网架施工的研究..pdf

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1、哈尔滨华德学院毕业设计（论文） 1 第 1 章绪论 随着经济的快速发展，社会的进步，城市人口密度迅速增加，从而为 了满足能源、交通、环保、人们公共活动的需要，大型的土木工程陆续建 成。而对网架结构的深入研究，可以更加促进建筑行业的发展，对国家的经 济建设具有深远的意义。 1.1 网架结构及网架施工研究的意义 1.1.1 网架结构 网架结构是由很多杆件通过节点，按照一定规律组成的网状空间杆系 结构。网架结构根据外形可分为平板网架和曲面网架。通常情况下，平板 网架简称为网架；曲面网架简称为网壳。网架结构为一种空间杆系结构， 具有三维受力特点，能承受各方向的作用，并且网架结构一般为高次超静 定结构，

2、倘若一杆局部失效，仅少一次超静定次数，内力可重新调整，整 个结构一般并不失效，具有较高的安全储备。其空中交汇的杆件既为受力 杆件，又为支撑杆件，工作时互为支撑，协同工作，因此它的整体性好， 稳定性好，空间刚度大，能有效承受非对称荷载、集中荷载和动荷载，并 具有较好的抗震性能。同时，在节点荷载作用下，各杆件主要承受轴向的 拉力和压力，能充分发挥材料的强度，节省钢材。 网架结构组合有规律，大量节点和杆件的形状、尺寸相同，并且杆件 和节点规格较少，便于生产，产品质量高，现场拼装容易，可提高施工速 度。网架结构不仅实现了利用较小规格的杆件束建造大跨度结构，而且结 构占用空间较小，更能有效利用空间。 1

3、.1.2 网架结构的研究意义 哈尔滨华德学院毕业设计（论文） 2 在我国经济快速发展的背景下，建筑行业也出现了跨越式的发展。现 如今，大跨结构越来越多，大型的购物广场、飞机机库、体育场馆都是大 跨结构的建筑。那么屋盖的自重、刚度及平面形式等问题随之而来，网架 结构的出现，解决了以上所提到的问题。网架结构的刚度大，整体性好， 抗震能力强。 更值得一提的是网架结构的自重轻，适应于各种平面形式的 建筑，而且网架结构适宜于工厂化生产，可见网架不但有优越的结构性能， 而且有良好的经济性、安全与适用性。但是伴随着我国城市建设的步伐， 大跨度、复杂的公共建筑，如大型工业厂房、会议展览中心、航空港候机 楼等钢

4、结构工程发展迅速，传统的施工工艺和施工方法已无法满足需求。 因此，在不同的工程项目中，如何选择合适该工程的网架施工方法，应当 成为目前施工技术研究的一个方向。本文通过对网架施工技术的具体研究 深入分析高空滑移法的优缺点，具有重大的实际意义。 1.2 国内外网架结构发展现状 1.2.1 网架结构在国内的发展现状 由于网架结构具有重量轻、刚度大、施工安装简便的特点，被广泛的 应用起来。在国内，更是因为国家需要快速发展，具有标准化、工厂化生 产特点的网架结构被大量应用。 中国近十几年来空间结构的研究与应用得到了更加迅猛的发展，跨度 超过 100m的建筑也开始大量出现。一些力学性能好，结构造型优美的大

5、 跨度网架等结构成为主流，主要应用于体育馆、展览馆、大跨度机场及机 库、干煤棚等方面，例如2000 年在沈阳建成的沈阳博览中心，跨度达到 204 米。而2008 年北京奥运会的召开，国家游泳中心也应用了网架结构 与膜结构想结合的方式，其跨度达到了177 米，成为了世界著名的建筑。 本文引用的沈阳飞机工业（集团）有限公司802 号复合材料制造厂房（以 下简称“沈飞802#复材厂房”）总建筑面积为26600 平方米，其中主厂 哈尔滨华德学院毕业设计（论文） 3 房网架工程面积约为16000 平方米。 虽然我国网架结构的研究与应用发展快速，但与国际先进水平相比仍 存在一定差距。 1.2.2 网架结构

6、在国外的发展现状 在国外 , 由于欧美等发达国家的钢产量大，所以建筑网架结构建设事 业得到蓬勃发展。其结构形式丰富多样，各种新技术、新材料广泛应用， 其跨度和规模也越来越大。最早跨度最大的平板网架是60 年代美国洛衫 矶加里福尼亚大学体育馆91 米12 2 米。最大的双层网壳是70 年代也 是在美国建造的休斯敦宇宙穹顶( 直径 196 米) 及新奥尔良超级穹顶( 直径 207 米) 。 90 年代在日本名古屋又兴建了当今世界上最大跨度的单层网壳， 建筑直径229.6 米，结构直径187.2 米。世界上最大的室内体育馆是美国 1996 年奥运会的主体育馆亚特兰大体育馆( 拟椭圆形平面，186 米

