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整理网架标准
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1.目标
指导新奥集团及各产业集团、成员企业在网架结构设计、施工、验收过程中
管理人员的现场管理工作。
2.引用标准
《结构工程施工质量验收规范》(GB50205-2001)
《建筑工程施工质量验收统一标准》(GB50300-2001)
《网架结构设计与施工规程》(JGC7-91)
《钢结构设计规范》(GBJ17-88)
《钢网架行业标准》(JGJ75.1-75.3-91)
《建筑钢结构焊接规程》(JGJ81-91)
《钢结构高强度螺栓连接设计、施工验收规程》(JGJ82-91)
《钢结构用高强度大六角头螺栓》(GB1228-91)
《钢网架螺栓球节点高强螺栓》(GB/T16936)
3.术语及定义
4.1网架:
由多根杆件按照一定的网格形式通过节点连结而成的空间结构。
4.2喷砂(丸):
用压缩空气作为动力将直径在40~120目的砂或0.1mm~2.0mm左右的丸
喷向工件的表面,对零件表面进行清理的一种方法。
5.网架的设计
5.1设计要求:
5.1.1球网架设计必须选择具有网架设计资质的单位承担。
5.1.2土建设计要提出必要网架设计要求。
网架连接方式(丝接/焊接)、荷
载能力、檐面装修主龙骨连接点、包括跨度、檐高、排水方式、防腐要求。
5.1.3网架施工图设计须满足设计要求且建立审核机制、土建设计须参与。
施工图设计包括且不限于:
使用年限;母材规格性能要求;焊缝等级;允许
挠度;除锈质量等级;防腐要求;干膜厚度;檐面装修龙骨;详细节点;有组织
排水方式(沿柱子设计排水管道);专业管线及灯具预焊/挂连接件;构件端头
封闭;
5.1.4建议选用丝接;不作吊顶要求。
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5.1.5建议网架球节点下侧预留丝接位置,为设备、灯具安装等预留。
不用
时用螺栓拧好。
在檐面网架球节点设置侧托。
侧托厚度应明确。
4.3一般规定
5.2网架的选型应结合工程的平面形状和跨度大小支承情况荷载大小屋面
构造、建筑设计等要求综合分析确定。
网架杆件布置必须保证不出现结构几何可
变情况。
注:
本规程中大、中、小跨度划分系针对屋盖而言:
大跨度为60m以上;中
跨度为30-60m;小跨度为30m以下。
5.3平面形状为矩形的周边支承网架,当其边长比(长边/短边)小于或等
于1.5时,宜选用斜放四角锥网架、棋盘形四角锥网架、正放抽空四角锥网架、
两向正交斜放网架、两向正交正放网架、正放四角锥网架。
对中小跨度也可选用
星形四角锥网架和蜂窝形三角锥网架。
当建筑要求长宽两个方向支承距离不等
时,可选用两向斜交斜放网架。
5.4平面形状为矩形的周边支承网架,当其边长比大于1.5时,宜选用两
向正交正放网架,正放四角锥网架或正放抽空四角锥网架。
当边长比小于2时也
可采用斜放四角锥网架。
平面狭长时,可采用单向折线形网架。
5.5网架可采用上弦或下弦支承方式,如当采用下弦支承时,应在支座边
形成竖直或倾斜的边桁架。
5.6条网架的网格尺寸和高度可根据网架形式、跨度大小、屋面材料以及
构造要求和建筑功能等因素确定。
4.4杆件
5.1.5网架杆件的钢材应按国家标准《钢结构设计规范》GJB17-88的规定采
用。
网架杆件的截面应根据承载力和稳定性的计算和验算确定
5.1.6网架杆件的长细比不宜超过下列数值:
(1)受压杆件:
180
(2)受拉杆件
