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螺栓球网架及焊接球网架比较

螺栓球(实心)及焊接球(空心)

节点网架结构比较

一、质量保证的差异

焊接球结构采用空心球(材质Q235普通钢)及焊管在工地现场对接施焊,受气温及风速影响大,下料及焊机设备基本人为手动,致使下料、定位、焊接工序,误差大,精度低,且焊缝容易出现“假透”“夹渣”的质量缺陷。钢铁焊接前后有应力变形,存在安全隐患。使用后持续释放,多种杆件之间夹角控制不精确,极易扭曲杆件,破坏平衡传力,加大钢结构挠度。无法适应异形曲线及超大跨度的工程要求,质量难以保证,有很大局限性。

螺栓球结构采用实心球(材质45#高强度钢)及高强螺栓(材质40Cr)紧密拼接,其构件在生产车间内,由自动焊和数控机床完成,标准化程度高,加工精度及质量易于保证。螺栓球上螺孔之间角度精确,杆件内置10.9S高强螺栓,抗拉抗压,传力稳定平衡,质量加工精良,工地安装便捷,此节点被广泛使用。

二、钢材防腐处理的差异

焊接球网架的钢管及焊缝只能现场手工除锈,然后刷油漆或防火涂料,特别是焊缝部分易生锈,要阶段性除锈刷漆维护,增加后期使用成本,影响结构安全。

螺栓球网架材料在工厂内机械抛丸除锈,然后喷漆、喷塑或喷锌处理,增强了抗腐蚀性,也能使用复合或纯不锈钢网架材料。

三、施工周期的差异

焊接球只有在工地现场操作,工序繁杂:按图下料—→工装放线—→角度测算—→定位点焊—→环焊满焊—→清理检测焊

缝,每天施工80-150方,钢管全部对焊,工作量太大工期较慢。

螺栓球网架70%工作量在工厂预制,30%工作量在工地安装,现场只需扳手拧紧螺栓,简便快捷,每天施工300-500方。

四、工程造价的差异

焊接球材料本身很低,但现场施工量大,焊接设备较多,电费较高,高级焊工多,脚手架施工平台占用时间长,整体吊装费用大,使工程造价比预期提升。

螺栓球网架虽然用钢量略高,但工厂化制作,在施工现场只须小型工具,不需要脚手架平台,即可拼装,大大节约造价。

五、空间效果的差异

焊接球为空心球节点即球径很大,规格为Φ160~Φ900,空间层次上球大管细,比例失调,显得笨重、死板、压抑。

螺栓球为实心球,规格为Φ80~Φ400,和管件均匀搭配,对比协调,体现明亮、活泼、高雅、现代的风格。

六、装修工艺的差异

焊接球网架的其它荷载,只能加载在下弦球节点,网架净空较高,装修时要搭设平台,再次焊接连接钢件,增大施工难度。

螺栓球网架可直接用螺栓悬挂轻钢龙骨、吊顶或配置音响、照明灯光、检修马道、消防喷淋、通风管道及其它类型的设备,满足建筑设计意图。

综合说明螺栓球网架优点很多:质量稳定、防腐性强、施工便捷、造价经济、形象美观、易于装修。

国家网架及钢结构产品质量监督检验中心

(住所:江苏省徐州市经济开发区)

螺栓球网架及焊接球网架比较

螺栓球(实心)及焊接球(空心) 节点网架结构比较 一、质量保证的差异 焊接球结构采用空心球(材质Q235普通钢)及焊管在工地现场对接施焊,受气温及风速影响大,下料及焊机设备基本人为手动,致使下料、定位、焊接工序,误差大,精度低,且焊缝容易出现“假透”“夹渣”的质量缺陷。钢铁焊接前后有应力变形,存在安全隐患。使用后持续释放,多种杆件之间夹角控制不精确,极易扭曲杆件,破坏平衡传力,加大钢结构挠度。无法适应异形曲线及超大跨度的工程要求,质量难以保证,有很大局限性。 螺栓球结构采用实心球(材质45#高强度钢)及高强螺栓(材质40Cr)紧密拼接,其构件在生产车间内,由自动焊和数控机床完成,标准化程度高,加工精度及质量易于保证。螺栓球上螺孔之间角度精确,杆件内置10.9S高强螺栓,抗拉抗压,传力稳定平衡,质量加工精良,工地安装便捷,此节点被广泛使用。 二、钢材防腐处理的差异 焊接球网架的钢管及焊缝只能现场手工除锈,然后刷油漆或防火涂料,特别是焊缝部分易生锈,要阶段性除锈刷漆维护,增加后期使用成本,影响结构安全。 螺栓球网架材料在工厂内机械抛丸除锈,然后喷漆、喷塑或喷锌处理,增强了抗腐蚀性,也能使用复合或纯不锈钢网架材料。 三、施工周期的差异 焊接球只有在工地现场操作,工序繁杂:按图下料—→工装放线—→角度测算—→定位点焊—→环焊满焊—→清理检测焊

缝,每天施工80-150方,钢管全部对焊,工作量太大工期较慢。 螺栓球网架70%工作量在工厂预制,30%工作量在工地安装,现场只需扳手拧紧螺栓,简便快捷,每天施工300-500方。 四、工程造价的差异 焊接球材料本身很低,但现场施工量大,焊接设备较多,电费较高,高级焊工多,脚手架施工平台占用时间长,整体吊装费用大,使工程造价比预期提升。 螺栓球网架虽然用钢量略高,但工厂化制作,在施工现场只须小型工具,不需要脚手架平台,即可拼装,大大节约造价。 五、空间效果的差异 焊接球为空心球节点即球径很大,规格为Φ160~Φ900,空间层次上球大管细,比例失调,显得笨重、死板、压抑。 螺栓球为实心球,规格为Φ80~Φ400,和管件均匀搭配,对比协调,体现明亮、活泼、高雅、现代的风格。 六、装修工艺的差异 焊接球网架的其它荷载,只能加载在下弦球节点,网架净空较高,装修时要搭设平台,再次焊接连接钢件,增大施工难度。 螺栓球网架可直接用螺栓悬挂轻钢龙骨、吊顶或配置音响、照明灯光、检修马道、消防喷淋、通风管道及其它类型的设备,满足建筑设计意图。 综合说明螺栓球网架优点很多:质量稳定、防腐性强、施工便捷、造价经济、形象美观、易于装修。 国家网架及钢结构产品质量监督检验中心 (住所:江苏省徐州市经济开发区)

