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          钢结构网架采用高空拼装法安装

          添加时间:2021-10-23打印本文


           钢网构架结构是目前国内体育场馆、工业厂房、影剧院、候车厅等建筑物的常用屋面形式。这一新型结构形式依赖于钢体本身的受力,通过螺栓球将一根钢柱子相互连接,彼此交叉支撑,网状结成各种形状的屋盖空间。从小至数米的会议室到大至数百米的工业厂房,这些都是网架空间结构的适宜范围。

          哈尔滨网架结构的型态伸展宽阔。其蕴含着古典主义建筑的韵律美和现代造型艺术的浪漫色彩。所以越来越多的建筑师运用其坚硬和艺术的特点来设计建造大型屋顶框架。这是一种新颖、美观的结构。新的物体形像被用于现代建筑。

          钢结构网架是一种多级超稳空间结构。其原因就是结构的多次超稳态特性以及与之相关的结构所特有的造型灵活性。计算结构内力一般采用矩阵法。根据工程实际情况,矩阵介次可以确定,简单工程其矩阵介次也可以达到上万次。矩阵介次在数计中应用十分困难。即便是使用了高斯迭代法的计算机,每次计算也要数小时。由于结构内力计算工作量大,施工图设计难度高,在计算机辅助设计程度尚未完成之前,网架结构的推广应用受到极大限制。

          在当今众多的大型场馆中,钢结构网架结构得以应用,从建筑学的角度来看,它是一场建筑结构与材料的革命。在建筑对象的艺术观感上,网架结构造型的多变多变。给人们的生产生活空间增添了一种艺术感觉。网格构架结构,还有建造材料轻,安装方便等优点。与此同时,由于建筑材料是受力的组合,其抗震性能也有很好特效。

          钢网构架是现代建筑科学百花园中的奇花。最近十几年来,它在我国得到了广泛的应用和推广,放眼望去,这一明亮的城市风景线,正向更广阔的区域延伸。

          网格结构特征:

          网架是由多个杆件构成的网状结构。为高次超静定空间结构。网格可以分为两种类型:平面网格和曲面网格。

          平板网架采用较多,其优点是:空间受力体系,杆件主要受轴向力,受力合理,节省材料,整体刚度大,抗震性能好。杆型较少,适合工业化生产。

          平面网架可以分为十字桁架结构体系和角锥形结构体系。角锥受力较合理,刚度较大;

          网架的高与短跨的比值一般在1/15左右。一般网架杆件采用钢管,一般节点采用球形节点。

          一拱式结构:

          (1)拱形结构的性质和适用范围:

          拱是一种具有推力的结构,其主要内力为轴向压力。可以用抗压性较好的混凝土建造大跨度拱形结构。

          二、拱形结构因其受力合理,被广泛应用于建筑和桥梁中。适合体育馆,展览厅使用。

          拱型:拱型可分为三铰型、两铰型和无铰型,其中后两种拱型多采用。

          ㈡悬索结构。

          悬索结构,作为一种较为理想的大跨结构形式,在桥梁中得到了广泛的应用。悬挂结构的主要承重构件是拉索,索由高强度钢绞线或钢丝绳制成。

          二、索的拉力取决于跨中垂度,垂度越小拉力越大。索垂度一般为跨度的1/30。

          ㈢薄壁的空间结构。

          (1)也称为外壳构造。属空间受力结构,主要承受曲面轴向压力,其弯矩非常小。

          薄壳结构常用于大跨度屋面结构,如展览馆、俱乐部、飞机库等。薄壳体结构多采用现浇钢筋混凝土,费时费力,模板费模板。

          网格提升机

          钢网框架根据其结构形式和施工条件的不同,可选择高空拼装、整体安装或高空滑移安装。

          一,高海拔拼装法

          钢网网架采用高空拼装法安装,首先在设计位置设置拼装支架,然后由吊车将网架构件吊起到空中的设计位置,在支架上进行拼装。这种方法有时不需要大型起重设备,但需要安装支架,且需要高负荷的工作。所以对于高强螺栓连接的钢管网架,型钢制作的钢网或螺栓球结点的钢管网架是比较合适的,目前仍有部分钢网采用此法施工。

