有更高的要求，需要构建的输配网的网架也会更多，这也要求了输配网的网架必须具备灵活机动的特点。
1.2 经济性
此外，考虑到现在电力企业的企业性质和发展模式，网架在优化改良的时候必须把经济性的原则放在极为重要的位置上。因此，在建设网架时就需要选择性价比高的材料。
1.3 稳定性
对于网架的结构优化来说，有很多原则需要遵守。因为我国目前大力倡导可持续发展，所以在构建网架的时候，必须要保证网架的耐用性能和稳定性能。经济发展是国民发展的命脉，必须要高度重视，而电力系统则为促进经济的发展做出了巨大的贡献，更应该受到人们的关注。
1.4 承受能力
对于城市的电网来说，因为其承担了城市居民较大的负载，电力系统相对来说比较脆弱，所以必须要加强电网方面的建设，提高输配网的承受能力。考虑到城市的特殊性，电网的网架还必须具备较强的抗干扰能力。城市的电力系统如果一旦瘫痪，出现大范围的电力故障，不仅仅使居民的生活受到困扰，附近工厂的正常生产、企业公司的正常运行都会受到很大的影响，带来极为严重的经济损失。
2 输配网的网架优化
2.1 优化原则
输配网的发展和配置水平不仅决定了输配网整体适应性的高低，还决定了变电站的电网结构，所以，对输配网网架结构进行优化，一定要遵循相应的原则，在输配网网架结构优化过程中，应遵循的原则有三种，分别是：稳定性原则，适应性原则，以及可靠性原则。稳定性原则和适应性原则是前提和基础，而可靠性原则是另一种需要考虑的原则范围。
可靠性原则是指：当电力需求提高时，为了保证用户能够进行正常的作业、用电，在线路出现一系列的问题时能够保障应急线路快速的应对响应突况。稳定原则是指：当线路的负载增加时，运用合理的优化配置使得线路的电流分流增加，从而提高线路的使用率。适应性原则指的是：通过各个地区不同的供电需求设计和分配适宜的供电系统和供电发展模式，保证相应地区的输配网使用率达到较高水平，增强供电能力。
2.2 优化内容
对于输配网的优化内容主要包括以下三个方面，这三个方面分别是：对线路构成的分析，对主干线路长宽的分析，以及对相应的输配网网架的使用年限进行分析。对这三个优化内容进行分析，能够对不同区域的主干线路的使用率以及使用状况进行合理的分析，对供电线路的稳定性和输配网络的安全性能进行量化，促进企业对输配网的后续布局和优化，为企业提高线路的使用率，降低线路的安全隐患奠定了坚实的基础。
3 输配网的网架优化的实施
3.1 高压输电网的网架优化
根据电网所能承受的最大电压的不同，优化算法的实施方案也会有很大的差别。对于输电网来说，如果它能承受的电压比较高，那么优化算法的重点就要放在高低压的变电站之间的连接上。因为高压的输电网所用的变电站的数量比较少，所用的变电站的位置也相对比较固定，而且变电站的位置大多远离市中心，所以线路连接起来也比较容易。
3.2 中低压配电网的网架优化
对于中、低压配电网来说，其所用的变电站的位置大多在市区里面，线路的分布也会受到街道排列的影响，所以在实际的线路连接过程中会有很大的难度。这种类型的网架优化有它自己的独特性，具体特点如下：第一，中、低压的配电网网架的运行方式为开环，同时采用分阶段进行联络的方式；第二，配电网需要承载的负载较多，而且负载的分布相对不算集中；第三，变电站的位置大多在市区内部，线路规划会受到街道排列的影响。正是因为上述这些特点使得中低压配电网网架的优化明显不同与高压输电网。
4 结语
对于电力系统来说，输配网的网架结构属于极为重要的一个组成部分，而且平心而论，目前我国在输配网网架的结构优化方面的水平还不够高，只是初步应用了信息技术，还有很多的局限和不足，现阶段人工智能技术只是使数据的计算变得更加容易，但是对于算法的挑选还是需要人工设定，如何智能挑选算法也是今后需要进行研究的一个方向。除此之外，我国对输配网网架问题的重视程度不够，对输配网网架的研究力度也不够，这些都导致了我国网架优化的水平不高。因此，为了我国电力系统的整体发展，必须高度重视对网架优化问题的研究。
参考文献
[1]陈小飞.萧山10kV输电网网架结构与经济性、可靠性分析研究[D].浙江大学，2014.
[2]胡珊.屋顶网架结构健康监测系统的设计与研究[D].武汉理工大学，2013.
篇2
球形节点网架结构是指用球做节点，钢管做杆件的网架结构。
在很久很久以前，可能是因为球的加工比较难，高强螺栓也不是很普遍的时候，有过用节点板链接角钢等杆件的网架结构。后来出现这种结构，大家都觉得这东西比较好用，为了区别以前的那种结构，就把后来的这种叫做球节点网架。
（来源：文章屋网 ）
篇3
1.网架构件加工制作方法：
1.1螺栓球
原材料：45#圆钢棒料。
检验方法：外观检查，检查出厂合格证和试验报告。
毛坯锻造：圆钢棒料锯床 下料 炉 加热 胎模、空气、锤 锻打成形（球状）。
检验方法：用10倍放大镜100%检查钢球有无过烧、裂纹缺陷。用卡钳、游标卡尺检查球坯直径―D≤.120时允许偏差D；D>120时允许偏差D，球的圆度≤120时，允许偏差值1.5MM，D>120时允许偏差值2.5MM。工艺过程方法：球坯 车床 打工艺孔 车床专用夹具 分度车削螺孔端面 车床专用夹具 钻孔 车床专用夹具 攻螺纹 车床专用夹具 螺孔倒角――检查――至整个球孔加工完――检测。
检验方法：
①用标准螺纹规检测螺纹的精度6H级，数量：每种规格抽查5%，且不少于5只。
②用游标卡尺，测量螺孔端面与球心距离，偏差值在±0.2MM范围内。
③用高度尺测量用一轴线上两螺孔端面的平行度，偏差值≤0.3MM。
④用万能角度尺测量相邻两螺孔线间弧度偏差在±30范围内。
⑤用百分表测量螺孔端面与轴线的垂直度，偏差值在≤0.5%螺孔端面半径。
钢球试验――螺孔抗拉强度检验。
取受力最不利的同规格的螺栓球600只为一批，每批随机抽样3个钢球；在拉力试验机上进行抗拉试验，至钢球螺纹被剪断时的承载力值作为螺纹的抗拉强度。
