導語：如何才能寫好一篇網架結構，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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【關鍵詞】輸配網 網架優化 結構算法

目前我國的電力系統正在穩步向前發展，電網建設的規模也是越來越大，龐大的電網系統使得電網的結構日益復雜，從而也導致了電網系統的安全問題變得更加嚴重。為了保證我國電力系統的長足發展，必須高度重視電網的結構安全問題。而且從目前的形勢來看，電力系統的經營和發展越來越與市場接軌，正在一點點向企業化的經營模式邁進，因而電力系統的投資成本也成為相關企業極為關注的一個問題，而如何在保證電力供應的質量的同時還能夠降低成本則成為電力企業的關注重點。網架優化問題是十分繁瑣和復雜的，其需要考慮的對象和研究的階段都很多，而且在網架優化的過程中遇到的不確定因素也很多，需要相關的工作人員考慮全面。

1 輸配網的網架結構要求

1.1 靈活性

提到輸配網的網架結構，首先應想到的就是網架結構的具體構造的靈活性，這是一切優化改進的根本之所在。考慮到我國電力系統的現狀，電網建設的規模越來越大，電網的結構也越來越復雜，因而當對網架進行優化處理時，首先需要考慮的就是構造的靈活性。此外，工業的生產、人民的生活都離不開電力的供應，這就更加要求電網的可靠程度要得到保障。與此同時，經濟的發展也促進了我國城市的建設，城市的發展一旦加快，就會對電力系統有更高的要求，需要構建的輸配網的網架也會更多，這也要求了輸配網的網架必須具備靈活機動的特點。

1.2 經濟性

此外，考慮到現在電力企業的企業性質和發展模式，網架在優化改良的時候必須把經濟性的原則放在極為重要的位置上。因此，在建設網架時就需要選擇性價比高的材料。

1.3 穩定性

對于網架的結構優化來說，有很多原則需要遵守。因為我國目前大力倡導可持續發展，所以在構建網架的時候，必須要保證網架的耐用性能和穩定性能。經濟發展是國民發展的命脈，必須要高度重視，而電力系統則為促進經濟的發展做出了巨大的貢獻，更應該受到人們的關注。

1.4 承受能力

對于城市的電網來說，因為其承擔了城市居民較大的負載，電力系統相對來說比較脆弱，所以必須要加強電網方面的建設，提高輸配網的承受能力。考慮到城市的特殊性，電網的網架還必須具備較強的抗干擾能力。城市的電力系統如果一旦癱瘓，出現大范圍的電力故障，不僅僅使居民的生活受到困擾，附近工廠的正常生產、企業公司的正常運行都會受到很大的影響，帶來極為嚴重的經濟損失。

2 輸配網的網架優化

2.1 優化原則

輸配網的發展和配置水平不僅決定了輸配網整體適應性的高低，還決定了變電站的電網結構，所以，對輸配網網架結構進行優化，一定要遵循相應的原則，在輸配網網架結構優化過程中，應遵循的原則有三種，分別是：穩定性原則，適應性原則，以及可靠性原則。穩定性原則和適應性原則是前提和基礎，而可靠性原則是另一種需要考慮的原則范圍。

可靠性原則是指：當電力需求提高時，為了保證用戶能夠進行正常的作業、用電，在線路出現一系列的問題時能夠保障應急線路快速的應對響應突況。穩定原則是指：當線路的負載增加時，運用合理的優化配置使得線路的電流分流增加，從而提高線路的使用率。適應性原則指的是：通過各個地區不同的供電需求設計和分配適宜的供電系統和供電發展模式，保證相應地區的輸配網使用率達到較高水平，增強供電能力。

2.2 優化內容

對于輸配網的優化內容主要包括以下三個方面，這三個方面分別是：對線路構成的分析，對主干線路長寬的分析，以及對相應的輸配網網架的使用年限進行分析。對這三個優化內容進行分析，能夠對不同區域的主干線路的使用率以及使用狀況進行合理的分析，對供電線路的穩定性和輸配網絡的安全性能進行量化，促進企業對輸配網的后續布局和優化，為企業提高線路的使用率，降低線路的安全隱患奠定了堅實的基礎。

3 輸配網的網架優化的實施

3.1 高壓輸電網的網架優化

根據電網所能承受的最大電壓的不同，優化算法的實施方案也會有很大的差別。對于輸電網來說，如果它能承受的電壓比較高，那么優化算法的重點就要放在高低壓的變電站之間的連接上。因為高壓的輸電網所用的變電站的數量比較少，所用的變電站的位置也相對比較固定，而且變電站的位置大多遠離市中心，所以線路連接起來也比較容易。

3.2 中低壓配電網的網架優化

對于中、低壓配電網來說，其所用的變電站的位置大多在市區里面，線路的分布也會受到街道排列的影響，所以在實際的線路連接過程中會有很大的難度。這種類型的網架優化有它自己的獨特性，具體特點如下：第一，中、低壓的配電網網架的運行方式為開環，同時采用分階段進行聯絡的方式；第二，配電網需要承載的負載較多，而且負載的分布相對不算集中；第三，變電站的位置大多在市區內部，線路規劃會受到街道排列的影響。正是因為上述這些特點使得中低壓配電網網架的優化明顯不同與高壓輸電網。

4 結語

對于電力系統來說，輸配網的網架結構屬于極為重要的一個組成部分，而且平心而論，目前我國在輸配網網架的結構優化方面的水平還不夠高，只是初步應用了信息技術，還有很多的局限和不足，現階段人工智能技術只是使數據的計算變得更加容易，但是對于算法的挑選還是需要人工設定，如何智能挑選算法也是今后需要進行研究的一個方向。除此之外，我國對輸配網網架問題的重視程度不夠，對輸配網網架的研究力度也不夠，這些都導致了我國網架優化的水平不高。因此，為了我國電力系統的整體發展，必須高度重視對網架優化問題的研究。

參考文獻

[1]陳小飛.蕭山10kV輸電網網架結構與經濟性、可靠性分析研究[D].浙江大學，2014.

[2]胡珊.屋頂網架結構健康監測系統的設計與研究[D].武漢理工大學，2013.

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球形節點網架結構是指用球做節點，鋼管做桿件的網架結構。

在很久很久以前，可能是因為球的加工比較難，高強螺栓也不是很普遍的時候，有過用節點板鏈接角鋼等桿件的網架結構。后來出現這種結構，大家都覺得這東西比較好用，為了區別以前的那種結構，就把后來的這種叫做球節點網架。

（來源：文章屋網 ）

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1.網架構件加工制作方法：

1.1螺栓球

原材料：45#圓鋼棒料。

檢驗方法：外觀檢查，檢查出廠合格證和試驗報告。

毛坯鍛造：圓鋼棒料鋸床 下料 爐 加熱 胎模、空氣、錘 鍛打成形（球狀）。

檢驗方法：用10倍放大鏡100%檢查鋼球有無過燒、裂紋缺陷。用卡鉗、游標卡尺檢查球坯直徑―D≤.120時允許偏差D；D>120時允許偏差D，球的圓度≤120時，允許偏差值1.5MM，D>120時允許偏差值2.5MM。工藝過程方法：球坯 車床 打工藝孔 車床專用夾具 分度車削螺孔端面 車床專用夾具 鉆孔 車床專用夾具 攻螺紋 車床專用夾具 螺孔倒角――檢查――至整個球孔加工完――檢測。

檢驗方法：

①用標準螺紋規檢測螺紋的精度6H級，數量：每種規格抽查5%，且不少于5只。

②用游標卡尺，測量螺孔端面與球心距離，偏差值在±0.2MM范圍內。

③用高度尺測量用一軸線上兩螺孔端面的平行度，偏差值≤0.3MM。

④用萬能角度尺測量相鄰兩螺孔線間弧度偏差在±30范圍內。

⑤用百分表測量螺孔端面與軸線的垂直度，偏差值在≤0.5%螺孔端面半徑。

鋼球試驗――螺孔抗拉強度檢驗。

取受力最不利的同規格的螺栓球600只為一批，每批隨機抽樣3個鋼球；在拉力試驗機上進行抗拉試驗，至鋼球螺紋被剪斷時的承載力值作為螺紋的抗拉強度。

本工程以計算機模擬理論為依據和指導，制定了詳細的拼裝方案。根據工程結構特點和施工現場平面布置情況，在地面搭設腳手架工作平臺，在腳手架上平鋪木板，然后在腳手架工作平臺上組拼網架，網架的拼裝采用空中散裝法進行施工。根據網架結構的實際情況和左右對稱的特點，為了減小網架在拼裝工程中的誤差積累，整體網架的組拼應從起步單元7軸、8軸之間開始，先組拼起步單元的縱橫軸，隨時校正尺寸，在認為起步單元網架無誤后方可從中心向兩側展開。拼裝過程中由扒桿將桿件吊裝到位，在設計位置進行拼裝栓接。 首先將原地面進行地基處理，確認能夠滿足承載力要求后再搭設腳手架施工平臺，頂面采用1cm厚木板平鋪，平臺平面尺寸應大于網架1m左右，施工平臺頂面標高應低于下層網架標高300mm。直接將單根桿件、單個節點拼裝成網架，在拼裝過程中每個節點的位置都應測量復核。起步單元的網架安裝完成后，立即進行自檢，保證所有節點處的螺栓緊固到位。進行定位電焊（每個支座處焊接3點），以保證網架在后面的安裝過程中不產生位移。然后分別以起步單元為中心向兩個方向同時拼裝。 起步單元以外的網架采用空中散裝法進行拼裝， 首先拼裝小單元，然后再總拼成網架，拼裝時把網架根據實際情況合理地分割成小單元體，最后形成整個網架。首先選擇1個上弦三角錐，用1根上弦水平桿、3根腹桿和1個上弦球拼出1個符合設計要求的單元錐體（見圖2）。拼裝時應將單元錐體節點球處的所有螺栓全部擰到位。拼完此錐體后應進行校正，下弦矩形對角線誤差不應超過1mm，符合上述規定即為合格，可以進行下一步施工。