浅析钢结构网架工程的三种安装技术优缺点

浅析钢结构网架工程的三种安装技术优缺点目前,钢结构网架工程安装有三个方法:1、高空散装法,需要搭设满堂脚手架;2、整体提升法。3、高空滑移法,需要局部搭设满堂脚手架;下面跟大家浅析这三种方法的优缺点。 一、高空散装法要求施工区域下方搭设满堂红脚手架,在脚手架上满铺脚手板形成一个工作平台,施工人员在平台上完成安装作业。施工人员在工作平台上将钢结构网架每个网格拼装成一个三角锥体后借助人力将三角锥体的网架小单元吊至网架安装部位,由安装工人将三角锥的三个顶端的高强螺栓逐个拧入螺栓球孔中,这样形成一个网格和一个网格空中拼接式,拼装到每个柱顶后,将支座校正后和预埋件焊接牢固直至网架整体封闭合拢。缺点:搭设满堂脚手架使得工期会变长而且钢管材料耗费较多;优点:但是这种传统的安装方式大大地提升的施工人员安全保护力。 二、整体提升法是将钢结构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。缺点:施工难度大,施工场地和吊装网架重量容易被限制;优点:由于是地面拼装和涂漆,施工质量高。 三、高空滑移法是可根据现场实际情况用可以移动的滑移脚手架代替满堂红脚手架。用滑移脚手架施工每次拖移时应有专人指挥,专人观测,先试拖1~2m 后,对架子变形情况进行检查,确认无变形后方可正式拖移。拖移定位后应对脚手架的变形惰况进行全面检查,确认无变形后方可使用,确保脚手架在施工过程中的安全可靠。滑移的脚手架可以利用施工区域下方的吊车轨道移动,或者在脚手架上增加滑轮来移动。缺点:需要长时间占用垂直运输机械,由于高空拼接难度较大,施工速度也会变慢;优点:大大节约了搭建满堂脚手架的时间和材料成本。

桁架、管桁架、网架区别

管桁架没有球节点,是相贯线形式,也就是你说的管件相互焊接。网架都有球节点。分空心的焊接球与实心的螺栓球。 常用网架一般都有球,分螺栓球和焊接球节点。 管桁架一般直接相贯。 1、钢结构工程中相贯线管桁架:就是用钢管连接做成的 2、普通桁架就是用型钢连接做成的 管桁架百度百科 管桁架,是指用圆杆件在端部相互连接而组成的格子式结构。现今应用领域广泛且经济实用。如会展中心、体育场馆或其他一些大型公共建筑中都得到了运用。 近年来,随着我国钢铁产量的不断增长,钢结构以其自身的优势,在建筑中所占的比例越来越大,钢管结构也取得较大的突破。钢管结构的最大优点是能将人们对建筑物的功能要求、感观要求以及经济效益要求完美地结合在一起。钢管结构中的管桁架结构以它独特的优势受到人们的青睐。 与网架结构相比,管桁架结构省去下弦纵向杆件和网架的球节点,可满足各种不同建筑形式的要求,尤其是构筑圆拱和任意曲线形状比网架结构更有优势。其各向稳定性相同,节省材料用量。钢管桁架结构是在网架结构的基础上发展起来的,与网架结构相比具有其独特的优越性和实用性,结构用钢量也较经济。 与传统的开口截面(H型钢和I字钢)钢桁架相比,管桁架结构截面材料绕中和轴较均匀分布,使截面同时具有良好的抗压和抗弯扭承载能力及较大刚度,不用节点板,构造简单,最重要的是管桁结构外形美观,便于造型有一定装饰效果。管桁架结构整体性能好,扭转刚度大且外表美观,制作、安装、翻身、起吊都比较容易;由冷弯薄壁型钢制作的钢管屋架,具有结构轻、刚度好、节省钢材,并能充分发挥材料强度等优点,尤其是在由长细比控制的压杆及支撑系统中采用更为经济。目前采用这种结构的建筑物基本属于公共建筑。该结构具有造型美观(可建成平板形、圆拱形、