本工程以计算机模拟理论为依据和指导，制定了详细的拼装方案。根据工程结构特点和施工现场平面布置情况，在地面搭设脚手架工作平台，在脚手架上平铺木板，然后在脚手架工作平台上组拼网架，网架的拼装采用空中散装法进行施工。根据网架结构的实际情况和左右对称的特点，为了减小网架在拼装工程中的误差积累，整体网架的组拼应从起步单元7轴、8轴之间开始，先组拼起步单元的纵横轴，随时校正尺寸，在认为起步单元网架无误后方可从中心向两侧展开。拼装过程中由扒杆将杆件吊装到位，在设计位置进行拼装栓接。 首先将原地面进行地基处理，确认能够满足承载力要求后再搭设脚手架施工平台，顶面采用1cm厚木板平铺，平台平面尺寸应大于网架1m左右，施工平台顶面标高应低于下层网架标高300mm。直接将单根杆件、单个节点拼装成网架，在拼装过程中每个节点的位置都应测量复核。起步单元的网架安装完成后，立即进行自检，保证所有节点处的螺栓紧固到位。进行定位电焊（每个支座处焊接3点），以保证网架在后面的安装过程中不产生位移。然后分别以起步单元为中心向两个方向同时拼装。 起步单元以外的网架采用空中散装法进行拼装， 首先拼装小单元，然后再总拼成网架，拼装时把网架根据实际情况合理地分割成小单元体，最后形成整个网架。首先选择1个上弦三角锥，用1根上弦水平杆、3根腹杆和1个上弦球拼出1个符合设计要求的单元锥体（见图2）。拼装时应将单元锥体节点球处的所有螺栓全部拧到位。拼完此锥体后应进行校正，下弦矩形对角线误差不应超过1mm，符合上述规定即为合格，可以进行下一步施工。
（4）网架的整体拼装
拼完单元锥体之后即可进行整体网架的组拼。首先按照设计要求安装下弦节点，再安装水平杆件，调整无误后拧紧螺栓。安装下弦节点球时，为了防止网架下垂，应先在下弦节点球处搭设临时支撑架，对于有起拱的位置其临时支撑架顶面应符合设计标高要求。安装完下弦杆件即可安装上弦杆件，利用已经拼装好的单元锥体进行拼装，最后再安装斜杆，经调整无误后拧紧螺栓，这样就拼出一个完整的整体单元了。之后以此类推，拼出整体网架。拼装过程中应随时校正尺寸，确认符合设计要求后方可进行下一整体单元的安装。
网架拼装施工工艺流程如图3所示。
3.质量施工措施
严格按设计图纸和国家规范组织施工和质量检查，确保工程质量。构件加工实行“三检制”即个人自检测（初检）、车间中检、质检部终检。每一构件，用表格形式记录每道工序的加工操作者、检验者和质量情况。材料进厂必须有质保书，进厂后按规范进行抽检，检查钢材的化学成份和力学性能，必须符合规范和设计要求。网架杆件、锥头、封板、套筒、高强螺栓、紧定螺钉、支座均严格按照设计图纸要求制作。在制作全过程中，切实遵循经检验不合格的毛坯件及材料不投产，不合格的半成品不转工序，不合格的零件不拼装焊接。钢管开料及上述零件制作完成后，均应经质检部门检验，确认符合图纸要求方可拼装点焊。 拼装点焊杆件在专门拼装台上进行，钢管与封板（锥头）间的焊缝间隙两端均匀、尺寸保证、预留相应焊缝收缩量，确保杆件施焊后的长度。杆件焊接后，用超声波或磁粉探伤，检测焊缝质量。 螺栓球在制作过程中，从材料的化学成份及机械性能均应符合钢号的要求，毛坯应无裂纹，不圆度应在规定范围内，方能上专用机床上加工，并精确分度、切削平面、钻孔、攻丝。一个球完工后操作者应按图纸要求对照检查，打上钢印、编号并经质检部门检验认可后方可投入使用。网架杆件焊接后打上焊工代号钢印，责任落实到人。焊工经过国家有关部门考核合格方可上岗施焊。节点进行拉力破坏性综合试验，检查高强螺栓的抗拉极限承载力，杆件及焊缝强度、锥头底板（或封板）的抗剪强度。所有构件表面除锈后，才涂上除腐涂料。各零部件在安装前，按图纸进行复查，装配后用加力扳手检查网架螺栓的拧紧度，边组装边检查网架的标高。网架安装好，必须检查焊接部位是否可靠，用油灰堵上多余的球孔。
篇4
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：
篇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.
篇6
关键字：网架结构 管理 质量安装
Abstract: a lot of the advantages of network structure, application of a wide range of network structure also has disadvantages, if mismanagement in the construction of the grid structure, grid structure may appear serious quality problems. Therefore, we must strengthen the management of the construction of the grid structure. This thesis Springs Sports Center of Haidian District, Beijing, for example, discussed the construction management of the grid st Ructure
Keywords: grid structure management quality installation
中文分类号：TU391文献标识码：A
一、前言
近些年来，网架结构广泛应用机库、候车厅、会议室、食堂、影剧院等大型建筑的屋盖结构。网架结构具有外形美观、稳定性强、自身质量轻、工业化程度高等优点。但是，网架结构也有缺点，缺点是：制作安装十分复杂，汇交节点上杠件的数量太多。因此，如何在施工过程中保证杠件的质量是工程的最难点，下面笔者就以北京市海淀区的温泉体育中心为例和大家探讨一下这个问题。
二、工程简介
该工程位于海淀区温泉镇中心，工程概况如下：
工程鸟瞰图如下：
工程正视图如下：
三、对网架结构质量的管理
（一）考察专业分包单位：
北京海淀温泉体育中心的施工单位是北京六建，分包单位是涿州蓝天网架公司。项目的监理部门要求总包单位组织建设单位、监理单位实地考察生产单位。如果厂家的生产能力、技术水平能够满足本工程对质量的要求，那么就同意签订分包合同，将工程进行分包。
（二）对原材料的质量进行严格控制：
第一、按ISO9001的所有关于质量的文件的要求，全过程控制、监理工程项目所用的机械设备、半成品、原材料。对从送样报批到工程使用的所有环节的质量进行严格把关，每项责任都要具体落实到人，要保证物资供应的及时性、准确性，确保所有物资都要应用于生产。