（4）網架的整體拼裝

拼完單元錐體之后即可進行整體網架的組拼。首先按照設計要求安裝下弦節點，再安裝水平桿件，調整無誤后擰緊螺栓。安裝下弦節點球時，為了防止網架下垂，應先在下弦節點球處搭設臨時支撐架，對于有起拱的位置其臨時支撐架頂面應符合設計標高要求。安裝完下弦桿件即可安裝上弦桿件，利用已經拼裝好的單元錐體進行拼裝，最后再安裝斜桿，經調整無誤后擰緊螺栓，這樣就拼出一個完整的整體單元了。之后以此類推，拼出整體網架。拼裝過程中應隨時校正尺寸，確認符合設計要求后方可進行下一整體單元的安裝。

網架拼裝施工工藝流程如圖3所示。

3.質量施工措施

嚴格按設計圖紙和國家規范組織施工和質量檢查，確保工程質量。構件加工實行“三檢制”即個人自檢測（初檢）、車間中檢、質檢部終檢。每一構件，用表格形式記錄每道工序的加工操作者、檢驗者和質量情況。材料進廠必須有質保書，進廠后按規范進行抽檢，檢查鋼材的化學成份和力學性能，必須符合規范和設計要求。網架桿件、錐頭、封板、套筒、高強螺栓、緊定螺釘、支座均嚴格按照設計圖紙要求制作。在制作全過程中，切實遵循經檢驗不合格的毛坯件及材料不投產，不合格的半成品不轉工序，不合格的零件不拼裝焊接。鋼管開料及上述零件制作完成后，均應經質檢部門檢驗，確認符合圖紙要求方可拼裝點焊。 拼裝點焊桿件在專門拼裝臺上進行，鋼管與封板（錐頭）間的焊縫間隙兩端均勻、尺寸保證、預留相應焊縫收縮量，確保桿件施焊后的長度。桿件焊接后，用超聲波或磁粉探傷，檢測焊縫質量。 螺栓球在制作過程中，從材料的化學成份及機械性能均應符合鋼號的要求，毛坯應無裂紋，不圓度應在規定范圍內，方能上專用機床上加工，并精確分度、切削平面、鉆孔、攻絲。一個球完工后操作者應按圖紙要求對照檢查，打上鋼印、編號并經質檢部門檢驗認可后方可投入使用。網架桿件焊接后打上焊工代號鋼印，責任落實到人。焊工經過國家有關部門考核合格方可上崗施焊。節點進行拉力破壞性綜合試驗，檢查高強螺栓的抗拉極限承載力，桿件及焊縫強度、錐頭底板（或封板）的抗剪強度。所有構件表面除銹后，才涂上除腐涂料。各零部件在安裝前，按圖紙進行復查，裝配后用加力扳手檢查網架螺栓的擰緊度，邊組裝邊檢查網架的標高。網架安裝好，必須檢查焊接部位是否可靠，用油灰堵上多余的球孔。

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關鍵詞：配網網架；結構分析；2-1結線；3-1結線；兩供一備結線；三供一備結線

中圖分類號：TM645

文獻標識碼：A

文章編號：1009-2374（2012）23-0110-03

從技術層面來看，配網供電可靠性反映了發、輸、變、配各環節對用戶的供電能力，是系統結構和電網運行特性的集中體現。分析配網網架現狀是充分掌控當前配網狀況水平的必要手段。本文對江門市區配網的網架結構進行深入分析，針對存在的問題提出改進措施，為江門市區配網今后的網架優化提供重要參考。

1　江門市區配網結構現狀分析

1.1　市區配網線路環網方式復雜

市區配網現有的51組環網結構線路中，環網結構方式由2條線路至18條線路多種方式存在。其中，2條線路聯絡的環網結構方式有28組，3條線路聯絡的環網結構方式有10組，4條線路聯絡的環網結構方式有3組，5條線路聯絡的環網結構方式有2組，6條線路聯絡的環網結構方式有2組，7條線路聯絡的環網結構方式有1組，9條線路聯絡的環網結構方式有1組，10條線路聯絡的環網結構方式有1組，12條線路聯絡的環網結構方式有2組，18條線路聯絡的環網結構方式有1組。按照《中國南方電網城市配電網技術導則》的配網典型結線規范，配網線路接線方式最多不超過4條線路。目前4條及以下環網結構方式的環網線路總數為98條，其余90條線路分布在10個環網上，最多的達18條線路連在

一起。

配網線路過于密集的聯絡方式，不利于運行維護，并存在一定的安全隱患。以外海站10kV交通線為例，該線路主干線分別與10kV朝揚線、天華線、得實線、臺商Ⅰ線聯絡，且該線路干線沒有分段開關可進行隔離。當該線路主干線檢修時，需將各聯絡開關轉冷備用，并在可能來電各方裝設地線。由于該線路與4回線路聯絡，共有4個聯絡開關，加上變電站出線開關，需在5個不同地方進行操作，造成停電操作量大，停送電操作時間過長。即使不考慮操作人員在各接地點間來回走動的時間，僅按照一個接地點裝設地線操作時間為15分鐘計算，10kV交通線轉檢修的時間起碼為75分鐘，送電時間也相應增加，導致停電時間過長，影響用戶供電。同時，過多的聯絡點實施安全措施，需調度人員、運行人員更加認真、仔細審核相關工作票和操作票，確保可能來電各方可靠接地，并且需要更多運行人員進行操作，工作量大且復雜，稍不留神可能產生漏接安全措施的惡果，嚴重威脅電網安全運行。

1.2　各變電站間配網聯絡較薄弱，部分線路無法實現完全轉供電

在市區188條環網線路中，可實現完全轉供線路138條，占環網線路的73%，可部分轉供線路31條，占環網線路的17%，不能轉供線路19條，占環網線路的10%。

環網線路不能實現完全轉供的原因有多方面：

1.2.1　環網線路各側負荷過重，若轉供造成線路過載，故不能相互轉供電。如井根站10kV哪咀線與杜阮站10kV子棉線雖相互連接，但10kV哪咀線負荷為270A，10kV子棉線負荷超過400A，兩回線路總加負荷超過600A，遠遠超過線路各側限流的494A，造成線路不能相互轉供電，當一側變電站開關停電時，該側原來所帶負荷若轉由另一側供電，只能造成線路過載，故該側線路部分用戶必須停電，避免另一側線路過載，危機電網

安全。

1.2.2　環網線路均出自同一母線，當母線停電時，該線路負荷無法實現轉供，只能對用戶實施停電。如群星站10kV碧桂Ⅰ線和群星站10kV碧桂Ⅱ線，雖兩回線路構成環網供電，但由于兩回線路均接在群星站10kV1號母線，當群星站10kV1號母線停電時，該兩回線路所有負荷無法實現轉供電，只能跟隨母線一起停電，影響用戶可靠供電。

1.2.3　雙電源用戶由于兩回進線開關互為閉鎖，必須一分一合，不能兩個開關同為合閘狀態進行轉供，當一回線路的變電站開關停電時，雙電源用戶由另一回線路供電，雙電源用戶室對應變電站開關停電線路的開關只能分閘，該回線路上所有用戶無法進行轉供電。以人民醫院室該雙電源用戶為例說明：人民醫院室由10kV蓮平線主供、蓬萊線備供的雙路供電方式供電。蓮平線由變電站供電至人民醫院室，沒有與其他線路聯絡，線路中途串供其他用戶，蓬萊線除供電人民醫院室外，還與其他線路聯絡。當10kV蓮平線變電站開關停電時，人民醫院室轉由10kV蓬萊線側開關。由于人民醫院室兩開關互為閉鎖，蓬萊線開關合上，則蓮平線側開關只能分閘，造成蓮平線變電站站內開關至人民醫院室蓮平線側開關段線路停電，無法轉供電。