1)一般杆件:
400
2)支座附近处杆件:
300
3)直接承受动力荷载杆件:
250
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5.3.3杆件截面的最小尺寸应根据网架跨度及网格大小确定,普通型钢不宜
小于∠50*3,钢管不宜小于¢48*2。
5.3.4在构造设计时宜避免难于检查、清刷、油漆以及积留湿气或灰尘的死
角或凹槽。
对管形截面,应将两端封闭。
4.5焊接钢板节点
5.7焊接钢板节点可由十字节点板和盖板组成,适用于连接型钢杆件。
十
字节点板与盖板所用钢材应与网架杆件钢材一致。
5.8焊接钢板节点的构造应符合下列要求:
(1)杆件重心线在节点处宜交于一点,否则应考虑其偏心影响;
(2)杆件与节点连接焊缝的分布,应使焊缝截面的重心与杆件重心相重合,
否则应考虑其偏心影响;
(3)便于制作和拼装。
5.9网架弦杆应与盖板和十字节点板共同连接,当网架跨度较小时,弦杆
也可直接与十字节点板连接。
5.10节点板厚度可根据网架最大杆件内力确定,并应较连接杆件的厚度大
2mm,但不得小于6mm。
节点板的平面尺寸应适当考虑制作和装配的误差。
5.11十字节点板的竖向焊缝应具有足够的承载力,并宜采用形或形坡口的
对接焊缝。
5.12焊接钢板节点上,弦杆与腹杆,腹杆与腹杆之间以及弦杆端部与节点
板中心线之间的间隙均不宜小于20mm。
4.6焊接空心球节点
5.1.7空心球的钢材宜采用国家标准《碳素结构钢》GB700-88规定的号钢或
国家标准《低合金结构钢技术条件》GB1591-88规定的16Mn钢。
产品质量应符
合行业标准《钢网架焊接球节点》JGJ75.2-91的规定。
加肋空心球的肋板可用平台或凸台,采用凸台时,其高度不得大于1mm。
5.1.8空心球外径与壁厚的比值可按设计要求在25-45范围内选用;空心球
壁厚与钢管最大壁厚的比值宜选用1.2-2.0;空心球壁厚不宜小于4mm。
5.1.9钢管杆件与空心球连接,钢管应开坡口。
在钢管与空心球之间应留有
一定缝隙予以焊透,以实现焊缝与钢管等强,否则应按角焊缝计算。
为保证焊缝
质量钢管端头需加套管与空心球焊接。
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5.5.4当空心球外径不小于300mm,且杆件内力较大需要提高承载力时,球
内可加环肋,其厚度不应小于球壁厚度,内力较大的杆件应位于肋板平面内。
4.7螺栓球节点
5.13螺栓球节点应由螺栓、钢球、销子或(螺钉)、套筒和锥头或封板等
零件组成,适用于连接钢管杆件。
5.14螺栓球节点的钢管、封板、锥头和套筒宜采用国家标准《碳素结构钢》
GB700-88规定的3号钢或国家标准《低合金结构钢技术条件》GB1591-88规定的
16Mn钢。
钢球宜采用国家标准《优质碳素结构钢钢号及一般技术条件》GB699-88
规定的45号钢,螺栓、销子或螺钉宜采用国家标准《合金结构钢技术条件》
GB3077-88规定的40Cr钢,40B钢或20MnTiB钢等。
8.8s的螺栓可采用45号钢。
产品质量应符合行业标准《钢网架螺栓球节点》JGJ75.1-91的规定。
5.15高强度螺栓应采用国家标准《钢结构用高强度大六角头螺栓》
GB1228-91规定的性能等级8.8s或10.9s,并符合国家标准《普通螺栓基本尺寸》
GB196-81粗牙普通螺纹的规定。
5.16杆件可采用锥头或封板连接,其连接焊缝以及锥头的任何截面应与连
接的钢管等强,其焊缝宽度,可根据连接钢管壁厚取2-5mm封板厚度应按实际受
力大小计算决定,当钢管壁厚小于4mm时,其封板厚度不宜小于钢管外径的1/5。
