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前言
網架結構是由很多桿件從兩個以上的方向有規律地組成的高次超靜定空間結構，它改變了一般平面桁架受力體系，能承受來自各方面的荷載。近年來,我國的網架結構迅速發展,應用范圍日益擴大。網架結構具有剛度大、自重輕、造型豐富美觀,綜合技術經濟指標好的特點,是大跨度、大空間結構的主要結構形式之一，適用于各種跨度的建筑。相對于混凝土框架結構、輕鋼結構仍屬新生事物,在加工、安裝和施工過程中,有許多易被忽視的問題,為建筑物的正常使用留下隱患。
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工程實例
攝影大棚工程位于南京市溧水縣石湫鎮西橫山，建筑面積 8677 平方米 ，南北總長 154.4 米 ，東西向67.5 米，共分為 1# 、2#大棚和城門樓三區，其中1# 、2#大棚屋蓋系結構為網架結構，采用斜放四角錐螺栓球+焊接球節點鋼網架結構。 1# 、2#大棚最大軸距 6m，網架南北向劃分為 1#大棚 （ 60m × 42m ）、 2#大棚 （ 42m × 60m ）兩區。網架結構形式為斜放四角錐雙層網架，網格尺寸為 3m × 3m ，網架最小厚度：4.9m ；網架最大厚度： 6.5m 。網架下弦多點垂直支承在鋼筋混凝土柱子上，屬于下承式支座；支座為鋼板支座。網架螺栓球節點采用45#鋼、錐頭與封板Q235B 鋼、套筒：小于M36采用 Q235B 鋼；大于M33采用45#鋼鍛件，高強螺栓采用 40Cr 鋼，網架桿件、支座、支托均采用 235B 級鋼。總長度為 60×42 （ m ），網架埋件標高： + 18m ，下弦桿件標高 : + 18.25m ，中弦桿件標高 : + 21.15m上弦桿件標高 : + 23.15~24.75m 。采用滑動腳手架高空散裝施工見圖1所示（示意）：
圖1
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節點與桿件制作
3.1鋼材、焊接材料、連接用緊固標準件、焊接球、螺栓球、封板、錐頭和套筒、金屬壓型板等應符合現行國家產品標準和設計要求，符合《鋼結構工程施工質量驗收規范》GB50205-2001的規定。
3.2對于鋼管桿件，桿長（包括封板、錐頭等在內）允許偏差為±1mm。桿件端面與桿軸線必須垂直，其允許偏差為0.5%r（r取鋼管半徑（用于焊接球節點）、封板或錐頭等半徑（用于螺栓球節點）。如垂直度超標，將會造成球與桿對中困難（焊接球節點）或造成傳力偏心（螺栓球節點）等問題，因此應用機床下料。如鋼管壁厚≥4mm，則必須剖口，鋼管桿件最大彎曲不得大于1/1000桿長。影響焊接收縮量的因素較多，如焊接尺寸、外界氣溫、焊接電流強度、焊接方法（多次循環間隙焊還是集中一次焊等）、焊工操作技術等。收縮量不易留準確，當缺乏經驗時應在現場實驗確定。桿件除銹上要確保達到設計規定的等級,對于銹漬過重的管材和存放時間過長的要進行第二次拋光，在除銹的同時進行外觀檢查，是否有桿件自身存在的缺陷。除銹的架子也不宜過密，這樣才能有效地保證全方位的噴射除銹。 油漆是網架桿件形成的最后工序。油漆一般在外觀上不允許有流墜現象，噴涂要均勻，不能有透底。要保證在第一遍漆干了過后才能上第二遍漆。 另外網架桿件加工過程中同時要對螺栓、套筒進行必要的外觀檢查，螺栓要進行洛氏硬度檢測，桿件焊縫按規格及批次要做探傷試驗，焊條進廠前要進行可靠性檢驗，成品桿的組合件要做拉力試驗等等。
3.3焊接球節點制作過程。首先下料，下料直徑≈D（D為球外徑）。然后將板坯均勻加熱至約800℃,呈略淡的棗紅色；在漏膜中進行熱壓，壓成半球形。熱壓的半圓球容易產生的弊病有： （1）壁厚不均勻。要求球壁減薄量不大于13%，且不超過1.5mm； （2）“長瘤”，即局部凸起； （3）“荷葉邊”，在切邊坡口工序中應將其切去不留痕跡。要求不應有明顯的波紋，局部凹凸不平不大于1.5mm（用標準弧形套膜、鋼尺目測）。 半球剖口時建議不留根，以便焊透，當有加勁肋時，為便于定位，容許車不大于1.5mm的凸臺，但焊接時必須熔掉。球節點的焊縫要求與母材等強，可略低球體0.5mm，但不宜凸起。拼裝時內力較大的桿件應騎焊接連接。 