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1、大跨度钢结构管桁架设计和施工安装技术探究 摘要：建筑的基本原则就是经济安全、美观实用，美观性与实用性在当今的建筑法则中，被重点突出出来，这就要求建筑的设计到施工技术都要与时俱进、不断创新。本文主要结合郑州中原网球中心钢屋盖工程分析了大跨度钢结构管桁架的设计及施工安装技术。关键词：大跨度钢结构；管桁架；设计施工；安装技术中图分类号：TU74文献标识码：A文章编号：引言我国建筑业的蓬勃发展，带动了钢结构事业的不断前进，各种钢结构的理论建筑设计不断科学化、体系化。钢结构的部件的质量也有了很大程度的提高。对于大跨度管桁架设计
2、上，钢结构的应用使得整个工程的质量与外观有了本质的提升。一、工程结构概况8中原网球中心钢屋盖工程,建筑面积3800m2。本工程中网球综合训练馆南馆、北馆抗震设防类别为重点设防类（简称乙类），抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度为0.15g，设计地震分组为第二组。场地土类别为Ⅲ类，特征周期为0.55s。本工程结构安全等级为二级，主体结构设计使用年限为50年。本工程网球综合训练馆南馆、北馆上部屋盖采用单向传力的三角形空间钢管桁架结构，局部采用型钢梁屋面体系；桁架杆件连接采用相贯焊接节点。桁架约束为一端固定铰支座，一端滑动
3、铰支座。本工程共19榀三角管桁架，另有5跨为型钢梁屋面结构，桁架之间采用型钢梁支撑及圆管系杆。本工程桁架上弦杆为φ245X12的无缝钢管共152根，下弦杆为φ325X16的无缝钢管共76根，腹杆规格为φ114X5、φ102X4、φ121X4的无缝钢管共1235根。设计要求,网球管主桁架、钢管柱中所有钢管、连接板均采用Q345B级钢制造，型钢梁采用Q235B级钢制造。桁架中上、下弦杆对接焊缝、杆件与内节点板焊缝应采用坡口全熔透对接焊缝、桁架支座中的全熔透焊缝及桁架、桁架杆件与支座的全焊透焊缝均为一级焊缝,杆件间相贯线焊缝
4、应采用坡口全熔透对接焊缝为二级焊缝，其余未特别注明角焊缝均为三级焊缝。本工程钢屋盖见下图：二、施工准备工作根据设计图纸进行深化细化设计,请设计及相关单位人员审核确认。明确了其中制作安装的重点及难点,对制作难度大的节点制定相应的措施,编制了详细的加工工艺计划。相应制定了材料采购、检验及用工计划,落实大型机械进场计划。并对制作、安装人员进行了详细的施工技术交底。8三、桁架梁工厂加工3.1材料检测:对到货的材料核对证书、炉批号、数量等是否符合要求。并对原材料进行抽检,合格的材料做好材质和工程色标,并摆放整齐。3.2下料、切割
5、:为了满足切割并减少应力集中,将上、下弦杆接口错开分割点进行下料制作,并保证分割点与上、下弦杆接口间隔一到两个腹杆间距。对主管原则上长度按定尺采购,每段放焊接收缩余量2~5mm。对桁架腹杆等管于管相连存在相贯线的杆件，下料采用相贯线切割机进行。施工时根据桁架施工图，将各相贯线接口的中心线位置，角度及其它有感参数输入三维数控切割机，进行马鞍形相贯接口的切割。该工程中桁架为弧形，弧形弦杆的成形主要采用直管弯曲加工，为了保证钢管的机械性能不受影响，采用冷弯成形工艺进行加工。考虑到钢管回弹，加工时弯曲角度比设计角度大30～50
6、,具体数据在构件加工前由试验取得。钢管弯曲时，时刻注意观察钢管的表面成形情况，调整好芯棒的位置，以防钢管弯瘪；并随时用弧度样板检查钢管的成形情况，以防弧度不足或者超弯。下料后必须立即对构件或杆件进行检验,当钢管不平直及有局部凹陷时,应对钢管进行矫正。对达不到长度要求的应重新下料。3.38桁架梁拼装、校正:①参加施工的焊工必须有熟练的操作技能和和专业理论知识和焊工合格证。现场使用的焊条必须有质量证明书。施焊前对所焊工件进行清理,将焊接区边缘30~50mm范围内的铁锈、毛刺、油污等清除干净,以减少产生焊接气孔等缺陷的因素。
7、焊工在焊接时严格按照焊接工艺进行施焊。焊接坡口加工后,其尺寸应符合图样要求或焊接工艺规定。每一层焊道焊完后应及时清理,如发现有影响焊接质量的缺陷,必须清除后再焊。焊缝出现裂纹时,焊工不得擅自处理,申报焊接技术负责人,查清原因,提出修补措施后,方可处理。②弦杆对接焊缝应采用坡口加垫板焊接，详见图一；钢管相贯线焊缝均应采用坡口满焊，详见图二，应先用小直径焊条（或焊丝）打底焊，然后用焊条（或焊丝）施焊，当多根支管与主管重叠相贯时，一般应先焊（全周满焊）壁厚较厚的支管，然后，再焊壁厚较薄的支管（全周满焊），焊接应采用坡口满焊，
8、实在无法满足要求时，相贯线焊缝应在A、B区域焊透，C区为角焊缝，相接处圆滑过渡，焊缝高度见下表：支管壁厚t大于16mm时，采用一级剖口全焊透对接焊缝③桁架拼装的顺序根据已确定的现场8拼装方案进行,腹杆与上下弦杆的相贯连接时,腹杆与腹杆、腹杆与上下弦杆相贯切口重叠,必须严格按腹杆安装顺序安装,严格遵循由主到次安装顺序,尽量减小因焊接