          二,整体安装方法。

          “整体安装”是指将网架在地面拼装成一个整体,然后通过提升装置将其整体提升到设计位置进行固定。该施工方法不需要高的支架安装,高空作业少,容易保证焊接质量,但需要大容量的提升设备,工艺复杂。该方法适用于球形节点的钢网架,特别适用于三向网架等杆件多的网架。整体吊装方法按所使用的设备又可分为多机吊装方法、拔杆吊装方法、千斤顶吊装方法和起重吊装方法等。

          ★1、多机提升法。

          此方法适用于高度和重量都不大的中、小型网格结构。在安装网架之前,要在地面进行一次拼装作业(即拼装位置与安装轴错开一段距离以避开柱子位置)。装配好的网架再由多个吊车(通常是履带吊车或汽车吊车)整体提升至柱顶以上,空转后落下就位固定。

          (1)装配网架。

          为了避免网架在整体提升时与柱子接触,网架在提升过程中错开的距离取决于网架与柱子或柱子牛腿之间的净距,一般不能小于10~l125px,同时要考虑到网架在装配上的方便和吊机在空中移动上的方便。如有必要,可与设计单位协商,将网架部分的边杆留待网架吊装后再焊接,或更改部分影响网架吊装的圆柱牛腿。

          钢网在金属结构厂加工完成后,将平面或立体的钢网拼装成小单元桁架,现场拼装即在拼装位置将小单元桁架拼装成整体网架。拼装网架的关键,是要控制好网架框架轴线支座的尺寸(可预放焊收缩)和起拱要求。

          焊网框架以球、管焊接为主。通常采用等强度对接焊,为了安全起见,在对焊处增加6~8毫米贴角焊缝。管壁厚度大于4mm的焊件,接口宜作坡口处理。加装套管,使对接焊缝均匀,钢管长度稍可调节。组装时先装上、下弦杆,后装斜腹杆,待两个大桁架之间的钢管全部放入并校正后,再逐个焊接钢管。

          (2)网架提升。

          这种中、小型网架多由四台履带起垂机(或汽车、轮胎式起重机)吊起,也有两台由履带起重机或一根拉杆吊起。

          若网架重量较小,或四台起重机吊运量均满足要求,宜将四台起重机设置在网架两侧,这样只要四台起重机同时旋转,即可完成网架空中移位的要求,多机吊运的关键是每台吊运量的一致性,否则有的吊运量过大,网架扭曲,焊缝断裂。为了达到这一目的,起吊前应测量每一台吊车的起吊速度,以便掌握。

          在吊网的吊升过程中,当网架的高度超过柱顶高度750px左右时,进行空中移动,将网架移动到柱顶之上。为了使网架制作中线与柱顶中线吻合,网架落位时,先在网架四角各拴一根钢丝绳,用倒链对线就位。

          ★2、提升拉杆的方法。

          安装球形节点的大型钢管网架,目前国内多采用拔杆吊法。采用此方法施工时,网架先在地面错位拼装,再用多根独脚拉杆将网架整体提升至柱顶以上,空转,落位安装。

          (1)空中转移原则。

          换气是这种方法的关键所在。空气移位是利用每根拔杆两侧起吊滑轮组内水平力的不均匀性来移动网架。

          在空载移位时,要求网架至少要有两根拔杆吊挂在网架上,并且同侧的起升滑轮组不动,这样,在空载移位时,网架才能平移而不倾斜。因为同侧滑轮组不动,所以网架除了平移之外,还能产生可控制的环形运动,使网架产生少量下降。架空移动的方向,与架空杆件的布置有关。

          二是起重设备的选型和配置。

          吊装设备的选择和布置是网架拨杆吊装施工的重要环节。主要内容有:拉杆选择和吊点布置,缆风索和地锚布置,起吊滑轮组和吊点索具穿插方式,卷扬机布置等。

          拉杆的选择取决于拉杆所承受的荷载和吊点的位置。安装网架时的计算载荷为:

          Q=(K1Q1+Q2+Q3)·K

          型Q1-网架自重(kN);

          荷载系数1.1(如对网架重量进行计算,其可取值为1.0);

          质量2-自重(kN)附加设备(包括桁条、通风管、脚手架等);

          Q3——吊具自重(kN);

          K-提升差异造成的受力不平衡。


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