第二、按图纸的要求检查材料的尺寸大小和质量高低，焊缝的质量也要进行严格检查，不合格的一律重新进行加工。
第三、在加工钢结构时，为了防止出现质量隐患，项目监理部要按排一名钢结构工程师对钢结构定期进行检查，以保证工程的质量。
四、对网架结构安装的管理
如何保证网架结构安装的正确性以及质量，笔者以为应从以下几个方面进行
管理：
对比设计图纸，认真测量主体结构的所有连接点，测出误差。然
后修凿突出的部分，用原预埋件接出凹进去的部分。最终确保所有连节点的尺寸都是准确的，为准确定位支座以及顺利施工创造有利的条件。验收球和网架杠件，对杠件的防腐处理、焊接质量、加工精度和规格以及尺寸进行认真复核。对杠件的质量保证资料包括探伤和实验等资料也都要进行认真复核。特别重要的构件最好到车间去检查。
网架的安装顺序可以是从中间到两边也可以从一边到另一边。北京温泉体育中心的安装方式是高空悬挑散装。对工程流程进行检查，工程流程是：先放线，然后验线，然后安装下弦的平面网格，然后安装上弦的网格，然后安装下弦的三角空格，然后进行紧固和调整，最后对支座进行焊接、验收。安装下弦的平面空格时要注意：
第一跨间支座安装完毕后，用水准仪检查中心线和准柱顶轴线，如果有误差要马上进行修正。
第一跨间下弦的杠和球，要组成一个纵向的网格。
检查临时支点，确保下弦球之间的平行。
检查下弦球、一球二腹杠、第一跨间的上弦球和腹杠。
在安装第一跨间上弦杠时，由于拧入深度会影响到网架的下挠度，因此要注意检查尺寸。
检查网架和网格的尺寸，网架的纵向尺寸要特别注意，要进行重点检查。如果有误差，可以通过控制临时支点来进行修改。
检查上弦网格时要注意：
在网架安装到第二单元时，要开始用连续安装的方法进行组装。
认真检查丝扣，清理螺扣和螺孔，然后再拧入。
安装下弦三角空格时要注意：
安装下弦杆与球时，最好用一杠一球的形式。
安装三角锥网格时，要注意临时支点的受力。
倒三角锥网格安装完毕后，要马上就行正三角锥网格的安装。
安装横向的下弦杆时，杆与球要构成一个封闭的四方形。
网架杆件调整时要注意：
安装网架时，要随时注意检查安装质量。尤其要检查下弦网格的对角线和尺寸大小，上弦网格的对角线和尺寸大小也是不容忽视的。如果网架的纵向、横向长度有问题，网架的矢高不准确，要遭临时点拆除前进行调整。
如果网架的整体挠度有问题，可利用上弦尺寸来进行调整。
网架在安装时，要经常检查各个临时支点，如果有下沉情况，应立即加固，防止下坠现象的出现。
参考文献：[1] 郭红兵. 浅谈网架结构工程的施工监理[J].质量管理，2011,29（07）.
[2] 高磊，乔冠峰. 浅谈网架结构工程的监理[J].山西建筑，2009，35（18）.
篇7
【关键词】工业厂房 ，网架， 吊点荷载， 不利布置 ，满应力设计 ，用钢量
【 abstract 】 current network structure in industrial plants across widely used, industrial workshop load distribution generally is very complex, and for this high time for the static structure, load arrangement of the change pole pieces of the internal force distribution of weight, to stem a practical stress influence is very big. This article through the examples, this paper discusses the network load of adverse decorate consider the necessity and design method.
【 key words 】 industrial workshop, rack, hoisting load, adverse to decorate, full stress design, steel quantity
中图分类号：F4文献标识码：A 文章编号：
一、前言
网架结构是指按一定规律布置的杆件通过节点连接而形成的平板型或微曲面型空间杆系结构。由于网架结构存在设计、加工安装周期短，容许荷载大，用钢量较小等优势，尤其是能满足大空间、大跨度的工艺要求，因而近年来在工业厂房，特别是机械工业厂房中应用越来越广泛。而由于在设计网架结构时工艺荷载详细的吊挂情况往往不能确定，再加上考虑厂房生产线改造等因素，工艺专业在提荷载资料时一般根据实际布置情况分区提供满布的荷载，但在实际使用中只有部分节点是有荷载的。这些不确定性造成网架在设计时与使用时的荷载情况有一定的差异。如果不能充分考虑这个因素，即使在使用时任何一个吊点的荷载都不超过设计时的荷载限值，也可能会存在一些安全上的隐患，应引起设计人员的重视。
二、荷载各布置工况分析
取一典型网架，主要设计条件如下：
结构形式：双层正放四角锥网架，下弦支撑，主要采用螺栓球
控制指标：Q235圆钢管（无缝管），应力控制在215*0.9=193.5mPa。压杆容许长细比180，拉杆容许长细比200
平面尺寸：120mX120m，柱距24mX24m，网格尺寸4mX4m，矢高2.0m，杆件总数7676，节点总数1981
荷载情况:
上弦恒载：0.3kN/m2 （施加为上弦恒载）
上弦活载：0.5kN/m2 （施加为上弦活载1）
下弦活载(工艺吊挂)：40kN/吊点 （施加为下弦活载1）
验算软件：笔者编制的AMDE网架设计软件
1、 满布活荷载下的满应力配杆设计。
采用如下荷载组合：
第1组荷载组合: 1.35*恒载
第2组荷载组合: 1.20*恒载+1.40*活载1
在上述荷载条件下进行满应力设计结果如下(本文中所有用钢量数据均为仅考虑杆件中到中长度的净重，不含节点球、螺栓、锥头、套筒等配件重量)：
杆件总重: 325.5424(吨)，折合用钢量：22.6071（kg/m2）
超应力杆件数: 0, 超长细比杆件数: 0
第 5697 号杆件 截面型号: Φ114X4, 最大拉应力比: 0.9991
第 6612 号杆件 截面型号: Φ88.5X4, 最大压应力比: 0.9913