2　江門市區配網結構優化措施

《中國南方電網城市配電網設計導則》中列出幾種典型的配網結線模式，該典型模式根據不同負荷類型和供電方式各有特點。

2.1　2-1結線模式

圖1　2-1結線模式范例圖

這種結線模式具有以下特點：

一是平均每回線路按不超過50%額定載流量運行。

二是其聯絡開關位置應盡量選取在線路后段安裝。

2.2　3-1結線模式

圖2　3-1結線模式范例圖

這種結線模式具有以下特點：

一是平均每回線路按不超過66.7%額定載流量運行。

二是每回線路的兩個聯絡點之間必須至少有1 個分段開關，并且該分段開關位置應盡量接近線路的負荷等分點。

2.3　兩供一備結線模式

圖3　兩供一備結線模式范例圖

這種結線模式具有以下特點：

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關鍵詞：建筑 鋼結構 網架 安裝技術 分析

現代科學技術的發展與社會經濟的全面建設，帶動著城市高層建筑、乃至超高層建筑的不斷發展。在現階段的技術條件支持下，鋼結構可以說是高層建筑最受青睞的結構模式之一。在建筑施工的過程當中，運用鋼網架結構所表現出的優勢最為突出，包括施工期短、工業化程度高、自身重量輕、以及安全可靠性高等在內。上述優勢也使得鋼結構網架安裝在各類工程建筑中備受使用與廣泛推廣。為了最大限度地保證建筑鋼結構網架安裝質量的可靠與穩定，就需要結合實際情況采取針對性的安裝技術。本文即針對此問題作詳細分析說明。

1高空散裝法安裝技術分析

高空散裝法主要是指，通過施工現場的起重機械設備，對運輸至現場的散件、以及運輸單元進行吊升，在高空環境下進行相關零部件的拼裝，形成整體結構后完成對鋼結構網架的安裝任務。結合工程施工實踐經驗來看，高空散裝法安裝技術主要適用于具備高強度螺栓連接節點或者是螺栓球部件的網架結構。并且，在整個鋼結構網架安裝作業的實施過程當中，始終有一部分網架在高空拼裝過程中保持懸挑狀態。在相關零部件拼接完成，并形成一個完整結構體系之后，可以不用設置支架部件，其自身就能夠承受自身重力以及施工荷載作用力的施加壓力。同時，還需要注意的一點是，為了防止整個拼裝整體受到自身重力作用力、或者是施工荷載作用力的影響而產生撓度，就需要在拼接懸挑長度一定的基礎之上，通過設置單支柱的方式，對懸挑部分進行支撐，以確保安裝作業的安全與可靠。

同時，在設置支架的過程當中，其不單單需要作為網架結構高空拼裝的承力裝置，同時也需要作為操作平臺使用。因此，在有關支架結構的搭設過程中，其中心線位置需要確保能夠與網架下弦節點保持對應關系。在網架高空拼裝作業完成后，需要對支架進行拆除。拆除過程中需要注意的是：第一，拆除的順序需要自中央向外部，逐圈拆除；第二，在對各圈進行拆除的過程當中，需要確保其下降速度的均衡性，防止因個別支架受力過于集中而引發的拆除困難問題。

2 高空滑移法安裝技術分析

高空滑移法主要是指：將網架條狀單元組合體于建筑物上空進行水平滑移，滑移過程當中實現對位總拼與安裝的施工技術。結合工程施工實踐經驗來看，此種安裝技術方案主要適用于現澆鋼筋混凝土圈梁以及鋼結構網架支撐結構為周邊承重墻的工程情況。在實際的安裝作業實施過程當中，實現可基于地面、或者是支架環境，進行對條狀單元的拼裝以及擴大操作，在將鋼結構網架條狀單元提升至預定高度的基礎之上，通過對前期所安裝滑行軌道的應用，在沿水平方向進行滑移動作的過程當中，達到對網架整體進行對位以及拼裝作業的目的。

在現階段的技術條件支持下，高空滑移法安裝鋼結構網架過程當中所應用的軌道主要包括以下幾種形式：（1）圓鋼形式；（2）扁鋼形式；（3）角鋼形式；（4）槽鋼形式；（5）鋼軌形式；（6）工字鋼形式。其中，圓鋼、扁鋼、角鋼、以及槽鋼主要適用于對中小規模網架滑移軌道的制造，而鋼軌、工字鋼、以及槽鋼則可以適用于對較大規模網架滑移軌道的制作。同時，滑軌自身與梁體結構的固定可以通過焊接方式、或者是螺栓連接方式實現。并且，為了確保整個鋼結構網架安裝的安全與可靠，需要在導軌內部設置導向輪作為安全包裝裝置、

3 分條分塊法安裝技術分析

分條分塊法安裝技術是建立在高空散裝安裝技術基礎之上形成的。分條分塊法主要是指：在將建筑物屋蓋劃分為多個單元的基礎之上，于地面施工現場完成對組合單元體條狀或塊狀的擴大處理，通過對起重機械設備的應用，將其沿垂直方向吊升至預定的高度位置，于高空環境下完成對鋼結構網架整體的拼裝作業。分條分塊法在建筑鋼結構網架安裝中應用的優勢在于：一方面，能夠與起重機械設備的起重能力相適應；另一方面，能夠在一定程度上控制高空拼裝工作量，以確保拼裝作業的安全可靠。

其中，對于條狀單元主要是指，沿鋼結構網架長跨方向進行劃分的區段。各個區段劃分以網格為單元實現。所劃分的每個區段寬度在1～3個網格單元以內。同時，條狀單元的長度可與鋼結構網架的短跨一致，或者是取值為鋼結構網架短跨的1/2。而對于塊狀單元而言，主要是指：沿鋼結構網架縱橫方向進行劃分的區段。各個區段同樣以網絡作為劃分單元而實現。單元形式多為矩形、或者是規則正方向。劃分過程中需要充分考慮施工現場起重機的其中能力。

在應用分條分塊法進行建筑鋼結構網架安裝的過程當中，可沿建筑物屋蓋橫向走向進行對條狀單元組合體的劃分與切割左右。而對于完成切割后的塊狀單元而言，兩側邊大多具有獨立的支承裝置，另外兩側則需要于施工現場設置臨時性的頂撐裝置，確保對鋼結構網架支承的可靠與有效。

4 整體吊裝法安裝技術分析

整體吊裝法主要是指：直接于地面施工環境下完成對整個鋼結構網架整體的拼裝作業，拼裝完成后應用起重機，將整個網架結構吊升至設計高度的基礎之上，并在空中環境下進行移動，移動至制定位置后，下放起重臂，并固定網架結構。結合實踐工作經驗來看，整體吊裝法的主要優勢是：省去了搭設拼裝架的操作步驟，在很大程度上降低了基于高空環境的作業步驟，且在地面工作環境中，對于網架結構相關接頭的焊接質量更能夠保障。但由于，此種安裝技術對于現場起重設備的起重能力有著較高的要求，因此多將其應用于對焊接球節點網架結構的吊裝、以及三向網架結構的吊裝作業。還需要特別注意的一點是：考慮到在起重至高空后，拔桿變幅的難度較大。因此，為了實現網架結構在高空的位移，就需要通過對拔桿兩側起重滑輪組水平力的合理應用，推動網架結構實現位置的移動

5 結束語

在現階段的技術條件支持下，建筑鋼結構網架安裝的施工工藝相對復雜，工程質量控制的難度較大。為了最大限度地保證建筑鋼結構使用質量的安全與可靠，就需要在遵循“因地制宜”基本原則的基礎之上，就各類適應性的建筑鋼結構網架安裝技術做出規范。在本文有關建筑鋼結構網架安裝技術的研究與分析過程當中，主要闡述了以下幾種比較成熟的安裝技術：（1）高空散裝法；（2）高空滑移法；（3）分條分塊法；（4）整體吊裝法。上述各類安裝技術在實施過程中的作業要點各不相同，需要區別對待。相信通過各方人員的通力合作，在落實安裝技術要點的基礎之上，必定能夠最大限度地保證建筑鋼結構網架安裝可靠有效。

參考文獻：

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[2] 徐海濤.某游泳館鋼結構網架鑒定分析[C].//第三屆全國鋼結構工程技術交流會論文集.2010：418-421.

[3] 韓君.曲面網架安裝整體液壓提升技術在太原機場[J].科技情報開發與經濟，2009，19（11）：151-152，161.