5.1.10网架的施工
6.1适用范围:
适用于网架结构跨度不大于40m的网架结构。
6.2作业准备:
6.2.1编制施工方案,并经审批。
6.2.2土建基础工程测量完毕,其标高、几何尺寸、强度符合施工要求。
6.3、技术要求:
6.3.1预埋件尺寸、大小以及位置的准确程度,安装队根据土建的有关记
录,进行复测、验收并记录存档。
6.3.2安装队现场索取与网架施工有关的土建记录。
6.3.3土建方提供合格的支承面,包括支承面的标高图,柱子的二维图,支
承面上的网架轴线。
6.3.4施工前召集有关人员进行详细技术交底,明确施工工艺,质量要求。
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4.工厂加工工艺:
4.8制作工艺流程
审图
生产交底
钢球下料
钢管下料
锻打
喷砂防锈
加工基准孔
焊接
加工整球
检验
全部检验
油漆编号
喷砂除锈
包装发运
涂装编号
现场安装
涂装编号
4.9加工要求
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(1)用于制造杆件的钢材、品种、规格、质量必须符合设计规范及相应标
准,应有出厂合格证明。
涉及结构安全的主要材料应按照国家规定作二次复验,
复验报告合格后方可使用。
(2)钢管必须采用机械切割的方法,确保精度和坡口的准确性,杆件下料
应考虑其焊接收缩量,影响焊接收缩量的因素较多,如焊缝深度,环境温度、电
流强度、焊接方法等。
焊接收缩量的大小,根据以往的经验,再结合现场和网架
的具体情况通过试验来确定。
壁厚大于4mm的钢管要开坡口。
钢管制作长度允许
偏差±3mm;杆件轴线水平直度不超过L/1000且不大于5mm。
(3)螺栓球应按机械行业标准进行加工,并满足受力要求,各螺栓孔螺纹
尺寸符合《普通螺纹基本尺寸》(GB196—81)。
螺纹公差应符合《普通螺纹公
差与配合》(GB197—81),6H级精度的规定。
(4)加工后,构件表面必须采用喷砂(丸粒要求为铸丸、切丸)或酸洗及
磷化等方法处理,彻底清除构件表面的氧化皮、毛刺、铁锈、油污或其它附着物,
使构件表面露出银灰色的金属光泽。
除锈等级应达到《GB8923—88》中Sa21/2
标准,钢材经除锈处理后应24小时内到喷涂车间保养底漆(应采用同一厂家环
氧富锌底漆)。
涂层表面应均匀,厚度达到设计要求,运输堆放时应防止雨淋。
6.4.3焊接要求
(1)焊接材料管理
1)本工程焊接材料的选用必须满足本项钢结构工程的设计要求。
2)本工程所使用的钢材及焊条均应有材料合格证、质量保证书或产品合格
证,无证产品不得采购,不得入库。
每批焊接材料进厂后,应由质检部门按检验
标准进行检验,合格后方可投入使用。
3)每批进厂的焊接材料均应有标识,标明焊接材料的牌号、规格、检验号
或批号。
若产品本身不带标识则应在进厂后制作标识,严防材料混用。
4)焊条从烘箱和保温筒中取出并在大气中放置超过4小时的电焊条应重新
放入烘箱中烘培。
重复烘培次数不得超过两次。
(2)焊接环境要求
露天操作的焊接现场环境应符合以下条件:
钢材表面温度≥0度,相对湿度
≤80%,手工电弧焊时风速≤10m/s。
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(3)焊接操作要求
1)焊接前应将工件表面化的油污、灰尘、氧化皮、割渣等清理干净。
2)每遍施焊完成后应认真清理焊渣、药皮、飞溅等,避免产生焊接缺陷。
3)不得在构件表面任意引弧损伤母材,引弧时应在引弧板或在焊缝中进行。