7、235 米) ，采用的是张拉整体体系的屋盖，主要由索、杆、膜组成，是当今最 有发展前途的一种新型空间结构。最为典型的例子就是千禧之年世纪之交 的千年穹顶，1997 年 6 月开始拟建，仅用一年时间施工，1998 年 6 月举 行升顶仪式， 该馆位于英国伦敦泰晤士河南岸格林尼治，是当今世界跨度 最大的屋盖， 穹顶酷像飞碟， 直径 320 米。机场和机库也多采用网架结构。 如英国伦敦希思罗机库(一、二期 ) 应是规模比较大的工程。采用三层斜放 四角锥网格、焊接球节点平板网架，其跨度规模之大，在国际上是数一数 二的，机场的钢结构屋盖由于建筑上的要求比较高，更是绚丽多彩。香港 机场、马来西亚机场都采用

8、大面积单体网壳形式。目前，国际上以及我国 都在流行一种波浪形曲面，树状支承以及直接交汇的相贯节点的立体桁架 体系，看起来雄壮而美观。这些建筑规模宏大，结构先进，充分反映了发 达国家的综合国力与先进的建筑技术水平。 可以这样说，大跨空间结构是最近三十多年来发展最快的结构形式。 国际空间结构杂质主编马考夫斯基说：“在60 年代空间结构还被认 为是一种兴趣但仍属陌生的非传统结构，然而今天已被全世界广泛接受。” 哈尔滨华德学院毕业设计（论文） 4 从今天来看， 大跨度和超大跨度建筑物及作为其核心的空间结构技术的发 展状况已成为代表一个国家建筑科技水平的重要标志之一。世界各国为大 跨度空间结构的发展投入

9、了大量的研究经费，这些研究工作作为各国大跨 度建筑的蓬勃发展奠定了坚实的理论基础和技术条件。 1.3 研究内容和方法 1.3.1 研究内容 沈飞802#厂房屋面结构为大跨度网架结构，根据设计需要和施工要 求需对网架结构的形式及选型、设计计算及设计要点、制作及施工等多 方面进行全面分析和深入探讨，确保工程的安全、质量和进度。 （1）脚手架操作平台的搭设及牵引技术。 高空滑移法的最基础技术便是搭设脚手架操作平台。脚手架操作平台 的水平与否， 平台轨道的铺设是否符合要求，平台的搭设质量是否合格都 将成为工程的质量、成本以及进度的影响因素，本文将针对脚手架操作平 台的搭设过程加以分析，消除上述问题对工

10、程的影响。 (2) 网架弦杆、螺栓球以及焊接球拼装技术。 网架的弦杆拼装是在高空中作业，那么怎样将杆件从地面高效地、方 便地运至操作平台上，网架吊装设备能否按时到位，吊装设备是否适合工 程情况将直接影响工程进度，故网架弦杆的吊装也为本文的重点研究内 容。 网架的弦杆及螺栓球和焊接球的连接是本文研究的重中之重，网架弦 杆与螺栓球、 焊接球的拼接角度与杆件焊接质量决定着整个网架的平面尺 寸和工程的质量，也决定着该工程的使用安全与寿命。本文将焊接技术作 为重点研究对象，对此问题加以研究并做出解决方案，保证工程质量。 高空拼装过程中，由于在屋面拉杆未安装前各构件的受力状况与设计 受力状况是不同的，工程

11、跨度大、重量大、构件尺寸大，所以施工过程中 哈尔滨华德学院毕业设计（论文） 5 的计算核定问题以及在组装和拼装过程中的刚度、稳定性、挠度、杆件内 力施工前的验算、加固措施等问题也是本文的难点。 1.3.2 研究方法 本文结合沈飞802 号复材厂房项目实际工程与理论相结合的方法，基 于上述的认识，本文简要地介绍了钢网架施工中存在的问题，概要论述了 网架结构的基本构造和力学性能，继而依照实际施工流程详细分析了网架 施工方案的确定、施工的关键技术问题。同时，在充分利用前人的研究成 果和大量的国内外实践的基础上，本文还以沈飞802#复合材料厂房屋面 网架工程为实例， 详细对屋面网架节点构造、施工技术展

12、开实际应用研究， 从而揭示、验证网架施工技术的合理性和经济性。 哈尔滨华德学院毕业设计（论文） 6 第 2 章网架结构 2.1 网架结构的组成 本工程本着受力合理、传力明确、便于安装和节省钢材的原则，网架 结构节点选为焊接和高强度螺栓混合连接节点。在部分中间节点选用高强 度螺栓节点，在屋脊和支座处选用焊接节点。 2.1.1 螺栓球节点的组成和受力特点 螺栓球一般由钢球、高强度螺栓、紧固螺钉、套筒和锥头或封板等零 件组成，适合与连接圆钢管杆件。螺栓球节点的套筒、锥头和封板采用 Q235系列、 Q345系列钢材；钢球采用45 号钢；螺栓、销子或紧固螺钉采 用高强度钢材45 号钢。 拧紧螺栓的过程，

