高空大跨度單層網殼結構拼裝及斜軌累積滑移技術研究報告1立項背景北京XX大廈中庭屋蓋鋼網殼結構（見圖1）采用的是三向網格單層圓柱面網殼結構，桿件采用不等厚焊接方管，鑄鋼節點，跨度33.6m，長度92.4m，網殼結構矢高為4.32米，距地面高度47.4m。如何保證施工安全，確保施工質量目標（經濟性、工期）。加工、拼裝等難度。因此，對大跨度單層圓柱面網殼鋼結構的施工安裝技術及相應施工分析理論的研究非常必要，這不僅對完成XX大廈中庭屋蓋網殼結構具有重要意義，而且對同類工程的建設具有非常重要借鑒意義。圖1XX大廈中庭屋蓋單層網殼結構圖1XX大廈中庭屋蓋單層網殼結構2項目概況XX大廈工程位于北京市XX區XX危改區8-2#地塊，南起XX胡同，北至XX大街，東起XX西街，西至XX東路。工程占地面積17644平方米，總建筑面積128580平方米，建筑高度55米，地上11層，地下3層，主體結構體系為框架—剪力墻結構。XX大廈中庭屋蓋鋼結構采用的是三向網格單層柱面網殼結構，網殼兩端支座位于F11高度處（結構標高為46.4米），支座采用抗震單向可動球形鋼支座。屋蓋頂面為采光玻璃屋面。網殼結構跨度33.6m，長度92.4m，網殼結構矢高為4.32米，但是由下部混凝土結構中心線至屋蓋結構中心線距離為5.25米，由周邊主體混凝土結構如柱、梁和墻等共同支撐。大量的工程事故調查表明，無論是發達的西方國家還是發展中國家，大約60%一90%的工程事故都是發生在施工階段。對大跨度網殼結構而言，由于其結構龐大復雜，施工方法和施工工藝繁瑣，在施工階段出現風險概率要比其他結構如混凝土結構要高。XX大廈中庭屋蓋鋼結構結構形式新穎，結構受力復雜，工期緊張，質量要求高。為保質保量完成業主確定的6.30目標，XX大廈項目經理部成立科技攻關小組，多次聘請專家講評及工程實地調研，對多種施工方案進行技術、經濟對比分析，綜合考慮XX大廈結構形式、現場情況及安全防護等要素，最終確定高空累積滑移的施工方案。3開發思路與攻關目標為使本成果的開發具有先進性和適用性，為國內大跨度單層網殼結構的建設起到示范作用，我們針對該工程的建筑造型新穎、結構形式復雜以及工程體量大、專業配合性強、施工管理難度大等特點，形成具有突破性和創新性的關鍵技術，并開發出一系列具有推廣價值的新技術。整個開發過程遵循以下幾條思路：1）技術經驗總結工作貫穿于施工的全過程；2）已有技術的移植，多種技術的綜合配置和利用；3）積極開發和推廣應用施工的新工藝、新技術、新材料、新設備；4）通過發表論文，總結施工工法，普及推廣設計施工技術成果。在研究方法上，我們一方面以北京XX大廈中庭屋蓋鋼結構工程為載體，積極進行高空大跨度單層網殼結構施工系列技術的開發與研究。另一方面，我們將已經實踐的施工技術以及充分挖掘公司以往積累起來的施工數據，經深層加工和理論探索，最終形成一套較完整的高空大跨度單層網殼結構施工工法，直接用于指導施工建設。4關鍵技術與創新我單位在北京XX大廈屋頂鋼結構施工中，成立科技攻關小組，本著少投入、多產出、高效益的原則，進行了積極探索，不斷實踐，創新總結了連接節點的設計、滑移單元的設計、拼裝胎架的設計和施工技術、斜軌滑移系統設計與施工技術、滑移單元拼裝施工技術、累積滑移同步控制技術等六項關鍵技術。形成了高空大跨度單層網殼結構拼裝及斜軌累積滑移施工工法和科技論文，并獲得公司級優秀工法和優秀論文。大跨度網殼結構施工過程中，許多的施工工藝在國內還未有可行的標準及成熟的工藝可參考、應用，對應用的新技術、新材料、新工藝、新方法，我們在應用的過程中加以了總結。1）連接節點的設計XX大廈中庭屋蓋鋼結構采用的是三向網格單層柱面網殼結構，受力桿件采用不等厚焊接方管，連接節點沒有采用通用的焊接球、螺栓球節點，而是創新性地采用了鑄鋼節點。2）滑移單元的設計XX大廈中庭屋蓋鋼結構在累積滑移過程中共分為六榀，本技術對滑移單元劃分的原則進行了總結、歸納。3）拼裝胎架的設計和施工技術拼裝胎架根據大跨度單層網殼結構的幾何尺寸及矢高進行設計，結合滑移單元的設計，利用一個滑移單元的場地面積，完成整個網殼結構的拼裝。節省了工作場地，并可同時與土建、幕墻等其他專業平行施工，可以比計劃工期提前完成鋼結構的施工。拼裝胎架經過設計及計算，并經施工實踐滿足了正常的安全文明施工需要，同時其成功應用為類似工程的胎架施工提供了可以借鑒的先例。4）斜軌滑移系統的設計與施工技術斜向軌道的設計在國內屬于首次應用，在XX大廈工程的應用經驗及總結的成熟技術，為今后類似工程滑移系統的設計與施工具有很強的指導作用。5）滑移單元拼裝技術滑移單元拼裝技術提出了對稱安裝、對稱施焊及同步對稱卸載技術，為保證大跨度網殼結構的拼裝質量提供了技術保障。6）累積滑移同步控制技術本工程累積滑移使用了先進的計算機控制系統，創新性地在網殼結構下端設置預應力拉索控制同步的措施。5工藝流程桿件在加工廠下料及制作好后運到施工現場，利用塔吊將散件吊裝到作業面上進行拼裝，在拼裝胎架上組裝成滑移單元后，采用液壓千斤頂同步累積滑移，沿滑軌向前滑移一個滑移單元的間距，在滑移下一安裝單元前，填充兩滑移單元間的聯系腹桿，將剩余滑移單元分別高空組裝完成并逐步累積滑移到位。累積滑移施工技術的工藝流程圖見圖7.1-1。拼裝胎架搭設拼裝胎架搭設滑移軌道安裝第一滑移單元拼裝焊接安裝單元卸載、脫胎第一滑移單元滑移胎架支架標高調整、軸線檢查第二滑移單元拼裝焊接重復上述步驟，逐段拼裝，一同滑移到位網殼整體卸載，滑軌拆除，支座安裝總體驗收竣工拼裝胎架放線胎架驗收滑移牽引設備安裝質檢、刷漆桿件下料、制作材質抽檢焊工資格考試進場驗收第一、二滑移單元對接、滑移圖7.1-1拼裝及累積滑移施工技術工藝流程圖6關鍵技術6.1連接節點的設計1連接節點的選型節點作為結構中傳力單元，在整個結構中取到了舉足輕重的作用，節點的性能直接對結構的整體性能產生影響。網殼結構連接節點選型的原則：1)、能滿足承載力要求；2)、便于桿件與節點的施焊，能滿足焊接要求；3)、利于網殼滑移單元的拼裝，能滿足拼裝精度要求。XX大廈中庭屋蓋鋼結構采用的是三向網格單層柱面網殼結構，受力桿件采用不等厚焊接方管，連接節點沒有采用通用的焊接球、螺栓球節點，而是創新性地采用了鑄鋼節點。以跨中節點為例，跨中節點最初為板焊接節點，經過科技攻關小組研究及咨詢相關專家意見，考慮便于拼裝及控制焊接變形，由板焊接節點優化為-1-b圖中所示的具有六個對接口的鑄鋼節點，并最終優化為具有兩個對接口加兩塊耳板的形式。跨中節點的優化過程見圖7.2.1-1。圖-1華能大廈中庭屋蓋鋼結構鑄鋼節點圖圖-1華能大廈中庭屋蓋鋼結構鑄鋼節點圖c.優化后的鑄鋼節點b.優化前的鑄鋼節點a.