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關鍵字：網架結構 管理 質量安裝

Abstract: a lot of the advantages of network structure, application of a wide range of network structure also has disadvantages, if mismanagement in the construction of the grid structure, grid structure may appear serious quality problems. Therefore, we must strengthen the management of the construction of the grid structure. This thesis Springs Sports Center of Haidian District, Beijing, for example, discussed the construction management of the grid st Ructure

Keywords: grid structure management quality installation

中文分類號：TU391文獻標識碼：A

一、前言

近些年來，網架結構廣泛應用機庫、候車廳、會議室、食堂、影劇院等大型建筑的屋蓋結構。網架結構具有外形美觀、穩定性強、自身質量輕、工業化程度高等優點。但是，網架結構也有缺點，缺點是：制作安裝十分復雜，匯交節點上杠件的數量太多。因此，如何在施工過程中保證杠件的質量是工程的最難點，下面筆者就以北京市海淀區的溫泉體育中心為例和大家探討一下這個問題。

二、工程簡介

該工程位于海淀區溫泉鎮中心，工程概況如下：

工程鳥瞰圖如下：

工程正視圖如下：

三、對網架結構質量的管理

（一）考察專業分包單位：

北京海淀溫泉體育中心的施工單位是北京六建，分包單位是涿州藍天網架公司。項目的監理部門要求總包單位組織建設單位、監理單位實地考察生產單位。如果廠家的生產能力、技術水平能夠滿足本工程對質量的要求，那么就同意簽訂分包合同，將工程進行分包。

（二）對原材料的質量進行嚴格控制：

第一、按ISO9001的所有關于質量的文件的要求，全過程控制、監理工程項目所用的機械設備、半成品、原材料。對從送樣報批到工程使用的所有環節的質量進行嚴格把關，每項責任都要具體落實到人，要保證物資供應的及時性、準確性，確保所有物資都要應用于生產。

第二、按圖紙的要求檢查材料的尺寸大小和質量高低，焊縫的質量也要進行嚴格檢查，不合格的一律重新進行加工。

第三、在加工鋼結構時，為了防止出現質量隱患，項目監理部要按排一名鋼結構工程師對鋼結構定期進行檢查，以保證工程的質量。

四、對網架結構安裝的管理

如何保證網架結構安裝的正確性以及質量，筆者以為應從以下幾個方面進行

管理：

對比設計圖紙，認真測量主體結構的所有連接點，測出誤差。然

后修鑿突出的部分，用原預埋件接出凹進去的部分。最終確保所有連節點的尺寸都是準確的，為準確定位支座以及順利施工創造有利的條件。驗收球和網架杠件，對杠件的防腐處理、焊接質量、加工精度和規格以及尺寸進行認真復核。對杠件的質量保證資料包括探傷和實驗等資料也都要進行認真復核。特別重要的構件最好到車間去檢查。

網架的安裝順序可以是從中間到兩邊也可以從一邊到另一邊。北京溫泉體育中心的安裝方式是高空懸挑散裝。對工程流程進行檢查，工程流程是：先放線，然后驗線，然后安裝下弦的平面網格，然后安裝上弦的網格，然后安裝下弦的三角空格，然后進行緊固和調整，最后對支座進行焊接、驗收。安裝下弦的平面空格時要注意：

第一跨間支座安裝完畢后，用水準儀檢查中心線和準柱頂軸線，如果有誤差要馬上進行修正。

第一跨間下弦的杠和球，要組成一個縱向的網格。

檢查臨時支點，確保下弦球之間的平行。

檢查下弦球、一球二腹杠、第一跨間的上弦球和腹杠。

在安裝第一跨間上弦杠時，由于擰入深度會影響到網架的下撓度，因此要注意檢查尺寸。

檢查網架和網格的尺寸，網架的縱向尺寸要特別注意，要進行重點檢查。如果有誤差，可以通過控制臨時支點來進行修改。

檢查上弦網格時要注意：

在網架安裝到第二單元時，要開始用連續安裝的方法進行組裝。

認真檢查絲扣，清理螺扣和螺孔，然后再擰入。

安裝下弦三角空格時要注意：

安裝下弦桿與球時，最好用一杠一球的形式。

安裝三角錐網格時，要注意臨時支點的受力。

倒三角錐網格安裝完畢后，要馬上就行正三角錐網格的安裝。

安裝橫向的下弦桿時，桿與球要構成一個封閉的四方形。

網架桿件調整時要注意：

安裝網架時，要隨時注意檢查安裝質量。尤其要檢查下弦網格的對角線和尺寸大小，上弦網格的對角線和尺寸大小也是不容忽視的。如果網架的縱向、橫向長度有問題，網架的矢高不準確，要遭臨時點拆除前進行調整。

如果網架的整體撓度有問題，可利用上弦尺寸來進行調整。

網架在安裝時，要經常檢查各個臨時支點，如果有下沉情況，應立即加固，防止下墜現象的出現。

參考文獻：[1] 郭紅兵. 淺談網架結構工程的施工監理[J].質量管理，2011,29（07）.

[2] 高磊，喬冠峰. 淺談網架結構工程的監理[J].山西建筑，2009，35（18）.

篇7

【關鍵詞】工業廠房 ，網架， 吊點荷載， 不利布置 ，滿應力設計 ，用鋼量

【 abstract 】 current network structure in industrial plants across widely used, industrial workshop load distribution generally is very complex, and for this high time for the static structure, load arrangement of the change pole pieces of the internal force distribution of weight, to stem a practical stress influence is very big. This article through the examples, this paper discusses the network load of adverse decorate consider the necessity and design method.

【 key words 】 industrial workshop, rack, hoisting load, adverse to decorate, full stress design, steel quantity

中圖分類號：F4文獻標識碼：A 文章編號：

一、前言

網架結構是指按一定規律布置的桿件通過節點連接而形成的平板型或微曲面型空間桿系結構。由于網架結構存在設計、加工安裝周期短，容許荷載大，用鋼量較小等優勢，尤其是能滿足大空間、大跨度的工藝要求，因而近年來在工業廠房，特別是機械工業廠房中應用越來越廣泛。而由于在設計網架結構時工藝荷載詳細的吊掛情況往往不能確定，再加上考慮廠房生產線改造等因素，工藝專業在提荷載資料時一般根據實際布置情況分區提供滿布的荷載，但在實際使用中只有部分節點是有荷載的。這些不確定性造成網架在設計時與使用時的荷載情況有一定的差異。如果不能充分考慮這個因素，即使在使用時任何一個吊點的荷載都不超過設計時的荷載限值，也可能會存在一些安全上的隱患，應引起設計人員的重視。

二、荷載各布置工況分析

取一典型網架，主要設計條件如下：

結構形式：雙層正放四角錐網架，下弦支撐，主要采用螺栓球

控制指標：Q235圓鋼管（無縫管），應力控制在215*0.9=193.5mPa。壓桿容許長細比180，拉桿容許長細比200

平面尺寸：120mX120m，柱距24mX24m，網格尺寸4mX4m，矢高2.0m，桿件總數7676，節點總數1981

荷載情況:

上弦恒載：0.3kN/m2 （施加為上弦恒載）

上弦活載：0.5kN/m2 （施加為上弦活載1）

下弦活載(工藝吊掛)：40kN/吊點 （施加為下弦活載1）

驗算軟件：筆者編制的AMDE網架設計軟件

1、 滿布活荷載下的滿應力配桿設計。

采用如下荷載組合：

第1組荷載組合: 1.35*恒載

第2組荷載組合: 1.20*恒載+1.40*活載1

在上述荷載條件下進行滿應力設計結果如下(本文中所有用鋼量數據均為僅考慮桿件中到中長度的凈重，不含節點球、螺栓、錐頭、套筒等配件重量)：

桿件總重: 325.5424(噸)，折合用鋼量：22.6071（kg/m2）

超應力桿件數: 0, 超長細比桿件數: 0

第 5697 號桿件 截面型號: Φ114X4, 最大拉應力比: 0.9991

第 6612 號桿件 截面型號: Φ88.5X4, 最大壓應力比: 0.9913

第 1605 號桿件 截面型號: Φ219X16, 最大軸力: 1542.6763kN

第 6170 號桿件 截面型號: Φ219X16, 最小軸力: -1679.1245kN

2、上下弦分別滿布活荷載下的驗算

增加兩組活載，分別是活載2(只考慮上弦活載)和活載3（只考慮下弦活載），相當于考慮同時減小上弦活載或下弦活載。采用如下荷載組合：

第1組荷載組合: 1.35*恒載

第2組荷載組合: 1.20*恒載+1.40*活載1

第3組荷載組合: 1.20*恒載+1.40*活載2

第4組荷載組合: 1.20*恒載+1.40*活載3

在上述荷載條件下再用上次滿應力配桿設計的結果進行驗算結果如下：

桿件總重: 325.5424(噸)

超應力桿件數: 0, 超長細比桿件數: 32

第 5697 號桿件 截面型號: Φ114X4, 最大拉應力比: 0.9991

第 6612 號桿件 截面型號: Φ88.5X4, 最大壓應力比: 0.9913

從上可知，當按滿布荷載滿應力配桿后，如果同時減小上弦或下弦活載，不會出現超應力桿件，但出現了32根超長細比桿件。造成超長細比的原因應為桿件受力狀態改變（受拉桿變為受壓桿）。查看這些超長細比桿件可發現造成拉壓變號并超長細比的這些桿件其壓應力均很低（壓應力比均在0.05以下）。故可認為若同時減小上弦活載或下弦活載，不會影響網架的安全。