4)施焊时焊通的起点,终点应平滑过渡,避免产生焊接缺陷,多层焊道应
将接头错开。
5)施焊操作应按照工艺规程中所指定的焊接参数,焊接施焊应按焊接顺序
进行。
焊缝高度应满足设计要求。
6)焊后要进行自检,互检,并应每班做好焊接施工记录。
每一焊接段(焊
口)均应有施焊焊工的工号。
(4)焊接质量检验和返修
工程焊接质量检验应由专职质检人员担任,无损探伤委托专业检测机构进
行。
(5)焊缝的无损探伤及外观检查
1)焊缝外观检查的质量要求应符合GB10854《钢结构焊缝外形尺寸》技术
规范的要求。
2)无损探伤应焊后24小时并在焊缝外观检查合格之后进行。
无损探伤应按
GB11345《钢焊缝手工超声波探伤方法和结果分级》执行。
3)在焊缝无损伤检测中发现超标缺陷时,针对缺陷产生的原因进行分析,
并提出改进措施,焊接的返修方案应经焊接技术人员同意,返修的焊接性能和质
量要求应与原焊接要求相同。
4)缺陷返修时应将缺陷清除彻底,并应露出金属本色后再进行修补。
5)每道返修焊缝原则上不得越过两次,超次返修应经焊接工程师批准返修
方案,方可执行。
6)焊接返修后,应按与原焊接要求进行复检。
(6)焊缝质量要求
对接焊缝及焊接球与杆件间的焊缝为二级焊缝。
评定等级为11级
5.制作与拼装要求
(1)网架结构应在专门的胎具上制作,以保证杆件和解点的进度和互换性。
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(2)网架结构制作与拼装中的对称焊缝应符合现行国家标准《钢结构工程施
工及验收规范》GBJ205规定的二级质量检验标准的要求,其他焊缝按三级质量
检验标准的要求。
(3)焊接钢板节点的节点板宜用砂轮切割机下料。
节点板长度尺寸允许偏差
为±2mm,厚度允许偏差为±0.5mm,角度允许偏差为±20‘,可用角尺或样板检
查,其接触面应密合。
焊接球节点的半圆球,宜用机床坡口。
焊接后的成品球表面应光滑平整,
不应有局部突起或折皱。
焊接球直径的允许偏差:
当球直径小于等于300mm时,为±1.5mm;直径
大于300mm时,为±2.5mm;圆度:
当直径小于等于300mm时,不应大于1.5mm;
当直径大于300mm时,不应大于2.5mm;设计壁厚减薄量不应大于13%,且不得
超过1.5mm;对口错变量允许偏差不应大于1mm。
螺栓球节点不得有裂纹。
螺纹应按6H级精度加工,并符合国家标准《普
通螺纹公差与配合》GB197-81的规定。
球中心至螺孔端面距离偏差为±0.20mm,
螺栓球螺孔角度允许偏差为±30‘。
(4)焊接节点的钢管杆件宜用机床下料。
杆件长度应预加焊接收缩量,其值
可通过试验确定。
杆件制作长度的允许偏差应符合下列规定:
螺栓球节点的钢管杆件为±1mm;
焊接球节点的钢管杆件为±1mm;
焊接钢板节点的型钢杆件为±2mm。
(5)网架应在专门的拼装模架上进行小拼,以保证小拼单元的形状及尺寸的
准确性。
1)小拼单元的允许偏差应符合下列规定:
小拼单元为单锥体时:
弦杆长、锥体高为±2.0mm;上弦对角线长度为±
6.mm;下弦节点中心偏移为2.0mm;
小拼单元不为单锥体时,节点中心允许偏移为2.0mm;
小拼单元为平面桁架时,尺寸允许偏差应符合现行国家标准《钢结构工
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程施工及验收规范》GBJ205的有关规定。
2)焊接球节点与钢管中心允许偏移为1.0mm。
(6)分条或分块的网架单元长度不大于20m时,拼接边长度允许偏差为±
10mm当;条或块的长度大于20m时,拼接边长度允许偏差为±20mm.
