建筑施工中網(wǎng)架與網(wǎng)殼拼裝技術(shù)研究

張寶垠

【摘 要】隨著近年來(lái)建筑行業(yè)的迅猛發(fā)展，網(wǎng)架與網(wǎng)殼不斷應(yīng)用于大跨度的建筑中，例如體育館、展覽館以及各種公共設(shè)施建筑中；它也能夠在其他中小跨度建筑中所見(jiàn)，它在建筑中具有非常重要的作用。然而如果網(wǎng)架與網(wǎng)殼在拼裝過(guò)程中不夠重視，將會(huì)降低網(wǎng)架與網(wǎng)殼的承載力，從而影響到建筑的整體質(zhì)量。本文就建筑施工中網(wǎng)架與網(wǎng)殼的拼裝技術(shù)進(jìn)行淺要分析。

【關(guān)鍵詞】網(wǎng)架；網(wǎng)殼；安裝

目前，雖然鋼結(jié)構(gòu)在我國(guó)的發(fā)展起步相對(duì)較晚，但是尤為鋼結(jié)構(gòu)的材質(zhì)輕、剛度大、方便操作、抗震性能好、環(huán)境污染小等特點(diǎn)，在我國(guó)取得了迅猛的發(fā)展，近年來(lái)，隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，建筑行業(yè)也得到了長(zhǎng)足的發(fā)展，鋼結(jié)構(gòu)也被廣泛應(yīng)用在了建筑工程中，并且它在很大程度上帶動(dòng)了我國(guó)鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。過(guò)去，由于我國(guó)鋼材相對(duì)較少，因此國(guó)家一直推行“節(jié)約鋼材”，如今，由于我國(guó)鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)業(yè)發(fā)生了巨大的轉(zhuǎn)變，已由以前的觀念轉(zhuǎn)變?yōu)椤昂侠碛娩摗钡恼?，這在一定程度上促進(jìn)了我國(guó)建筑工程產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的調(diào)整。

1.鋼結(jié)構(gòu)網(wǎng)架與網(wǎng)殼概述

隨著社會(huì)的發(fā)展以及建筑行業(yè)的進(jìn)步，被用于建筑工程的結(jié)構(gòu)非常多，其中鋼結(jié)構(gòu)的網(wǎng)架與網(wǎng)殼是工程中被廣泛應(yīng)用的一種結(jié)構(gòu)形式。它主要是根據(jù)鋼桿件在工程中的分布規(guī)律，然后將節(jié)點(diǎn)相互連接而組成的一種空間結(jié)構(gòu)，而網(wǎng)架就是鋼桿件之中呈平板狀的網(wǎng)格外形結(jié)構(gòu)，網(wǎng)殼就是呈曲面狀的網(wǎng)格外形結(jié)構(gòu)。

1.1網(wǎng)架特點(diǎn)

網(wǎng)架結(jié)構(gòu)通常是將鋼桿件上的各個(gè)節(jié)點(diǎn)緊密連接起來(lái)，它具有剛度大、穩(wěn)定性好、便于操作、安裝容易等特點(diǎn)，通常我們將網(wǎng)架結(jié)構(gòu)按照鋼桿件的層數(shù)來(lái)劃分可以分為兩種類(lèi)型，即：雙層網(wǎng)架結(jié)構(gòu)和多層網(wǎng)架結(jié)構(gòu)。根據(jù)實(shí)踐表明，網(wǎng)架結(jié)構(gòu)具有的特點(diǎn)有幾點(diǎn)：（1）由于它的剛度大、穩(wěn)定性好，因此可以運(yùn)用在大跨度的建筑當(dāng)中。（2）材料好找、成本低。由于網(wǎng)架結(jié)構(gòu)能夠作用于整個(gè)建筑，而且不會(huì)因?yàn)榫植拷Y(jié)構(gòu)的不足和問(wèn)題而影響整體結(jié)構(gòu)，屬于一種經(jīng)濟(jì)型材料。（3）由于鋼網(wǎng)架結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性好，所以它比其它結(jié)構(gòu)要安全可靠。（4）在建筑施工中，它的安裝相對(duì)比較簡(jiǎn)單、方便。