最初的板焊接節點2鑄鋼節點的計算1)、節點類型及材料XX大廈網殼的全部節點為管節點，均采用鑄鋼連接件，具有構造簡單、安裝方便的優點，且能保證匯交桿件交于一點。如圖-2所示，屋蓋中的鑄鋼節點共有4種類型，為方便標識，將各類型的節點分別編號為A、B、C和D。表1.1為各節點的材料特性。(a)節點A：跨中節點(b)節點B：端部支承節點(a)節點A：跨中節點(b)節點B：端部支承節點圖-2各節點示意圖圖-2各節點示意圖(d)節點D：縱邊支承節點(c)節點C：縱邊非支承點表-1鑄鋼的材料特性XX大廈中庭屋蓋蓋鑄鋼件材質質鑄件編號材質參照標準有限元節點ZG1-1ZG275-4885HGB/T76599-19877AZG1-3CZG1-4Q390成分參照:GB//T30777-19999中27SiMMnDZG1-5性能參照:GB//T15911-19944中Q390ZG2-1ZG275-4885HGB/T76599-19877ZG2-3BZG3-1ZG3-3ZZ-X1Q390成分參照:GB//T30777-19999中27SiMMnDZZ-X2性能參照:GB//T15911-19944中Q390Q390拉伸性能≥沖擊性能≥σsσbδ5AKVMpa%J3304901934ZG275-4885H拉伸性能≥沖擊性能≥σsσbδ5AKVMpa%J27548520222)、節點應力分析在網殼結構中，節點起著連接匯交桿件、傳遞荷載的重要作用，節點的設計對網殼的安全度、用鋼量指標以及工程造價都有直接影響。由于鑄鋼連接節點的構造不同于傳統的焊接空心球節點或螺栓球節點，匯交桿件的多向性使其受力較為復雜，因而必須對這些鑄鋼節點在不利荷載工況作用下的應力進行分析，對其彈塑性極限承載力進行計算，并對其安全性作出評價，以保證整個結構的安全使用。下面分別對各節點在其控制性荷載工況作用下的應力進行驗算。因為鑄鋼為塑性金屬材料，宜采用MISES應力來判斷其安全性。根據《建筑用鑄鋼節點技術規程》（送審稿）規定，當每一節點的最大折算應力（MISES應力）不超過材料的強度設計值時即認為該節點是安全的。(1）節點Aa單元剖分圖在利用有限元程序ANSYS分析該節點時，為了精確模擬其受力性能，采用三維實體單元（SOLID92）對幾何模型進行網格劃分，整個模型共有單元103969個，節點160019個，如圖-3所示。圖-3節點A有限元模型圖-3節點A有限元模型b模型的加載方法因為節點為自平衡受力體系，計算時約束其中一個縱桿桿端為固定端，以防止出現剛體位移，再將整體結構分析中各桿所受的內力施加在各桿端部斷面上。最后比較固定端的約束反力和該桿端的內力大小是否相等，來判斷模型計算結果的正確性。驗算結果表明如上計算方法正確可行。c節點A荷載根據整體結構分析結果，取位于跨中的三個不同部位上的節點A受力情況為控制工況。為方便標識，將節點A相連的各桿件編號為圖-4中所示數字，各荷載工況下的桿端內力值列入表。圖-4節點A各桿件單元編碼圖圖-4節點A各桿件單元編碼圖表-2節點A各工況的桿端內力值表-2節點A各工況的桿端內力值節點A(單位：KNm))桿件編號658965906591659285258526工況1Fx-307.8288-58.41211-70.804885170.8512677243.933Fy-517.494496.4705125.478885296.574-0.021300355-1.0181556Fz284.778-59.41555-60.775555-147.44337-3.1646-2.0525Mx-14.147999-1.32288862.827835512.97269950.67206115-1.00256625My9.39394-1.0609662.4047655-8.547811-12.70499410.5149775Mz-2.1013550.35914111.32113330.582761155.0323355-5.1945225工況2Fx-96.37844570.804855-60.122665104.21477-183.5677165.055Fy-169.7099-125.478885109.034445187.22955-0.016688475-1.06571125Fz83.267358.6466-45.245555-80.231335-1.6108441-2.903699Mx-9.913944-2.4489993.16272559.71880.22766775-0.745633My5.94637-0.96308892.1731655-6.310077-9.0207998.1750155Mz-1.82055551.25922880.75528665-0.15111173.36398-3.406899工況3Fx-195.95885-14.242772-67.992775107.4289915.5181885155.256Fy329.47355-23.46244-119.779965-186.7011-0.365722150.8340488Fz181.713-17.11966-57.823005-92.144665-0.66170005-2.051488Mx8.70876552.1919355-2.6888995-8.570944-0.34151130.70115My5.90775-1.74275551.9686855-5.6124665-7.8158557.29506Mz1.39272445-0.1919553-0.9229773-0.28209905-3.50239953.50706d各工況內力驗算及結果分析彈性計算時，根據整體結構分析結果，取位于跨中的三個不同部位上的節點A受力情況為控制工況，保證在此荷載作用下，鑄鋼節點處于彈性受力狀態。工況一：計算得到的節點MISES應力分布如圖-5a、b（a圖是整體觀察節點A的應力分布圖，b圖是應力局部放大圖）所示。可以看出，節點A在該工況下的應力分布具有以下規律：節點的應力分布主要可劃分為三類區域：鑄鋼件（縱桿）與相焊接的受力較大的Q235鋼管（斜桿）的連接區域應力較大，高于200MPa，但該區域主要為三向受壓狀態；受力較大的斜桿端部受力其次，約為120MPa；遠離此處的節點區域的應力水平則較低，大多在70MPa以下。a）工況1a）工況1圖-5MISES應力分布圖（單位：MPa）b)工況1－局部b.節點A在該工況荷載的作用下，最大MISES應力（三向受壓）達230.133MPa，小于材料強度設計值的1.2倍。位于鑄鋼桿件與受力較大的Q235斜鋼管相焊接的區域。該焊縫等級不低于二級，與Q235鋼等強，取其抗壓強度設計值為f=200MPa，則節點上最大MISES應力值小于1.2f。