对于多跨点支承网架拼接边长度允许偏差为上述各项规定的1/2。
高空总拼可采用预拼装或其他保证精度措施。
(7)焊接节点的网架结构在总拼前应精确放线,放线的允许偏差分别为边长
及对角线长的1/10000。
总拼所用的支撑点应防止不均匀下沉。
总拼时应选择合理的焊接工艺顺序,以减少焊接变形和焊接应力。
拼装
与焊接顺序应从中间向两端或四周发展。
(8)焊接节点网架所有焊缝均需进行外观检查,并做出记录。
对大、中跨度
钢管网架的拉杆与球的对接焊缝,应作无损探伤检验,其抽样数不少于焊口总数
的20%,取样部位由设计单位与施工单位协商确定,质量标准应符合现行国家标
准《钢结构工程施工及验收规范》GBJ205所规定的二级焊缝的要求。
(9)网架用高强度螺栓连接时,按有关规定拧紧螺栓后,应用油腻子将所有
接缝处填嵌严密,并应按钢结构防腐蚀要求进行处理。
当网架用螺栓球节点连接时,在拧紧螺栓后,应将多余的螺孔封口,并
应用油腻子将所有接缝处填嵌严密,补刷防腐漆(宜采用同一厂家环氧富锌底漆)
两道。
7.劳动组织:
根据工程工期要求,合理安排施工进度和劳动力计划,做到保工期、保质量、
保安全,配备的施工人员等应持证上岗。
8.材料准备:
4.10所有安装机械、设备、工具、材料必须根据工程需要和工程进度准备
齐全,并在现场做好检查验收工作,保证设备正常使用。
4.11零部件应按施工顺序及进度计划进入施工现场,并按指定地点堆放,
委派专人保管,安装前必须认真清点,检查,对在运输过程中损坏的零部件应及
时增补或修改,合格后方可使用。
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6.6.3网架构件堆放时,堆放场地必须有防雨,防水措施,并保持干燥,不
能直接搁置在地面上,以防构件锈蚀和沾染泥土脏物,网架运输的装、卸车,不
能抛甩,以防止碰坏构件和油漆。
构件安装前已进行除锈,并涂刷一底二遍防锈
漆,网架安装完毕后再涂刷最后一道面漆。
6.6.4所有安装工具、机具应按技术要求配齐,安装所用的垫铁、焊条必须
准备齐全。
6.6.5使用的型材应有检验报告和合格证,涉及结构安全的材料应按照规范
要求进行提供复验合格证明。
4.12设备机具配置:
电气焊机具、电锤、力矩扳手、切割机、倒链、管钳、对讲机、钢卷尺等。
4.13安装方法
5.17整体吊装法
网架整体吊装可采用单根或多根拔杆起吊,也可采用一台或多台起重机起吊
就位。
(1)当采用多根拔杆方案时,可利用每根拔杆两侧起重机滑轮组中产生水
平分力不等原理推动网架移动或转动进行就位(图5.6.1)。
网架吊装设备可根据起重滑轮组的拉力进行受力分析,当提升阶段或就
位阶段时,可分别按下列公式计算起重滑轮组的拉力:
提升阶段(图5.6.1a)
Ft1=Ft2=G1/2sinα
1(5.6.1-1)
就位阶段(图5.6.1c)
Ft1sinα1+Ft2sinα
2=G1(5.6.1-3)
式中G1——每根拔杆所担负的网架、索具等荷载;
Ft1、Ft2——起重滑轮组的拉力;
α1、α2——起重滑轮组钢丝绳与水平面的夹角。
网架移位距离(或旋转角度)与网架下降高度之间的关系,可用图解法
或计算法确定。
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(2)当采用单根拔杆方案时,对矩形网架,可通过调整缆风绳使拔杆吊着
网架进行平移就位;对正多边形或圆形网架可通过旋转拔杆使网架转动就位。
在网架整体吊装时,应保证各吊电起升及下降的同步性。
提升高差允许值(是
指相邻两拔杆间或相邻两吊电组的合力点间的相对高差)可取吊点间距离的
1/400,且不宜大于100mm,或通过验算确定。
(3)当采用多根拔杆或多台起重机吊装网架时,宜将额定负荷能力乘以折减
系数0.75,当采用四台起重机将吊点连通成两组或用三根拔杆吊装时,折减系
数可适当放宽。
(4)在制定网架就位总拼方案时,应符合下列要求:
1)网架的任何部位与支承柱或拔杆的净距不应小于100mm;