13、相当于对节点施加预应力的过程。预应力的大小与 拧紧程度成正比。此时螺栓受预拉力，套筒受预压力；在节点上形成自相 平衡的内力，而杆件不受力。当网架承受荷载后，拉杆内力通过螺栓受拉 传递，随着荷载的增加，套筒预压力逐渐减小；到破坏时，杆件压力全由 套筒承受。 2.1.2 螺栓球的节点设计 2.1.2.1 螺栓钢球体的设计 螺栓钢球体直径的大小主要取决于高强度螺栓的直径，高强度螺栓拧 入球体的长度及相邻两杆件轴线之间的夹角。当网架中各杆件所需高强度 螺栓直径确定以后，螺栓钢球直径的大小应同时满足两个条件：1、保证 相邻两螺栓在球体内不相碰；2、保证套筒与钢球之间有足够的接触面。 哈尔滨华德学院毕业设

14、计（论文） 7 2.1.2.2 高强螺栓的设计 一般情况下， 根据网架中最大受拉弦杆内力和最大受拉腹杆内力各选 定一个螺栓直径，若这两个螺栓直径相差太大，可以在这两者之间再选一 种螺栓直径； 即使网架跨度、 荷载较大时， 选用高强度螺栓直径不宜过多， 以免造成设计、制造、安装过于麻烦。 2.1.2.3 套筒的设计 套筒的作用是拧紧高强度螺栓，承受圆钢管杆件传来的压力。套筒的 外形尺寸应符合扳手开口尺寸系列，端部保持平整，内孔径可比高强度螺 栓直径大1mm 。 2.1.2.4 紧固螺钉的设计 紧固螺钉的作用是扳手拧转套度螺栓时，紧固螺钉承受剪力。当高强 度螺栓拧至设计所要求深度时，紧固螺钉到达螺

15、栓的滑槽端部的深槽，将 紧固螺钉旋入深槽，加以固定，防止套筒松动。 2.1.2.5 锥头的设计 当圆钢管杆件直径76mm时，宜采用锥头。锥头的任何截面均应与 杆件截面等强度，锥头底板的厚度不宜小于被连接杆件外径的1/6 。锥头 底板外侧平直部分的外接圆直径一般取高强度螺栓直径的1.8倍加3 5mm ；锥头斜向筒壁的坡度应1/4 。 2.1.3 焊接空心球节点 当网架杆件内力很大（一般750kN）时，若仍采用螺栓球节点，会 造成钢球过大而使用钢量增多。此时应考虑采用焊接空心球节点。 2.1.3.1 焊接空心球节点的材料、特点 焊接空心球节点是用两块圆钢板经热压或冷压成两个半球后对焊而 成的。焊接

16、空心球节点的优点是传力明确，构造简单，造型美观，连接方 便，适应性强。这种球节点适用于连接圆钢管，由于球体没有方向性， 可与任意方向的杆件相连；因此，它的适应性强，可用于各种形式的网架 结构。但是焊接空心球用钢量较大，冲压焊接费工，焊接质量要求高， 哈尔滨华德学院毕业设计（论文） 8 现场仰焊、立焊占很大比重；杆件下料要求准确；当焊接工艺不当造成焊 接变形过大后难于处理。 2.1.3.2 焊接空心球与杆件的连接 圆钢管杆件与空心球的焊接连接，一般均应满足与被连接的圆钢管杆 件截面等强。对于小跨度的轻型网架，当管壁厚度t 6mm 时，圆钢管杆 件与空心球之间可采用角焊缝连接，圆钢管内可不加设短衬

17、管。 2.1.4 网架结构的支座节点 空间网架的支座一般都采用铰支座，支承在柱、圈梁或砖墙上。设计 空间网架的支座节点时，应根据网架的类型、跨度的大小、 作用荷载情况， 网架杆件截面形状以及加工制造方法和施工安装方法等，选用适当型式的 支座。根据受力状态，网架的支座节点一般分为压力支座节点和拉力支座 节点两大类。本工程采用的是单面弧形压力支座节点。 2.1.4.1 平面压力支座节点 这种节点由十字型节点板和一块底板组成，构造简单、加工方便、用 钢量省。但其支承板下的摩擦力较大，支座不能转动或移动，支承板下的 应力分布也不均匀，和计算假定相差较大，一般只适用于较小跨度（ 40m ） 的网架。 2

18、.1.4.2 单面弧形压力支座节点 它在支座板与支承板之间加一弧形支座垫板，使之能转动。 沈飞 802# 复合材料厂房就采用了单面弧形压力支座节点。 2.1.4.3 双面弧形压力支座节点 当网架的跨度较大，温度应力影响显著，而且支座处的约束又比较强， 以上两种支座节点往往不能满足要求。这时应选择一种既能自由伸缩又能 自由转动的支座节点。这种节点又称摇摆支座节点，它是在支座板与柱顶 板之间设一块上下均为弧形的铸钢件。 2.1.4.4 球铰压力支座节点 对于跨度较大或带悬伸的四点支承或多点支承的网架，为适应支座能 哈尔滨华德学院毕业设计（论文） 9 在两个方向作微量转动而不产生线位移和弯矩，采用球