參照《建筑用鑄鋼節點技術規程》送審稿條，可以認為，節點的受力滿足規程要求，但該處為焊縫區，因此實際加工時應嚴格保證此焊縫施工質量，控制其尺寸、角度及表面光潔度，確保其倒角與有限元分析模型一致，強度與母材等強。工況二：如圖-6所示，節點在工況2作用下的應力分布與工況1時類似，最大應力也是出現在鑄鋼件（縱桿）與Q235鋼管（斜桿）相焊接的區域。可以看出，節點的應力值比工況1作用下要小，最大MISES應力值僅為135.821Mpa，整個節點受力處在彈性范圍之內，節點是安全的。圖-6工況2下的MISES應力分布圖（單位：MPa）圖-6工況2下的MISES應力分布圖（單位：MPa）工況三如圖-7所示，節點在工況3作用下的應力分布與工況1、2類似，最大應力也是出現在鑄鋼件（縱桿）與Q235鋼管（斜桿）相焊接的區域。節點的最大MISES應力值為161.249Mpa，整個節點受力處在彈性范圍之內，節點是安全的。圖-7工況3下的MISES應力分布圖（單位：MPa）圖-7工況3下的MISES應力分布圖（單位：MPa）三種控制工況下的節點受力分析表明，在設計荷載作用下，鑄鋼節點A滿足《建筑用鑄鋼節點技術規程》送審稿的要求。(2)節點Ba單元剖分圖同樣采用三維實體單元（SOLID92）對節點B的幾何模型進行網格劃分，整個模型共有單元117968個，節點196604個，如圖-8所示。圖-8節點B有限元模型圖-8節點B有限元模型b模型的加載方式節點B的加載方式與A類似，邊界約束施加于長（端）桿端部。c節點B荷載根據整體結構分析結果，取柱殼上的二個不同部位的節點B受力情況作為控制工況。節點B相連的各桿件編號及兩控制荷載工況下的桿端內力值分別如圖-9和表7.2.1-3所示。圖-9節點B各桿件單元編碼圖圖-9節點B各桿件單元編碼圖表-3節點B各工況的桿端內力值表-3節點B各工況的桿端內力值節點B(單位：KNm))桿件編號655965618479868686878478工況1Fx-104.666654.795675599.223.59583-3.3656220.4128644Fy-180.09555-5.3522111.12248005201.83555-41.66066524.154455Fz82.7974552.07090.9804433-77.69988516.688255-12.923662Mx7.219241.08502110.7710699-12.0516664.41958-1.4408664My-3.31982252.945882.76496552.47232550.3616133-5.2261995Mz1.411.57686-0.208288252.69963.3857155-8.862955工況2Fx3.46867-121.608845129.200775-3.242366-8.28894450.46480445Fy-214.0122209.843-1.335488447.421955-17.965445-23.95322Fz-82.9366697.6200551.4592322518.5402-7.584822-15.179555Mx6.0196655-3.921966-0.70134491.4647188-4.2192331.35739115My2.23599-1.87969951.947980.296075554.2043-6.804666Mz-2.650811-1.13697755-0.10734449-3.147922-1.58238.6250855d各工況內力驗算及結果分析根據整體結構分析結果，取網殼上的二個不同部位的節點B受力情況作為控制工況，因此，節點B的彈性驗算有二種工況。e結果分析工況1和工況2計算得到的節點MISES應力分布如圖-10a、b（a、b圖視角不同）所示。可以看出，節點的應力分布具有以下規律：應力較大區域主要集中在鑄鋼桿件和Q235鋼管的連接焊縫端部，而其他區域應力水平大都較低。兩個工況中，節點的最大MISES應力為204.467MPa，因此，節點B在設計荷載作用下強度滿足要求。圖a)工況1圖-10節點B的MISES應力分布圖（單位：MPa）圖a)工況1圖-10節點B的MISES應力分布圖（單位：MPa）圖a)工況1圖-10節點B的MISES應力分布圖（單位：MPa）圖-10節點B的MISES應力分布圖（單位：MPa）圖b)工況2圖b)工況2(3）節點Ca單元剖分圖同樣采用三維實體單元（SOLID92）對節點C的幾何模型進行網格劃分，整個模型共有單元123634個，節點187339個，如圖-11所示。圖-11節點C有限元模型圖-11節點C有限元模型b模型的加載方式節點C的加載方式與節點A、B類似，約束施加于鑄鋼桿件的端部。c節點C荷載根據整體結構分析結果，取柱殼上的二個不同部位的節點C受力情況作為控制工況。與節點C相連的各桿件編號及其在兩荷載工況下的桿端內力值分別如圖-12和表7.2.1-4所示。圖-12節點C各桿件單元編碼圖圖-12節點C各桿件單元編碼圖表-4節點C各工況的桿端內力值表-4節點C各工況的桿端內力值節點C(單位：KNm))桿件編號6605662285728571工況1Fx-58.73355-62.042885-161.4344282.212Fy-97.84511103.182775-7.9532222.6125Fz61.020655-54.893665-13.529997513.3646995Mx4.90174-5.8284775-1.23885572.1652855My-3.680466-4.7445112.392386.0329855Mz0.25094770.031418835-1.9296991.64729工況2Fx-29.512445-27028885-86.35622Fy-49.5949945.584455-3.4962337.5133355Fz-24.1927729.374412.1492005-11.368778Mx5.54988-4.737188-1.8463331.0338566My-4.2038005-3.1267777.255840.07446119Mz-0.6434665-0.62516690.17569441.0925933d各工況內力驗算及結果分析根據整體結構分析結果，取柱殼上的二個不同部位的節點C受力情況作為控制工況，因此，節點C的彈性驗算有二種工況。e結果分析工況1和工況2計算得到節點C的MISES應力分布如圖4.3a、b所示。可以看出，除焊縫部位，節點C上的應力分布較為均勻，且應力值較低，基本在20～40MPa之間。