網(wǎng)殼是呈曲面狀的網(wǎng)格外形結(jié)構(gòu)的，由于它具有科學(xué)合理的結(jié)構(gòu)形態(tài)，因此它能夠承載來(lái)自外界的力量。通常情況下，在一些大跨度建筑工程中，與網(wǎng)架結(jié)構(gòu)相比，網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)可以節(jié)省更多的鋼材，并且其造型美觀，并且變化多樣，所以在建筑工程中得到了非常迅猛的發(fā)展。按照網(wǎng)殼構(gòu)件的層數(shù)來(lái)分，可以分為兩種結(jié)構(gòu)，即：?jiǎn)螌泳W(wǎng)殼結(jié)構(gòu)和雙層網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)；按照外形的結(jié)構(gòu)可以分為柱面網(wǎng)殼、球面網(wǎng)殼、雙曲面網(wǎng)殼、圓錐面網(wǎng)殼、扭曲面網(wǎng)殼、單塊牛網(wǎng)可、雙區(qū)剖面網(wǎng)殼、切割或組合曲面網(wǎng)殼等八類(lèi)。

1.2網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)有

網(wǎng)架與網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)不同，它是一種呈曲面狀的一種外形結(jié)構(gòu)。它具有的特點(diǎn)：（1）網(wǎng)殼能夠富于表現(xiàn)，變化多樣，造型比網(wǎng)架結(jié)構(gòu)美觀很多。（2）它和網(wǎng)架結(jié)構(gòu)有相同的一點(diǎn)就是剛度與跨度都很大；在現(xiàn)場(chǎng)安裝制作過(guò)程中，與網(wǎng)架一樣都非常簡(jiǎn)單、方便，在安裝時(shí)不需要大型的機(jī)器設(shè)備來(lái)實(shí)行。另外，網(wǎng)殼的鋼桿件一般比較單一，受力相對(duì)比較均勻。

連接鋼網(wǎng)架與網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)和支撐結(jié)構(gòu)的點(diǎn)也就是制作網(wǎng)架與網(wǎng)殼的節(jié)點(diǎn)，其主要是柱頂、梁柱等下部分起到支撐作用的節(jié)點(diǎn)，即支座節(jié)點(diǎn)，它是整個(gè)鋼結(jié)構(gòu)的重要組成部分。根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)的受力情況來(lái)分，它可以分為三種情況：平板支座、弧形支座、板式橡膠支座。

2.網(wǎng)架與網(wǎng)殼制作

2.1準(zhǔn)備工作

網(wǎng)架與網(wǎng)殼的準(zhǔn)備工作即是對(duì)材料的準(zhǔn)備，它是拼裝網(wǎng)架與網(wǎng)殼的基礎(chǔ)工作。其工作主要分為三個(gè)步驟：（1）要根據(jù)實(shí)際情況設(shè)計(jì)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的圖紙，并根據(jù)圖紙編制各個(gè)零件的加工圖以及安裝零件所需的數(shù)量。（2）一定要熟悉拼裝零件的工藝流程，根據(jù)流程進(jìn)行合理的拼裝。（1）對(duì)鋼材的規(guī)格、質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格把關(guān)，每一個(gè)零件都需要進(jìn)行檢查。

2.2零部件加工

2.2.1焊接空心球節(jié)點(diǎn)

焊接空心球節(jié)點(diǎn)的零部件有桿件和空心球。

①桿件。其加工工藝流程為：鋼管下料→坡口加工。桿件下料后應(yīng)檢查是否彎曲，若有彎曲應(yīng)加以校正。鋼管應(yīng)用切割機(jī)或管子車(chē)床下料，下料后長(zhǎng)度應(yīng)放余量，桿件下料后應(yīng)開(kāi)坡口，焊接球桿件壁厚在5mm以下可不開(kāi)坡口。

②空心球。焊接空心球節(jié)點(diǎn)四我國(guó)采用最早也是目前應(yīng)用較廣的一種節(jié)點(diǎn)。它是由兩個(gè)半球?qū)付桑譃橛欣吆蜔o(wú)肋兩種，適用于連接圓鋼管桿件。

2.2.2螺栓球節(jié)點(diǎn)

螺栓球節(jié)點(diǎn)是在設(shè)有螺紋孔的剛球體上通過(guò)高強(qiáng)螺栓將匯交于節(jié)點(diǎn)處的焊有錐頭或封板的圓鋼管桿件連接起來(lái)的節(jié)點(diǎn)，是國(guó)內(nèi)常用的節(jié)點(diǎn)形式之一。