19、铰压力支座节点。 这种支座节点的构造特点是，以一个凸出的实心半球，嵌合在一个凹进的 半球内。在任何方向都能转动，而不产生弯矩。 2.1.4.5 平板拉力支座节点 对于较小跨度网架，支座拉力较小，可采用与平板压力支座相同的构 造，利用连接支座与支承铰的锚栓来承受拉力。 2.1.4.6 弧形拉力支座节点 弧形拉力支座节点的构造与弧形压力支座相似。也是在支座板与支承 板之间加一弧形支座垫板，使之能够转动。 2.2 网架结构的施工方法 网架结构的安装方法，应根据网架受力和构造特点，在满足质量、安 全、进度和经济效果要求下，结合当地的施工技术条件和机械设备资源等 因素，因地制宜综合确定。常用的工地安装方

20、法有：高空散装法，分条或 分块安装法，高空滑移法，整体吊装法，整体提升法和整体顶升法等。 2.2.1 高空散装法 高空散装法安装网架，只需要有一般起重机械和扣件式钢管脚手架即 可进行安装，对设计、施工无特殊要求，确是一种较为合理的网架安装方 法。因此近年来，不仅螺栓球节点的各类网架采用此法安装，焊接空心球 节点网架也采用此法安装。但高空散装法脚手架用量大、高空作业多、工 期较长、需占建筑物场内用地、网架下部土建无法平行施工，且高空散装 法施工技术也有一定难度，所以采用此法要结合实际，并要确定合理的拼 装顺序。 拼装顺序应根据网架形式、支承类型、 结构受力特点、 杆件小拼单元、 临时稳定的临界条

21、件、施工机械设备的性能和施工现场情况等诸多因素综 哈尔滨华德学院毕业设计（论文） 10 合而定。选定的高空拼装顺序能保证拼装的精度，减少积累误差。 2.2.2 分条或分块安装法 为了减少高空作业量和高空操作脚手架用量，在现场施工条件许可的 条件下， 施工单位在起重设备能力满足吊装要求时，对于正放类网架可采 取地面制成条状或者块状单元网架，用起重设备吊到高空设计位置，在高 空逐条就位状态下，总拼成网架整体。由于条（块）壮单元是在地面进行 拼装，因而高空作业量较高空散装法大为减少，同时拼装支架也大减，又 能充分利用现有起重设备，比较经济。此法适用于分割后刚度和受力状况 改变较小的各类中小型网架。

22、2.2.3 高空滑移法 高空滑移法通过设置在网架端部或者中部的局部拼装架和设在两侧 或中间的通长滑道，在地面拼成条状或块状单元，吊至拼装平台上拼装成 滑移单元， 用牵引设备将网架滑移到设计位置。它可以解决起重机械无法 吊装到位的困难，在网架施工期间，土建作业可以交错施工，拼装支架费 用比高空散装法节省50% 左右。占用的建筑物周边场地少，有一边施工场 地即可。高空滑移法需要注意的关键技术：拼装平台、滑移轨道、牵引设 备。 2.2.4 整体吊装法 整体吊装法是将网架整个在地面或者平台上拼装完毕，利用吊装机械 垂直或水平吊装在需要安装的部位，最后进行调整和固定。整体吊装法适 用于各种类型的网架结构

23、，吊装时可在高空平移或旋转就位，这也是与整 体提升法或者整体顶升法的根本区别。整体吊装法又可分为起重机吊装和 哈尔滨华德学院毕业设计（论文） 11 拔杆吊装两大类。 2.2.5 整体提升法与整体顶升法 （1）整体提升法与整体吊装法的根本区别在于：前者只能作垂直起 升，不能作水平移动或转动；后者不仅能够垂直起升，而且可在高空作移 动或转动。因此，整体提升法有两个特点：一是网架必须按高空安装位置 在地面就位拼装，即高空安装位置和地面拼装位置必须在同一投影面上； 二是周边与柱子或联系梁相碰的杆件必须预留，等网架提升到位后再进行 补装。 网架结构整体提升法被国外称为最先进的安装方法之一。该方法不需 要

24、大型起重设备，而用设备自重轻而起重量大的专用提升设备；地面作业 量大，安全性大为提高。但该法只能垂直上升，要考虑提升时柱的稳定问 题。另外，由于网架结构是在地面就位制作拼成整体的，因而建筑物室内 其它工程要等结构提升完毕后才能全面展开。 （2）顶升法与提升法的区别是：当网架在起重设备的下面成为提升； 当网架在起重设备的上面称为顶升。对于大跨度网架的重型屋盖系统，采 用顶升法施工是适宜的。 本章小结 本章前半部分概述了网架的基本构造和力学性能，包括其各种形式、 网格尺寸和高度、节点、杆件、临界条件和受力特点等，着重分析了网架 结构的节点， 它是设计和施工的难点，其合理与否直接关系到网架结构整 体