3、分區格滿布活荷載下的分析驗算

以柱位劃分區格，再增加六組活載，分別是活載4(下弦棋盤布置A)，活載5（下弦棋盤布置B），活載6(下弦水平隔跨布置A)，活載7（下弦水平隔跨布置B），活載8(下弦豎向隔跨布置A)，活載9（下弦豎向隔跨布置B），相當于局部整區格活載同時減小的情況。采用如下荷載組合：

第1組荷載組合: 1.35*恒載

第2組荷載組合: 1.20*恒載+1.40*活載1

第3組荷載組合: 1.20*恒載+1.40*活載2

……

第10組荷載組合: 1.20*恒載+1.40*活載9

在上述荷載條件下再用上次滿應力配桿設計的結果進行驗算結果如下：

桿件總重: 325.5424(噸)

超應力桿件數: 3540, 超長細比桿件數: 840

第 7635 號桿件 截面型號: Φ60X3, 最大拉應力比: 3.0464> 1.0, 不滿足要求

第 4954 號桿件 截面型號: Φ60X3, 最大壓應力比: 12.1235> 1.0, 不滿足要求

從上可知，當按滿布荷載滿應力配桿后，如果按一定規律較小整區格的下弦活載，則會有大量的桿件超應力（本例中超應力桿件約占到了總桿件數的46%）。且應力最大的桿件應力比高達12.12。所以如果按滿布荷載進行滿應力配桿設計，在實際使用的荷載情況下是存在一定的安全隱患的。

如按該10組荷載組合進行滿應力配桿設計，則計算結果如下：

桿件總重: 415.9351(噸) ，折合用鋼量：28.8844（kg/m2）

超應力桿件數: 0, 超長細比桿件數: 0

第 5646 號桿件 截面型號: Φ88.5X4, 最大拉應力比: 0.9972≤ 1.0, 滿足要求

第 3661 號桿件 截面型號: Φ88.5X4, 最大壓應力比: 0.9989≤ 1.0, 滿足要求

可知在這種情況下進行滿應力配桿設計，則桿件用鋼量約增加了27.8%。

4、活荷載最不利布置下的分析驗算

那么上述10組荷載組合是否可以包絡最不利的荷載分布狀態呢？可以隨機刪除幾個下弦節點活載（本例中在活載1中隨機刪除了3個節點活載），驗算結果如下：

桿件總重: 415.9351(噸)

超應力桿件數: 2, 超長細比桿件數: 0

第 2032 號桿件 截面型號: Φ88.5X4, 最大拉應力比: 0.9996≤ 1.0, 滿足要求

第 2441 號桿件 截面型號: Φ60X3, 最大壓應力比: 1.1927> 1.0, 不滿足要求

可見在這10組荷載組合情況下滿應力配桿并不能保證在任意的活載分布狀態下的安全。

為了找出這種荷載組合情況與完全考慮活荷載不利布置的差距，筆者在軟件中增加了完全考慮荷載不利布置的功能（原理是把每一個要考慮不利布置的荷載作為一組荷載進行有限元分析得到每個單獨荷載作用下的桿件內力，再把桿件內力按同號疊加的方式組合得到各桿件的內力包絡值），再分別進行驗算、分析。

先驗算滿布荷載下滿應力配桿的結果：

桿件總重: 325.5424(噸)

超應力桿件數: 7060, 超長細比桿件數: 976

第 7635 號桿件 截面型號: Φ60X3, 最大拉應力比: 3.2895> 1.0, 不滿足要求

第 4954 號桿件 截面型號: Φ60X3, 最大壓應力比: 13.5453> 1.0, 不滿足要求

此時超應力桿件占總桿件數的92%，最大應力比達到了13.55。

再驗算分區格滿布活載下的滿應力配桿結果：

桿件總重: 415.9351(噸)

超應力桿件數: 5100, 超長細比桿件數: 0

第 7480 號桿件 截面型號: Φ60X3, 最大拉應力比: 1.6340> 1.0, 不滿足要求

第 3037 號桿件 截面型號: Φ60X3, 最大壓應力比: 4.5793> 1.0, 不滿足要求

此時超應力桿件占總桿件數的66%，最大應力比達到了4.58。

若按完全考慮活載不利布置進行滿應力配桿設計，則設計結果如下：

桿件總重: 517.1178(噸) ，折合用鋼量：35.911（kg/m2）

超應力桿件數: 0, 超長細比桿件數: 0

第 1626 號桿件 截面型號: Φ140X4, 最大拉應力比: 0.9952≤ 1.0, 滿足要求

第 1253 號桿件 截面型號: Φ114X4, 最大壓應力比: 0.9979≤ 1.0, 滿足要求

此時用鋼量相對于不考慮活載不利布置時的結果增加了58.8%。相對于分區格滿布時的結果增加了24.3%。

三、總結

當對網架荷載考慮不利布置時，荷載布置的變化引起桿件內力的重分布，對桿件的實際受力影響是很大的，根據考慮程度的不同，對最終網架用鋼量的影響也是很大的。按常規分析手段,利用網架設計行業常見的分析設計軟件，可以做到考慮分區格滿布荷載來考慮活荷載的不利布置，這種情況下網架用鋼量相較于不考慮不利布置的情況，用鋼量約增加20~30%。但這個結果并不能完全考慮荷載的最不利分布情況。如要完全考慮荷載最不利分布情況，需借助于專業的程序來完成，在這種情況下用鋼量約增加50~60%。

但在實際的工程設計中，雖然大部分的工業廠房項目都是沒有考慮活荷載不利布置的，也很少有因為荷載布置原因造成工程事故的案例。分析其原因可能如下：

1、根據工業廠房懸掛荷載分布的特點，實際使用中荷載加載率很低，或加載值遠小于設計值；

2、實際使用中沒有出現最不利或較為不利的荷載分布情況。

3、結構設計中應有的安全富余。如荷載的分項系數，材料強度設計值與極限承載力的差值等。

4、由于網架是一種高次超靜定的結構，部分桿件屈服后剛度變化引起了內力的重分布。

筆者認為基于以上前三條原因產生的結構安全度實際上是不可靠的，若在未來的某個時間點工藝布置調整，達到了設計荷載或出現了荷載的不利布置情況，像文中提到的應力比10倍以上的桿件肯定是不安全的。從安全經濟的角度出發，對網架結構進行整體彈塑性分析，考慮部分桿件屈服后剛度變化引起的內力的重分布，是降低用鋼量的一個手段，但限于當前的分析手段，無法進一步的在考慮活荷載不利布置的情況下進行材料非線性的分析及滿應力設計。

參考文獻

[1] 李星榮 魏才昂等《鋼結構連接節點設計手冊》中國建筑工業出版社；2005.4第二版

[2] 沈祖炎 嚴惠等《空間網架結構》貴州人民出版社；1987.10

篇8

關鍵詞：鋼網架工程；工程質量事故；工程實例；工程技術

中圖分類號：TU712　文獻標識碼：A　文章編號：1009－2374(2009)12－0112－02

鋼網架結構雖是高次超靜定結構，整體性好、安全度高，但是設計、制造和安裝中的許多復雜的技術問題還沒有被深刻地認識到。例如一般結構的次效應較小，而網架結構的次效應很大，甚至起控制作用。網架結構對設計人員安裝人員的素質要求很高。稍有疏忽，鋼網架結構極易發生質量事故，甚至整體倒塌。

鋼網架工程質量事故按其存在的范圍分為整體事故和局部事故。按造成事故的因素可分為單一因素事故、多種因素事故和復雜因素事故。

一、鋼網架工程常見的質量事故

1　桿件彎曲或斷裂；

2　桿件和節點焊縫連接破壞；

3　節點板變形或斷裂；

4　焊縫不飽滿或有氣泡、夾渣、微裂縫超過規定標準；

5　高強螺栓斷裂或從球節點中拔出；

6　桿件在節點相碰，支座腹桿與支承結構相碰；

7　支座節點位移；

8　網架撓度過大，超過了設計規定相應設計值的1.15倍。

二、主要原因

(一)設計原因

1　結構形式選擇不合理，支撐體系或再分桿體系設計不周，網架尺寸不合理。如當采用正交正放網架時，未沿周邊網架上弦或下弦設置封閉的水平支撐，致使網架不能有效地傳遞水平荷載。