网架与网壳的异同点全面归纳

大跨空间结构小论文《网架和网壳结构的异同点分析》 姓名: 学号: 专业:土木工程

网架与网壳结构异同点分析 摘要:空间结构以轻巧的外形及合理的受力受到了广泛运用,本文对两种主要的空间结构——网架结构与网壳结构作了一些简单的比较,罗列了一些异同点,加深对网架与网壳结构的认识,希望对网架与网壳的研究、分析与设计有所帮助。 关键字:网架网壳异同点 为了满足社会生活和居住环境的需要,人们向建筑物提出更高要求,需要足够的跨度来达到更大的覆盖空间的目的,而像网架和网壳这种空间结构就应运而生。所谓空间结构是指建筑结构的形状具有三维空间形状,在荷载作用下具有三维受力特性、呈立体工作状态的结构。本文旨在探讨网架和网壳的异同点,但是因为他们的有些特性的界线不是很明显,故只能粗中有细地进行分析。 首先讨论它们的相同或类似的部分。 1、网架和网壳隶属体系相同。它们同属于刚性空间结构体系,一般是由钢杆件按一定规律组成的网格状高次超静定空间杆系结构,具有很好刚度的结构体系。 2、具有一些相似的优缺点。(1)结构组成灵活多样但又有高度的规律性,便于采用,并适用各种建筑方面的要求。(2)节点连接简单可靠,加工制作机械化程度高,并已全部工厂化。(3)用料经济,受力合理,能用较少的材料跨越较大的跨度,节约钢材。(4)分析计算成熟,已采用计算机辅助设计,大大缩短了设计周期。(6)适应建筑工业化、商品化的要求。(7)节点用钢量较大,加工制作费用仍较平面桁架为高。(8)是汇交于节点上的杆件数量较多,制作安装较平面结构复杂. 3、结构形式均多种多样。网架结构按结构组成分,有双层和三层网架;按支撑条件,可分为周边支撑、点支撑、三边支撑和两边支撑、周边支撑与点支撑相结合的混合支撑等;按网格组成主要分三类:第一类是由平面桁架系组成,有两向正交正放网架、两向正交斜放网架、两向斜交斜放网架及三向网架四种形式;第二类由四角锥体单元组成,有正放四角锥网架、正放抽空四角锥网架、斜放四角锥网架、棋盘形四角锥网架及星形四角锥网架五种形式;第三类由三角锥体单元组成,有三角锥网架、抽空三角锥网架及蜂窝形三角锥网架三种形式。按层数可分为单层、双层或但双层;按曲面形式可分为圆柱面网壳、球面网壳、椭圆抛物面网壳及双曲抛物面网壳。对于单层球壳按网格形式有六种:肋环型网格、施威德勒型网格、三向网格、凯威特型网格、联方型网格、短程线型网格;单层圆柱面网壳的网格可采用单向斜杆正交正放网格、交叉斜杆正交正放网格、联方网格、三向网格。 4、杆件设计与节点构造相同。杆件截面都是根据强度和稳定性计算确定。用钢材制作的网架和网壳的节点,主要有十字板节点、焊接空心球节点及螺栓球节点三种形式。十字板节点适用于型钢杆件的网架结构,杆件与节点板的连接,采用焊接或高强螺栓连接。空心球节点及螺栓球节点适用于钢管杆件的网架和网壳结构。单层网壳的节点应能承受弯曲内力,一般情况下,节点的耗钢量占整个钢网架结构用钢量的15~20% 。 5、永久荷载组成相同。(1)网架、网壳自重和节点自重。(2)楼面或屋面覆盖材料自重。(3)吊顶材料自重。(4)设备管道自重。 6、荷载组合相同。(1)非抗震设计组合: 由可变荷载效应控制的组合。

网架基础知识

二质量标准 (一)依据标准 应符合国家标准《钢结构工程质量检验评定标准》GB5021—95 《网架结构工程设计与施工规程》JGJ7—91 《螺栓球节点网架》JGJ75.1—91 《螺栓球节点网架》JGJ75.2—91等。 二风险分析 网架属于钢结构,因此结构的接头,一是焊接,二是螺栓,是控制的关键。 当采用焊接时,球体节点的材料成份、二个半球的对焊质量等是控制重点,因为球节点过大变形或开裂均会造成网架严重变形而无法使用;当采用螺栓接头时,则须重点控制球体的加工精度、螺牙的公差、材质强度,否则在拼装时则无法满足进牙数的要求和各节点拧紧的要求,受力后会发生网架整体塌落之严重后果。因此为保证网架质量安全,应严格按相应验收规范进行过程检验及完工后的挠度值之控制。 三质量要求与偏差 1.节点板尺寸允许偏差±2mm,夹角允许偏差±20' 2.焊接球壁厚允许减薄量为13%,且不大于1.5mm 球外径偏差,当球外径≤300mm,允许±1.5mm,当球外径>300mm时,允许偏差±2.5mm,球圆度分别为外径≤300mm时为1.5mm,>300mm时为2.5mm 3.螺栓球的各孔螺纹尺寸应符合《普通螺纹基本尺寸》GB156-81粗牙螺纹的规 定,公差则应符合《普通螺纹公差与配合》GB197-816H级精度要求 4.杆件焊接收缩量当钢管球节点加衬管时,每个焊口放1.5-3.5mm,钢管球节点 不加衬管时,每个焊口放1.0-2.0mm,焊接钢板节点,每个节点2.0-3.0mm 5.焊接球节点必须按设计采用钢管与球焊成试件进行单向轴心受拉和承压的承 载力检验 6.螺栓球节点的成品球必须对最大受力的螺纹进行抗拉强度检验 7.焊接节点网架总拼后,所有焊缝必须进行外观检查,对大中跨度钢管网架的 拉杆与球的对接焊缝,必须作无损检测。 8.网架结构总拼后及屋面施工完应测挠度值,不得超过设计值15% 9.网架结构安装允许偏差及检验法参照JGJ78-91的表6.0.5 10.防腐、防火、防锈涂层厚度的允许偏差及检验方法应按下表 项目要求厚度μm允许偏差μm检查方法 干漆膜厚度室内125 -25 用测厚仪 室外150 防火、防腐设计厚度(δ)+0.2δ测厚仪或 涂层0 卡尺 四控制点 1.材质必须符合设计要求及相应规范标准。 2.拼装过程的质量控制,重点球节点的单向轴心受拉和受压承载力试验与母材等强要求。螺栓球节点对成品球最大螺栓孔的螺纹进行抗拉强度试验。