25、质量。 后半部分详细介绍了网架结构的施工方法，并罗列出了每种方法 的特点以及适用的工程，可以因地制宜地选择施工方法。 哈尔滨华德学院毕业设计（论文） 12 第 3 章高空滑移法施工 3.1 施工方案的选择 钢网架根据其结构形式和施工条件的不同, 可选用高空拼装法、整体 分片安装法或高空滑移法进行安装。整体分片安装法需要起重量大的起重 设备 , 技术较复杂; 高空滑移法需在高空安拆滑移轨道和牵引设备, 增加了 高空作业的危险; 高空拼装法, 脚手架用量大。沈飞802#复合材料厂房工 程建筑物平面为矩形, 纵向较长 , 选择滑移脚手架高空散装就位方案, 与高 空拼装法比较, 拼装平台小, 占用跨内

26、场地少, 减少了脚手架的用量及脚手 架的反复搭拆; 脚手架滑移法施工设备简单, 不需要起重量大的起重设备, 施工费用低。 网架拼装和脚手架滑移施工可以与土建施工平行流水立体交 叉, 缩短整个工程的工期。 3.2 移动平台的施工 3.2.1 移动平台的组成 在跨内铺设2 条滑道 , 以带滚轮的钢管桁架为底座, 其上搭设钢管脚 手架形成一个滑移脚手架单元体。本工程2 跨, 每跨设一个单元体, 采用卷 扬机、动滑轮、 定滑轮及钢丝绳配套作牵引设备 , 实现 1 台卷扬机交替牵 引 2 个单元体。 以预先搭设在建筑物纵向一端的可滑移脚手架作为拼装平台, 进行网 架拼装 , 待第一个拼装单元( 或第一段

27、 ) 拼装完毕 , 即用牵引设备将脚手架 向前滑移一定距离。接下来在可滑移的脚手架上拼装第二个单元( 或第二 段) ,并将第一个单元和第二个单元对接, 如此脚手架不断向前滑移逐段 拼装 , 直至建筑物纵向另一端, 整个网架拼装完毕。 哈尔滨华德学院毕业设计（论文） 13 3.2.2 施工工艺流程 施工准备场地平整及硬化处理滑道铺设滚轮组与承重支托组 装架体桁架底座安装钢管脚手架搭设牵引设备安装脚手架试滑 移脚手架加固拼装单元网架单元网架质量检查验收后进入下一个 单元整个网架安装完成, 拆架。 3.2.2.1 场地平整及硬化处理 1) 滑移脚手架搭设前必须对整个场地进行平整, 在滑道区域应进行夯

28、 实, 并做地基承载力试验, 确保满足施工组织设计中的地基承载力计算要 求。 2) 在夯实的滑道区域铺设100mm厚的炉渣或碎石( 条件允许的可以 在其上浇筑混凝土垫层) , 作滑道的基础, 然后铺设50mm厚、 1.5m 长的木 垫板。炉渣或碎石的铺设每边宽出木垫板约500mm 。 3) 场地应设排水坡道、排水沟。 3.2.2.2 滑道铺设 一座滑移架设2 条滑道 , 每条滑道采用2根槽钢作为导轨, 在槽钢里铺 设 16mm厚钢板加强槽钢的刚度, 钢板与槽钢采用点焊固定。钢板在对接处 应接缝严密且打磨成圆弧状, 确保滑行平稳。槽钢导轨安放在滑道区域的 木垫板上。槽钢铺设需平直, 无翘曲及旁弯

29、现象, 槽钢底面应用垫板楔紧 (不能有脱空现象) , 2根槽钢导轨之间应焊有相互制约的连接件( 可用型 钢) ,保证槽钢导轨之间的滑轨中心线平行, 架体滑移时槽钢导轨不移位。 3.2.2.3 滚轮组与承重支托组装 1) 滚轮组：一榀桁架( 即 1 条滑道上 ) 2 个支点 , 一个单元体( 2 条滑 道) 4 个支点 , 每个支点4 组 12 t成品钢制滚轮组。滚轮组承载力根据架 体自重并考虑滚轮组的安全系数确定。 2) 承重支托：是滚轮组和桁架之间的连接件, 承受上部传来的荷载, 并传递给滚轮组。 采用焊接H型钢 , 首先应经设计计算, 有足够的侧向刚度, 以防发生扭曲而使滚轮偏离导轨中线,

30、 支座应放正。 3) 滚轮组与承重支托组装：组装前对滚轮组及承重支托进行严格的分 哈尔滨华德学院毕业设计（论文） 14 中弹线 , 连接时使滚轮组中线与承重支托中线完全重合, 对称用电焊点牢 再进行施焊 , 以保证滑移时滚轮不会偏向。 3.2.2.4 架体桁架底座安装 1）钢管桁架的制作：采用截面为1.2m 1.2m 的钢管桁架, 在车间按 设计施工图制作成标准节, 现场用高强螺栓接长到所需长度； 2）钢管桁架的吊安：将滚轮组与承重支托组装件按设计位置用U 形 卡安装在钢管桁架的两端, 用 20 t 吊车将安装好的滚轮组与承重支托的二 榀钢管桁架分别纵向安放在2 条滑道上 , 滚轮组落入槽钢导