第 1605 号杆件 截面型号: Φ219X16, 最大轴力: 1542.6763kN
第 6170 号杆件 截面型号: Φ219X16, 最小轴力: -1679.1245kN
2、上下弦分别满布活荷载下的验算
增加两组活载，分别是活载2(只考虑上弦活载)和活载3（只考虑下弦活载），相当于考虑同时减小上弦活载或下弦活载。采用如下荷载组合：
第1组荷载组合: 1.35*恒载
第2组荷载组合: 1.20*恒载+1.40*活载1
第3组荷载组合: 1.20*恒载+1.40*活载2
第4组荷载组合: 1.20*恒载+1.40*活载3
在上述荷载条件下再用上次满应力配杆设计的结果进行验算结果如下：
杆件总重: 325.5424(吨)
超应力杆件数: 0, 超长细比杆件数: 32
第 5697 号杆件 截面型号: Φ114X4, 最大拉应力比: 0.9991
第 6612 号杆件 截面型号: Φ88.5X4, 最大压应力比: 0.9913
从上可知，当按满布荷载满应力配杆后，如果同时减小上弦或下弦活载，不会出现超应力杆件，但出现了32根超长细比杆件。造成超长细比的原因应为杆件受力状态改变（受拉杆变为受压杆）。查看这些超长细比杆件可发现造成拉压变号并超长细比的这些杆件其压应力均很低（压应力比均在0.05以下）。故可认为若同时减小上弦活载或下弦活载，不会影响网架的安全。
3、分区格满布活荷载下的分析验算
以柱位划分区格，再增加六组活载，分别是活载4(下弦棋盘布置A)，活载5（下弦棋盘布置B），活载6(下弦水平隔跨布置A)，活载7（下弦水平隔跨布置B），活载8(下弦竖向隔跨布置A)，活载9（下弦竖向隔跨布置B），相当于局部整区格活载同时减小的情况。采用如下荷载组合：
第1组荷载组合: 1.35*恒载
第2组荷载组合: 1.20*恒载+1.40*活载1
第3组荷载组合: 1.20*恒载+1.40*活载2
……
第10组荷载组合: 1.20*恒载+1.40*活载9
在上述荷载条件下再用上次满应力配杆设计的结果进行验算结果如下：
杆件总重: 325.5424(吨)
超应力杆件数: 3540, 超长细比杆件数: 840
第 7635 号杆件 截面型号: Φ60X3, 最大拉应力比: 3.0464> 1.0, 不满足要求
第 4954 号杆件 截面型号: Φ60X3, 最大压应力比: 12.1235> 1.0, 不满足要求
从上可知，当按满布荷载满应力配杆后，如果按一定规律较小整区格的下弦活载，则会有大量的杆件超应力（本例中超应力杆件约占到了总杆件数的46%）。且应力最大的杆件应力比高达12.12。所以如果按满布荷载进行满应力配杆设计，在实际使用的荷载情况下是存在一定的安全隐患的。
如按该10组荷载组合进行满应力配杆设计，则计算结果如下：
杆件总重: 415.9351(吨) ，折合用钢量：28.8844（kg/m2）
超应力杆件数: 0, 超长细比杆件数: 0
第 5646 号杆件 截面型号: Φ88.5X4, 最大拉应力比: 0.9972≤ 1.0, 满足要求
第 3661 号杆件 截面型号: Φ88.5X4, 最大压应力比: 0.9989≤ 1.0, 满足要求
可知在这种情况下进行满应力配杆设计，则杆件用钢量约增加了27.8%。
4、活荷载最不利布置下的分析验算
那么上述10组荷载组合是否可以包络最不利的荷载分布状态呢？可以随机删除几个下弦节点活载（本例中在活载1中随机删除了3个节点活载），验算结果如下：
杆件总重: 415.9351(吨)
超应力杆件数: 2, 超长细比杆件数: 0
第 2032 号杆件 截面型号: Φ88.5X4, 最大拉应力比: 0.9996≤ 1.0, 满足要求
第 2441 号杆件 截面型号: Φ60X3, 最大压应力比: 1.1927> 1.0, 不满足要求
可见在这10组荷载组合情况下满应力配杆并不能保证在任意的活载分布状态下的安全。
为了找出这种荷载组合情况与完全考虑活荷载不利布置的差距，笔者在软件中增加了完全考虑荷载不利布置的功能（原理是把每一个要考虑不利布置的荷载作为一组荷载进行有限元分析得到每个单独荷载作用下的杆件内力，再把杆件内力按同号叠加的方式组合得到各杆件的内力包络值），再分别进行验算、分析。
先验算满布荷载下满应力配杆的结果：
杆件总重: 325.5424(吨)
超应力杆件数: 7060, 超长细比杆件数: 976
第 7635 号杆件 截面型号: Φ60X3, 最大拉应力比: 3.2895> 1.0, 不满足要求
第 4954 号杆件 截面型号: Φ60X3, 最大压应力比: 13.5453> 1.0, 不满足要求
此时超应力杆件占总杆件数的92%，最大应力比达到了13.55。
再验算分区格满布活载下的满应力配杆结果：
杆件总重: 415.9351(吨)
超应力杆件数: 5100, 超长细比杆件数: 0
第 7480 号杆件 截面型号: Φ60X3, 最大拉应力比: 1.6340> 1.0, 不满足要求
第 3037 号杆件 截面型号: Φ60X3, 最大压应力比: 4.5793> 1.0, 不满足要求
此时超应力杆件占总杆件数的66%，最大应力比达到了4.58。
若按完全考虑活载不利布置进行满应力配杆设计，则设计结果如下：
杆件总重: 517.1178(吨) ，折合用钢量：35.911（kg/m2）
超应力杆件数: 0, 超长细比杆件数: 0
第 1626 号杆件 截面型号: Φ140X4, 最大拉应力比: 0.9952≤ 1.0, 满足要求
第 1253 号杆件 截面型号: Φ114X4, 最大压应力比: 0.9979≤ 1.0, 满足要求
此时用钢量相对于不考虑活载不利布置时的结果增加了58.8%。相对于分区格满布时的结果增加了24.3%。
三、总结
当对网架荷载考虑不利布置时，荷载布置的变化引起杆件内力的重分布，对杆件的实际受力影响是很大的，根据考虑程度的不同，对最终网架用钢量的影响也是很大的。按常规分析手段,利用网架设计行业常见的分析设计软件，可以做到考虑分区格满布荷载来考虑活荷载的不利布置，这种情况下网架用钢量相较于不考虑不利布置的情况，用钢量约增加20~30%。但这个结果并不能完全考虑荷载的最不利分布情况。如要完全考虑荷载最不利分布情况，需借助于专业的程序来完成，在这种情况下用钢量约增加50~60%。