這與C節點的所在位置（網殼的縱邊界上且無支承）有關，由于所連的桿件內力均較小，在節點的鑄鋼件和鋼管相連接的焊縫部位，盡管有應力集中，最大應力也僅為80.11MPa，因此，C節點在設計荷載作用下受力安全。a)工況1a)工況1b)工況2圖-13節點C的MISES應力分布圖（單位：MPa）(4)節點Da單元剖分圖節點D由三部分構成，上半部分由Q235管件與鑄鋼單耳板焊接組成，下半部分為鑄鋼雙耳板和底座，上下兩部分通過40Cr銷栓連接。采用三維實體單元（SOLID92）對節點D的各部分幾何模型分別進行網格劃分，對焊縫和部分角度尖銳或狹長的曲面部分進行了單元細化，整個模型共有單元184127個，節點274561個，如圖-14所示。圖-14節點D有限元模型圖-14節點D有限元模型b模型的加載方式節點D的加載方式與前述節點不同。由于整個節點上、下兩部分可以繞銷栓自由轉動，因此，如果將其作為整體施加荷載，即便約束其中一個桿端，節點自身仍為機構，所加力系有微小誤差時節點就會產生剛體轉動，導致計算結果無法收斂，因此，節點D的加載按其構造分為3部分進行。如圖-15所示，首先對節點的上半部分進行加載。約束其所連桿件中的一個桿端，將整體結構分析得到的各控制工況桿件內力施加于其它桿件端部，并將銷栓反力沿其作用方向轉化為壓應力形式加于耳板的銷栓孔面上，比較約束桿端支反力和該桿端的內力大小，發現誤差小于5％，判斷加載正確后進行節點上半部分的應力計算；然后根據上部節點的銷栓孔面應力推導下部結構耳板的銷栓孔面反力，共同施加在銷栓上，驗算銷栓的應力和變形情況；最后將下半部分節點耳板內的銷栓孔面壓應力作為荷載，驗算節點下半部分耳板和底座的應力。圖-15節點D的加載方式圖-15節點D的加載方式c節點D荷載根據整體結構分析結果，取柱殼上的三個不同部位的支座節點D受力情況作為控制工況。節點D相連的各桿件編號及各控制荷載工況下的桿端內力值分別如圖-16和表7.2.1-5所示。圖-16節點D各桿件單元編碼圖圖-16節點D各桿件單元編碼圖表-5節點D各工況的桿端內力值表-5節點D各工況的桿端內力值節點D(單位：KNm))桿件編號65896606857085716537工況1Fx306.235-315.7266289.975-280.48440Fy514.69955531.7384.93173-2.8197225-1048.5337Fz-286.9111-296.150051.9408833-15.877445602.96855Mx6.63907-6.2748221.77148-2.1357220My-6.081433-2.609288-16.13900524.82970Mz-0.012755632.142565.4254255-7.5552330工況2Fx232.686-258.5688176.94-151.0622050Fy391.434434.54355-4.6422665-4.457811-816.87335Fz-219.9022-244.49115-15.39677-15.386665501.152Mx0.872612250.87672-0.8895004-0.859822850My-1.6750661.59923-25.5983325.67440Mz-0.854711450.705324410.7162995-10.5669970工況3Fx-214.46775195.189-142.340035161.6310Fy-361.05335-328.042253.62529-2.8014225-688.2844Fz-202.2077-183.94005-14.648446-0.29926655407.049Mx4.221-5.08436651.82932-0.96603360My-1.828466-4.492600520.950055-14.6285590Mz-1.42145515-0.0573887957.39122-5.91233350d各工況內力驗算及結果分析由于節點D為網殼縱邊的主要支承節點，其鑄鋼件采用不同于前述節點的材質，設計強度指標為：屈服強度340MPa、抗拉強度490MPa。根據整體結構分析結果，取了三個不同部位的D節點受力情況作為控制工況進行驗算，即節點D的彈性驗算有三種工況。e結果分析工況1、工況2和工況3計算得到的節點MISES應力分布情況如圖-17a、b、c所示。可以看出，各工況作用下節點的應力分布類似，上半部分節點的應力值相對較大，工況1為最不利工況。節點上的應力可以區分為三類區域：耳板和銷軸的接觸面處、上部節點鑄鋼件與Q235鋼管件的連接區域及其他部位。節點內的最大應力出現在上部結構鑄鋼單耳板和銷軸的接觸面上，在工況1中，該處的MISES應力值達到293.137MPa；其次，在鑄鋼件與Q235鋼管的連接區域，焊縫端部應力也較大（應力集中），接近210MPa；而節點的其他部位應力則較小，遠低于材料的屈服強度。圖a)工況1圖a)工況1圖b)工況2圖b)工況2圖-17節點D的MISES應力分布圖（單位：MPa）圖-17節點D的MISES應力分布圖（單位：MPa）圖c)工況3節點D在各工況設計荷載的作用下，最大MISES應力值低于材料設計強度值，因此，整個節點受力處在彈性范圍之內，節點在設計荷載作用下是安全的。f結論通過對四種鑄鋼節點在控制荷載工況組合作用下的受力分析，可得出以下結論：在設計荷載作用下，四種鑄鋼節點的強度均滿足要求，各種力學性能和構造要求均滿足《建筑用鑄鋼節點技術規程》送審稿的要求。3、節點焊縫計算由于節點A的水平桿件與鑄鋼之間采用等強的熔透的對接焊縫（見圖-18），所以不必驗算焊縫的承載力。四根斜鋼采用焊接與鑄鋼連接，所以必須驗算焊縫的承載力。又因為各個區域的角度不同，故采用不同的焊縫連接（見圖-19），A區（上下翼緣）采用部分熔透對接焊縫，B區（腹板）和C區（腹板）采用角焊縫。A區（上下翼緣）主要承擔彎矩，B區（腹板）和C區（腹板）主要承擔剪力，軸拉力和軸壓力由A區（上下翼緣）、B區（腹板）和C區（腹板）一起承擔。圖-18水平管與鑄鋼對接連接圖-18水平管與鑄鋼對接連接圖-19斜管與鑄鋼連接示意圖-19斜管與鑄鋼連接示意節點A最不利荷載為：Mmax＝12.7KN·m；Vmax＝517KN；Nmax＝307KN；a.彎矩產生的應力：∵A區為單邊V型坡口部分焊透對接焊縫，∴he＝t－b－3＝24－3－2＝19mm，∴＝51MPab.剪力產生的應力：∵B區和C區斜角角焊縫，BB區的角度為為φ＝62o，hf＝13mm，∴he＝(13－2)/((2sin((62/2)))＝10；C區的角度為φ＝336o；hf＝13mm，∴he＝(13－2)/((2sin((36/2)))＝17；取he＝17－66＝11mm；∴＝114MPa；c.