2)如支承柱上设有凸出构造(如牛腿等),应防止网架在起升过程中被凸
出物卡柱;
3)由于网架错位需要,对个别杆件暂不组装时,应取得设计单位同意。
(5)拔杆、缆风绳、索具、地锚、基础及起重滑轮组的穿法等,均应进行验
算,必要时可进行试验检验。
(6)当采用多根拔杆吊装时,拔杆安装必须垂直,缆凤绳的初始拉力值宜取
吊装时缆风绳中拉力的60%。
(7)当采用单根拔杆吊装时,其底座应采用球形万向接头;当采用多根拔杆
吊装时,在拔杆的起重平面内可采用单向铰接头。
拔杆在最不利荷载组合作用下,
其支承基础对地面的压力不应大于地基允许承载能力。
(8)当网架结构本身承载能力许可时,可采用在网架上设置滑轮组将拔杆逐
段拆除的方法。
6.8.2高空散装法
(1)当采用小拼单元或杆件直接在高空拼装时,其顺序应能保证拼装的精度,
减少积累误差。
悬挑法施工时,应先拼成可承受自重的结构体系,然后逐步扩展。
网架在拼装过程中应随时检查基准轴线位置、标高及至偏差,并应及时
纠正。
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(2)搭设拼装支架时,支架上支撑点的位置应设在下弦节点处。
支架应验算
其承载力和稳定性,必要时可进行试压,以确保安全可靠。
支架支柱下应采取措施,防止支座下沉。
(3)在拆除支架过程中应防止个别支撑点集中受力,应根据各支撑点的结构
自重挠度值,采用分区分阶段按比例下降或用每步不大于10mm的等步下降法拆
除支撑点。
9.作业质量标准及检验要求
4.14施工前做好技术交底工作。
4.15严格执行三级验收制度。
4.16严格执行按设计要求及规范施工检查验收。
4.17检验要求如下:
《结构工程施工质量验收规范》(GB50205-2001)
《建筑工程施工质量验收统一标准》(GB50300-2001)
《网架结构设计与施工规程》(JGC7-91)
《钢结构设计规范》(GBJ17-88)
《钢网架行业标准》(JGJ75.1-75.3-91)
《建筑钢结构焊接规程》(JGJ81-91)
《钢结构高强度螺栓连接设计、施工验收规程》(JGJ82-91)
《钢结构用高强度大六角头螺栓》(GB1228-91)
《钢网架螺栓球节点高强螺栓》(GB/T16936)
10.成品保护和施工配合措施
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6.10.1因钢结构安装需要对土建结构进行改变时,必须与土建单位、设计
单位、监理单位、业主进行协商。
6.10.2材料、工具的垂直运输要安全可靠,谨防跌物伤人,对建筑物造成
毁坏。
6.10.3施工用料运输通道畅通。
6.10.4吊装时应注意土建成品,不允许碰掉柱及梁棱角。
4.18安全要求:
5.18安全要求
(1)劳动保护工具施工前进行检验合格才能使用并定期检查。
(2)严格执行交底技术措施执行,设专人监督;拆除前必须通知安全人员
安全监护,人员未到前不得拆除
(3)电动工具必须使用漏电保护器,其动作电流应不大于30mA。
(4)遇雷雨天气应停止作业,高度在20米及以上的金属井字架、脚手架等
均应设置避雷针,接地电阻不得大于10Ω
4.19环保要求
5.1.11应遵守有关环境保护的法律法规,并应采取有效措施控制施工现场
的各种粉尘、废水、废气、废弃物、噪声、振动等对周围环境造成的污染和危害。
5.1.12现场应加强噪声、废水等的长期监测,指定专人负责实施并做好记
录。
监测设备应经校准、检定合格、在有效期内。
监测方法执行国家或地方有关
法律法规及标准。
5.1.13对施工过程中产生的废弃物进行有效处理,包括最大限度地回收利
用,分类存放和分类处理等,以节约资源,减少对环境的污染和对人体的伤害。
5.1.14夜间加班动用机械时,要按现场规定动用机械设备,要有预防扰民
措施。
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