网架小总结

1、空间网格结构 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性空间杆系结构,主要承受弯曲内力。2、平面结构和空间结构在荷载传递路径上也有差别。在平面结构中,力是经过次要构件传到主要构件,逐步地有顺序地传到基础:檩条-次梁-主梁-柱-基础。“级别” 与此相反空间网格结构就不存在荷载的传递顺序。按照结构的三维几何状态,所有构件公同分担屋面上的荷载。 3、网架: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,主要承受整体弯曲内力。 网壳:按一定规律布置的杆件通过节点连接而形成的曲面状空间杆系或梁系结构,主要承受整体薄膜内力。 立体桁架(拱架):是有上弦、腹杆和下弦构成的横截面为三角形或四边形的格构式桁架。 张弦立体拱架:由立体拱架与索拉组合而形成的结构。 4、空间网格结构的特点: 优点: (1)、结构组成灵活多样但又有高度的规律性,便于采集,适合各种各样建筑方面的要求; (2)、网架结构组成形式多,但每一种都十分规则,其布置极易掌握; (3)、受力合理,荷载可以沿空间路径传递,因此可以跨越较大的跨度,节约刚材; (4)、节点连接简便可靠; (5)、分析计算成熟已采用计算机辅助设计; (6)、加工制作机械化程度高,并已全部工厂化; (7)、用料经济,能用较少的材料开业较大的跨度; (8)、适应建筑工业化、商品化的要求; 不足: (1)、对于网架和网壳结构来说,节点用钢量较大; (2)、杆件和节点几何尺寸的偏差以及曲面的偏离对网壳的内力、整体稳定性和施工精度影响较大,中就给结构设计带来了困难; (3)、网壳结构可以构成大空间,但当矢高很大时,增加了屋面面积和不必要的建筑空间,增加建筑材料和能源的消耗; (4)、利用相贯节点实现立体桁架或立体拱架时,可能会处现节点强度验算起控制作用的情况。采用主管局部加厚将导致增加焊接工作量,而主管全长加厚则容易造成材料的浪费。 5、选型原则 1.空间网架结构的选型应结合工程的平面形状和跨度大小、支承情况、荷载大小、屋面构造、建筑设计、制造安装方法及材料供应情况等要求综合分析确定。杆件布置及支承设置应保证结构体系几何不变。 2.平面形状为矩形的周边支承网架,当其边长比(长边/短边)小于等于1.5 时,结构呈双向受力状态,此时宜选用正放四角锥网架、斜放四角锥网架、棋盘形四角锥网架、正放抽空四角锥网架、两向正交斜放网架、两向正交正放网架等结构形式;当其边长比大于1.5 时,结构接近单向受力状态,此时宜选用两向正交正放网架、正放四角锥网架或正放抽空四角锥网架。当平面狭长时可采用单向折线形网架。 3.平面形状为矩形三边支承一边开口的网架可按上条进行选型,开口边必须具有足够的刚度并形成完整的边桁架,当刚度不满足要求时可采用增加网架高度、增加网架层数等办法加强。 4.平面形状为矩形、多点支承网架可根据具体情况选用正放四角锥网架、正放抽空四角锥网架、两向正交正放网架等结构形式。 5.平面形状为圆形、正六边形及接近正六边形且为周边支承的网架可根据具体情况选用三向网架、三角锥网架或抽空三角锥网架。对中、小跨度也可选用蜂窝形三角锥网架。 6.中、小跨度的网架结构宜优先选用螺栓球节点连接。在潮湿、有腐蚀介质的环境中,宜采用焊接球节

螺栓球钢网架结构加工和安装注意事项

1、前言 目前,螺栓球钢网架结构以其外型美观、结构安全、经济实用、施工周期短等诸多优点在水 泥厂堆棚建筑工程中得到大面积推广,但此类网架结构在加工和安装环节有几个注意要点, 值得我们重点关注。 2、加工过程控制(螺栓球网架加工主要有杆件加工和螺栓球加工) 2.1杆件加工: 杆件加工是网架工程施工过程中容易造成误差积累的重要环节。其中组成杆件的钢管下料尺寸、封板或锥头的厚度以及焊接缝的厚度决定杆件的最终长度,而受杆件长度设计值的制约 钢管下料尺寸、封板或锥头的厚度又决定了焊接缝的厚度,焊缝过大或过小都直接影响到杆 件的连接强度。因此,在具体施工过程中应针对不同的焊接件及其焊缝厚度要求控制钢管的 下料尺寸,这就要求对同等规格的杆件首先要制作“样品杆”,从而达到修正下料尺寸的目的。杆件加工的另一方面控制要点是端面垂直度,而端面垂直度决定杆件与螺栓球之间的接触面 大小。对网架中的承压杆件而言,不垂直的杆件,在实际承载力的作用下,杆件往往是偏心 受压,单个构件它使杆件无法充分发挥自身性能并产生形变,多构件情况下就会降低网架的 安全性能。这就要求对杆件两端焊接前的临时“对杆”要加强平行检查,其中对“对杆平台”的 检查也是必不可少的。好的“对杆平台”应当让组成杆件的各构件均相互自由和独立,这样在“对杆”时就能达到较好的效果。每个杆件要对自身是否弯曲也要进行检查。因此“对杆”工作 是非常关键的工作。不应一味追求速度,以免给后续工作造成很大的隐患或导致不必要的返工。 杆件钢管与封板或锥头焊接时可能出现各种形式的质量缺陷,如焊镏、焊孔、咬边、焊接不透、焊缝不均匀等,应针对不同的缺陷分析原因,再根据形成的原因逐个整改。经过实践总结,形成以上质量缺陷的主要原因如表1: 另外焊条的质量、存放时间以及烘焙条件也是影响焊缝质量的重要方面。焊接后焊缝应在常 温状态下自然降温,确保焊缝材质稳定。 杆件除锈上要确保达到设计规定的等级对于锈渍过重的管材和存放时间过长的要进行第二次 抛丸,在除锈的同时进行外观检查,是否有杆件自身存在的缺陷。除锈的架子也不宜过密, 这样才能有效地保证全方位的喷射除锈。 油漆是网架杆件形成的最后工序。油漆一般在外观上不允许有流坠现象,喷涂要均匀,不能