2　力學模型、計算間圖與實際不符。如網架支座構造屬于雙向約束時，計算時按三向約束考慮。

3　計算方法的選擇、假設條件、電算程序、近似計算法使用的圖表有錯誤，未能發現。

4　桿件截面匹配不合理，忽視桿件初彎曲、初偏心和次應力的影響。

5　荷載低算和漏算，荷載組合不當。自然災害(如地震、風載、溫度變化、積水積雪、火災、大氣有害氣體及物質的腐蝕性等)估計不足或處置不當，或對一些中型網架結構沒有進行非線性分析，穩定性分析，沒有考慮支座不均勻沉降、不均勻側移、重型橋式吊車對網架的影響，中、重級制吊車對網架的疲勞驗算，吊裝驗算及分析等。

6　材料(包括鋼材、焊條等)選擇不合理。

7　網架結構設計計算后，不經復核就增設桿件或大面積的換桿件，導致超強度設計值桿件的出現。

8　設計圖紙錯誤或不完備。如幾何尺寸標注不清或矛盾，對材料、加工工藝要求、施工方法及對特殊節點的特殊要求有遺漏或交代不清。

9　節點形式及構造錯誤，節點細部考慮不周全。

(二)制作原因

1　材料驗收及管理混亂，不同鋼號、規格材料混雜使用，特別是混用了可焊性差的高碳鋼，鋼管管徑與壁厚有較大的負偏差，安裝前桿件有初彎曲而不調直。

2　桿件下料尺寸不準，特別是壓桿超長，拉桿超短。

3　不按規范規定對鋼管剖口，對接焊縫焊接時不加襯管或按對接焊縫要求焊接。

4　高強螺栓材料有雜質，熱處理時淬火不透，有微裂縫。

5　球體或螺栓的機加工有缺陷，球孔角度偏差過大。

6　螺栓未擰緊，網架使用期間在接縫處出現縫隙，螺栓受水汽浸入而銹蝕。

7　支座底板及與底板連接的鋼管或肋板采用氧氣切割而不將其端面刨平，組裝時不能緊密頂緊，支座受力時產生應力集中或改變了傳力路線。

8　焊縫質量差，焊縫高度、長度不足，未達到設計要求。

(三)拼裝及吊裝原因

1　胎具或拼裝平臺不合規格即進行網架拼裝，使小拼單元、中拼單元產生偏差，最后導致整個網架的累積誤差很大。

2　焊接工藝、焊接順序錯誤，產生很大的焊接應力，造成桿件或整個網架變形。

3　桿件或單元或整個網架拼裝后有較大的偏差而不修正，強行就位，造成桿件彎曲或產生很大的次應力。

4　對網架施工階段的吊點反力、桿件內力、撓度等不進行驗算，也不采取必要的加固措施。

5　施工方案選擇錯誤，分條分塊施工時，不采取正確的臨時加固措施，使局部網架成為幾何可變體系。

6　網架整體吊裝時采用多臺起重機具，各吊點起升或下降時不同步，用滑移法施工時，牽引力和牽引速度不同步，使部分桿件彎曲。

7　支座預埋鋼板、錨栓位置偏差較大，造成網架就位困難，強迫就位或預埋板與支座底板焊死，改變了支承的約束條件。

8　看圖有誤或粗心，導致桿件位置放錯。

9　不經計算校核，隨意增加桿件或網架支承點。

(四)使用及其他原因

1　使用荷載超過設計荷載。如屋面排水暢，積灰不及時清掃，積雪嚴重及屋面上隨意堆料、堆物等，都會導致網架超載。

2　使用環境的變化(包括溫度、濕度、腐蝕性介質的變化)，以及使用用途的改變。

3　基礎的不均勻沉降。

4　地震作用。

三、工程實例

工程實例一：某市國際展覽中心由展廳、會議中心和一座16層的酒店組成。其中展廳面積7200m2，由5個展廳組成(如圖1所示)，屋面采用螺栓球節點網架結構，由德國的幾家公司聯合設計，并由一家外國公司設計、制造網架結構的所有零部件。

投入使用三年，地區受臺風影響，一天普降大暴雨，總降雨量為130A4mm，尤其是早晨5～6時，降雨量達60mm／h。上午7時左右4號展廳網架倒塌。經現場調查發現，網架N1～P1軸全部塌落，東邊屋面構件大面積菜落于地面，其余部分雖仍支承于柱上，但可發現縱向下弦桿及部分腹桿壓屈。倒塌現場發現大量的高強螺栓被拉斷或折斷，大量的套簡因受彎而呈屈服現象。從可觀察到的桿件上沒有發現桿件拉斷及明顯的頸縮現象，也未發現桿件與錐頭焊縫拉開。P1～19支座附近斜腹桿被壓屈，且該支座的支承柱向東有較大的傾斜。

4號展廳網架平面尺寸為21.9m×27.7m，網架結構形式為正放四角錐螺栓球節點網架，網格為3.75m×3.75m，網架高度為1.8m。網架上鋪復合保溫板及防水卷材。網架由4柱支承。網架設計時考慮的荷載為：屋蓋系統自重1.25KN／m2。另外考慮了風荷載及±25％的溫度應力。屋面用小立柱以1.5％單向找坡。

原因分析：4號展廳除承擔自身屋面雨水外，還要承擔會議中心屋面溢流過來的雨水，而4號展廳屋面本身并未設置溢流口，且雨水斗泄水能力不夠。4號展廳建成后，曾多次發現積水現象，事故現場兩個排水口均被堵塞。屋面雨水不能及時排除，導致屋面積水，網架超載。

在原設計荷載下，網架結構承載力滿足要求，且此時N1軸支座反力大于P1軸支座反力。如果考慮到1.5％的找坡及排水天溝的影響，按實際情況以三角形分布荷載及天溝的積水荷載進行結構分析，當屋面最深處積水達35cm時，P1～13 軸支座節點和P1～19軸支座節點附近受壓腹桿內力接近于壓桿壓屈的臨界荷載，該處支座拉桿的拉力已超過高強螺栓M27的允許承載力，P1軸支座反力大于N1軸支座反力，力的分布與均布荷載相比已發生了變化。當屋面最深處積水達45cm時，上述兩處支座的φ88×3.6腹桿的壓力已超過其壓屈的臨界荷載，該處的斜腹桿拉力已超過M27高強螺栓的極限承載力。因此當屋面有35～45cm積水時，該網架p1軸支座反力遠大于按原設計荷載時的反力值，支座附近的腹桿壓屈，拉桿的高強螺栓超過其極限承載力被拉斷，導致網架倒塌。但此時網架拉桿均仍在彈性范圍內，因此高強螺栓的安全度低于桿件的安全度。計算分析得出的結論與現場的情況是吻合的。

工程實例二：某市地毯進出口公司地毯廠倉庫，平面尺寸為48m×72m，屋蓋采用了正方四角錐螺栓球節點網架，網格與高度均為3.0m，支撐在周邊柱距6m的柱子上。

網架工程通過階段驗收，一月后突然全部坍塌。塌落時屋面的保溫層及GRC板已全部施工完畢，找平層正在施工，屋蓋實際荷載估計達2.1KN／m2。

現場調查發現：除個別桿件外，網架連同GRC板全部塌落在地。因支座與柱頂預埋件為焊接，雖然支座已傾斜，但大部分沒有墜落，并有部分上弦桿與腹桿與之相連，上弦跨中附近大直徑壓桿未出現壓曲現象，下弦拉桿也未見被拉斷。腹桿的損壞較普遍，桿件壓曲，桿件與球的連接斷裂。桿件與球連接部分的破壞隨處可見，多數為螺栓彎曲。

原因分析：(1)該網架內力計算采用非規范推薦的簡化計算方法，該簡化計算方法所適用的支承條件與本工程不符，與精確計算法相比較，兩種計算方法所得結果相差很大，個別桿件內力相差高達200％以上。按網架倒塌時的實際荷載計算，與支座相連的周圈4根腹桿應力達－559.6N／mm2，超過其實際臨界力。這些桿件失穩壓屈后，網架中其余桿件之間發生內力重分布，一些桿件內力增加很多，超過其承載力，最終導致網架由南至北全部墜落。(2)施工安裝質量差也是造成網架整體塌落的原因。網架螺栓長度與封板厚度、套筒長度不匹配，導致螺栓可擰入深度不足；加工安裝誤差大，使螺栓與球出現假擰緊，網架坍塌前，支座上一腹桿松動，而該腹桿此時內力只有56.0KN，遠遠小于該桿的高強螺栓的極限承載力，從現場發現了一些螺栓從螺孔中拔出的現象。另外，螺孔間夾角誤差超標，使螺栓偏心受力，施工中支座處受拉腹桿斷面受損，都使得網架安全儲備降低，加速了網架的整體坍塌。