但在实际的工程设计中，虽然大部分的工业厂房项目都是没有考虑活荷载不利布置的，也很少有因为荷载布置原因造成工程事故的案例。分析其原因可能如下：
1、根据工业厂房悬挂荷载分布的特点，实际使用中荷载加载率很低，或加载值远小于设计值；
2、实际使用中没有出现最不利或较为不利的荷载分布情况。
3、结构设计中应有的安全富余。如荷载的分项系数，材料强度设计值与极限承载力的差值等。
4、由于网架是一种高次超静定的结构，部分杆件屈服后刚度变化引起了内力的重分布。
笔者认为基于以上前三条原因产生的结构安全度实际上是不可靠的，若在未来的某个时间点工艺布置调整，达到了设计荷载或出现了荷载的不利布置情况，像文中提到的应力比10倍以上的杆件肯定是不安全的。从安全经济的角度出发，对网架结构进行整体弹塑性分析，考虑部分杆件屈服后刚度变化引起的内力的重分布，是降低用钢量的一个手段，但限于当前的分析手段，无法进一步的在考虑活荷载不利布置的情况下进行材料非线性的分析及满应力设计。
参考文献
[1] 李星荣 魏才昂等《钢结构连接节点设计手册》中国建筑工业出版社；2005.4第二版
[2] 沈祖炎 严惠等《空间网架结构》贵州人民出版社；1987.10
篇8
关键词：钢网架工程；工程质量事故；工程实例；工程技术
中图分类号：TU712 文献标识码：A 文章编号：1009－2374(2009)12－0112－02
钢网架结构虽是高次超静定结构，整体性好、安全度高，但是设计、制造和安装中的许多复杂的技术问题还没有被深刻地认识到。例如一般结构的次效应较小，而网架结构的次效应很大，甚至起控制作用。网架结构对设计人员安装人员的素质要求很高。稍有疏忽，钢网架结构极易发生质量事故，甚至整体倒塌。
钢网架工程质量事故按其存在的范围分为整体事故和局部事故。按造成事故的因素可分为单一因素事故、多种因素事故和复杂因素事故。
一、钢网架工程常见的质量事故
1 杆件弯曲或断裂；
2 杆件和节点焊缝连接破坏；
3 节点板变形或断裂；
4 焊缝不饱满或有气泡、夹渣、微裂缝超过规定标准；
5 高强螺栓断裂或从球节点中拔出；
6 杆件在节点相碰，支座腹杆与支承结构相碰；
7 支座节点位移；
8 网架挠度过大，超过了设计规定相应设计值的1.15倍。
二、主要原因
(一)设计原因
1 结构形式选择不合理，支撑体系或再分杆体系设计不周，网架尺寸不合理。如当采用正交正放网架时，未沿周边网架上弦或下弦设置封闭的水平支撑，致使网架不能有效地传递水平荷载。
2 力学模型、计算间图与实际不符。如网架支座构造属于双向约束时，计算时按三向约束考虑。
3 计算方法的选择、假设条件、电算程序、近似计算法使用的图表有错误，未能发现。
4 杆件截面匹配不合理，忽视杆件初弯曲、初偏心和次应力的影响。
5 荷载低算和漏算，荷载组合不当。自然灾害(如地震、风载、温度变化、积水积雪、火灾、大气有害气体及物质的腐蚀性等)估计不足或处置不当，或对一些中型网架结构没有进行非线性分析，稳定性分析，没有考虑支座不均匀沉降、不均匀侧移、重型桥式吊车对网架的影响，中、重级制吊车对网架的疲劳验算，吊装验算及分析等。
6 材料(包括钢材、焊条等)选择不合理。
7 网架结构设计计算后，不经复核就增设杆件或大面积的换杆件，导致超强度设计值杆件的出现。
8 设计图纸错误或不完备。如几何尺寸标注不清或矛盾，对材料、加工工艺要求、施工方法及对特殊节点的特殊要求有遗漏或交代不清。
9 节点形式及构造错误，节点细部考虑不周全。
(二)制作原因
1 材料验收及管理混乱，不同钢号、规格材料混杂使用，特别是混用了可焊性差的高碳钢，钢管管径与壁厚有较大的负偏差，安装前杆件有初弯曲而不调直。
2 杆件下料尺寸不准，特别是压杆超长，拉杆超短。
3 不按规范规定对钢管剖口，对接焊缝焊接时不加衬管或按对接焊缝要求焊接。
4 高强螺栓材料有杂质，热处理时淬火不透，有微裂缝。
5 球体或螺栓的机加工有缺陷，球孔角度偏差过大。
6 螺栓未拧紧，网架使用期间在接缝处出现缝隙，螺栓受水汽浸入而锈蚀。
7 支座底板及与底板连接的钢管或肋板采用氧气切割而不将其端面刨平，组装时不能紧密顶紧，支座受力时产生应力集中或改变了传力路线。
8 焊缝质量差，焊缝高度、长度不足，未达到设计要求。
(三)拼装及吊装原因
1 胎具或拼装平台不合规格即进行网架拼装，使小拼单元、中拼单元产生偏差，最后导致整个网架的累积误差很大。
2 焊接工艺、焊接顺序错误，产生很大的焊接应力，造成杆件或整个网架变形。
3 杆件或单元或整个网架拼装后有较大的偏差而不修正，强行就位，造成杆件弯曲或产生很大的次应力。
4 对网架施工阶段的吊点反力、杆件内力、挠度等不进行验算，也不采取必要的加固措施。
5 施工方案选择错误，分条分块施工时，不采取正确的临时加固措施，使局部网架成为几何可变体系。
6 网架整体吊装时采用多台起重机具，各吊点起升或下降时不同步，用滑移法施工时，牵引力和牵引速度不同步，使部分杆件弯曲。
7 支座预埋钢板、锚栓位置偏差较大，造成网架就位困难，强迫就位或预埋板与支座底板焊死，改变了支承的约束条件。
8 看图有误或粗心，导致杆件位置放错。
9 不经计算校核，随意增加杆件或网架支承点。
(四)使用及其他原因
1 使用荷载超过设计荷载。如屋面排水畅，积灰不及时清扫，积雪严重及屋面上随意堆料、堆物等，都会导致网架超载。
2 使用环境的变化(包括温度、湿度、腐蚀性介质的变化)，以及使用用途的改变。
3 基础的不均匀沉降。
4 地震作用。
三、工程实例
工程实例一：某市国际展览中心由展厅、会议中心和一座16层的酒店组成。其中展厅面积7200m2，由5个展厅组成(如图1所示)，屋面采用螺栓球节点网架结构，由德国的几家公司联合设计，并由一家外国公司设计、制造网架结构的所有零部件。
投入使用三年，地区受台风影响，一天普降大暴雨，总降雨量为130A4mm，尤其是早晨5～6时，降雨量达60mm／h。上午7时左右4号展厅网架倒塌。经现场调查发现，网架N1～P1轴全部塌落，东边屋面构件大面积菜落于地面，其余部分虽仍支承于柱上，但可发现纵向下弦杆及部分腹杆压屈。倒塌现场发现大量的高强螺栓被拉断或折断，大量的套简因受弯而呈屈服现象。从可观察到的杆件上没有发现杆件拉断及明显的颈缩现象，也未发现杆件与锥头焊缝拉开。P1～19支座附近斜腹杆被压屈，且该支座的支承柱向东有较大的倾斜。