31、轨内；再在其 上按设计间距横向吊安3 榀钢管桁架。 3.2.2.5 钢管脚手架的搭设 在 3 榀钢管桁架上按设计要求的立杆、横杆间距, 设等构造要求搭设 48mm 3.5mm 钢管脚手架, 并搭设供施工人员上下的专用马道, 为了扩 大操作平台 , 钢管脚手架可四周搭挑架挑出, 上铺 50mm厚木板作操作平台, 在操作平台周边搭设1.2m 高的安全栏杆并满挂密目安全网, 在平台下方 满挂安全兜网。网架拼装前, 2 个单元体可以用钢管和木板把各平台串连 成一整体 , 滑移时拆开分单元滑移。 3.2.2.6 牵引设备安装 1) 脚手架自重约80 t, 按滚动摩擦计算所需牵引力12t, 脚手架滑移速

32、度 1.0m /min。经计算并综合考虑卷扬机、定滑轮、动滑轮、钢丝绳之 间的型号配套, 采用 1 台 5t 卷扬机 (JM5 型) , 3个 10t 定滑轮 ( 单门开口 型) , 4个 32t 动滑轮 ( 4门吊环型 ) , 23.5mm钢丝绳组装成牵引设备 使脚手架滑移。 2) 卷扬 机及 定滑轮 应 采用 专用支 架 或锚 具 固定 牢靠 , 或固 定在 钢柱 上。 3) 单元体 (2 条滑道 ) 牵引点设在2 榀带滚轮的受力桁架端部, 通过钢 丝绳汇合成一点牵引, 使滑移同步。桁架端部应焊加强铁, 避免受力变形。 4) 采用专用电源对卷扬机供电, 严禁与其它机具混用一个开关箱, 以

33、防突然断电。 3.2.2.7 脚手架试滑移 哈尔滨华德学院毕业设计（论文） 15 1) 试滑移前的准备：检查卷扬机及各个滑轮的固定是否牢靠, 动作 是否灵敏可靠；钢丝绳有无破损、断裂、漏油、漏芯或打结现象, 检查 滑道上的杂物是否清理干净, 滑道表面是否已润滑, 滑道接长对接处是否 平整、严密 , 滑道是否平直, 前后滑轮是否平行；检查各滑轮有无脱空或 深度变形 , 如有则应先纠正；人员是否已疏散到安全区域；各项安全 控制措施是否落实到位, 责任到人。 2) 脚手架试滑移：试滑移脚手架的距离在5001000mm为宜； 试 滑移主要确定架体煞车后因惯性向前运行的距离, 同时观察架体的稳定性, 架

34、体本身有无变形, 如有变形则需加强；观看牵引设备运行状况是否良 好, 卷扬机、滑轮组、钢丝绳等有无异常。 3.2.2.8 脚手架加固 1) 试滑移或滑移后对滑移装置、桁架、 脚手架进行全面检查, 有松动、 偏位和变形的部位进行加固和校正, 并重新进行验收。 2) 试滑移或滑移后, 将桁架之间的立杆, 落至地面作为临时支点加固 架体 , 桁架周边也需设立杆( 或钢管井架 ) 作临时支点。临时支点下端采用 可调节底座 , 滑移时向上提, 临时支点离开地面。 3.2.2.9 拼装单元网架及验收 在加固后的脚手架上进行单元网架拼装, 严格按设计图、钢结构工程 施工质量验收规范GB50205 -2001

35、 、施工方案进行施工和验收。 3.2.2.10 脚手架滑移 单元网架拼装及验收完后进行脚手架滑移, 进入下一单元网架拼装。 1) 滑移前的准备：试滑移前的准备工作到位；检查支撑在地面上 的各临时支点底座是否都已离开地面；检查网架的卸载是否完成, 网架 安装的质量是否符合要求；各滑移脚手架之间的连接是否已经拆除( 在 跨内有多座滑移脚手架或两跨之间的滑移脚手架相连时) 。 2) 脚手架滑移：专人统一指挥(由经验丰富的起重工担任) , 统一人员 的协调分配。每一条滑道有一人观看是否走偏, 滑轮有无破损。安全员和 架子工观看架体是否有松动或变形, 起重工观察钢丝绳和滑轮是否均匀受 力, 有无障碍物的

36、阻挠, 随时注意观察和倾听有无过度变形及异样声响。 哈尔滨华德学院毕业设计（论文） 16 3.2.2.11 滑移脚手架拆除 整个网架安装完成后, 自上而下拆除滑移脚手架和牵引设备。钢管脚 手架人工拆除, 受力桁架用吊车拆除。拆除的所有材料及零部件及时清运 出场地。 3.3 网架的安装 3.3.1 安装前的准备 网架安装的施工质量直接影响工程质量，所以施工质量为本文研究的 重点。下面介绍一下网架安装前的准备工作： 1、安装前对基础轴线、标高等进行基础复验和办理交接验收。 2、网架构件运至施工现场，必须根据配料表对构件的数量；长度等 是否吻合以及出厂合格证和有关资料进行全面检查。若有不符合及时向公