网架结构工程安装

网架结构工程安装 网架是一种新型结构,不仅具有跨度大、覆盖面积大、结构轻、省料经济等特点,同时,还有良好的稳定性和安全性。因而网架结构一出现就引起人们极大的兴趣,尤其是大型的文化体育中心多数采用网架结构,国内如长春体育馆、上海体育馆、上海游泳馆和辽宁体育馆,都别具风采。网架结构建筑结构新颖,造型雄伟壮观,场内没有一根柱子,视野开阔。 网架结构的形式较多,如双向正交斜放网架、三向网架和蜂窝形四角锥网架等。网架的选型可视工程平面形状和尺寸、支撑情况、跨度、荷载大小、制作和安装情况等因素,综合进行分析确定。 一网架结构节点构造 网架的节点分为焊接钢板节点、焊接空心球节点和螺栓球节点等。 一、焊接钢板节点 焊接钢板节点,一般由十字节点板和盖板组成。十字节点板用两块带企口的钢板对插焊接而成,也可由三块焊成,如图9.1所示。 焊接钢板节点多用于双向网架和四角锥体组成的网架。焊接钢板节点常用的结构形式如图9.2所示。 二、焊接空心球节点 空心球是由两个压制的半球焊接而成的,分为加肋和不加肋两种,如图9.3所示。适用于钢管杆件的连接。 当空心球的外径等于1300mm时,且内力较大,需要提高承载能力时,球内可加环肋,其厚度不应小于球壁厚,同时焊件应连接在环肋的平面内。 球节点与杆件相连接时,两杆件在球面上的距离不得小于20mm,如图9.4所示。 焊接球节点的半圆球,宜用机床加工成坡口。焊接后的成品球的表面应光滑平整,不得有局部凸起或折皱,其几何尺寸和焊接质量应符合设计要求。成品球应按1%作抽样进行无损检查。

1-十字节点板;2-盖板 图9.1 焊接钢板节点图9.2 双向网架的节点构造 (a)不加肋 (b)加肋 图9.3 空心球剖面图图9.4 空心球节点示意图 三、螺栓球节点 螺栓球节点系通过螺栓将管形截面的杆件和钢球连接起来的节点,一般由螺栓、钢球、销子、套管和锥头或封板等零件组成,如图9.5所示。 1-钢管;2-封板;3-套管;4-销子;5-锥头;6-螺栓;7-钢球 图9.5 螺栓球节点示意图 螺栓球节点毛坯不圆度的允许制作误差为2mm,螺栓按3级精度加工,其检验标准按GB1228~GB1231规定执行。 四、网架支座节点 常用的压力支座节点有下列四种:

浅谈螺栓球网架结构安装质量问题及控制措施

浅谈螺栓球网架结构安装质量问题及控制措施 摘要:本文介绍了螺栓球钢网架的结构特点及分析球螺纹网架施工过程中常见 质量问题及控制措施,包括在施工前需要对钢网架材料的检查验收,对土建结构 及网架安装工艺的要求等。并着重阐述了螺栓球节点网架结构杆件变形,挠度过大,套筒间有间隙等质量问题的出现以及对其质量问题产生的原因做出了分析, 以便在螺栓球网架结构设计、加工及施工安装过程中能够有效的控制,并提出了 相应的质量控制措施。结合我厂具体工程实例对螺栓球钢网架结构高空散装法的 施工工艺、施工质量管控以及网架结构质量问题的产生、控制措施的阐述,为今 后类似项目提供了参考依据。 关键词:螺栓球网架特点;安装工艺;常见问题分析及控制措施 引言 随着我国经济的快速发展,环境保护力度的加强和节能减排工作的大力开展,粉尘的排放控制日益受到重视,许多燃煤发电储煤场采取了抑尘措施,对储煤场 进行了封闭改造从而抑制煤尘环境的污染。目前已投运的大型燃煤电厂煤场封闭 条形煤场最为常见,条形煤棚整体结构形式有管桁架结构和螺栓球钢网架结构, 近几年螺栓球钢网架结构以其外型美观、结构安全、经济实用、施工周期短等诸 多优点在电力工程中得到大面积推广,现阶段网架安装的施工方法很多,常用的 有整体提升安装法、高空散装法和高空平移法等,在进行网架施工时选择一个合 理的安装方法,对加快进度、降低工程成本具有重要的意义,而该结构在实施过 程中网架结构安装的质量好坏,是推广使用是否有效的关键。 一、螺栓球网架的特点 螺栓球网架是空间三维结构,由许多杆件按一定规律组成,每根杆件端部带 有螺栓,拧入球内形成螺栓球节点网架。作为一种屋盖承重结构,此结构形式稳 定性好,整体重量轻,抗震效果好,而且具有造型简洁、美观、施工周期短等特点。钢网架结构节点构造形式可分为焊接球网架和螺栓球网架,由于焊接球节点 焊接工艺要求较高,难度大,因此常采用螺栓球钢网架结构。 二、工程概况 1.工程概况 我厂储煤场封闭改造工程采用单跨拱形网架结构形式,封闭储煤场中间不设 立柱,主体结构采用正方四角锥三心圆双层网壳,外弦支撑,顶部气楼采用网架 结构,与主体网架连接,煤棚纵向支座形式均为焊接空心球支座,山墙支座形式 均为焊接螺栓球支座。最大跨度达140米,主体结构总长度325米,总高度约48米,整体造型简约。本工程主要加工构件为螺栓球、网架节点杆件、支座、支托 及马道、爬梯等,屋面系统(钢檩条、彩钢压型板及采光板)等。 2.施工方案简述 由于本项目为改造工程,在现有煤堆场上方加盖大跨度钢结构,下方煤堆场 既不能清理出来,同时也不能影响到正常的生产作业,保证运煤车辆能够正常的 出入,故采用传统的吊装方案不可行,故安装方案的选择至关重要。对于本工程 的构件散发、现场拼装、高空分块安装”为原则进行施工,最终采用高空散装法安装。 三、网架施工前准备及安装工艺 1.在施工前要重视对钢网架材料的检查验收

