摘要:大跨度屋面,最适合使用钢网架作为框架杆系结构。此工程网架是螺栓球节点正放四角锥网架,外形状态呈斜坡造形、平板支座、上弦柱点支承是实际的支撑条件。本文对钢网架屋面施工工艺作以简单的论述,以供参考。
关键词:钢网架;屋面;施工工艺
前言
网架结构的优点为节省劳动力、施工简单、方便等,在很多跨度大的地方将代替钢筋混凝土结构,其主要应用的屋盖承重结构有仓库、候车室、体育馆等。
1工程概况
浙江交通技师学院文体中心建筑面积7212㎡,二楼有32.96mX38.54m的跨度,11m高的篮球场,屋顶设计为正放四角锥结构、螺栓球节点钢网架。
网架是上弦式承重、有2.0-2.82m高、4.12mX3.87m的网架间距,在梁上周围有18个钢支座支撑,支座型式是平板压力型,直径为220mm的螺栓球,ф76X5无缝钢管杆件,螺栓球选用GB699中的45号钢,钢管选用GB700中的Q235B钢。支座利用螺栓连接的过渡板与预埋钢板焊接成一个整体。上弦节点球利用支架对屋面板进行支撑,下弦节点球通过螺栓和拉杆连接,支撑龙骨吊顶。
2施工准备
2.1施工方案确定
篮球场钢网架施工前,土建框架等多种施工已完成,因此不存在交叉施工影响。由于场地空间小,不适合大型起吊设备施工,通过研究决定采用搭设满堂脚手架的高空散拼法施工。脚手架既是工作平台,又可支撑网架。并对相应的拼接程序进行了确定:支座连接,并经一段推进到另一段,并且每个榀均是由两头逐渐向中间对接。
2.2机具和劳动力组织
2.3人员培训
因钢网架施工有操作配合严格、高精度等特点,所以,对施工人员专业技术的要求很高。为确保成功安装,专门选派了部分技工去学习专业的钢网架拼装。并收集了相应的参考文献,并由专家对其技术进行指导。
3拼装施工
3.1网架加工
九天钢结构制造厂经过设计部门和业主单位的实地考察,被选为加工厂。该厂加工的构件有螺栓球、杆件。
45号钢经过加工形成了螺栓球,并在螺孔、中空处施以4-6mm的切削面,进而良好形成相应的接触面,确保与杆件连接的质量。与螺栓球焊接的构件也要保证其材质满足国家具体标准要求,且焊接质量要通过试验检验。
Q235B钢管焊接成杆件。在焊接之前在钢管内放入螺杆,通过倒置安装,丝杆可以从锥体的端孔中露出,并用内里无丝套筒连接螺母,并保证内径要大于螺杆1mm,正多面体的一侧无一丝孔,在套筒内拧入丝锥并将其紧固。在现场安装过程中,用扳手夹紧套筒,即可带动螺杆转动,最终实现螺栓球同杆件的紧密连接。出厂前对全部构件进行除锈操作,并将防锈漆刷涂在钢球和管外部和内部。
3.2搭设脚手架
首先仔细检查支座预埋件的标高和位置,清楚标明支座中心线和支撑梁轴线。然后针对距地高度和网距尺寸等状况,搭设拼装支架。拼装支架采用满堂脚手架,并使用Ф48钢管、碗式扣件连接。为确保其稳定性,除了保正三维垂直,还需要进行斜拉加固,其操作平台为竹笆和上铺木板。按照测量定点,在每根下弦球形接头处设置钢管柱,并将钢板安装在立柱的上面,并在其上放置方木,进而实现对节点的支垫。在每个榀中间接头的钢管柱上安装一个千斤顶来调节高度,钢管柱下部支撑槽钢和枕木,以分散压力,以防下沉。下弦节点球和支架上相距30cm,和立柱距离为60cm。
3.3网架空中拼装
