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1、浅 析 网 架 工 程 质 量 控 制 华侨大学2001级工程管理班 陈荣喜摘要 介绍了了目前应应用最为为广泛、发发展最为为迅速的的空间网网架结构构，它是是将杆件件按一定定规律布布置，通通过节点点连接而而形成的的一种空空间结构构，具有有重量轻轻、刚度度大、抗抗震性能能好和工工业化程程度高等等优点，已已广泛应应用于大大型体育育场馆、展展览馆和和大柱网网、大面面积工业业厂房等等屋盖结结构中，本本文以福福建省三三明市三三钢体育育馆双层层椭球面面壳网架架屋架为为线索，进进一步分分析网架架设计与与施工的的特点，归归纳总结结网架工工程质量量控制。关键词 网架架；荷载载；杆件件；节点点1. 概述述自1964
2、4年我国国建成第第一个网网架起，近近30年年特别是是近十几几年，网网架的应应用与发发展更为为迅猛。从从大、承承重结构构到装饰饰结构，广广泛采用用网架结结构，在在国际上上引起了了极大的的重视并并被誉为为“网架大大国”。我国国尤其是是网架行行业已是是我国建建造行业业的一个个重要行行业，为为国家建建设事业业的现代代化和发发展作出出了重大大贡献。网架结构的的形式很很多，从从网格来来分，可可分为三三大类，即即交叉桁桁架体系系、四角角锥体系系及三角角锥体系系。1、交叉桁桁架体系系：由互互相交叉叉的桁架架组成，整整个网架架上下弦弦杆位于于同一垂垂直平面面内，并并用同一一平面内内的腹杆杆将其连连接起来来。相互
3、互交叉的的桁架有有两向和和三向的的，两向向交叉可可以是正正交（990。）和不不正交（任任意角度度），三三向交叉叉的交角角为600。2、四角锥锥体系：由许多多四角锥锥按一定定规律组组成，组组成的基基本单元元为倒置置四角锥锥，网架架上下弦弦平面均均为方形形网格，下下弦节点点位于上上弦网格格形心的的投影线线上，与与上弦网网格的四四个节点点用斜腹腹杆相连连。若改改变上、下下弦错开开的平移移值或相相对地旋旋转上、下下弦杆，并并适当抽抽去一些些弦杆和和腹杆，即即可获得得各种形形式的四四角锥网网架。3、三角锥锥体系网网架：由由倒置的的三角锥锥组成，组组成的基基本单元元为三角角锥，锥锥底的三三条边即即网架的的
4、上弦杆杆，棱边边即为网网架腹杆杆，锥顶顶用杆件件相连即即为网架架的下弦弦杆，随随锥体布布置不同同，可获获得不同同三角锥锥体系网网架。2.网架设设计控制制2.1初步步设计：1、网架结结构的形形式、尺尺寸及厚厚度：根根据建筑筑平面形形状、使使用要求求、网架架跨度、支支承情况况及屋面面荷载的的大小等等条件综综合确定定形式；网架结结构的网网格尺寸寸取决于于屋面材材料的选选用，若若屋面采采用无檩檩体系，即即钢丝网网水泥板板或带肋肋钢筋混混凝土屋屋面板，网网格尺寸寸不宜超超过4mm；若采采用有檩檩体系，受受檩条经经济跨度度的影响响，网格格尺寸不不宜超过过6m。通通常情况况下杆件件的长度度一般在在3m左左右
5、；网网架厚度度与结构构跨度及及屋面荷荷载大小小相关,一般取取短向跨跨度的11/1881/10。 22、支承承形式：网架结结构搁置置在柱、梁梁及桁架架等下部部结构上上,由于于搁置方方式不同同,可分分为周边边支承、周周边点支支承、三三边支承承、对边边支承、点点支承及及组合等等。 33、屋面面排水：网架结结构的屋屋面面积积都比较较大，屋屋面中间间起坡高高度也较较大，屋屋面排水水问题显显得非常常重要。网网架结构构屋面排排水有：整个网网架起拱拱、网架架变厚度度、小立立柱找坡坡。 44、容许许挠度和和起拱：网架结结构的容容许挠度度不应超超过下列列数值：fL22/2550（用用作屋盖盖）或fL2/3000（