4号展厅网架平面尺寸为21.9m×27.7m，网架结构形式为正放四角锥螺栓球节点网架，网格为3.75m×3.75m，网架高度为1.8m。网架上铺复合保温板及防水卷材。网架由4柱支承。网架设计时考虑的荷载为：屋盖系统自重1.25KN／m2。另外考虑了风荷载及±25％的温度应力。屋面用小立柱以1.5％单向找坡。
原因分析：4号展厅除承担自身屋面雨水外，还要承担会议中心屋面溢流过来的雨水，而4号展厅屋面本身并未设置溢流口，且雨水斗泄水能力不够。4号展厅建成后，曾多次发现积水现象，事故现场两个排水口均被堵塞。屋面雨水不能及时排除，导致屋面积水，网架超载。
在原设计荷载下，网架结构承载力满足要求，且此时N1轴支座反力大于P1轴支座反力。如果考虑到1.5％的找坡及排水天沟的影响，按实际情况以三角形分布荷载及天沟的积水荷载进行结构分析，当屋面最深处积水达35cm时，P1～13 轴支座节点和P1～19轴支座节点附近受压腹杆内力接近于压杆压屈的临界荷载，该处支座拉杆的拉力已超过高强螺栓M27的允许承载力，P1轴支座反力大于N1轴支座反力，力的分布与均布荷载相比已发生了变化。当屋面最深处积水达45cm时，上述两处支座的φ88×3.6腹杆的压力已超过其压屈的临界荷载，该处的斜腹杆拉力已超过M27高强螺栓的极限承载力。因此当屋面有35～45cm积水时，该网架p1轴支座反力远大于按原设计荷载时的反力值，支座附近的腹杆压屈，拉杆的高强螺栓超过其极限承载力被拉断，导致网架倒塌。但此时网架拉杆均仍在弹性范围内，因此高强螺栓的安全度低于杆件的安全度。计算分析得出的结论与现场的情况是吻合的。
工程实例二：某市地毯进出口公司地毯厂仓库，平面尺寸为48m×72m，屋盖采用了正方四角锥螺栓球节点网架，网格与高度均为3.0m，支撑在周边柱距6m的柱子上。
网架工程通过阶段验收，一月后突然全部坍塌。塌落时屋面的保温层及GRC板已全部施工完毕，找平层正在施工，屋盖实际荷载估计达2.1KN／m2。
现场调查发现：除个别杆件外，网架连同GRC板全部塌落在地。因支座与柱顶预埋件为焊接，虽然支座已倾斜，但大部分没有坠落，并有部分上弦杆与腹杆与之相连，上弦跨中附近大直径压杆未出现压曲现象，下弦拉杆也未见被拉断。腹杆的损坏较普遍，杆件压曲，杆件与球的连接断裂。杆件与球连接部分的破坏随处可见，多数为螺栓弯曲。
原因分析：(1)该网架内力计算采用非规范推荐的简化计算方法，该简化计算方法所适用的支承条件与本工程不符，与精确计算法相比较，两种计算方法所得结果相差很大，个别杆件内力相差高达200％以上。按网架倒塌时的实际荷载计算，与支座相连的周圈4根腹杆应力达－559.6N／mm2，超过其实际临界力。这些杆件失稳压屈后，网架中其余杆件之间发生内力重分布，一些杆件内力增加很多，超过其承载力，最终导致网架由南至北全部坠落。(2)施工安装质量差也是造成网架整体塌落的原因。网架螺栓长度与封板厚度、套筒长度不匹配，导致螺栓可拧入深度不足；加工安装误差大，使螺栓与球出现假拧紧，网架坍塌前，支座上一腹杆松动，而该腹杆此时内力只有56.0KN，远远小于该杆的高强螺栓的极限承载力，从现场发现了一些螺栓从螺孔中拔出的现象。另外，螺孔间夹角误差超标，使螺栓偏心受力，施工中支座处受拉腹杆断面受损，都使得网架安全储备降低，加速了网架的整体坍塌。
四、结语
钢网架结构安装工程，必须从设计计算，加工制作，施工安装各个环节严格把关，才能预防或减少质量事故的发生。
参考文献
[1]钢结构工程施工质量验收规范(GB50205-2002)[s]2002
篇9
【关键词】网架结构；安全检测；建筑风险管控
网架结构由于其刚度大、重量轻、抗震性好等特点，已经成为现代建筑中非常常见的结构形式，在屋顶、大型公共建筑、海洋平台等工程中被广泛采用。而近年来，随着一批大型空间金属网架结构建筑的顺利竣工，如国家体育场、首都机场T3航站楼等，网架结构也越来越收到人们的关注。本文针对大型金属网架结构安全检测的主要风险进行了识别，并综合以往学者研究结果和首都机场T3网架检测实际经验，给出了可能的解决方案。
一、背景调研及现状分析：
随着网架结构的大型化、异形化和轻量化不断发展和进步，网架结构的健康状况检测和结构损伤识别的难度也日益增加，而对网架的检测也成为工程实践中人们日益关注的重要课题。因此，越来越多的学者对网架结构安全检测进行了研究，并提出了新的方法和技术，如李奉阁等人指出在最初网架结构设计中就应注意相关问题 ，瞿伟廉等学者提出了建立智能健康监测系统的思路 ，而杨秋伟等人则从网架结构单元刚度矩阵的分解出发，对网架结构损伤进行有效识别和检测 。综合各个学者的观点不难发现，钢结构网架检测的基本内容主要包括网架结构形变检测及金属内部损伤探测两部分，而具体判定方法和技术手段则不一而同。
本文以首都机场T3航站楼金属网架结构检测为例，进行分析。T3航站楼主体为钢筋混凝土框架结构，屋顶为曲面钢网架结构， 采用变厚度双曲面三角锥网壳结构，大部分为抽空三角锥I型网壳，网壳结构为下弦支撑，支承屋顶悬臂结构的是锥形和梭形钢管柱。为了查找目前该钢屋盖结构是否出现损伤和存在影响正常使用的安全隐患，确保首都国际机场的正常、安全运行，需对其损伤情况进行现场检查和检测，评价其实际承载能力，根据评定结果提出相应的处理建议，为后续安全使用提供可靠、准确的技术依据。由于首都机场的特殊地位和航班保障意义，T3航站楼金属网架检测存在跨度大、悬空高、施工困难且检测时间受限等多重困难。
二、主要检测内容：
安全检测的主要包括以下内容：外观检查及巡视、材料及腐蚀状况检测、结构位移检测、应力检测等。
2.1外观检查及巡视
外观巡视检查的主要目的一是检查各网架主要结构有无明显异常迹象，各节点连接件是否完好，附属设施是否齐全有效，并判断各主要结构支持是否正常，有无明显改造或结构调整等工作。巡视检查是工程管理过程中主要的日常性工作，需做好记录。
外观检测以目测为主，并结合利用简单的检测工具，如水准仪等。在外观检测前，还应详细了解建筑日常维修保养情况，掌握其存在的问题、问题产生的原因及解决过程，并对今后的潜在风险加以识别和判断。
