摘要：在我国大型场馆的建设中，网架施工具有十分重要的作用。钢结构有多种施工方法，每一种施工方法都有其自身的特点和不同的适用范围。本文对 网架常见的施工缺陷进行总结，结合本人多年工作经验提出了相应的整改优化处理措施，希望为相关人员提供参考。
关键词：网架；施工缺陷；处理措施
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前言：随着工程项目建设不断加快，网架被广泛的应用到大规模工程项目建设中，在我国大型场馆的建设中，网架施工具有十分重要的作用，相对于其他结构形式，钢结构具有十分突出的优点。从结构安全的角度出发，需要了解不同施工缺陷对网架结构的影响并对其进行分析，采用适当处理方式消除或者减轻不利影响。
一、网架施工缺陷原因
1.1正常使用阶段
使用不当引发过大的地基下沉；由于改变使用功能等原因，造成实际的使用荷载过大；任意开洞、局部改造削弱了构件截面和结构整体性；生产条件改变，但未进行必要的鉴定与加固；生产操作不当，造成构件或结构损坏但未及时修复；使用条件恶劣，且没有认真执行结构定期检查维修规定；不可抗力。如战争、火灾、水灾、地震、爆炸等。
1.2老化阶段
由于大自然及人为的各种因素的破坏，建筑物会逐渐老化。钢结构工程在各种缺陷和隐患的累积损伤下，其寿命将受到严重威胁，该阶段钢结构事故出现的可能性较大，应大力开展钢结构残余可靠度理论以及鉴定与加固的研究工作。
二、网架常见施工缺陷
2.1安装误差
安装误差指的是结构安装完成后的位形与理想设计状态之间的差别，由于结构设计的对象是理想状态的结构位形，在实际施工过程中由于结构的自重、作用荷载以及施工精度的影响，安装完成后的结构位形会与理想设计状态存在必然的差别。然而，当安装误差不满足允许误差的规定时，需要采取有效的方法评估其对结构安全性的影响，并采取相应措施减小或者消除该影响。
2.2杆件初始弯曲
杆件初始弯曲指的是单根杆件的初始弯曲，通常由制作安装精度、运输碰撞等原因造成，而初始弯曲对杆件的承载能力，尤其是压杆的稳定承载力，具有显著的影响。
2.3节点缺陷
一般的节点形式包括焊接节点和螺栓球节点，对于焊接节点可能会存在不同形式的焊接缺陷；对于螺栓球节点可能存在紧固螺钉缺失、杆件套筒松动、多余球孔未封闭等施工缺陷。
2.4支座缺陷
支座是网架结构的重要组成部分，对于普通固定铰支座需要排查支座处的螺母紧固情况、焊缝质量等；对于特殊功能支座，应该按照相应的要求进行施工缺陷检查。
三、网架施工质量控制措施
3.1网架（网壳）结构设计中支座参数选定
由于现行《网架结构设计与施工规程》（JGJ7-91）没有规定必须把网架和下部结构连成一体整体分析计算，国内多数网架专用程序都是把网架和下部结构分开来计算，这显然是不妥的。约束条件的不同，使得杆件的内力也不同，从而导致了用钢量的不同，采用固定计算出的网架用钢量最少，弹性次之，自由边界最大。但在当前市场经济条件下，由于网架的优化设计往往是以经济指标（用钢量）作为目标函数的，再加上从事网架设计人员多数专门仅仅设计网架。因此网架和下部结构分开来计算时，通常假定网架支座刚度为无穷大，所有支座刚度相同（类似于结构力学中简支板的支座假定），算出支座反力后再由其他设计者加到下部结构上。下部结构可能是柱，也可能是梁，也可能是其他结构形式，不仅刚度是有限的，而且具体工程刚度差异可能很大。在这种假定条件下，算出来的网架内力和支座反力及下部结构内力与采用网架支座刚度为实际刚度且上、下部结构共同工作的力学模型所计算出来的结果肯定是不相同的，因为超静定的网架结构的内力和反力分配与结构刚度分配有关。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆经过计算机分析的结果表明，建筑工程中网架结构与下部结构如果分开来计算的话，是造成一个相对不合理的结果。由于建筑钢网架是一种超静定空间结构体系，就目前来说是一个非常理想的弹力塑造性很好的材料，当个别的钢杆件出现超载并达到极限时，刚才就会立刻将塑性内力进行重新分布，从而使钢杆件不会断裂破坏，进而让建筑工程施工过程中出事故的几率减小，着恰好也是钢网架结构的非常重要的优点之一，但是网架结构与下部结构不应该分开来计算。这种做法是正确的。