6、用用作楼层层），式式中L22-网架的的短向跨跨度。当当网架结结构的最最大挠度度不满足足容许挠挠度限值值时，需需重新调调整结构构刚度或或通过适适当起拱拱的方法法来解决决。当有有起拱要要求时，其其挠度不不得大于于短向跨跨度的11/3000；网网架结构构总拼完完后及屋屋面施工工完后应应分别测测量其挠挠度值，所所测的挠挠度值不不得超过过相应设设计值的的1.115倍。2.2荷载载计算1、永久荷荷载：网网架结构构的杆件件自身的的重量ggok(KKN/mm2)可按下下列经验验公式估估算：gook=qww L2/2000 ( 1 )式中 qqw除除网架自自重外的的屋面荷荷载或楼楼面荷载载的标准准值（KKN/m
7、m2）；L2网网架的短短向跨度度(m)； 系数数，（钢钢管网架架取1.00，型钢钢网架取取11.2） 2、可变荷荷载：是是指在使使用期间间，其值值随时间间变化，且且其变化化值与平平均值相相比不可可忽略的的荷载。作作用在网网架上的的可变荷荷载主要要有：屋屋面或楼楼面活荷荷载、雪雪荷载、风风荷载、积积灰荷载载、吊车车荷载。2.3 杆杆件设计计1、杆件材材料和截截面形式式：网架架杆件的的材料常常采用钢钢材或铝铝合金材材料；网网架杆件件的截面面形式有有圆管、方方管、角角钢及HH形钢等等，根据据承载力力和稳定定性的计计算和验验算结果果来确定定，且杆杆件截面面的最小小尺寸应应根据网网架跨度度及网格格大小确
8、确定。2、杆件的的计算长长度和容容许长细细比：（1）计算算长度：网架杆杆件的计计算长度度通过模模型试验验研究并并参考平平面桁架架而确定定，其计计算长度l00 可按按下式确确定：ll0u l,式式中l-杆杆件几何何长度（节节点中心心距）；u-计算算长度系系数，如如下表11-1所所示。表1-1 杆杆件计算算长度系系数u杆 件节 点螺栓球焊接空心球球板结点弦杆及支座座腹杆l0.9ll腹 杆l0.8l0.8（2）容许许长细比比：杆件件的长细细比不宜宜超过下下列数值值： 一一、受压压杆件 1880mmm ，二、受受拉杆件件 ：11.一般般杆件 4400mmm，2.支支座附近近处杆件件 3000mm 。2
9、.4 节节点设计计：1、焊接空空心球节节点：是是我国采采用最早早也是目目前应用用较广的的一种节节点，由由两个半半球对焊焊而成，适适用于圆圆钢管连连接，构构造简单单、传力力明确、连连接方便便，杆件件在空心心球上自自然对中中而不产产生节点点偏心；由于球球体无方方向性，可可与任意意方向的的杆件相相连；但但节点用用钢量较较大，且且现场焊焊接工作作量大，焊焊缝质量量要求高高。2、螺栓球球节点：是国内内常用节节点形式式之一。它它由钢球球、销钉钉、套筒筒和锥头头或封板板、螺栓栓等零件件组成，螺螺栓球节节点除焊焊接空心心球节点点所具有有的对汇汇交空间间杆件适适用性强强、杆件件对中方方便和连连接不产产生偏心心等
10、优点点外，还还可避免免大量的的现场焊焊接工作作量；零零配件工工厂加工工，使产产品工厂厂化，保保证工程程质量；运输和和安装方方便，可可以根据据工地施施工情况况，采用用散装、分分条拼装装等安装装方法。可可用于任任何形式式的网架架。3、支座节节点：网网架结构构一般都都支承在在柱顶或或圈梁等等下部支支承结构构上，支支座节点点即位于于支承结结构上的的网架节节点。它它既要连连接在网网架支承承处汇交交的杆件件，又要要支承整整个网架架，并将将作用在在网架上上的荷载载传递到到下部支支承结构构。因此此，网架架结构的的支座节节点应能能保证安安全可靠靠地传递递支承反反力，必必须具有有足够的的强度和和刚度，在在竖向荷荷
