Erection of space structures

Lesson 8 of 11

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References: GB 50205-2020、GB 55006-2021、GB 50661

第 11 章适用于钢网架、网壳、索膜类空间结构,以及以圆管或方矩管为主要受力杆件的结构安装。检验批可按变形缝、空间刚性单元划分,也可按楼层或施工段划分;预应力索杆和膜结构可结合配套的钢结构检验批划分。预应力索杆安装要有专项施工方案和监测措施,并经设计和监理认可。

支座与锚栓(第 11.2 节)

支座定位与支承面允许偏差(mm)
项目允许偏差出处
结构定位轴线l/20000,且不大于 3.0表 11.2.1
基础上支座的定位轴线1.0表 11.2.1
基础上支座底标高±3.0表 11.2.1
支承面顶板位置15.0表 11.2.3
支承面顶板顶面标高0~−3.0表 11.2.3
支承面顶板顶面水平度l/1000表 11.2.3
支座锚栓中心偏移±5.0表 11.2.3
  • 按支座数抽查 10%;垫块、支承面顶板与锚栓位置不少于 4 处(第 11.2.2、11.2.3 条)。
  • 支座垫块的种类、规格、摆放位置和朝向要符合设计;橡胶垫块与刚性垫块之间、不同类型刚性垫块之间不得互换使用。
  • 锚栓尺寸偏差执行第 10.2.6 条,螺纹要保护好。
钢支座 · 2.1Steel bearing detailOpen node →

网架、网壳(第 11.3 节)

主控项目只有一项:总拼完成后以及屋面工程完成后,要分别测量挠度,所测值不应超过相应荷载条件下挠度计算值的 1.15 倍。跨度 24 m 及以下测下弦中央一点;跨度 24 m 以上测下弦中央一点及各向下弦跨度的四等分点。用钢尺、水准仪或全站仪实测。

要点测两次、各对应各自的荷载状态:总拼后对应「安装完成、屋面未上」的计算值,屋面完成后对应「含屋面荷载」的计算值,不要拿一个值比两次。

螺栓球节点网架总拼后,高强度螺栓与球节点要紧固,不得有间隙、松动,按节点数抽查 5%,不少于 3 个,用普通扳手、塞尺检查。完成后所有接缝用油腻子填嵌严密,多余螺孔密封。

小拼单元允许偏差(表 11.3.3,mm;按单元数抽查 5%,不少于 3 个)
项目条件允许偏差
节点中心偏移D≤500 / D>5002.0 / 3.0
杆件中心与节点中心的偏移d(b)≤200 / >2002.0 / 3.0
杆件轴线的弯曲矢高—l1/1000,且不大于 5.0
网格尺寸l≤5000 / l>5000±2.0 / ±3.0
锥体(桁架)高度h≤5000 / h>5000±2.0 / ±3.0
对角线尺寸A≤7000 / A>7000±3.0 / ±4.0
平面桁架节点处杆件轴线错位d(b)≤200 / >2002.0 / 3.0
分条分块单元与整体安装(全数检查,mm)
项目允许偏差
分条、分块单元拼装长度 ≤20 m±10.0
分条、分块单元拼装长度 >20 m±20.0
纵向、横向长度±l/2000,且不超过 ±40.0
支座中心偏移l/3000,且不大于 30.0
周边支承网架、网壳相邻支座高差l1/400,且不大于 15.0
多点支承网架、网壳相邻支座高差l1/800,且不大于 30.0
支座最大高差30.0
网架 · 1.1Top-chord bolted ball nodeOpen node →

钢管桁架(第 11.4 节)

  • 钢管(闭口截面)构件要有防止管内进水、存水的构造,严禁管内存水;全数观察检查。原为强制性条文(第 11.4.1 条),GB 55006 没有同样的单条,通用规范未单列,按本条验收。
  • 相贯节点焊缝的坡口角度、间隙、钝边、焊脚尺寸满足设计,设计无要求时按 GB 50661;按同类接头抽查 10%。
  • 相贯节点方矩管端部表面不得有裂纹,逐个打磨观察或用放大镜、磁粉检查。
  • 钢管对接焊缝质量等级满足设计,设计无要求时按 GB 50661;按同类接头检查 20%,且不少于 5 个,超声波探伤抽查。
  • 对接焊缝构造设计无要求时:壁厚 ≤6 mm 宜用 I 形坡口全周长加垫板单面全焊透;壁厚 >6 mm 宜用 V 形坡口全周长加垫板单面全焊透。
  • 相互拱接支管的焊接顺序和隐蔽焊缝的焊接方法要满足设计,查施工图、详图和隐蔽记录。
桁架 · 1.1Box-section top chord nodeOpen node →

索杆与膜结构(讲框架)

索杆制作、膜单元制作和两者的安装在 11.5~11.8 节,大多数项目是全数检查。读者只要抓住这几个思路:

  • 索杆制作:尺寸偏差按产品标准并满足设计;铸钢锚具进场前做超声波探伤;成品拉索进场前做张拉检验,张拉荷载取拉索标称破断力的 55% 与设计拉力值中的较大者,持续不少于 1 h,检验后拉索完好无损。
  • 拉索按预拉力设计值控制、在无应力状态下下料。
  • 索杆预应力施加:对承重索杆做内力和位移双控制,各阶段张拉力或位移变形值偏差为 ±10%。
  • 索杆端锚固螺纹旋合长度设计无要求时不应小于 1.5d,螺母外侧宜露出 2~3 扣(d 为索杆直径)。
  • 膜单元:膜片放样偏差 ±1 mm、裁剪偏差 ±2 mm;首次采用的热合形式要先做热合工艺评定;热合缝宽度偏差 ±2 mm。膜预张力施加以施力点位移和外形尺寸达到设计为标准,偏差 ±10%。
拉索、拉杆尺寸偏差(表 11.5.5,全数检查,游标卡尺、钢尺现场实测)
项目条件允许偏差
拉索、拉杆直径 d—+0.015d / -0.010d
带外包层索体直径—+2 / -1 mm
索杆长度 ll ≤ 50 m±15 mm
索杆长度 l50 m < l < 100 m±20 mm
索杆长度 ll ≥ 100 m±0.0002l

用法:拉索要按预拉力设计值控制、在无应力状态下下料,所以量长度时要先弄清是无应力长度还是张拉后长度,别拿现场张拉后的读数去套这张表。l ≥ 100 m 的偏差是按长度折算的(例如 120 m 的索,±0.0002l 即 ±24 mm)。

膜单元外形尺寸的允许偏差(表 11.6.3,全数检查,钢尺、经纬仪、水平仪或全站仪)
膜材允许偏差(mm)
PTFE 膜材±10
PVC 膜材±15
ETFE 膜材±5

用法:膜片放样 ±1 mm、裁剪 ±2 mm 是主控项目(第 11.6.1 条),热合成型后的整块膜单元再按上表看外形尺寸。同样是一块膜,ETFE 最严(±5),PVC 最松(±15),验收前先确认膜材种类。

自测

  1. 1.
    网架、网壳挠度测量的合格线是什么?
  2. 2.
    跨度 24 m 以上的网架,挠度测点是?
  3. 3.
    表 11.3.3 小拼单元的网格尺寸允许偏差是?
  4. 4.
    拉索进场前的张拉检验,张拉荷载取?

Compiled with reference to industry standard atlases and current codes. Dimensions and details are illustrative — follow the design drawings and current codes.