成品球的直徑必須準確，當設計直徑小于等于300mm時，允許偏差±1.5mm；大于300mm時，為±2.5mm。球的圓度（即最大與最小直徑之差）不好，將會增加拼裝麻煩。允許偏差同前述球直徑允許偏差。檢測時選定六點（三對），每對互成90°，用卡鉗、游標卡尺或V形塊及百分表測量，取三對直徑差的算術平均值。成品球還應在最大錯邊處，測量其錯邊量，最大錯邊量應小于等于1mm。 螺栓球的螺栓孔加工雖屬于粗牙加工，但其加工應按照機械產品加工要求，特別是絲錐錐入深度能滿足后期螺栓安裝深度要求。其主要控制指標（1）是銑面要確保套筒的接觸面。（2）是各球孔應保證統一指向球心，車床的三爪卡盤中心、鉆頭的鉆芯以及工裝的中心位置要對準。這需要經常在加工過程中進行核對。（3）成孔角度符合設計要求。在加工前要清理加工工序。其中對于成品球的抽檢工作可利用圖紙上相近的螺栓球對比檢查角度，評定誤差大小。已加工的工藝孔和制成型的球如長期不用，應進行密封處理，防止螺栓孔銹蝕。新產品的鉆頭或絲錐以及不常見的螺栓孔加工過后應用螺栓擰入檢查是否咬合良好。 螺栓球網架的加工過程決定了網架最終質量的好壞，各作業工種都需做到精細操作。加工安裝誤差大，使螺栓與球出現假擰緊；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，留下隱患。
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安裝控制
4.1螺栓球網架安裝工藝 網架安裝前，要求所有桿件、球有標記，安裝時要求對照圖紙仔細檢查是否正確，正確后方可安裝；檢查網架支座定位軸線，支座錨栓的規格、位置，支承面頂板的位置、標高、水平度應符合規范要求。平整度標高不符合要求時，必須用鋼板墊平。網架安裝主要是螺栓與球之間的連接，構件的磨擦面應保持干燥，高強度螺栓應順暢穿入球孔內，穿入方向要一致，必須分兩次擰緊，每組高強度螺栓當天要擰完，不得漏擰。對于不同的網架形式應采取不同的安裝工藝。
4.2螺栓球網架安裝誤差控制 螺栓球鋼網架安裝的質量控制主要體現在控制安裝誤差，防止誤差積累。首先要對預埋件進行抄平和彈軸線，保證支座滿足設計條件下的安裝要求，對不滿足安裝要求的預埋件要及時處理。其次要在操作平臺上給予足夠的網架支撐點，防止整體網架在成型前出現沉降，達不到理想的安裝條件。另外加工過程中出現的誤差也會在安裝時形成積累，所以每安裝一個單元體或多個單元體后，都要逐級復核網格尺寸，并做好記錄。對網架安裝過程中發現誤差積累過大，影響到后續安裝，就要停止安裝并分析原因，及時予以糾偏整改。網架的安裝要求在安裝過程中具備切實有效的安裝平臺，利用安裝平臺等條件使受壓桿件不處在受壓狀態，安裝過程中復核網格尺寸，防止誤差積累。鋼網架結構安裝的允許偏差（mm）見表1。
表1
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項目 |
允許偏差 |
檢驗方法 |
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縱向、橫向長度 |
L/2000，且不應大于30.0- L/2000，且不應大于-30.0 |
用鋼尺實測 |
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支座中心偏移 |
L/3000，且不應大于30.0 |
用鋼尺和經緯儀實測 |
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周邊支承網架相鄰支座高差 |
L/400，且不應大于15.0 |
用鋼尺和水準儀實測 |
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支座最大高差 |
30.0 |
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多點支承網架相鄰支座高差 |
L1/800，且不應大于30.0 |
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注：1. L為縱向、橫向長度；2. L1為相鄰支座間距。 |