浅谈网架结构节点设计

浅谈网架结构节点设计 [摘要] 随着空间结构的发展,网架结构广泛用于体育馆、展览厅、餐厅、候车室、仓库及单层多跨工业厂房等屋盖承重结构,设计时采用什么节点形式变得非常重要。 [关键词] 焊接空心球;螺栓球;锥头;封板 网架节点的按构造形式可分为:焊接空心球节点、螺栓球节点、 水雷式螺栓球节点、钢管圆筒节点或钢管鼓节点。 1、焊接空心球节点设计 焊接空心球节点是天津大学土木系刘锡良教授研究成功和发明创造的,并于1966年8月在全国首先应用在天津科学宫礼堂屋盖(现天津市科委礼堂)上。从那时至今已将这项发明推广应用于数千座网架工程之中,它对开创我国网架结构事业的发展,起到了重大的推动作用。 网架连接节点的空心钢球,可采用焊接成型或铸造成型。在工程实践中,普遍采用焊接成型的空心钢球。焊接空心球节点有着许多独特优点:首先加工简单,由两个半球焊接而成;其次是杆件与球焊接自然对中,避免了节点偏心;三是受力合理、安全可靠,并且造价低廉,这也是便于推广的主要原因。 焊接成型的空心钢球是将按要求确定的两块圆钢板经热压或冷压成两个半圆球壳(一般采用钢板热压成型的加工方法),而后再对焊成一个整球(无肋空心球);或是由两个半圆球壳中间加设一块环形加劲板,而后再对焊成一个整球(有肋空心球)。对于个别受力较大的空心球,也可加设互相垂直的双向环形加劲肋板。 加设的环形加劲肋板的厚度,一般不应小于空心球的壁厚,通常取与空心球的擘厚相同;而且应将内力较大的圆钢管杆件设置在环形加劲肋板的平面内。在工程实践中,一般是设置在较大内力弦杆的轴线平面内。 2、螺栓球节点设计 我国的螺栓球节点是从德国的米罗体系演变而来。螺栓球节点由螺栓、钢球、销子(或螺钉) 、套筒和锥头或封板等零件组成,适用于连接管杆件。 2.1螺栓球体的设计。在确定螺栓球直径的大小时,主要取决于:(1)连接球体和杆件所采用的高强度螺栓直径的大小;(2)连接球体和杆件所采用的高强度螺栓拧入球体的长度;(3)连接于螺栓球的两相邻圆钢杆件轴线夹角的大小。

螺栓球网架及焊接球网架比较

螺栓球网架及焊接球网 架比较 集团公司文件内部编码:(TTT-UUTT-MMYB-URTTY-ITTLTY-

螺栓球(实心)及焊接球(空心) 节点网架结构比较 一、质量保证的差异 焊接球结构采用空心球(材质Q235普通钢)及焊管在工地现场对接施焊,受气温及风速影响大,下料及焊机设备基本人为手动,致使下料、定位、焊接工序,误差大,精度低,且焊缝容易出现“假透”“夹渣”的质量缺陷。钢铁焊接前后有应力变形,存在安全隐患。使用后持续释放,多种杆件之间夹角控制不精确,极易扭曲杆件,破坏平衡传力,加大钢结构挠度。无法适应异形曲线及超大跨度的工程要求,质量难以保证,有很大局限性。 螺栓球结构采用实心球(材质45#高强度钢)及高强螺栓(材质40Cr)紧密拼接,其构件在生产车间内,由自动焊和数控机床完成,标准化程度高,加工精度及质量易于保证。螺栓球上螺孔之间角度精确,杆件内置10.9S高强螺栓,抗拉抗压,传力稳定平衡,质量加工精良,工地安装便捷,此节点被广泛使用。 二、钢材防腐处理的差异 焊接球网架的钢管及焊缝只能现场手工除锈,然后刷油漆或防火涂料,特别是焊缝部分易生锈,要阶段性除锈刷漆维护,增加后期使用成本,影响结构安全。 螺栓球网架材料在工厂内机械抛丸除锈,然后喷漆、喷塑或喷锌处理,增强了抗腐蚀性,也能使用复合或纯不锈钢网架材料。 三、施工周期的差异 焊接球只有在工地现场操作,工序繁杂:按图下料—→工装放线—→角度测算—→定位点焊—→环焊满焊—→清理检测焊缝,每天施工80-150方,钢管全部对焊,工作量太大工期较慢。 螺栓球网架70%工作量在工厂预制,30%工作量在工地安装,现场只需扳手拧紧螺栓,简便快捷,每天施工300-500方。