軸力（拉或彎）產產生的應力：：＝50MPa∴A區單邊V型坡口部部分焊透對接接焊縫的承載載力為：＝50＋51＝101MPa＜＜205MMPa∴承載力滿足要求。∴B區和C區斜角角焊縫的承承載力為：＝123MPa＜＜160MMPa∴承載力滿足要求。由于節點B、C、D的連接焊縫縫與節點A類似，經驗驗算，焊縫承承載力滿足要要求。2滑移單元的設計滑移單元根據工程程設計的結構構特點和結構構滑移方式合合理劃分滑移移單元，滑移移單元的合理理劃分對滑移移時結構的穩穩定性、累積積滑移能否順順利施工起著著至關重要的的作用。劃分滑移單元的原原則主要有：：1、滑移單元必須是是自穩定的結結構體或通過過加固和架設設臨時支撐形形成穩定的滑滑移單元，滑滑移就位后將將臨時支撐拆拆除；2、牽引設備的選型型，必須有足足夠的牽引能能力。北京XX大廈中庭庭屋蓋網殼鋼鋼結構位于⑸⑸～⒃/D~H區域，共11跨，長92.4m，分為六個滑滑移單元，其其中前五個滑滑移單元為每每兩跨一個滑滑移單元，最最后一跨為一一個滑移單元元，如圖-1所示。安裝單元一安裝單元一安裝單元二安裝單元三安裝單元四安裝單元五安裝單元六圖-1滑移單單元劃分3拼裝胎架的設計和和施工技術結構施工的過程是是由局部到整整體的過程，結結構未成型之之前尚不能完完全靠自身承承載或保持穩穩定，因此無無論混凝土結結構、鋼結構構或組合結構構在其建造過過程中總是需需要支撐。拼拼裝胎架指在在鋼結構安裝裝過程中支撐撐臨時結構體體系、保持結結構穩定直至至其拆除后結結構成型的支支撐系統。目目前，適用于于鋼結構支撐撐胎架的國家家或地方規程程未頒布。由于拼裝胎架貫穿穿鋼結構施工工安裝全過程程，這期間胎胎架與結構是是作為一個整整體共同作用用，故需要有有較高的剛度度、承載力和和穩定性。施施工完畢后卸卸載階段是由由施工體系向向結構設計體體系轉換的過過程，故需要要拼裝胎架有有較好的可調調控性。大跨跨度圓柱面單單層網殼鋼結結構工程體量量大，拼裝胎胎架系統地用用量大，胎架架系統的選型型及其經濟性性是一項重要要指標。此外外，拼裝胎架架的卸載順序序對支撐胎架架受力和結構構構件內力分分布也將造成成影響。7..2.3.1工藝流程拼裝胎架的工藝流流程如圖7..2.3-1所示。3.1施工準備1、施工前按照拼裝裝胎架設計與與搭設方案中中的有關要求求，向搭設和和使用人員進進行技術交底底；拼裝胎架的設計與計算拼裝胎架的設計與計算脫胎時刀板的卸除刀板的校正、安裝滑移完胎架的拆除定位放線胎架支敦的安裝胎架立柱的安裝胎架立板、刀板的安裝胎架驗收合格不合格桿件拼裝、焊接滑移單元驗收、脫胎合格不合格現場培訓與交底胎架材料加工、制作圖-1拼裝胎架施工流程圖2、按照標準要求對對材料等進行行檢查驗收，不不合格產品不不得使用；經經檢查合格的的材料應按品品種、規格分分類，堆放整整齊平穩，堆堆放場地不得得有積水；3、對經緯儀、電焊焊機等機械設設備進行檢查查、試運行，以以保證施工的的正常進行；；4、對拼裝場地進行行清理，清除除搭設場地內內的雜物，平平整搭設場地地，并使排水水暢通；5、檢查場地內的安安全防護措施施，確保安全全第一、預防防為主的原則則。3.2設計與計算拼裝胎架的設計原原則如下：1、拼裝胎架的水平平位置及標高高的控制點通通過軸線及節節點來控制的的，但根據施施工的具體要要求，胎架設設置應避開節節點位置，滿滿足焊工的施施焊空間；2、胎架必須保證有有足夠的剛度度和穩定性，且且必須保證胎胎架上口水平平度，另外為為了便于網殼殼的滑移就位位，網殼定位位塊的位置須須避免與網殼殼滑移時碰撞撞；3、在組裝平臺上劃劃出構件端面面定位線、中中心線及分段段長度位置線線，作為網殼殼拼裝單元驗驗收的依據；；4、網殼結構的預起起拱是由胎架架的實際尺寸寸來決定的，在在設置胎架時時胎架的尺寸寸必須考慮預起拱的具具體數值。由于拼裝胎架的重重要性，需對對其進行詳細細的驗算。設設計時應對其其單肢穩定、整整體穩定進行行驗算，并估估算其沉降量量。沉降量不不宜過大，并并應采取措施施，能在施工工中可隨時進進行調整。以以XX大廈屋頂頂鋼結構的拼拼裝胎架為例例進行計算，選選用工字鋼作作為胎架的立立柱，每個主主梁設6個支撐點，按按每個拼裝單單元85噸計算，每每個支撐點分分力按2噸計算。臨界力Fcr=ππ2EIZ/（μl）2=3.114*3.114*2.006*10111*IZZ/（2*5）2≥200000N則：IZ≥0.098×100-5m4查型鋼表得：I220a的IZ為8.15ccmλ=μl/i=2*5//8.15××10-2==123λp=100＜λ故臨界力Fcr的的計算滿足要要求，可選I20a，同理Φ273*8鋼管滿足要要求。胎架的設置位置根根據桿件的分分段位置確定定，保證每段段桿件有三個個支撐點，共共設置六道胎胎架，102個支撐點。7.2.3.4施施工方法1、定位放線現場拼裝胎架設置置前，將土建建結構的高程程控制網、軸軸線控制網引引測到可以用用于鋼結構測測量施工的位位置，并注意意保護。按照控制軸線將縱縱向桿件中心心線放到樓板板上，來確定定胎架立柱的的位置，注意意拼裝胎架的的方正。保證拼裝胎架的位位置線要和埋埋件、滑移軌軌道的控制線線相吻合，以以保證滑移單單元的順利滑滑移及安裝。2、胎架支墩的安裝裝根據定位放線結果果，在要搭設設胎架的作業業面上以十字字線標注出胎胎架立柱的位位置，并根據據立柱的位置置安裝立柱支支墩。胎架的支撐立柱采采用I20a和Φ273*8的鋼管，為為了增強立柱柱的穩定性，在在每個胎架立立柱的底部設設置了支墩以以增大受力面面積，支墩如如圖7.2.3-2所示。圖-2支墩圖圖-2支墩圖為保證支墩位置的的固定，設置置的支墩均采采用角鋼相互互連接。3、胎架立柱的安裝裝在固定好的支墩表表面上劃出滑滑移單元拼裝裝時方管的中中心線，然后后將胎架的立立柱固定在支支墩的十字交交叉部位。胎架立柱采用I220a和φ273*8鋼管，側向向用∟75*5角鋼和∟50*5的角鋼連接接，立柱頂部部用厚度為16mm的鋼板封頭頭。通過設計階段的整整體分析驗算算可知，在恒恒載作用下網網殼結構的最最大變形為30mm；施工階段段在結構自重重作用下，網網殼的最大變變形約為12mm。因此在施施工過程中網網殼按下圖最最大預起拱15mm。預起拱示示意圖如圖77.2.3-3所示。圖圖7.2.3-3預起拱示意圖33600336004、胎架立板、刀板板的安裝為使滑移單元拼裝裝完成后順利利卸載、脫胎胎，須在立柱柱上端安裝可可以調控的支支撐。即在立柱封頭板上上立一塊立板板，再在立板板上連接一塊塊開有長圓孔孔的刀板，長長圓孔里穿兩兩條螺栓。見見圖7.2.3-4、7.2.3-5。拼裝時將刀板的高高度調整好后后，擰緊螺栓栓，并在刀板板下點一塊擋擋板，胎架制制作時須考慮慮預起拱15mm。