淺談曲面球形網架施工工藝技術范文

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摘要：曲面球形網架結構具有成本低、施工周期短、剛度均勻以及建筑造型美觀等優點，在我國大多數建筑工程施工中廣泛應用。本文從網架整體受力更加科學合理、網架結構自身抗震性能良好以及提升建筑造型的視覺美觀效果三個方面入手，對曲面球形網架結構優勢展開分析。在此基礎上，對其施工工藝應用作出闡述。

關鍵詞：曲面球形網架結構；施工工藝；技術分析

前言

曲面球形網架屬于新型屋蓋承重結構中的一種，作為多次超靜定空間結構體系，曲面球形網架在改變常規平面架結構受力狀態的基礎上，進一步強化了其本身的能荷載能力，因此得到廣泛關注。在具體的曲面球形網架施工過程中，為了最大程度上確保施工質量，對于曲面球形網架施工工藝一般有著較高的要求。

1曲面球形網架結構優勢

1.1網架整體受力更加科學合理

曲面球形網架結構是當前建筑領域中常見的一類高次超靜定結構體系，由于此類建筑結構屋面整體的剛度受力均勻，所以在很大程度上簡化了柱距變化時的傳力環節。因此，在網架建筑施工過程中，靈活應用曲面球形網架結構，可以有效規避協調柱距變化導致的受力不均衡問題。與此同時，通過對網架結構空間受力情況的科學研究，可以發現結構內各桿件材料力學性能實現了利用率的最大化。對于平面桁架支撐結構來說，網架整體受力更加科學合理，對于保證建筑施工質量和延長建筑使用年限，具有重要的現實意義。

1.2網架結構自身抗震性能良好

對比分析曲面球形網架結構與常規屋面體系，可以發現常規屋面體系本身作為平面受力體系，其自身的平面外剛度與穩定性，一般要求借助復雜支撐體系的支持。這一設計思路，會在很大程度上對于桿件強度產生負面影響，也會導致耗鋼量的進一步增加。出于對平面鋼桁架桿件類型、規格、節點種類繁多這一因素的考慮，為了有效降低結構受力線路長等問題產生的影響，為了確保結構整體的抗震性能，采取曲面球形網架結構施工工藝十分必要。鋼桁架和屋面板自重較大，吊裝作業一般需要大型機械。

1.3提升建筑造型的視覺美觀效果

在建筑工程設計施工過程中，對于曲面球形網架結構的應用，大大降低了建筑物的空間高度，促進了建筑物整體視覺美觀效果的提升。同時考慮到曲面球形網架結構本身自重較低，從而也在一定程度上確保了屋蓋施工的便捷性與輕巧性。此外。曲面球形網架結構施工工期要求較低，一般只需要借助小型機械便可以完成一系列的安裝任務。加上網架結構桿件規格類型、節點種類相對較少，所以直接決定了曲面球形網架結構本身簡單性的應用優勢特征。

2曲面球形網架施工工藝要求

綜合分析來看，曲面球形網架施工工藝要求主要包括以下幾個方面：（1）頂板與錨栓位置偏差。曲面球形網架施工之前，一般需要借助準儀、鋼尺以及經緯儀等工具，對支承面頂板、支座錨栓位置進行確定。這一過程中，要求支承面頂板、支座錨栓位置偏差需要控制在合理的范圍內，如表1所示。（2）支撐墊塊設計安裝要求。曲面球形網架施工工藝對于支撐墊塊設計安裝的要求，主要體現在三個方面。即：支撐墊塊設計安裝的種類與規格要求、支撐墊塊設計安裝的支座點朝向與位置要求、網架支座形式要求。以網架支座形式為例，要求施工過程中不得隨意更改或者代用網架支座。比如：假設隨意改變球形橡膠支座，則會直接導致邊界約束條件的變化，進而對曲面球形網架結構整體的穩定性產生較大的影響。（3）整體結構穩定性要求。為了確保曲面球形網架施工質量，需要提高對整體結構穩定性要求的認識。期間，綜合考慮曲面球形網架結構特征，對于網架施工中的拼裝組合，需要遵循相應的操作規范。比如：網架拼裝時，應該將節點中心偏差控制在≤2．0mm這一范圍；螺栓球節點與鋼管中心兩組之間的偏差，需要控制在≤2．0mm）范圍內；桿件的彎曲矢高一般控制在L/1000；弦桿長度誤差要求控制在±2．0mm范圍內；錐體高度誤差要求控制在±2．0mm等等。