钢结构网架工程难点保证措施

钢结构网架工程难点保证措施 摘要:近年来,钢结构应用越来越广泛,网架结构是高次超静定结构体系,能够将荷载通过杆件和球传送至下部构件上,并且可以满足有大跨度建造需求的大型场馆。网架结构的跨度可达到几十米,是空间受力体系,能节省大量钢材且美观。因此,当前大型厂房、体育场馆艺术馆、商场等屋面大多应用钢网架结构,不仅可以节省大量的钢材,还能节省大量的空间,充分体现了节能环保的建筑理念。通过分析钢网架结构设计方法及其优化措施,明确钢网架结构的分类,以及钢网架结构的主要设计的要点,并制定合理的网架应用措施,使网架的整体构造更具经济、耐用、稳定性,从而更好地服务于国家的经济建设。 关键词:钢结构;网架工程;难点;保证措施 引言 钢网架结构目前国内通常选用的结构形式分为螺栓球网架和焊接球网架,两种结构形式存在着很大的区别,螺栓球网架结构用钢量低、施工速度快;焊接球网架用钢量相比螺栓球网架用钢量要高,施工速度慢、对施工场地环境、焊接质量要求比较高,但是承受荷载能力强。随着网架结构这种建筑形式得到越来越广泛的应用,其在施工过程中存在许多难点,严重影响网架结构的实际使用寿命和人身安全。因此,研究网架结构施工难点和施工工艺具有十分重要的社会意义和经济意义。 1钢网架结构类型的选择 在对钢网架结构类型进行选择时,首先要考虑到具体载荷的需求。每种结构的受力特点不同,所能承受的具体荷载也有较大的变化。在设计的初始阶段,就要充分考虑到钢网架结构在受到外力的情况,能否发生形状上的变化,以便最大程度地发挥钢网架的实际使用效能。结构设计首要考虑的是结构的稳定性能,根据工程建设的实际需要,选择与之对应的结构类型,从而更好地保证钢网架在实际使用的过程中,不会出现严重的变形。现阶段,钢网架结构主要应用的类型有

螺栓球节点网架的详解

螺栓球节点网架的详解 2021-11-27 网架结构因其结构新颖,受力合理,自重轻、用钢量低等优点,我国从80年代后期大量涌现,每年约以80~100万m2增加。广泛应用于大型体育场馆、展览中心、影剧院、商场、航站楼、候车厅、工厂车间、仓库、电视塔等。 国内网架结构主要分为:焊接球节点网架与螺栓球节点网架两种。螺栓球节点网架其构件工厂内加工量较大,现场安装便捷,适用于现场工期紧,施工条件、用电量受制约,网架形状复杂、杆件定位困难的异形结构。本文重点介绍螺栓球节点网架。 一、设计图纸分解 一份完整的螺栓球节点网架设计图纸应包含设计说明、网架平面图、网架上下弦与腹杆布置图,支座与支托详图,杆件材料表,螺栓球材料表,螺栓、套筒、顶丝材料表,封板、锥头材料表,螺栓球加工详图〔假设有其它要求另加,如吊挂件、通风机房等〕。首先对图纸中提供的网架平面图与根底平面图进行复核,以确保网架支座位置与根底相吻合。接着对网架图提供的杆件材料表进行复核,主要是复核网格的轴线长度,然后依据轴线长度复核杆件的焊接长度,接着复核杆件的下料长度。一切无误前方可根据杆件材料表绘制车间杆件下料表。 二、杆件的计算 螺栓球网架杆件长度受螺栓球直径,螺栓球的切削量,套筒长度,锥头长度等因素的控制。 杆件长度计算公式为: 杆件下料长度=杆件焊接长度—2〔锥头长度—锥头止口长度—1mm〕。 〔公式中1mm为钢管与锥头间隙,保证焊接质量〕

杆件焊后长度=〔杆件几何长度〕—〔一段球半径+另一段球半径+一段套筒长度+另一段套筒长度〕+〔一段螺栓球切削量〕+〔另一段螺栓球切削量〕。 杆件几何中心长度、杆件焊接长度、杆件下料长度、锥头长度、锥头止口长度、段套筒长度、螺栓球切削量、焊接预留间隙,与构件组合详图如图1所示: 以上数据在网架设计图中除锥头止口长度外,已经确定。锥头止口长度可以依据网架杆件材料表中的焊接长度和下料长度计算得出,即将计算杆件下料长度的公式逆推: 锥头止口长度=〔杆件焊接长度—杆件下料长度〕÷2+1mm〔公式中1mm 为钢管与锥头间隙,保证焊接质量〕。 杆件计算的意义: 1.复核设计图纸杆件材料表中杆件的焊接长度是否准确。 2.复核设计图纸杆件材料表中杆件的下料长度是否准确。

浅析螺栓球网架结构受压部件焊接

浅析螺栓球网架结构受压部件焊接 摘要:螺栓球钢网架结构因其受力合理、工厂化程度高、施工速度快在大跨 度屋面结构中得到广泛的应用。对于球节点焊接网架(壳)结构来说,球-管焊 接质量同建筑物安全度关系极大,这项目艺易于保证焊缝焊透,便于控制拼装和 安装质量,节约人力和物力,减轻劳动强度,提高生产率,目前已广泛应用于大、中跨度的工业与公共建筑,效果很好。 关键词:螺栓球网架;支座管托焊接;焊接工艺试验;直流反接 网架结构是由多根杆件按照一定的网格形式通过节点连结而成的一种新型空 间结构,属于多次超静定空间结构体系,它改变了一般平面架结构的受力状态, 能够承受来自各方面的荷载。平板形网架,结构新颖美观,杆件规律性强,整体 性好,具有空间受力、重量轻、刚度大、抗震性能好等优点,杆件之间全部采用 焊接或螺栓连接,便于安装,操作简便。网架结构广泛用作体育馆、展览馆、俱 乐部、影剧院、食堂、会议室、候车厅、飞机库、仓库及单层多跨工业厂房等屋 盖承重结构。网架结构一般有三种节点形式:焊接球节点、螺栓球节点、钢板节点。 螺栓球节点网架是一种很好的结构形式,它具有空间结构所特有的受力特性。其构件完全在工厂内预制作,质量有保障,运输和安装更为方便,是其他结构所 无以比拟的。但在设计和施工过程中,因工厂内预制后拼装,经常遇到杆件间 “打架”,坡屋面支托安装位置不正确,工艺上要求布置管道、马道、灯架支托,点幕支座必须与螺栓球连接, 网架螺栓球和支座的连接等问题,而解决这些问题 的习惯做法就是采取现场焊接。而这些焊接,是在网架安装过程中或完成后以及 在网架使用过程中进行焊接。现场焊接不当,会使网架构件焊接受热后内力发生 变化,特别是在螺栓球上施焊会造成高强度螺栓退火而强度降低,以致造成结构 失稳坍塌。