卸載時將擋板敲掉掉即可脫胎，須須保證卸載后后胎架與方管管之間留出100mm以上的間隙隙，以便于擦擦窗機軌道可可以在網殼結結構滑移之前前完成與結構構本身的焊接接連接。圖7.2圖7.2.3-4拼裝胎架立面圖圖7.2.圖7.2.3-5胎架節點詳圖胎架的設置位置根根據桿件的分分段位置確定定，保證每段段桿件有三個個支撐點，共共設置六道胎胎架，102個支撐點。見見圖7.2.3-6。圖7.2圖7.2.3-6胎架的設置位置圖根據不同的位置在在縱向桿件調調整基本到位位后，將刀板板與立板的連連接螺栓連上上，準確調整整縱向桿件的的角度和高度度后把螺栓拔拔緊，并在刀刀板的下部點點上一個擋塊塊。每次拼裝裝胎架制作完完成后，按照照胎架圖的尺尺寸進行報驗驗，合格后開開始進行拼裝裝。5、刀板的卸除滑移單元拼裝完成成后，卸除刀刀板，使滑移移單元脫離胎胎架，并與上上一滑移單元元進行對接。卸載時將下部擋板板打掉，松掉掉螺栓，刀板板即可與網殼殼脫離。見圖圖7.2.3-7。圖7.2圖7.2.3-7網殼與刀板脫離圖滑移單元卸載后進進行15根縱向桿件件上的擦窗機機軌道的安裝裝，為防止焊焊接過程縱向向桿件受熱變變化，引起整整個網殼的受受力和尺寸變變化。根據擦擦窗機軌道設設計方案，擦擦窗機軌道與與縱向桿件采采用間斷焊連連接，間斷1000mmm，焊接50mm長。見圖-8。圖-8擦窗機軌道與網殼的關系示意圖圖-8擦窗機軌道與網殼的關系示意圖6、刀板的重新校正正、安裝滑移單元成功滑移移后，在下一一滑移單元的的安裝前，進進行刀板的重重新安裝、標標高校正，通通過監理驗收收后可進行下下一滑移單元元的拼裝。7、拼裝胎架的拆除除大跨度圓柱面單層層網殼鋼結構構順利滑移完完成后，即可可開始拼裝胎胎架的拆除。拆拆除掉的材料料分類碼放整整齊，做好材材料的周轉利利用。4斜軌滑移系統的設設計與施工技技術累積滑移法的滑移移系統包括滑滑軌、滑移牽牽引裝置、滑滑移構造系統統和導向輪。滑滑軌的形式多多樣，可以根根據滑移中的的摩擦方式、結結構體型選擇擇。XX大廈中庭屋蓋蓋網殼結構滑滑移軌道采用用斜向軌道設設計，累積滑滑移時不需要要導向輪，較較好地抵消了了圓柱面單層層網殼結構的的拱腳推力，控控制了滑移單單元的結構穩穩定性。斜軌軌滑移系統經經過工況分析析計算和施工工實踐證明，成成功地完成了了滑移。斜軌軌滑移系統在在國內空間結結構滑移施工工中尚屬首次次應用，為大大跨度圓柱面面單層網殼鋼鋼結構累積滑滑移施工技術術中的關鍵技技術。4.1工藝流程斜軌滑移系統設計與計算定位放線斜向滑移軌道的安裝滑移牽引設備的安裝牽引鋼絞線的安裝同條件試滑移成功網殼結構滑移滑移完，斜軌滑移系統拆除不成功現場培訓與交底滑移系統材料準備斜軌滑移系統設計與計算定位放線斜向滑移軌道的安裝滑移牽引設備的安裝牽引鋼絞線的安裝同條件試滑移成功網殼結構滑移滑移完，斜軌滑移系統拆除不成功現場培訓與交底滑移系統材料準備滑移系統調整、合格-1斜軌滑移系統設計與施工流程圖4.2施工準備1、施工前應按斜軌軌滑移系統設設計方案中的的技術要求，向向安裝和使用用人員進行技技術交底；2、按照標準要求對對滑移系統的的材料和設備備進行檢查，并并通過監理驗驗收。經檢查查驗收合格后后的材料、設設備分類碼放放，堆放場地地不得有積水水；3、對經緯儀、電焊焊機等機械設設備進行檢查查、試運行，以以保證施工的的正常進行；；4、對安裝場地進行行清理，清除除搭設場地內內的雜物，平平整安裝場地地，并使排水水暢通；5、檢查場地內的安安全防護措施施，確保安全全第一、預防防為主的原則則；6、滑移系統安裝前前搭設符合安安全要求的操操作平臺，并并進行相關部部門驗收后方方可使用；7、對已完成支座埋埋件軸線位置置，中心偏移移、標高和水水平度，預留留孔中心偏移移等進行核查查；8、滑移軌道安裝前前，清除預埋埋件上的焊渣渣和飛濺物，以以及雜物。4.3設計與計算XX大廈中庭屋蓋蓋網殼結構跨跨度為33..6m，超過過《網殼結構構技術規程》（JGJ61-2003）要求的兩邊支撐的單層柱面網殼跨度要求的25m，網殼滑移時的結構穩定性必須通過計算才能對軌道進行安裝。滑移軌道的驗算內內容包括強度度、剛度及撓撓度，撓度過過大會導致附附加阻力和摩摩阻力的增加加，嚴重時會會使滑移卡住住，或者會使使滑移中發生生“跳動”現象。1、工況分析1）分析軟件和方法法采用通用有限元分分析軟件ANSYS進行結構的的施工工況分分析，并根據據《鋼結構設設計規范》（GB500017-20003）和《網殼殼結構技術規規程》（JGJ611-20033）對構件的的穩定性進行行驗算。2）滑移工況計算網殼滑移時，假定定滑軌對網殼殼支座在Y和Z向有約束，即即網殼在Y向和Z向沒有位移移。但實際情情況柱和梁對對滑軌只能提提供彈性剛度度，所以，每每種工況考慮慮兩種支座情情況，一種情情況是支座剛剛度無窮大；；另一種情況況是支座剛度度按根據ARUP的計算書所所提供的彈性性支座，如圖圖7.2.4-2和表7.2.4-1所示。A、C——柱頂B、DA、C——柱頂B、D——梁中圖-2支座分類示意圖圖-2支座分類示意圖表-1支座剛度表-1支座剛度支座剛度支座類型Ky（×106N/m）Kz（×106N/m）A90--B2530C60--D5075E2530F5075根據滑移過程，主主要有以下幾幾種工況：工況1，第一段：按彈性性支座計算；；按剛性支座座計算；工況2，第一段＋第二段段：按彈性支支座計算；按按剛性支座計計算；工況3，第一段＋第二段段＋第三段：：按彈性支座座計算；按剛剛性支座計算算；工況4，第一段＋第二段段＋第三段＋＋第四段：按按彈性支座計計算；按剛性性支座計算；；工況5，第一段＋第二段段＋第三段＋＋第四段＋第第五段：按彈彈性支座計算算；按剛性支支座計算；工況6，第一段＋第二段段＋第三段＋＋第四段＋＋＋第五段＋第第六段：按彈彈性支座計算算；按剛性支支座計算。（1）工況1作用下的的計算圖-3工況圖-3工況1作用下的滑移單元的計算模型圖圖7.2.4-5Y向位移圖圖-4X向位移圖圖-4X向位移圖圖圖-6Z向位移圖b.按彈性支座作用下下的應力（MPa）圖-7桿件拉應力圖圖-7桿件拉應力圖圖-8桿件壓應力圖圖-8桿件壓應力圖圖圖7.2.4-9X向位移圖圖-10Y向位移圖圖-10Y向位移圖圖7.2.4-11Z向位移圖圖-12桿件拉應力圖圖-12桿件拉應力圖圖7.2.4-13桿件壓應力圖a.按彈性支座計算作作用下的位移移（mm）c.按彈性支座作用下下的支座反力力為255KN。d.按剛性支座計算作作用下的位移移（mm）e．按剛性支座作用用下的應力（MPa）f.按剛性支座作用下下的支座反力力最大為239KN。(2)各種工況作作用下的計算算表-2各種工況計算結果比較各種工況作用下都都經過計算的的結果,見表7.2.4-2。