3曲面球形網架施工技術

3.1施工前準備階段

曲面球形網架施工過程中，為了最大程度上保證相關施工工作的順利開展以及提升整體施工質量，落實施工前期的準備工作十分關鍵。施工前期的準備工作內容主要包括以下幾點：①相關位置的測量。以網架結構支座定位軸線、水平度、標高等位置為例，需要借助水準儀、鋼尺以及經緯儀等工具來完成相應的測量工作。只有原支撐結構檢查符合相關規定之后，方可展開后續的安裝工作；②考慮到桿件內力和節點變形是支座節點特定約束條件下完成計算的，因此要求相關支承墊塊的規格、類型以及擺放位置，均需要符合設計標準。比如：支座點的位置和朝向分布有周邊支承、點支承、兩邊支撐兩邊開口等，假設支座點位置與朝向發生改變，則會對支承點分布產生相應的影響，不利于網架結構邊界條件穩定。

3.2網架螺栓鏈接方式

曲面球形網架施工過程中，網架螺栓鏈接一般分為普通螺栓連接和高強度螺栓連接兩種方式：（1）普通螺栓連接。網架普通螺栓連接工序實施之前，要求結合實際情況確定采用粗制螺栓或者精制螺栓哪種方式。一般情況下，粗制螺栓適用于二類孔，而精制螺栓則適合一類孔。（2）高強度螺栓連接。對比來看，高強度螺栓連接這一方式具有顯著的安裝便捷和工藝操作簡單的優勢，因此在網架施工過程中有著較為廣泛的應用。但是由于螺栓連接因開孔對構件截面會產生一定的削弱，且被連接的構件需要相互搭接或另加拼接板、角鋼等連接件，所以導致耗材增加，其構造也更為復雜。在具體安裝之前，要求對所附試件的抗滑移系數進行復檢，確定合格之后方可開始安裝。比如：全面清除飛邊、毛刺以及焊接飛濺物，保證摩擦面的干燥與整潔，禁止雨中作業。其次，完成板疊接觸面間隙的處理，對于間隙超過3mm的情況，要求增加墊板。最后，高強度大六角頭螺栓連接副應出廠批號復驗扭矩系數，從而確保連接施工質量。

3.3網架螺栓鏈接過程中質量問題的處理

在具體的網架螺栓鏈接施工過程中，容易受到外部因素的影響而出現相應的質量問題。對此，為了最大程度上確保網架螺栓鏈接施工質量可以滿足要求，本文針對常見的網架螺栓鏈接施工質量問題及其處理方式作出分析。第一，網架安裝誤差問題。網架安裝施工過程中，要求摩擦面連接處鋼板保持平直，同時板邊與孔邊位置不存在毛刺，以此來保證摩擦面的緊貼效果。第二，螺栓固定質量問題。要求高強度螺栓在初擰、復擰以及終擰操作過程中，嚴格遵循從接頭中心順序逐漸向著兩端位置進行緊固這一施工順序。

4總結

綜上所述，曲面球形網架施工工藝的出現以及廣泛應用，具有顯著的經濟效益與技術效益高等優勢特征。在具體的施工工作中，為了有效保證曲面球形網架施工質量與效果，應該在充分掌握曲面球形網架施工工藝要求的基礎上，結合實際對曲面球形網架施工工藝進行優化與創新，從而實現其工藝應用價值的最大化。

參考文獻

[1]雷秀清.大跨度螺栓球形網架拼接與安裝施工技術[J].建材與裝飾，2018（52）：2-3.

[2]李青山.曲面球形網架施工工藝及技術分析[J].山西建筑，2014，40（29）：111-112.

作者：姜玉剛 單位：山西潞安工程有限公司