网架拼装时,首先要固定支座,并且上弦腹杆杆件要从支座钢球引出,并逐个拼装,具体安装顺序为,大厅一端逐渐推进到另一端。而每个榀均是从两头逐渐向中间对接,这样,可降低相应积累误差,当一个榀拼装完成后,用方木顶住下弦节点,并施以千斤顶顶住中间下弦球,下面承接竖杆立柱用以调整标高。而其他屋架,可边拼装边拧紧高强螺栓,使其连接到拼装网网架上。
连接完成后再焊接支座。因网架规模不大,在安支座时,可不一次性和预埋件焊死,相反,所有18个支座通过支座连接杆一次连接到位,从而最终形成封闭的整体;这样既利于调整误差,还有效解决了因不焊接而带来的危险。
用高强度螺栓连接好网架。相关螺栓根据相关规定拧紧后,所有接缝应涂满油腻,并按照钢结构防腐要求去处理好。
固定。焊接牢固预埋件和支座后,使用焊接带螺栓的过渡板,上部用螺栓与支架连接,下部用周边焊接和预埋钢板焊接。
3.4焊接网架支座
网架整体安装完成并进行荷载加足后,即可焊接网架支座。事实上焊接支座即焊接过渡板。还要结合图纸具体要求焊接支座,完成焊接后,先自检,再复验。
(1)连接工艺。通常,体育设施钢结构工程会使用两种连接方式,即螺栓连接和电焊连接。电焊连接用于单个构件的各杆件连接,而螺栓连接用于构件间的连接。
(2)电焊连接。用Q235钢作为钢结构的材料挑棚,而焊条材质具体为E5003和E4303。但是,在焊接前,E5003焊条应按工艺要求烘干,再投入应用。
(3)螺栓连接。对于网架和挑棚而言,主要的连接方式有两种,即高强螺栓、普通螺栓。螺栓长度、直径需要按照施工详图施以详细计算统计,根据图纸计算的螺栓长度应分为10 mm长度,要注意准确适用螺栓,以免出错,螺帽拧紧以后,需要漏出大于3扣的丝扣。
通常应用灯示测力板子拧紧高强螺栓,其扭矩为750 N·m,第一步用普通扳手进行拧紧,然后再施以测力板子最终拧固,其任何一个高强度螺栓均应用拧2次检查一次的方式。对高强度螺栓拧紧的顺序是从接缝中向两侧挨个拧紧。想要避免漏拧问题,将拧固的高强度螺栓使用颜色漆做好标记,并要注意,在拧紧过程中,要随时校核高强度螺栓板子,可确保扭矩值的精准性。
应用现场喷砂方式来处理高强节点位置构件的摩擦面,其风压为30-40 N/cm2,并在构件的摩擦位置喷洒直径0.5-3.0cm的天然石英砂,从而在钢材表面形成浅灰色的毛糙面。并需要烘干砂子,应用轻便移动式的砂罐进行喷砂操作。当构件拼装完后,就在拼装现场施以喷砂,并将一个喷砂台设置在网架单元中,其适合的台高为80cm。为了确保喷砂质量,可尝试用硬木楔撑开喷砂时的双肢角钢构件。喷完摩擦面后,让其自然生绣,如在安装中有浮锈,则可使用软布擦拭,千万不能使用钢丝刷去刷浮锈的摩擦表面。当安装完高强螺栓节点后,经过检查待合格后再进入下个工序施工。
结束语
总之,钢网架屋面施工技术时非常复杂繁琐的,需要安装一定误差范围内的管控设备,进而不断满足人们对建筑的新需求。此外,要深刻理解和牢记我国相关的建筑条例和准则,尽可能地避免盲目施工。
参考文献
[1]刘公林.钢网架XPS板外墙外保温系统防火技术性能分析与应用[J].消防技术与产品信息.2014,42(4):24-27.
论文作者:徐晓康,包国勇
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年7期
论文发表时间:2019/7/9
标签:螺栓论文; 支座论文; 网架论文; 节点论文; 构件论文; 钢网论文; 喷砂论文; 《建筑学研究前沿》2019年7期论文;