表-2各種工況計算結果比較計算結果滑移工況最大位移（mm）最大拉應力（MPPa）最大壓應力（MPPa）最大支座反力（KKN）工況1彈性支座11.615.7-18.5255剛性支座2.814.7-17.7239工況2彈性支座11.616.2-25.7308剛性支座2.814.5-17.2234工況3彈性支座11.616.9-25.8312剛性支座2.814.6-17.4236工況4彈性支座1216.8-26.1320剛性支座3.114.6-17.5237工況5彈性支座12.117.5-26.2320剛性支座2.914.6-17.5237工況6彈性支座12.117.5-26.2316剛性支座2.814.6-17.52362、構件強度及穩定定性計算按照《鋼結構設計計規范》（GB500017-20003）和《殼體體結構技術規規程》（JGJ611-20033）對不同截截面及不同長長度的構件進進行強度和穩穩定性校核，強強度和穩定滿滿足規范要求求。3、結構位移在正常使用階段，結結構在各種不不利荷載組合合作用下：最大X向位移為0.8mmm；最大Y向位移為3.3mmm；最大Z向位移為11.77mm；故最大位移為122mm<333600/11000＝33.6mmm。所以撓度滿足規范范要求。4、滑移軌道驗算經過施工工況計算算得，支座對對軌道的最大大壓力設計值值F＝320KN。由于滑移移時為動荷載載，所以F＝1.4×3320＝448KN。荷載作用用示意見圖77.2.4-14。滑移軌道道選用□400×2200×100，軌道支座座間距取2m。軌道的力力學參數為：：A=113300mm22，Ix＝230033cm4，Wx＝1150ccm3，Iy＝7864ccm4，Wy＝786cmm3，Wt＝1486ccm3。圖7.2.4-144支座對軌軌道作用力計計算簡圖按4跨連續梁考慮，考考慮到F可能對滑移移軌道有一定定的偏心，轉轉角偏心值取取10o，平面偏心心值取20mm（根據施工工工藝確定）。Mx＝448×2×0..2＝112KNN·m；＝97.4Mpa；；My＝448×SIN((10o)××2×0.22＝4KN·m；＝28.5Mpa；；T=448×SIIN(10oo)×0.22＋448×00.02=226.9KKN·m；＝18.1Mpa；；∴97.4＋28..5＋18.1＝144Mppa<2155Mpa。∴滑移軌道強度滿足足要求。軌道梁的整體穩定定和局部穩定定滿足《鋼結結構設計規范范》（GB500017－2003）要求。5、牽引設備驗算滑移的牽引方式有有“推”、“拉”和“牽引”3種類型。牽牽引法常見的的牽引設備有有卷揚機、液液壓穿心千斤斤頂、手拉葫葫蘆等。北京京XX大廈屋頂頂鋼結構采用用牽引法進行行累積滑移施施工。在實際際牽引時，由由于牽引的不不同步會引起起牽引力的不不均，因此每每臺設備的牽牽引能力要比比理論值稍大大，應保留30%-440%的余量。4.4施工方法1、斜向滑移軌道的的安裝針對XX大廈中庭庭屋蓋網殼結結構跨度較大大33.6m（超出規范范要求的25m），矢高比比較高的特點點，為有效控控制結構自重重產生的拱腳腳推力，控制制滑移單元體體的穩定性，選選擇了滑移軌軌道斜向設置置，這在國內內類似工程滑滑移施工中首首次采用，為為大跨度圓柱柱面單層網殼殼鋼結構施工工技術的創新新點之一。斜斜向軌道設置置如圖7.2.4-15所示。XX大廈屋頂鋼結結構，滑移軌軌道采用□420*2200*100*10和□300*2200*100*10的鋼梁，用用槽鋼將軌道道與網殼桁架架方管連接，軌軌道的上面墊墊兩塊16mmm厚鋼板，并并把兩根槽鋼鋼用一塊166mm厚鋼板板連接一體。圖圖7.2.4-15滑移軌道設置詳圖按照軌道斷開的位位置，MJ1、MJ2、MJ5、MJ6、MJ7、MJ8處□300*2200*100*10，其他位置置用□420*2200*100*10，用塔吊將將軌道安裝到到位，安裝時時施工人員站站在操作平臺臺上對滑移梁梁定位焊接。安裝軌道前首先復復測軌道方管管的直線度，如如有不平整在在未安裝前進進行調整，且且軌道上以及及軌道的對接接口留有焊疤疤和其他突起起物必須在安安裝前打磨平平整，以減小小滑移過程的的摩擦力。安裝斜向滑移軌道道過程中，用用線繩來控制制好軌道的直直線度，用水水準儀來控制制軌道水平度度，且每安裝裝一段復查一一次。如圖77.2.4-16所示。圖圖7.2.4-16斜向滑移軌道安裝的直線度控制在兩個埋件中間的的2100mmm空擋，用∟100*8角鋼將軌道道的騰空位置置與埋件連接接，作為軌道道的支撐，防防止構件滑移移到此軌道的的變形。如圖圖7.2.4-17所示。圖-17軌道支撐圖圖-17軌道支撐圖滑移支座采用鋼板板焊接而成，滑滑移支座斜向向滑移軌道采采用襯不銹鋼鋼板和聚四氟氟乙烯板作為為滑移墊，并并在斜軌表面面均勻涂抹一一定厚度的黃黃油作為潤滑滑劑。聚四氟氟乙烯的摩擦擦系數約為0.04--0.05，可以有效效降低滑移時時的摩擦力，降降低滑移過程程中的卡軌、跳跳動現象。圖-18滑移支座詳圖圖-18滑移支座詳圖2、滑移牽引裝置的的安裝經過設計驗算，XXX大廈屋頂頂鋼結構累積積滑移的牽引引用2臺200噸液壓千斤斤頂，在兩側側的滑軌上分分別設置一臺臺，預先要在在軌道所在軸軸線的延長線線上，在D軸線、H軸線與3軸線交叉，分分別設置兩個個固定千斤頂頂的埋件，具具體如圖7..2.4-19、7.2.4-20所示。圖7圖7.2.4-19液壓千斤頂埋件圖圖7圖7.2.4-20200噸液壓千斤頂示意圖MJ1靠近3軸線線，MJ2位于2、3軸線之間，在在MJ1的后邊，200噸液壓千斤斤頂設置在兩兩塊埋件中間間，液壓千斤斤頂的鋼絞線線從MJ1穿出后用鋼鋼絲繩與構件件上的150噸吊耳連接接起來，另一一端從MJ2穿出自用狀狀態放到樓板板上，嚴禁折折彎。滑移時時一邊控制液液壓千斤頂，同同時觀察滑移移單元的移動動情況。吊耳耳設置在網殼殼兩側的GZ1上，距離GZ1端頭11000mm處的上上表面上，吊吊耳的設置如如圖7.2.4-21所示。圖圖7.2.4-21吊耳安裝圖3、牽引鋼絞線的選選用滑移軌道長1200米（兩根），右右端一直延伸伸到東側10層頂拼裝場場地的右邊緣緣。在西側10層頂安裝液液壓牽引裝置置，電腦控制制累積滑移的的方法進行安安裝。網殼屋屋蓋總重量按按照400噸計算，滑滑動摩擦系數數取0.15(摩擦表面涂涂潤滑油)，荷載不均均勻系數取1.2，動荷載系系數取1.5，拱角推力力按2.5倍自重計算算，則：單側牽引最大工作作荷載為：400×11.2×1..5×0.115×2.55/2=1335噸。