3.網(wǎng)架與網(wǎng)殼拼裝

3.1網(wǎng)架拼裝

網(wǎng)架在拼裝時(shí)通常都是在施工現(xiàn)場(chǎng)完成的。首先，在進(jìn)行拼裝之前一定要注意網(wǎng)架與網(wǎng)殼拼裝的零件是否完整，是否符合標(biāo)準(zhǔn)。在網(wǎng)架的拼裝過(guò)程中可以根據(jù)不同的拼裝方法來(lái)進(jìn)行拼裝，通常有分條拼裝、分塊拼裝、整體拼裝等方法。在拼裝過(guò)程中一定要注意拼裝的場(chǎng)地平整，并得到質(zhì)量的保證。

3.1.1焊接空心球網(wǎng)架拼裝

對(duì)于焊接空心球網(wǎng)架，在拼裝時(shí)，應(yīng)正確選擇拼裝次序，以減少焊接變形和焊接應(yīng)力。根據(jù)國(guó)內(nèi)多數(shù)工程經(jīng)驗(yàn)，拼裝焊接順序應(yīng)從中間向兩邊或四周發(fā)展，最好是由中間向兩邊發(fā)展。因?yàn)榫W(wǎng)架在向前拼裝時(shí)，兩端及前邊均可自由收縮，而且，在焊完一條節(jié)間后，可檢查一次尺寸和幾何形狀，以便由焊工在下一條件定位焊時(shí)給予調(diào)整。

3.1.2螺栓球節(jié)點(diǎn)網(wǎng)架拼裝

螺栓球節(jié)點(diǎn)網(wǎng)架拼裝時(shí)，一般也是先拼下弦，將下弦的標(biāo)高和軸線調(diào)整后，全部擰緊螺栓，起定位作用。開(kāi)始連接腹桿，螺栓不宜擰緊，但必須使其與下弦連接端的螺栓吃上勁。連接上弦時(shí)，開(kāi)始不能擰。當(dāng)分條拼裝時(shí)，安裝好三行以上弦球后，即可將前兩行調(diào)整校正，這是可通過(guò)調(diào)整下弦的墊塊高低進(jìn)行；然后，固定第一排錐體的兩端制作，同時(shí)將第一排錐體的螺栓擰緊。

3.2網(wǎng)殼拼裝

網(wǎng)殼應(yīng)在專(zhuān)門(mén)的拼裝模架上進(jìn)行小拼，以保證小拼單元的形狀及尺寸的準(zhǔn)確性。網(wǎng)殼拼裝的關(guān)鍵問(wèn)題之一是各節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)的控制。應(yīng)使用精度較高的定位測(cè)距儀器，如經(jīng)緯儀、激光測(cè)距儀、水準(zhǔn)儀等。網(wǎng)殼拼裝順序應(yīng)根據(jù)網(wǎng)殼的類(lèi)型、連接形式等選擇合理的拼裝順序。對(duì)于采用焊接連接的網(wǎng)殼，宜從中間向兩端或四周發(fā)展，以減小焊接變形和焊接應(yīng)力。雙層柱面網(wǎng)殼安裝順序?yàn)椋合劝惭b兩個(gè)下弦球及系桿，拼接成一個(gè)簡(jiǎn)單的曲面結(jié)構(gòu)體系，并及時(shí)調(diào)整求節(jié)點(diǎn)的空間位置，再進(jìn)行上弦球和腹桿的安裝。安裝宜從兩邊制作想中間對(duì)稱(chēng)進(jìn)行。

4.結(jié)束語(yǔ)

近年來(lái)，隨著我國(guó)社會(huì)的發(fā)展，高層建筑、大跨度建筑不斷興起，網(wǎng)架與網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)作為一種穩(wěn)定性較強(qiáng)的鋼結(jié)構(gòu)，不斷應(yīng)用在建筑工程當(dāng)中。目前，鋼結(jié)構(gòu)不斷采用新材料、新技術(shù)等予以改進(jìn)，越來(lái)越能夠滿(mǎn)足建筑工程的需求，鋼結(jié)構(gòu)在建筑工程中的運(yùn)用也越來(lái)越廣泛。

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