2.2 材料及腐蚀状况检测
由于结构复杂，系统庞大，原始数据收集必然存在材料不清或有误等情况，因此应当对有疑问的部件进行材料检测。检测一般不允许破坏性取样，一般检测过程中采用综合分析方法，在部件非受力部位钻取屑样分析其成分，并通过其硬度、抗拉性等数值，综合分析确定材料及其牌号。
更重要的是对金属部件进行腐蚀检测。由于金属结构构件产生腐蚀后，应急截面积减小，导致切面应力提高，从而降低整个金属网架结构的刚度和强度，并最终影响结构安全。腐蚀检测主要方法有超声波测厚仪直接检测法、特殊游标卡尺结合腐蚀曲线判断法等不同方法，应根据实际情况进行选择。
2.3 结构位移检测
由于建筑结构复杂，局部或整体的微量形变难以避免，但是如果位移持续发生或超过安全值，则需要进行加固等工作，否则会危害到整个建筑结构的安全。对于位移监测一般的手段包括预埋检测探头等，是比较常见的工程检测部分。而目前新型智能传感器的应用，也给结构位移检测方法提供了更多的选择。
2.4 应力检测
为检测整体结构的强度，需要对个别结构构件进行连接及吊挂荷载安全性检测，进行结构变形和沉降观测。
在综合以上检测过程后，需要综合各项结果进行整体结构验算分析。
三、检测中应注意的关键环节：
3.1 识别各项法律法规，并对检测出的问题提出改进建议，在此列出部分检测标准，以供参考：
1）《建筑结构可靠度设计统一标准》（GB50068-2001）；
2）《工程现场检测技术标准》GB/T50315-2000）；
3）《建筑结构检测技术标准》（GB/T 50344-2004）；
4）《钢结构现场检测技术标准》（GBT50621-2010）；
5）《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》（GB8923-88）；
6）《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205-2001）；
7）《建筑钢结构防火技术规范》（CECS 200-2006）；
8）《室内钢结构防火涂料通用技术条件》（GB/T14907-1994）；
9）《钢结构防火涂料》（GB 14907-2002）；
10）《工程测量规范》（GB50026-2007）；
11）《建筑变形测量规范》（JGJ 8-2007）；
12） 空间网格结构技术规程（JGJ7-2010）
3.2 认真核对检测报告各项容，并对其真实性进行抽查。
完整的检测报告应该包括以下内容：资料调查及技术档案核实、结构布置核查、外观缺陷观测和检查、支座连接状况检查、外观缺陷绘制和记录、锈蚀状况检查、现场检测安全措施、检测最终意见等部分。
3.3 针对特殊环节，应该进行专项检测，规避风险。如针对结构连接检测，需要对其连接节点焊接损伤检测；针对结构构件强度、连接及吊挂荷载安全性检测，需包含网架螺栓球连接缺陷检测、吊顶构件荷载安全性检测等；
3.4 在检测作业时做好对作业区域内原有楼体结构、设施设备的成品保护；
3.5 根据首都机场相关管理部门要求，合理安排检测作业时间段，采取有效措施保障旅客及作业人员的安全；
四、总结
综上所述，大型金属网架结构相对于一般结构检测，基本的检测手段是一致的，但是对于检测数据的应用和综合判断，是决定检测能否成功的关键环节。我们需要在以往检测工作的基础上，综合利用智能监控、遥控探测等手段，结合成熟的数据模型和分析手段，做好安全检测工作，为人们的工作生活安全提供有效保障！
对于大型金属网架结构的安全检测，国际和国内还缺少系统的研究和较大规模的工程应用。而首都机场T3航站楼所进行的金属网架结构检测属于领先地位，我们应当持续关注对T3金属网架的检测工作，并积极总结，形成一套完善的检测机制和标准，为将来越来越多的检测工作提供有效支持和帮助。
参考文献
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关键词：曲面球型螺栓节点；钢结构网架；施工工艺技术；分析
中图分类号： U215.14 文献标识码： A 文章编号：
一、引言
随着目前国内网架钢结构在大型公共建筑、场馆建筑的广泛应用，对网架结构的安装也提出了更高的要求。而球形螺栓节点网架结构的特点是跨度大，自重轻，支撑体系设计复杂，技术含量高，但施工难度大。所以，研究曲面球形钢结构网架施工工艺及其质量通病的防治，对于同类型工程的设计、施工和使用都具有重要的意义。
二、工艺特点及其适用范围
1）钢结构构件可工厂化加工制作，机械化生产，运到工地直接进行就位现场拼装即可，其安装效率也高。2）自重轻，成本低，安装更加便捷。3）该施工法建设周期短，造型美观，抗震性能又好。4）工程质量要求高，采用钢结构网架与稳定性较高的支撑体系共同作用，各构件间采用高强螺栓连接，与主体砼拱间局部采用焊接连接。
该施工方法适用于跨度大、高度高、空间结构复杂的钢结构网架建筑。
三、施工工艺原理
其钢网架结构是一个由很多构件组成的空间体系，它主要包括不同型号的杆件、螺栓球、支座、檩条、马道等。这些所用的零部件可委托专业厂家进行生产，而杆件采用高频电焊钢管，螺栓球节点采用45号钢。钢结构网架安装采用高空散装法，借助于吊车等吊装工具分类分区就位堆放。根据施工图纸的平面尺寸、空间结构特点，轴线标高控制线在施工现场进行拼装。其安装顺序为：先安装中区，然后安装东、西两侧。每个独立分区安装的顺序均由建筑物对称轴H轴向两侧推进安装，单元间拼装完成时，可采用倒链和千斤顶进行安装精度调整与校正。
四、施工工艺程序与方法
1）主要施工工艺流程为：测量放线定位调整预埋件支撑体系搭设半成品堆放安装对称轴上的构件调整杆件位置对称轴局部网架调整向两侧对称推进支座焊接马道安装支托安装主檩条安装天沟安装涂装屋面底板安装次檩安装。