37、 司有关部门反馈。 3、网架构件按种类、型号、安装顺序分区存放，构件底层必须垫枕 以防止构件浸水和撞坏。 4、根据工程的特点和各方面的关系，制定详尽的安装方案和安装顺 序，并把时间表给公司有关部门，以便及时配合安装进度。 3.3.2 螺栓球网架安装 工艺流程： 放线、验线安装下弦平面网格安装腹杆四角锥（高度） 安装上弦杆 （形成网格） 连接跨度中的支承点校准轴线逐排拼装 调整、紧固安装支托拉杆、支座焊接、验收。 3.3.2.1 安装下弦平面网架 a、安装前，在熟悉图纸的前提下，复检要安装的各构件尺寸及数量 等情况，并按安装顺序放好各构件的堆放位置，以利网架的安装。b、将 哈尔滨华德学院毕业设计

38、（论文） 17 第一跨间的支座安装就位，对好柱顶轴线、中心线。用水平仪对好标高， 有误差予以修正。c、按下弦球所需标高排好临时支点，保证下弦球的标 高位置。 临时支点可使用现场脚手架钢管，使第一跨下弦网格从临时支点 上通过。 d、按照图纸上的杆件、球的编号位置安装第一跨间下弦球、杆， 组成纵向平面网格，并拧紧其高强螺栓。e、安装前应检查丝扣质量，清 理螺孔、螺扣，干净后拧入。高强螺栓应拧紧到位，确保不影响到整个网 架的下挠度。 3.3.2.2 安装腹杆 a、安装第一跨间的腹杆与上弦球，为一球各几根腹杆组成小单元体。 b、小单元安装好后，将其翻至下弦平面网伤口上，就位后腹杆高强螺栓 与下弦球孔拧

39、入、固定（外侧两腹杆的高强螺栓）。 3.3.2.3 上弦杆的安装 安装第一跨间的上弦杆，按图纸的编号，上弦杆就位，连接两个上弦 球，上弦杆和内边两腹杆的高强螺栓拧紧到位，从第一支座连续到对面支 座，拧紧所有高强螺栓，使第一跨网架形成整体，校正支座轴线。 3.3.2.4 检查 检查网架、网格对角尺寸，检查网架纵向尺寸与网架矢高尺寸。做好 网架单元拼装记录。 3.3.2.5 拼装 装完第一跨网架检查其质量，使其符合设计及规范要求，接着拼装第 二跨网架。按以上安装方法，设一排临时支点，装一榀网架，以此叠加进 行，边拼装、边检查、边做好单元拼装记录。但在拼装时随时观察临时支 点的受力情况，如有下沉，及

40、时加固。 3.3.2.6 调整、紧固 a、网架安装时随时测量检查网架质量。检查下弦网格尺寸及对角线， 检查上弦网格尺寸及对角线，检查网架纵向第度、横向第度、网格矢高。 在各临时支点未拆除前进行调整。b、检查网架整体挠度，可以通过上弦 尺寸的调整来控制挠度值。c、网架在安装过程中应随时检查各临时支点 的下沉情况，如有下降情况，及时加固，防止出现下坠现象。d、网架检 哈尔滨华德学院毕业设计（论文） 18 查、调整后，对网架所有高强螺栓重新检查，对松动套筒加以紧固。e、 螺栓球节点网架总拼完成后，高强度螺栓与球节点应紧固连接，高强度螺 栓拧入螺栓球内的螺纹长度不应小于1.0d （d 为螺栓直径） ，

41、连接处不应 出现有间隙、松动等未拧紧情况。 3.3.2.7 安装支托 a、根据图纸要求进行支托点焊、焊接。b、找出坡度，以便屋面板的 安装。 c、测量后对支托进行焊接固定。 3.3.2.8 支座焊接与验收 a、检查网架整体尺寸合格后，检查支座位置是否在轴线上，以及偏 移尺寸。网架安装时尺寸的累积误差向两边分散，防止一侧支座就位正确， 另一侧支座偏差过大。b、检查网架标高、矢高，网架标高以四周支点为 准，各支点尺寸误差应在标准规范以内。c、各部尺寸合格后，进行支座 焊接。 d、网架支座焊接应保护支座的使用性能，保护防止焊接飞溅的侵 入。 e、在支座焊接过程中，应对焊接区利用钢板进行保护，确保安全

42、。 焊接工作完成后还应对其焊缝药皮、焊接飞溅物、尘土等杂物清理干净。 3.3.3 焊接球网架安装 3.3.3.1 准备工作 安装前，先熟悉图纸，确定安装陇径（陇径必须能对整个网架尺寸进 行控制）。排出安装顺序。 3.3.3.2 复检 复检要安装的各构件尺寸及数量等情况，并按安装顺序放好各构件的 堆放位置，以利网架的安装。 3.3.3.3 安装与调整 先对已确定的陇径进行安装。安装过程中随时要对各主要控制点进行 检测，以保证网架的各尺寸在控制范围内，若发生偏差必须通过调整焊接 顺序等手段把偏差纠正过来。 3.3.3.4 误差消除 哈尔滨华德学院毕业设计（论文） 19 在陇径装好后， 对各尺寸测量