11、载作用用下，支支承节点点一般均均为受压压，但在在一些斜斜放类的的网架中中，局部部支座节节点可承承受拉力力作用，有有时还可可能要承承受水平平力的作作用，设设计时应应使支座座节点的的构造适适用于它它们的受受力特点点。同时时支座节节点的构构造还应应尽量符符合计算算假定，充充分反映映设计意意图。3.网架施施工控制制3.1 网网架结构构的制作作、安装装与验收收控制 1、网网架的制制作控制制：网架架结构的的制作一一般均在在工厂进进行，分分三个步步骤来控控制：准备工工作，包包括零部部件加工工图的编编制、零零部件制制作的工工艺流程程的制定定及对进进场材料料的复验验；零部件件加工；零部件件的质量量检验。 2、网
12、网架的安安装控制制：网架架的安装装是指将将工厂加加工好的的零部件件运至施施工现场场并利用用各种施施工方法法将网架架搁置在在设计位位置上的的过程；网架安安装前应应做到：查验各各节点、杆杆件、连连接件和和焊接材材料的出出产合格格证和复复验报表表；对施工工单位预预埋件、预预埋锚栓栓的位置置和标高高及网架架的定位位轴线进进行复验验；对网架架施工图图与实际际网架进进行复验验，检查查有无差差错。 网架的的安装方方法随拼拼装方法法和安装装机具的的选用不不同，主主要有高高空散装装法、分分条或分分块安装装法、高高空滑移移法、整整体提升升法和整整体顶升升法。 3、网网架的验验收控制制：验收收时，对对网架进进行总体
13、体尺寸的的检测，验验收依据据有：中心允允许偏移移值，为为1/330000边长，且且不大于于30mmm；纵横向向边长允允许偏差差，为长长度的11/20000，且且不应大大于300mm；周边支支承网架架相邻点点间支座座高差允允许值，为为1/4400支支座间距距，且不不应大于于15mmm；点支承承网架允允许高差差，为11/8000支座座间距，且且不应大大于300mm。挠度，所测得的挠度平均值不应超过设计值1.15倍。3.2 网网架结构构的防腐腐与防火火控制 1、网网架结构构的防腐腐控制：钢结构构耐锈蚀蚀性较差差，裸露露的钢结结构在大大气作用用下会产产生锈蚀蚀。若使使用环境境湿度高高、有腐腐蚀性介介质
14、存在在则锈蚀蚀速度将将更快。钢钢结构产产生锈蚀蚀后，会会使构件件截面减减小，降降低承载载能力，影影响结构构的使用用寿命，因因此必须须采用防防腐措施施。网架架的防腐腐方法有有三种：改变金金属结构构的组织织，在钢钢材冶炼炼过程中中增加铜铜、铬和和镍等合合金元素素以提高高钢材的的抗锈能能力；在钢材材表面用用金属镀镀层保护护；在钢材材表面涂涂以非金金属保护护层，即即用涂料料将钢材材表面保保护起来来使之不不受大气气中有害害介质的的锈蚀。 22、网架架结构的的防火控控制：网网架的耐耐火极限限，主要要取决于于钢材的的耐火极极限。它它与构件件吸热程程度、传传热速度度和传热热表面积积大小等等有关，网网架的防防火
15、措施施主要是是喷涂防防火涂料料和采用用水喷淋淋系统及及加隔热热层进行行防护。4.工程实实例网架大多数数作为建建筑屋盖盖而广泛泛应用于于公用建建筑、工工业厂房房中。本本文以福福建省三三明市三三钢文体体中心钢钢网架屋屋盖为实实例，浅浅析网架架设计与与施工，总结网架工程质量控制。4.1工程程概况福建省三明明市三钢钢文体中中心于220000年建成成，其屋屋盖采用用了正放放三角锥锥双层椭椭球面壳壳螺栓球球节点网网架屋盖盖结构(如：右右图)，网架投影面面积为447800m2，展开开面积为为5147mm2，短向向支承处处矢跨比比1/66.5，支支承跨度为550.44m，周周边悬挑挑799m，其其中矢高相应应为7.8m；网架平平面投影影为二个个半圆，中中间夹一一个矩形形，外形形酷似甲甲鱼壳，网网架总重重1855t。4.2网架架设计 11、网架架的选型型： 网架的的形式很很多，结结合本工工程的平平面形状状和跨度度大小、支支承情况况、荷载载大小、屋屋面构造造、建筑筑设计等等要求综综合分析析确定。最最后确定定选用正正放三角角锥网架架的方案案， 正放三三角锥