四、結語

鋼網架結構安裝工程，必須從設計計算，加工制作，施工安裝各個環節嚴格把關，才能預防或減少質量事故的發生。

參考文獻

[1]鋼結構工程施工質量驗收規范(GB50205-2002)[s]2002

篇9

【關鍵詞】網架結構；安全檢測；建筑風險管控

網架結構由于其剛度大、重量輕、抗震性好等特點，已經成為現代建筑中非常常見的結構形式，在屋頂、大型公共建筑、海洋平臺等工程中被廣泛采用。而近年來，隨著一批大型空間金屬網架結構建筑的順利竣工，如國家體育場、首都機場T3航站樓等，網架結構也越來越收到人們的關注。本文針對大型金屬網架結構安全檢測的主要風險進行了識別，并綜合以往學者研究結果和首都機場T3網架檢測實際經驗，給出了可能的解決方案。

一、背景調研及現狀分析：

隨著網架結構的大型化、異形化和輕量化不斷發展和進步，網架結構的健康狀況檢測和結構損傷識別的難度也日益增加，而對網架的檢測也成為工程實踐中人們日益關注的重要課題。因此，越來越多的學者對網架結構安全檢測進行了研究，并提出了新的方法和技術，如李奉閣等人指出在最初網架結構設計中就應注意相關問題 ，瞿偉廉等學者提出了建立智能健康監測系統的思路 ，而楊秋偉等人則從網架結構單元剛度矩陣的分解出發，對網架結構損傷進行有效識別和檢測 。綜合各個學者的觀點不難發現，鋼結構網架檢測的基本內容主要包括網架結構形變檢測及金屬內部損傷探測兩部分，而具體判定方法和技術手段則不一而同。

本文以首都機場T3航站樓金屬網架結構檢測為例，進行分析。T3航站樓主體為鋼筋混凝土框架結構，屋頂為曲面鋼網架結構， 采用變厚度雙曲面三角錐網殼結構，大部分為抽空三角錐I型網殼，網殼結構為下弦支撐，支承屋頂懸臂結構的是錐形和梭形鋼管柱。為了查找目前該鋼屋蓋結構是否出現損傷和存在影響正常使用的安全隱患，確保首都國際機場的正常、安全運行，需對其損傷情況進行現場檢查和檢測，評價其實際承載能力，根據評定結果提出相應的處理建議，為后續安全使用提供可靠、準確的技術依據。由于首都機場的特殊地位和航班保障意義，T3航站樓金屬網架檢測存在跨度大、懸空高、施工困難且檢測時間受限等多重困難。

二、主要檢測內容：

安全檢測的主要包括以下內容：外觀檢查及巡視、材料及腐蝕狀況檢測、結構位移檢測、應力檢測等。

2.1外觀檢查及巡視

外觀巡視檢查的主要目的一是檢查各網架主要結構有無明顯異常跡象，各節點連接件是否完好，附屬設施是否齊全有效，并判斷各主要結構支持是否正常，有無明顯改造或結構調整等工作。巡視檢查是工程管理過程中主要的日常性工作，需做好記錄。

外觀檢測以目測為主，并結合利用簡單的檢測工具，如水準儀等。在外觀檢測前，還應詳細了解建筑日常維修保養情況，掌握其存在的問題、問題產生的原因及解決過程，并對今后的潛在風險加以識別和判斷。

2.2 材料及腐蝕狀況檢測

由于結構復雜，系統龐大，原始數據收集必然存在材料不清或有誤等情況，因此應當對有疑問的部件進行材料檢測。檢測一般不允許破壞性取樣，一般檢測過程中采用綜合分析方法，在部件非受力部位鉆取屑樣分析其成分，并通過其硬度、抗拉性等數值，綜合分析確定材料及其牌號。

更重要的是對金屬部件進行腐蝕檢測。由于金屬結構構件產生腐蝕后，應急截面積減小，導致切面應力提高，從而降低整個金屬網架結構的剛度和強度，并最終影響結構安全。腐蝕檢測主要方法有超聲波測厚儀直接檢測法、特殊游標卡尺結合腐蝕曲線判斷法等不同方法，應根據實際情況進行選擇。

2.3 結構位移檢測

由于建筑結構復雜，局部或整體的微量形變難以避免，但是如果位移持續發生或超過安全值，則需要進行加固等工作，否則會危害到整個建筑結構的安全。對于位移監測一般的手段包括預埋檢測探頭等，是比較常見的工程檢測部分。而目前新型智能傳感器的應用，也給結構位移檢測方法提供了更多的選擇。

2.4 應力檢測

為檢測整體結構的強度，需要對個別結構構件進行連接及吊掛荷載安全性檢測，進行結構變形和沉降觀測。

在綜合以上檢測過程后，需要綜合各項結果進行整體結構驗算分析。

三、檢測中應注意的關鍵環節：

3.1 識別各項法律法規，并對檢測出的問題提出改進建議，在此列出部分檢測標準，以供參考：

1）《建筑結構可靠度設計統一標準》（GB50068-2001）；

2）《工程現場檢測技術標準》GB/T50315-2000）；

3）《建筑結構檢測技術標準》（GB/T 50344-2004）；

4）《鋼結構現場檢測技術標準》（GBT50621-2010）；

5）《涂裝前鋼材表面銹蝕等級和除銹等級》（GB8923-88）；

6）《鋼結構工程施工質量驗收規范》（GB50205-2001）；

7）《建筑鋼結構防火技術規范》（CECS 200-2006）；

8）《室內鋼結構防火涂料通用技術條件》（GB/T14907-1994）；

9）《鋼結構防火涂料》（GB 14907-2002）；

10）《工程測量規范》（GB50026-2007）；

11）《建筑變形測量規范》（JGJ 8-2007）；

12） 空間網格結構技術規程（JGJ7-2010）

3.2 認真核對檢測報告各項容，并對其真實性進行抽查。

完整的檢測報告應該包括以下內容：資料調查及技術檔案核實、結構布置核查、外觀缺陷觀測和檢查、支座連接狀況檢查、外觀缺陷繪制和記錄、銹蝕狀況檢查、現場檢測安全措施、檢測最終意見等部分。

3.3 針對特殊環節，應該進行專項檢測，規避風險。如針對結構連接檢測，需要對其連接節點焊接損傷檢測；針對結構構件強度、連接及吊掛荷載安全性檢測，需包含網架螺栓球連接缺陷檢測、吊頂構件荷載安全性檢測等；

3.4 在檢測作業時做好對作業區域內原有樓體結構、設施設備的成品保護；

3.5 根據首都機場相關管理部門要求，合理安排檢測作業時間段，采取有效措施保障旅客及作業人員的安全；

四、總結

綜上所述，大型金屬網架結構相對于一般結構檢測，基本的檢測手段是一致的，但是對于檢測數據的應用和綜合判斷，是決定檢測能否成功的關鍵環節。我們需要在以往檢測工作的基礎上，綜合利用智能監控、遙控探測等手段，結合成熟的數據模型和分析手段，做好安全檢測工作，為人們的工作生活安全提供有效保障！

對于大型金屬網架結構的安全檢測，國際和國內還缺少系統的研究和較大規模的工程應用。而首都機場T3航站樓所進行的金屬網架結構檢測屬于領先地位，我們應當持續關注對T3金屬網架的檢測工作，并積極總結，形成一套完善的檢測機制和標準，為將來越來越多的檢測工作提供有效支持和幫助。

參考文獻

[1]李奉閣等. 空間網架結構設計中應注意的問題. 《內蒙古科技大學學報》， 2007，26（1）

[2]瞿偉廉等. 風力作用下深圳市民中心屋頂網架結構的智能健康監測. 《建筑結構學報》， 2006，27（1）

[3]楊秋偉，劉濟科. 網架結構損傷檢測的一種方法. 《振動與沖擊》， 2009，28（2）

[4]黃峻，劉素英. 新豐江水電站金屬結構安全檢測. 《廣西水利水電》，2000，4

[5]舒文杰等. 橋式起重機金屬結構檢測及安全評估研究. 《制造業自動化》， 2014（15）

篇10

關鍵詞：曲面球型螺栓節點；鋼結構網架；施工工藝技術；分析

中圖分類號： U215.14 文獻標識碼： A 文章編號：

一、引言

隨著目前國內網架鋼結構在大型公共建筑、場館建筑的廣泛應用，對網架結構的安裝也提出了更高的要求。而球形螺栓節點網架結構的特點是跨度大，自重輕，支撐體系設計復雜，技術含量高，但施工難度大。所以，研究曲面球形鋼結構網架施工工藝及其質量通病的防治，對于同類型工程的設計、施工和使用都具有重要的意義。

二、工藝特點及其適用范圍

1）鋼結構構件可工廠化加工制作，機械化生產，運到工地直接進行就位現場拼裝即可，其安裝效率也高。2）自重輕，成本低，安裝更加便捷。3）該施工法建設周期短，造型美觀，抗震性能又好。4）工程質量要求高，采用鋼結構網架與穩定性較高的支撐體系共同作用，各構件間采用高強螺栓連接，與主體砼拱間局部采用焊接連接。