43、正确无误，再对其余空缺部分进行安装。 网架安装时要随时对球与杆件的安装间隙进行调整以消除各类误差，误差 主要有1）安装时的累积误差。2）网架安装完毕后大面积施焊时收缩误 差。3）网架结构本身由于各种拘束条件所造成的应力所产生的收缩误差。 3.3.3.5 散热处理的注意事项 在网架整体安装完毕之前不得进行焊接只能是点焊固定，点焊时焊缝 不得超过其钢管的2/3 。在整体安装完毕后才可大面积施焊，焊接时必须 注意焊接顺序，要尽量分散焊接以避免热量集中。 3.3.4 安装技术要求及注意事项 1、钢网架在安装时前，安排好支点和支点的标高，临时支点既要使 网架受力均匀，杆件受力一致，还应注意临时支点的基础

44、稳定性，一定要 防止支点下沉。 2、网架安装必须把高强度螺栓拧紧到位，还应注意检查网架的挠度， 确保网架的挠度在允许偏差范围内。 3、钢网架安装后，在拆卸临时支点时注意同步，逐步的拆卸，防止 应力集中，使网架产生局部变形，或使局部网格变形。 4、钢网架安装完毕后，对成品网架保护，勿在网架上方集中堆放物 件。 本章小结 本章依照实际的高空滑移法的施工流程，先详细分析了高空滑移脚手 架操作平台的搭设方法，将施工中可能出现的问题进行了分析，并且提出 解决方法。 此后又将网架主体的安装进行了详细的分析，将施工流程中的 每一个步骤可能遇到的问题提出并解决，把要注意的问题列举出来，进一 步明确了必须严格按

45、照上述的施工要求，才能确保加工构件符合设计节点 哈尔滨华德学院毕业设计（论文） 20 要求，使网架的施工技术因地制宜地实现钢网架低成本的快速施工，提高 了工程的综合经济效益。同时， 以上对网架结构的基本构造与施工技术的 分析，也为下文工程实例的论述起到了指导作用。 哈尔滨华德学院毕业设计（论文） 21 第 4 章工程实例 4.1 沈飞 802#复合材料厂房网架结构形式 沈阳飞机工业（集团）有限公司802 号复合材料制造厂房（以下简称 “沈飞802#复材厂房”）总建筑面积为26600 平方米，其中主厂房网架 工程面积约为16000 平方米。 建筑物位于构造相对稳定地带，无新构造活 动迹象，场地周

46、边地形平坦，未发现影响工程稳定性的不良地质作用。勘 察场地范围内未发现暗塘等不利于工程建设的埋藏物和塌陷等不良地质 作用。拟建场地在抗震地段划分上归属于可进行建设的一般地段，场地及 其附近无不良地质作用，地下水埋藏深，粉土及砂土不具备液化条件，场 地稳定，适宜建筑。 沈飞802#复合材料厂房网架外形为平板形，网架采用正交空间桁架 结构体系。 主桁架垂直与线路中线方向横向布置。网架所有杆件均采用空 心圆钢管， 节点采用相贯线直接交汇螺栓球连接。网架结构是由纵向主桁 架、悬挑桁架及支托组成的空间结构。高空拼装过程中，在屋面拉杆未安 装前各构件的受力状况与设计受力状况是不同的，施工过程中的主要施工

47、工况需计算核定。由于工程跨度大、重量大、构件尺寸大，在组装和拼装 过程中的刚度、稳定性、挠度、杆件内力等要进行施工验算，必要时需采 取加固措施。 由于工程构件长度及截面尺寸都较大，整体连接必须在工地 进行，这就要求对施工组织、工厂生产调度、构件运输调度等问题要精密 组织，保证工地顺利拼装。控制屋架下沉量为本工程的难点之一。屋架安 装需要根据安装方案进行工况计算，以满足拆除临时支撑后的工况内力接 近屋架在该阶段的设计内力。屋架材料安装完毕拆除支撑后，中点挠度值 应小于 19cm。 4.2 网架结构制作 哈尔滨华德学院毕业设计（论文） 22 在沈飞802#复合材料厂房工程项目中，为了保证网架的安装

48、质量， 所有空心钢球节点和钢管杆件均在工厂集中加工。钢球采用胎膜加工，原 材料为45 号钢。采用车床切边，加工允许公差为：直径偏差1mm ，球椭 圆度偏差 1mm 。钢管杆件长度允许偏差为1mm ，杆件端面与杆轴线必须垂 直，其允许偏差为0.5%R（R 为钢管半径），钢管杆件的最大弯曲不得大 于 1/1000 杆。 4.3 网架结构的施工流程 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 滑移法进行施工。根据网架结构的实际情况和左右对称的特点，为了

49、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。 （1）组装施工平台 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 厚平铺，平台平面尺寸应大于网架1m ，施工 平台顶面标高应低于下层网架标高300mm 。 （2）起步单元的组拼 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。 （3）基本单元的拼装 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 哈尔滨华德学院毕业设计（论文） 23 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。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