空间网架安装技术的研究

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1 前 言

　　网架结构是以多根杆件按照一定规律组合而成的网格状高次超静定结构。杆件可以用多种材料制成，而以钢制管材或型材为主。这种结构在第二次世界大战之前在欧洲出现，而真正大规模应用则是在战后。当时，网架结构以其工厂制作、现场安装、施工方便、节约劳力等优点在不少场合取代了钢筋混凝土结构。网架结构的蓬勃发展是由于其具有一系列优点。首先是网架能起空间作用，由于所有杆件都能参与工作而具有良好的受力性能，其刚度和整体性优于一般平面结构，能有效承受各种非对称荷载、集中荷载和动荷载。网架中所有杆件的整体受力在地震作用下也显示了它优异的抗震特性。其次，网架结构制作安装比较方便。杆件与节点都可以在工厂生产，使现场工作量降至最低，同时也不需要复杂的技术，这就便于网架进行定型化工业化的施工，加之，中国在网架施工中还创造了一些简便有效的安装方法，并有专业化施工队伍进行安装。

　　在中国，第一个网架结构是在1964年首次用于上海师范学院球类馆的屋盖上，这个31.5m×40.5m大小，以角钢焊成的网架，掀起了中国空间结构发展史上新的一页。经过二十多年的发展，网架结构已遍布全国各地，成为屋盖结构的一种主要形式。

　　由于网架结构的施工比一般平面结构复杂，因为它在拼装成整体之前还不能起空间作用，所以网架在大跨度体育馆逐渐推广之后，在施工中曾采用了多样的安装方法，并创造了一系列具有中国特色的安装技术。如上海体育馆就地拼装、整体起吊、高空移位安装方法，20世纪70年代出现了分条制作，高空滑移拼装，就地拼装、整体提升等安装方法。这些方法的改进与创新，对进一步在大、中跨度屋盖上推广应用网架起到了有力的推动作用。20世纪80年代，唐山经受地震灾害重建时，考虑到网架有优于一般平面结构的抗震性能。在唐山齿轮厂联合厂房、唐山机车车辆厂、客车总装车间等工程中都采用了上万平方米的网架结构。进入20世纪90年代，工业厂房中大面积的网架结构更是屡见不鲜，其规模也迅速增大。

2.网架安装方法

　　中国在大跨度网架安装施工中采用了多种安装方法，并创造了一些具有世界先进水平的安装技术，网架安装技术大致可分为整体吊装法、整体提升法、高空滑移法、高空散装法，分块安装法等几种。

　　2.1 整体吊装法

　　网架地面总拼时可以采用就地与柱错位或在场外进行。当就地与柱错位总拼时，网架起升后在高空中需要移位或转动1～2m左右，再下降就位。由于柱是贯穿在网架的网格中的，因此凡与柱相连的梁应断开，即在网架吊装完成后再施工框架梁。而且建筑物在地面以上的结构必须待网架制作安装完成后才能进行，不能平行施工。因此，当场地许可时，可在现场作为工作面总拼网架，然后用起重机负重行走较大距离进行网架安装。

　　2.2 整体提升法

　　整体提升法是指在结构柱上安装提升设备提升网架，或在提升网架的同时进行柱子滑模的施工方法，此时网架可作为操作平台。整体提升可以分为单提网架法、升梁抬网法、升网滑模法。单提网架法是网架在设计位置总拼后，利用安装在柱子上的小型设备将其整体提升到设计标高上然后下降、就位、固定。升梁抬网法是网架在设计位置就地总拼，同时安装如支承网架装配圈梁，把网架支座搁置于此圈梁中部，在每个柱顶上安装如提升设备，这些提升设备在升梁的同时，抬着网架升至设计标高;升网滑模法是网架在设计位置就地总拼，柱子用滑模施工，网架的提升是用安装在柱内钢筋上的滑模用千斤顶或劲性配筋上的升板机，一面提升网架，一面滑升模板浇筑柱。整体提升法使用提升设备一般较小，成本较低，适用于场地狭窄时施工。