該施工方法適用于跨度大、高度高、空間結構復雜的鋼結構網架建筑。

三、施工工藝原理

其鋼網架結構是一個由很多構件組成的空間體系，它主要包括不同型號的桿件、螺栓球、支座、檁條、馬道等。這些所用的零部件可委托專業廠家進行生產，而桿件采用高頻電焊鋼管，螺栓球節點采用45號鋼。鋼結構網架安裝采用高空散裝法，借助于吊車等吊裝工具分類分區就位堆放。根據施工圖紙的平面尺寸、空間結構特點，軸線標高控制線在施工現場進行拼裝。其安裝順序為：先安裝中區，然后安裝東、西兩側。每個獨立分區安裝的順序均由建筑物對稱軸H軸向兩側推進安裝，單元間拼裝完成時，可采用倒鏈和千斤頂進行安裝精度調整與校正。

四、施工工藝程序與方法

1）主要施工工藝流程為：測量放線定位調整預埋件支撐體系搭設半成品堆放安裝對稱軸上的構件調整桿件位置對稱軸局部網架調整向兩側對稱推進支座焊接馬道安裝支托安裝主檁條安裝天溝安裝涂裝屋面底板安裝次檁安裝。

2）施工工藝方法：①測量放線工作主要包括對建筑物軸線的復核和預埋件偏移情況的檢查，尤其是工程中標高較復雜，控制標高的引測工作更為重要。②由于工程中預埋件種類較多，拱內側及東、西區弧梁上為平板埋件，拱下為預埋螺栓，各處標高均不同。在安裝鋼結構前，需要認真的進行復核，若有偏差，需要及時進行處理。③支撐體系的選擇與優化。支撐體系是施工中需要重點研究的課題之一，在選用時應考慮其安全性、穩定性、可操作性和經濟性等綜合因素，同時還要考慮與鋼網架結構安裝工作的銜接問題。支撐體系采用扣件式腳手架，應編制相應的搭設方案，并根據圖紙將網架標高控制點搭成井字架，支撐點設在下弦節點處。④半成品運至現場后，經探傷合格后再吊至作業區。對所有材料應分類分區堆放在腳手架作業平臺上，不允許集中荷載堆放。⑤桿件及配件應根據編號按圖紙進行安裝，并按對稱軸由一側向另一側安裝。在安裝過程中，應不斷復核各點位置。⑥施工安裝過程中，一旦發生偏差，應立即進行調整。標高用千斤頂上下調整即可，平面位置應將千斤頂支成75°左右角度，向圖紙位置校正，直至調整到正確位置為止。⑦在確認無誤后可向兩側對稱推進，并進行大面積安裝。在安裝過程中，要嚴格復檢桿件尺寸及螺栓球偏差。對每三根桿件應復查其總尺寸，并隨時檢查基準軸線、位置、標高及垂直偏差，還應及時校正。⑧安裝完成并復核無誤后，可進行支座焊接工作。焊接順序同安裝順序，采用圍焊。⑨檁條與螺栓球上部安裝的支托焊接，安裝時要確保平直成線。單元平面保持在同一個平面內。⑩涂裝工程。對所有鋼構件表面噴射或拋射除銹，等級為Sa2.5級。除銹后應立即涂裝防腐；涂裝前應對涂料驗收，確認符合設計要求，然后開桶、攪拌、配比、熟化、稀釋、過濾。涂裝、遍數、涂層厚度均應符合設計要求。涂裝時的環境溫度和相對溫度應符合涂料產品說明書的要求。如有的使用水性無機富鋅底漆一道，厚度50μm，環氧云鐵漆一道，厚度30μm，丙烯酸聚氨酯面漆兩道，而每道厚為50μm。在對鋼構件防火涂層時，其防火涂料耐火極限不小于1.5小時，另在涂裝前構件表面不得有焊渣、焊瘤、油污、水、毛刺等。涂裝應均勻，色澤一致，無明顯其皺、淋掛、附著應良好。

本工程采用天溝自然排水。

五、勞動組織與施工方式

當方案制定后，可進行了勞動組織，通過分析后選擇最佳施工方式。比如某工程，一共需要組織焊工5人，安裝工35人，架子工24人，吊裝共7人。開工時正值正直冬季，焊接工作實施時比較困難。加上地區多風，而且風力較大，其鋼板導熱系數大，中區兩側預埋件鋼板又全部鑲嵌在混凝土中。預熱后，熱量很快就會散失，使用其它保溫方法又投入過大，而且焊縫為立焊和部分仰焊。同時，在低溫下操作質量很難保證，連續的低溫天氣，以致造成拱混凝土強度增長過慢。通過調整計劃，將網架安裝順序改為東區、中區、西區依次進行，其余不調整。而東、西區預埋板焊縫為平焊，施工難度較小，防風保溫措施也比較容易。支撐體系經反復核算后，決定采用增加節點構造，減少立桿用量的方式，也就是在網架球節點處增加格構式立桿，而將其余立桿間距增大為1800mm，在保證安全的前提下，可盡量減少周轉料的投入。

六、機具設備的布置與配備

為了便于施工，在開工之際，必須配齊相應的一些施工機械。某工程在施工過程中，主要配備與布置的機械設備見表1所列。

表1 主要機具配備表

七、工程質量控制

1）工程技術準備。一是針對工程的實際情況，制定出針對性的施工方案、技術交底，并請專家對施工方案進行技術性評估與指導；二是對技術工人進行技術培訓，合理組織安排勞力；三是建立QC全面質量管理體系，并全員參加。針對施工中的技術難點展開討論，及時配合試驗并可發現實際操作中存在一些問題，相應也可得到一一的解決。

2）工程質量標準。在工藝施工過程中，所掌握的質量控制標準，即執行相關設計要求及《鋼結構工程施工質量驗收規范》等。

3）質量保證措施。①組織工程技術人員，要認真閱讀圖紙，確定施工中的關鍵工序，編制好施工方案，并進行評定。在制作前對所有構件在鋼平臺上放樣，量去實際尺寸。②在鋼結構制作安裝過程中，要嚴格執行自檢、互檢、專檢制度，期中每道工序必須在自檢達到標準后才能進入下一道工序。要將檢驗工作落實到人，對不符合質量目標的構件及時標識返修，堅決杜絕不合格品流入下道工序。③要嚴格按照設計圖紙進行施工，并認真貫徹落實技術崗位責任制度和技術交底制度，其技術交底要簡明易懂。④要制定嚴格的材料管理制度，對工程所需的原材料、半成品，必須是合格供應商提供的優質產品，對無證產品一律不得進場。⑤在網架安裝時，施工單位應在平臺上彈出網架桿件安裝控制線和支座的軸線，于下弦節點位置設置墊木，并對其頂面進行抄平。使下弦球節點擱置在墊木之后，其標高和安裝標高應保持一致。當組裝完畢撤去墊木后，其網架直接擱置到支承面上與支座焊接連接，最后再對焊接接頭質量進行檢查。

八、安全技術保障措施

1）要嚴格執行《建筑施工安全檢查標準》(JGJ59—99)規定的建筑施工現場安全防護標準，現場又明顯的安全標志牌。

2）當負距地面2m以上作業時要有防護桿、擋腳板或安全網，期架設安全網有專人檢查監護，發現不符合要求時，應停止使用并立即撤換或整改。

3）對臨時配電線路，要按規范要求進行敷設整齊，其架空線采用絕緣導線，不得采用塑膠軟線，也不得成束架空敷設，也不得沿地面明敷設。

4）配電系統應實行分級配電，各類配電箱、開關箱安裝和內部設置必須符合有關規定，開關電器應標明用途。各類配電箱、開關箱外觀完整、牢固、防雨、防塵，箱體涂有安全色標，統一編號，箱內無雜物。停止使用時切斷電源，需箱門上鎖。線路不得任意接長和調換，工具的外絕緣要完好無損，維護和保管要由專人負責。

5）對所有的施工機械設備必須做到定期檢查，施工機械不得帶病工作，非專業人員不得開啟機械。

6）大型機械的吊裝必須符合規定要求，并辦理驗收手續，經驗收合格后方可使用。

九、施工效果分析

在采用曲面球形鋼結構網架施工工藝上，與其他網架安裝方法相比，它又以下幾方面優點：①根據多例施工經驗證實，施工工期可比計劃工期提前3-4天，這樣就節省施工工期，為后續工序的施工創造了有利的條件。②采用此工藝施工，由于施工工期提前了3-4天，一般可減少租賃材料使用費近5萬元左右，顯然其經濟效益也是非常可觀的。

十、結語

曲面球型螺栓節點鋼結構網架施工工藝具有獨特的優點，在應用此技術施工過程中，只要根據其特點，合理布置和配置相應完好齊全的施工機械，合理組織好勞動力施工，制定和執行好安全質量控制便準，并嚴格按照標準進行操作，就能將施工質量得以提高，并將工期提前，相應也節省了租賃設備、材料等費用，效果較好。該技術值得推廣應用。

參考文獻：

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