螺栓球类网架施工工艺的探讨

螺栓球类网架施工工艺的探讨 作者:牛莲芳 来源:《城市建设理论研究》2013年第16期 摘要:结合甬台温铁路雁荡山火车站站房屋面球形网架的施工方法,分析了螺栓球类网架施工工艺的特点,阐述了螺栓球类网架施工工艺的原理,详细描述了螺栓球类网架施工工艺,供大家参考。关键词:螺栓球类网架;高空散装法;施工工艺 中图分类号:TU74 文献标识码:A 文章编号: 前言 网架结构由于具有重量轻,承载能力强,可满足大跨度的需要,且外形美观,空间结构各异,使得网架在各种工业与民用建筑中得到广泛的应用。根据施工工艺的不同,主要有螺栓球类网架和焊接球类网架,甬台温铁路雁荡山火车站站房屋面的球形网架采用了螺栓球类网架。 1施工工艺特点 1.1钢结构构件在工厂加工制作,机械化生产,运至工地就位现场拼装,加工精度高,便于现场安装,安装效率高。 1.2自重轻,成本低,安装便捷。 1.3建设周期短,造型美观,抗震性能好。 1.4采用钢结构网架与稳定性较高的支撑体系共同作用,使网架在安装过程中受力均与,各杆件间采用高强螺栓连接,安装精度高,质量可靠。 2适用范围 适用与跨度大、高度高、空间结构复杂形状变化多样的网架结构的施工。 3工艺原理 钢网架结构是一个由很多构件组成的空间体系,主要包括不同型号的杆件、螺栓球、支座等,这些零部件委托专业厂家生产,杆件采用高频电焊钢管。钢结构网架安装采用高空散装法,即施工区域下方搭设满堂脚手架,在脚手架上铺满脚手板形成一个工作平台,施工人员在平台上完成安装作业。施工人员在工作平台上将网架每个网格拼装成一个三角椎体后,借助人力将三角椎体的网架小单元吊至网架安装部位,由安装工人将三角椎的三个顶端的高强螺栓逐

118米大跨度螺栓球与焊接球混合节点球壳网架安装施工技术

118米大跨度螺栓球与焊接球混合节点球壳网架安装施工技 术 摘要:由我公司施工的巴中市体育馆、游泳馆工程屋面网壳结构为118米大跨 度螺栓球与焊接球混合节点球壳网架,该网架结构安装位置高、球壳跨度大、构 件受力复杂、节点形式混杂,如何在上述复杂情况下保质保量顺利完成大跨度球 壳网架的安装,是需要实际研究的课题。 关键词:巴中市体育馆、游泳馆;大跨度螺栓球与焊接球混合节点球壳网架;结构;安装 1 工程概况 巴中市体育馆游泳馆工程整个屋盖网架呈球冠形,结构最高点标高33.00m, 最低点标高11.768m,净跨度124.80m。网壳为正方四角锥单元,主要节点为螺 栓球节点,局部为焊接球节点,网格尺寸约4m*4m,结构有12个支座节点,通 过34根支撑杆与网壳下弦球节点连接,支撑于混凝土柱顶;网壳上部通过44根 支撑杆与网壳上弦28个节点球节点连接,托起上部装饰桁架结构。 2 工艺特点 (1)采用高空原位散装法进行网架拼装。 (2)运用螺栓球焊接球混合节点网架安装方法。 (3)构件种类多,构件数量繁多。 (4)钢结构自身重量轻,结构强度高。 3 工艺原理 由于屋面网架结构面积大、施工高度较高,不利于地面拼装,故而采用高空 散装法施工,可降低起重设备方面的要求,有利于减少安装成本。施工前首先按 照球壳的位置,对应分层搭设满堂脚手架,满堂架作为支承平台和操作平台,施 工时在脚手架平台上按设计图纸对称拼装网架。本技术采用杆件一端是螺栓球另 一端是焊接球的形式,对于有螺栓球节点与焊接球节点共同作用的位置,在确定 两端节点位置后,先拧紧螺丝球端,再对焊接球端施焊。 4 工艺流程及操作要点 4.1施工流程 施工准备→操作台支撑系统搭设→支架抄平、放线→[放置下弦节点临时支托 →组装下弦,腹杆、上弦支座连接水平系杆→紧固螺栓球节点→施焊焊接球节点](由中间向两端、一端向另一端扩展)→检测(螺栓球紧固检测及焊缝检测)→ 卸载(撤出下弦节点临时支托)→校验→涂装→验收。 4.2 施工准备 (1)编制网架施工的专项施工方案。 (2)对螺栓球节点的零部件、所有的杆件进行检查验收,均应有出厂合格证和原材料、焊缝的检验报告。 (3)有关人员持证到岗。由技术员组织有关人员进行培训和交底,使操作人员充分掌握施工的具体做法和要点; (4)测设支座轴线和水平控制线,校核支座预埋件位置、标高。 4.3 操作要点 4.3.1搭设满堂脚手架操作平台及支撑系统

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