2）施工工艺方法：①测量放线工作主要包括对建筑物轴线的复核和预埋件偏移情况的检查，尤其是工程中标高较复杂，控制标高的引测工作更为重要。②由于工程中预埋件种类较多，拱内侧及东、西区弧梁上为平板埋件，拱下为预埋螺栓，各处标高均不同。在安装钢结构前，需要认真的进行复核，若有偏差，需要及时进行处理。③支撑体系的选择与优化。支撑体系是施工中需要重点研究的课题之一，在选用时应考虑其安全性、稳定性、可操作性和经济性等综合因素，同时还要考虑与钢网架结构安装工作的衔接问题。支撑体系采用扣件式脚手架，应编制相应的搭设方案，并根据图纸将网架标高控制点搭成井字架，支撑点设在下弦节点处。④半成品运至现场后，经探伤合格后再吊至作业区。对所有材料应分类分区堆放在脚手架作业平台上，不允许集中荷载堆放。⑤杆件及配件应根据编号按图纸进行安装，并按对称轴由一侧向另一侧安装。在安装过程中，应不断复核各点位置。⑥施工安装过程中，一旦发生偏差，应立即进行调整。标高用千斤顶上下调整即可，平面位置应将千斤顶支成75°左右角度，向图纸位置校正，直至调整到正确位置为止。⑦在确认无误后可向两侧对称推进，并进行大面积安装。在安装过程中，要严格复检杆件尺寸及螺栓球偏差。对每三根杆件应复查其总尺寸，并随时检查基准轴线、位置、标高及垂直偏差，还应及时校正。⑧安装完成并复核无误后，可进行支座焊接工作。焊接顺序同安装顺序，采用围焊。⑨檩条与螺栓球上部安装的支托焊接，安装时要确保平直成线。单元平面保持在同一个平面内。⑩涂装工程。对所有钢构件表面喷射或抛射除锈，等级为Sa2.5级。除锈后应立即涂装防腐；涂装前应对涂料验收，确认符合设计要求，然后开桶、搅拌、配比、熟化、稀释、过滤。涂装、遍数、涂层厚度均应符合设计要求。涂装时的环境温度和相对温度应符合涂料产品说明书的要求。如有的使用水性无机富锌底漆一道，厚度50μm，环氧云铁漆一道，厚度30μm，丙烯酸聚氨酯面漆两道，而每道厚为50μm。在对钢构件防火涂层时，其防火涂料耐火极限不小于1.5小时，另在涂装前构件表面不得有焊渣、焊瘤、油污、水、毛刺等。涂装应均匀，色泽一致，无明显其皱、淋挂、附着应良好。
本工程采用天沟自然排水。
五、劳动组织与施工方式
当方案制定后，可进行了劳动组织，通过分析后选择最佳施工方式。比如某工程，一共需要组织焊工5人，安装工35人，架子工24人，吊装共7人。开工时正值正直冬季，焊接工作实施时比较困难。加上地区多风，而且风力较大，其钢板导热系数大，中区两侧预埋件钢板又全部镶嵌在混凝土中。预热后，热量很快就会散失，使用其它保温方法又投入过大，而且焊缝为立焊和部分仰焊。同时，在低温下操作质量很难保证，连续的低温天气，以致造成拱混凝土强度增长过慢。通过调整计划，将网架安装顺序改为东区、中区、西区依次进行，其余不调整。而东、西区预埋板焊缝为平焊，施工难度较小，防风保温措施也比较容易。支撑体系经反复核算后，决定采用增加节点构造，减少立杆用量的方式，也就是在网架球节点处增加格构式立杆，而将其余立杆间距增大为1800mm，在保证安全的前提下，可尽量减少周转料的投入。
六、机具设备的布置与配备
为了便于施工，在开工之际，必须配齐相应的一些施工机械。某工程在施工过程中，主要配备与布置的机械设备见表1所列。
表1 主要机具配备表
七、工程质量控制
1）工程技术准备。一是针对工程的实际情况，制定出针对性的施工方案、技术交底，并请专家对施工方案进行技术性评估与指导；二是对技术工人进行技术培训，合理组织安排劳力；三是建立QC全面质量管理体系，并全员参加。针对施工中的技术难点展开讨论，及时配合试验并可发现实际操作中存在一些问题，相应也可得到一一的解决。
2）工程质量标准。在工艺施工过程中，所掌握的质量控制标准，即执行相关设计要求及《钢结构工程施工质量验收规范》等。
3）质量保证措施。①组织工程技术人员，要认真阅读图纸，确定施工中的关键工序，编制好施工方案，并进行评定。在制作前对所有构件在钢平台上放样，量去实际尺寸。②在钢结构制作安装过程中，要严格执行自检、互检、专检制度，期中每道工序必须在自检达到标准后才能进入下一道工序。要将检验工作落实到人，对不符合质量目标的构件及时标识返修，坚决杜绝不合格品流入下道工序。③要严格按照设计图纸进行施工，并认真贯彻落实技术岗位责任制度和技术交底制度，其技术交底要简明易懂。④要制定严格的材料管理制度，对工程所需的原材料、半成品，必须是合格供应商提供的优质产品，对无证产品一律不得进场。⑤在网架安装时，施工单位应在平台上弹出网架杆件安装控制线和支座的轴线，于下弦节点位置设置垫木，并对其顶面进行抄平。使下弦球节点搁置在垫木之后，其标高和安装标高应保持一致。当组装完毕撤去垫木后，其网架直接搁置到支承面上与支座焊接连接，最后再对焊接接头质量进行检查。
八、安全技术保障措施
1）要严格执行《建筑施工安全检查标准》(JGJ59—99)规定的建筑施工现场安全防护标准，现场又明显的安全标志牌。
2）当负距地面2m以上作业时要有防护杆、挡脚板或安全网，期架设安全网有专人检查监护，发现不符合要求时，应停止使用并立即撤换或整改。
3）对临时配电线路，要按规范要求进行敷设整齐，其架空线采用绝缘导线，不得采用塑胶软线，也不得成束架空敷设，也不得沿地面明敷设。
4）配电系统应实行分级配电，各类配电箱、开关箱安装和内部设置必须符合有关规定，开关电器应标明用途。各类配电箱、开关箱外观完整、牢固、防雨、防尘，箱体涂有安全色标，统一编号，箱内无杂物。停止使用时切断电源，需箱门上锁。线路不得任意接长和调换，工具的外绝缘要完好无损，维护和保管要由专人负责。
5）对所有的施工机械设备必须做到定期检查，施工机械不得带病工作，非专业人员不得开启机械。
6）大型机械的吊装必须符合规定要求，并办理验收手续，经验收合格后方可使用。
九、施工效果分析
在采用曲面球形钢结构网架施工工艺上，与其他网架安装方法相比，它又以下几方面优点：①根据多例施工经验证实，施工工期可比计划工期提前3-4天，这样就节省施工工期，为后续工序的施工创造了有利的条件。②采用此工艺施工，由于施工工期提前了3-4天，一般可减少租赁材料使用费近5万元左右，显然其经济效益也是非常可观的。
十、结语
曲面球型螺栓节点钢结构网架施工工艺具有独特的优点，在应用此技术施工过程中，只要根据其特点，合理布置和配置相应完好齐全的施工机械，合理组织好劳动力施工，制定和执行好安全质量控制便准，并严格按照标准进行操作，就能将施工质量得以提高，并将工期提前，相应也节省了租赁设备、材料等费用，效果较好。该技术值得推广应用。
参考文献：
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精品范文
1网架结构