螺栓球網架的設計制作與安裝

螺栓球網架結構因其結構新穎，受力合理，自重輕、用鋼量低等優點，我國從80年代后期大量涌現，每年約以80~100萬平方米增加。如大型體育場館螺栓球網架、公共場館螺栓球網架、電廠螺栓球網架、水泥工業螺栓球網架、倉儲物流螺栓球網架、干煤棚工業螺栓球網架、收費站加油站螺栓球網架、展覽中心、影劇院、商場、航站樓、候車廳、工廠車間、倉庫、電視塔等螺栓球節點網架。國內網架結構主要分為：焊接球節點網架及螺栓球節點網架兩種。螺栓球節點網架其構件工廠內加工量較大，現場安裝便捷，適用于現場工期緊，施工條件、用電量受制約，網架形狀復雜、桿件定位困難的異形結構。本文重點介紹螺栓球節點網架

螺栓球網架系統基本由桿件、螺栓球、支撐支座等組成。按照節點形式可分為交叉桁架體系、四角錐體系、三角錐體系等。支撐方式多為固定支座支撐。對于大面積、大跨度及有特殊受力或伸縮要求的網架結構可采用橡膠支座、滑移支座、球鉸支座等支撐形式，以滿足結構自身的受力穩定、均衡，便于內力釋放等設計要求。

螺栓球網架結構是按照一定的網格形式由網架桿件與實心節點鋼球通過高強螺栓連接組合而成的一種空間結構形式。我國于1978年開始從國外引進螺栓球網架結構技術和產品，通過長期實踐，作為成熟的建筑結構形式，螺栓球網架結構已在國內外建筑行業得到了十分廣泛的應用。 其特點為：自重輕、跨度大、平面形狀設計靈活、施工定位簡單、安裝方式多樣等。特別適用于大曲率空間結構系統如：桶殼結構、球殼結構、各類建筑造型等

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設計圖紙分解 一份完整的螺栓球節點網架設計圖紙應包含設計說明、網架平面圖、網架上下弦及腹桿布置圖，支座及支托詳圖，桿件材料表，螺栓球材料表，螺栓、套筒、頂絲材料表，封板、錐頭材料表，螺栓球加工詳圖（若有其它要求另加，如吊掛件、通風機房等）。首先對圖紙中提供的網架平面圖與基礎平面圖進行復核，以確保網架支座位置與基礎相吻合。接著對網架圖提供的桿件材料表進行復核，主要是復核網格的軸線長度，然后依據軸線長度復核桿件的焊接長度，接著復核桿件的下料長度。一切無誤后方可根據桿件材料表繪制車間桿件下料表。

桿件的計算

螺栓球網架桿件長度受螺栓球直徑，螺栓球的切削量，套筒長度，錐頭長度等因素的控制。 桿件長度計算公式為： 桿件下料長度 ＝ 桿件焊接長度—2（錐頭長度—錐頭止口長度—1mm）。 （公式中1mm為鋼管與錐頭間隙，保證焊接質量） 桿件焊后長度 ＝ （桿件幾何長度）—（一段球半徑＋另一段球半徑＋一段套筒長度＋另一段套筒長度）＋（一段螺栓球切削量）＋（另一段螺栓球切削量）。 桿件幾何中心長度、桿件焊接長度、桿件下料長度、錐頭長度、錐頭止口長度、段套筒長度、螺栓球切削量、焊接預留間隙，及構件組合詳圖。

桿件計算的意義：     1.復核設計圖紙桿件材料表中桿件的焊接長度是否準確。     2.復核設計圖紙桿件材料表中桿件的下料長度是否準確。     3.依據設計圖紙桿件材料表計算出錐頭的止口長度，并與公司庫存錐頭、或常規使用的錐頭比較，檢查二者的止口長度是否一致，若發現不一致應采取加長或減小桿件下料長度的措施進行調整。也可以按照設計圖定做錐頭。

螺栓球的計算

在網架設計圖中，螺栓球加工詳圖一般表示如下圖，其為一般平板螺栓球網架球加工

圖，其分別表示網架弦桿及腹桿的角度位置及對應螺栓孔的大小，弦桿十字正交，腹桿

位置分別由兩組角度控制，一組為腹桿水平投影位置與弦桿的交角，另一組為腹桿與其

投影平面的交角。上圖中腹桿的控制角度一組為47°4′或42°56′，另一組為41°49′。如

下圖所示：

根據網架設計圖所提供的網格尺寸及網格厚度即可對螺栓球進行計算。  螺栓球計算的意義：     1.復核設計圖提供的螺栓球加工圖是否準確。     2.為加工提供螺栓球加工圖放樣，指導加工。     3.可手工計算桿件是否有打架現象。     4.當網架弦桿與支座存在交角時，為加工廠焊接支座與支座筋板提供指導。

網架支托設計： 螺栓球網架支托一般為Q235鋼，而螺栓球為45號鋼，由于二者材質差異較大，施工現場支托安裝一般都采取螺栓連接的形式，支托螺栓一般使用M20普通螺栓即可。支托的加工及安裝方法又可分為兩中。支托一為支托螺栓與支托焊死，施工時通過旋轉支托將其擰入螺栓球內，支托板必須做成圓形；支托二為支托螺栓與支托不進行焊接，并在支托板頂部開孔，施工利用套管扳手將支托螺栓擰入螺栓球內。

螺栓球網架的桿件制作技術要點如下：1、鋼管下料前應進行鋼管材料復驗，合格后方可投入使用，采用HID-900MTS數控管子相貫線切割機進行下料，切割質量符合技術標準。 2、錐頭采用圓鋼下料，錐頭毛坯鍛造前不得有過燒、裂紋等缺陷，鍛后要求正火處理，出去氧化皮。 3、錐頭鍛造成型后采用銑床加工錐頭與桿管內壁相配合的臺階、錐頭小端平面及焊縫坡口，錐頭兩端面垂直度應符合技術標準。 4、錐頭、管件的組裝時，保證在鋼管端部與錐頭之間預留有2-3mm的間隙，且要求桿件兩端錐頭頂面與鋼管軸線垂直度達到0.5%R，R為錐頭低端部半徑、桿件兩端錐頭端面圓孔軸線與鋼管軸線的不同軸度不大于管徑的1%。 5、桿件裝配完后，采用NXC-2×500KR型網架桿件雙頭自動焊接機床進行焊接。焊縫應進行抗拉強度檢驗，其承載力檢驗系數應滿足規范的要求。

螺栓球網架的螺栓球制作要點

1、螺栓球選用優質碳素結構鋼（GB/T699-99）規定的45號鋼，下料前應對材料復驗合格后才可使用。 2、螺栓球采用熱鍛成型，應嚴格控制加熱溫度，成型后螺栓球不應有裂紋、褶皺和過燒。 3、螺栓球螺絲尺寸應符合《普通螺絲基本尺寸》GB196中有關粗牙螺絲的相關規定，螺絲公差必須符合《普通螺絲公差》GB197中6H級精度的規定。

螺栓球網架結構安裝施工方案

螺栓球網架結構安裝形式多樣，主要有：腳手架平臺散裝；高空散裝；地面組裝，高空

分片吊裝對接；地面組裝，起吊拔桿整體吊裝；高空平臺拼裝，分片軌道滑移組裝等。

施工質量重點控制網架下垂撓度、荷載控制等。特別在荷載控制方面，嚴禁在支撐結構

未全部就位且未完成固定前隨意加注荷載，以避免造成網架變形甚至發生坍塌事故.