3.2地面整体组装
为尽量减少高空作业，拼装工作宜从最高点开始，边拼装边提升，直至将顶升部分拼装成整体，具体实施如下。地面网架组装前要精确放线，确认各轴线及各下弦球的准确位置。在安装定位时要注意钢柱位置的网格不能安装，要在顶升到位后再把钢柱上部的网格安装完成。
在每段弧形网架最高点的下弦球投影位置开始起步安装网架，将下弦球放置在2100～6670mm高度不等的垫块或支撑架上，开始安装两侧网格。
在靠近地面位置使用千斤顶顶升网架，网架长度方向向两侧延伸安装，垫块或支撑架也随网架的延伸而延伸，随着网架高度的增加，提升工具需要改为提升三脚架挂10t手拉葫芦，继续延伸安装。继续延伸安装，直到完成全部上部顶升网架的安装，进入准备顶升状态。
3.3网架安装要点
拧紧的程度装螺栓时应注意将根部放正和保持适当的拧紧程度，进行轴线和标高的复核，达到要求后，方可进行电焊临时固定。采用全站仪、水准仪进行标高和垂直度、跨度的复测。最后在实际网架跨度方向选择3点进行挠度的测试，最大值不能超过设计跨度的巧%。网架安装起步安装区域选择短向38.8m跨，长向2个柱距的范围，即纵向14.5m，横向38.8m共计562.6时，起步网架在脚手架施工平台上完成。
3.4网架卸荷
网架卸荷方法不当会导致网架应力集中，使网架产生局部变形或使局部网格变形。临时支撑卸荷顺序：当网架支座全部就位后开始对临时支撑进行卸荷，为防止卸荷过程中网架弯矢、变形过大，分三次对支撑进行卸荷。
荷载转换施工中设置总指挥和分指挥，分区把关，整个转换过程在总指挥的统一调度下进行。施工前检查千斤顶，网架支顶节点标高等，在千斤顶上做出设计值下挠变形的量程，以供施工人员控制。每次卸荷后对各点的卸荷结果进行记录，反馈至工程技术人员，对实际结构的卸荷状态进行分析，如符合预想则进行下一步卸荷，如果不符合则重新进行计算，根据实际情况制定下一步卸荷方案，每次卸荷时同组千斤顶同时下降Smm，每组时间间隔>30min，以确保杆件之间内力的调整与重分布。如果发现有3个临时支撑下挠变形超出设计值巧%，立刻停止卸荷施工，查明原因并解决问题后，方可继续施工。
3.5构件的制作与安装
钢柱现场焊接钢柱规格型号为?1000×20，材质为Q345B的直缝焊接钢管，钢管在运输条件许可的情况下采用中间无接缝钢管，钢材进场须附带钢材质量保证书、材料检测报告等质量文件。钢柱底板、筋板、顶板的焊接、加工须符合《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205—2001及《钢结构焊接规范》GB50661—2011等规范的要求。对于一些超过运输规定长度的钢柱就必须分成两段加工。到现场再对接焊接，按照设计要求现场对接焊缝为二级焊缝，并按规范要求进行无损探伤，钢柱焊缝位置要按照图纸要求切出坡口、并对坡口进行清理、打磨，为对接焊接做好准备，并按照要求把焊缝衬板焊接在下段钢柱切口内侧。
杆件及段单元制作网架拼接以铰接球节点为起点，采用边顶升边组装的方式进行拼接。段单元地面拼装制作时，采用挪台架不挪段单元的制作方案，根据采用的专用胎架，利用计算机仿真技术，将原始坐标转换成完全适用于地面定位的新坐标，即把原空间坐标系转换为简单的平面坐标系，仅在y轴和z轴有变化。具体施工时，仅应用水准仪就可满足施工定位的需要，大大减少了工作量，也减少了拼装误差。
小结：总而言之，空间网架在会展中心、工业厂房得到了广泛的应用，但也存在汇交于节点上的杆件数量较多、结构复杂等缺点。为了确保 网架的安全性，应该采用有效的方法对安装误差的影响进行分析，以确保其使用最终效果满足预期。
参考文献：
[1]尹晨光.空间钢结构新型复式球节点性能分析与试验研究[D].东南大学，2016.
[2]林健.某螺栓球节点网架厂房坍塌事故分析[D].太原理工大学，2016.
论文作者:王文
论文发表刊物:《建筑细部》2018年第21期
论文发表时间:2019/5/6
标签：网架论文; 结构论文; 支座论文; 节点论文; 缺陷论文; 刚度论文; 内力论文; 《建筑细部》2018年第21期论文;