液壓牽引單側采用用8根直徑為Φ15.2mmm，強度等級級為1860MMPa的低松弛鋼鋼絞線，單根根鋼絞線的極極限破斷力為為260KN，所以單側側極限破斷力力為208噸，可以滿滿足本工程的的施工需要。圖圖7.2.4-23牽引鋼絞線的選用5滑移單元拼裝施工工技術5.1工藝流程滑移單元拼裝施工工流程如圖77.2.5-1所示。桿件吊裝桿件吊裝桿件定位桿件焊接單元滑移對接、合攏卸載、脫胎圖7.2.5-1滑移單元拼裝施工流程5.2施工準備1、焊工經考試合格格并取得合格格證書，持證證焊工必須在在其考試合格格項目及其認認可范圍內施施焊。2、施工單位對其首首次采用的鋼鋼材、焊接材材料、焊接方方法、焊后熱熱處理等，應應進行焊接工工藝評定，并并應根據評定定報告確定焊焊接工藝；3、采用的焊接材料料和焊接設備備技術條件應應符合國家標標準，性能優優良。清渣、氣氣刨、焊條保保溫等裝置應應齊全有效；；4、焊絲包裝應完好好，如有破損損而導致焊絲絲污染或彎折折、紊亂時應應部分棄之；；5、CO2氣體純度應應不低于99.9%，含水量應應低于0.0055%，瓶內高壓壓低于1MPa時應停止使使用。焊接前前要先檢查氣氣體壓力表的的指示，然后后檢視并調節節氣體流量（20~80LL/min）；6、焊機電壓應正常常，地線壓緊緊牢固，接觸觸可靠，電纜纜及焊絲無破破損，送絲機機應能均勻送送絲，氣管應應無漏氣或堵堵塞。5.3施工方法1、桿件拼裝所有要進行組裝的的構件，進場場后經專職檢檢驗員檢驗合合格后，報監監理單位驗收收合格后才可可進行組裝。按照方案要求，現現場整體拼裝裝的順序是，先先吊裝網殼主主方管用定位位塊定位，保保證中心線、角角度、以及端端面垂直度，然然后安裝斜腹腹桿方管。縱縱向桿件拼裝裝見圖7.2.5-2所示；圖-2縱向主桿件拼裝圖圖-2縱向主桿件拼裝圖先裝滑移單元中間間處斜腹桿桿桿件，然后向向兩邊擴展，安安裝時應注意意對稱，斜腹腹桿的安裝見見圖7.2.5-3所示。圖-3斜腹桿拼裝圖圖-3斜腹桿拼裝圖3）組裝中所有桿件件按照施工圖圖控制尺寸，各各桿件的力線線應匯交于節節點中心。網網殼每榀滑移移單元的縱向向桿件單根支支撐點不應少少于2個；4）組裝縱向構件控控制好基準線線、中心線，并并與拼裝胎架架的基準線相相一致；5）在胎架上組裝全全過程中，一一般不得對構構件進行修正正，切割或捶捶擊等；6）分段開口處應設設置臨時支撐撐封閉，防止止變形，見圖圖7.2.5-4所示。圖-4分段開口處的臨時支撐圖-4分段開口處的臨時支撐7）桿件節點空間坐坐標調整時先先用激光經緯緯儀輔以鋼卷卷尺調整并固固定平面投影影坐標位置，然然后用水準儀儀按坐標高低低控制調整各各控制節點的的高差，然后后用劃線、定定位模板、及及相貫面確定定節點位置，如如此反復調整整每個控制節節點至準確后后，再進行點點焊固定，待待點焊定位節節點復核正確確后即可正式式施焊。調整整節點坐標時時，應考慮焊焊接變形的影影響。2、現場焊接1）焊縫形式圖-5對接縫詳圖主方管與鑄鋼節點點的對接焊接接在工廠內完完成，現場拼拼裝主要有如如下兩種情況況：主方管(Q2355B)與主方管(Q2355B)之間的對接接，接頭的具具體形狀尺寸寸如圖7.2.5-5所示。對接接后進行超聲聲波探傷，按按一級焊縫100%檢驗。圖-5對接縫詳圖鑄鋼節點（ZG2275-4885H）與腹桿（Q235B）之間的連連接角焊縫（三三級焊縫，外外觀檢查二級級）。如圖77.2.5-6所示。圖-6角焊縫示意圖圖-6角焊縫示意圖本工程對首次采用用的鋼材、焊焊接材料、焊焊接方法、焊焊后熱處理等等，應進行焊焊接工藝評定定，并應根據據評定報告來來確定焊接工工藝。2）焊接工具及材料料本工程現場焊接主主要采用以下下兩種焊接方方式：手工電電弧焊，用于于點焊固定，部部分桿件打底底焊接，支座座板與預埋件件焊接及其他他部位的焊接接；二氧化碳碳氣體保護焊焊，用于桿件件現場拼裝焊焊接，胎架結結構焊接等。焊條、焊絲、焊劑劑、電渣焊熔熔嘴等到焊接接材料與母材材的匹配應符符合設計要求求及國家現行行行業標準《建建筑鋼結構焊焊接技術規程程》JGJ881的規定。焊焊條、焊劑、藥藥芯焊絲、熔熔嘴等在使用用前，應按其其產品說明書書及焊接工藝藝文件的規定定進行烘焙和和存放。本工程焊接材料主主要選用以下下牌號：手工焊條：E443型（中國標標準）直徑φ3.2、φ4.0二氧化碳焊絲：EER50-22直徑φ1.23）焊接（1）焊前檢查坡口角角度、鈍邊、間間隙及錯口量量，坡口內和和兩側的銹斑斑、油污、氧氧化皮等應清清除干凈。（2）裝焊墊板，其表表面清潔程度度要求與坡口口表面相同，墊墊板與母材應應貼緊，（3）焊接：第一層的的焊道應封住住坡口內母材材與墊板之連連接處，然后后逐道逐層累累焊至填滿坡坡口，每道焊焊縫焊完后，都都必須清除焊焊渣及飛濺物物，出現焊接接缺陷應及時時磨去并修補補。（4）碳素結構鋼應在在焊縫冷卻到到環境溫度、低低合金鋼應在在焊后24h以后，進行行超聲波檢測測。3、卸載、脫胎大跨度圓柱面單層層網殼結構的的每榀滑移單單元拼裝焊接接完成后，進進行滑移單元元的卸載與脫脫胎，卸載通通過卸除刀板板的可調螺栓栓來實現。卸卸載會造成大大跨度圓柱面面單層網殼結結構每榀滑移移單元的桿件件內力重分配配，如果次序序不合理會導導致滑移單元元體的失穩。滑滑移單元卸載載的原則如下下：1）拼裝胎架處于安安全狀態，保證不會發發生整體失穩穩；2）在卸載完成后，永永久結構的殘殘余內力最小小；3）滑移單元體變形形的比例協調調；4）在滿足上述條件件的基礎上,步驟次數盡盡可能少、每每步幅度盡可可能大。XX大廈中庭屋蓋蓋網殼結構滑滑移單元體采采用分步對稱稱卸載的技術術進行每榀滑滑移單元體的的卸載，即先先從拼裝胎架架的最高點開開始卸除刀板板，觀察單元元體的變形情情況，然后對對稱向低點卸卸載，最后完完成每榀單元元體的完全卸卸載。每榀滑移單元體共共15根縱向桿件件，卸載過程程分三步：第第一步對最高高點的5根縱向桿件件下的支撐進進行卸載，測測量卸載后矢矢高的變化情情況及觀察單單元體對滑移移支座、斜軌軌的影響；第第二部向兩側側對稱卸載4根縱向桿件件下的支撐，測測量卸載后矢矢高的變化情情況及觀察單單元體對滑移移支座、斜軌軌的影響；第第三部對稱完完成剩余6根縱向桿件件下的支撐。每步卸載后，應測測量卸載點的的標高，以確確保下一步卸卸載的調整值值；隨時觀察察單元體矢高高的變化情況況及單元體對對滑移軌道的的影響，控制制矢高的下降降不能超過15mm。-7滑移單元的卸載、脫胎-7滑移單元的卸載、脫胎4、對接、合攏根據XX大廈中庭庭屋蓋鋼結構構的工程特點點，每兩榀滑滑移單元之間間有兩條合攏攏線，共15個合攏口。由于鋼結構的加工工溫度、拼裝裝溫度與安裝裝溫度也會存存在一定程度度的差別，加加工和拼裝過過程中考慮溫溫度變形預留留值，操作難難度較大。另另外，在合攏攏段的安裝過過程中，合攏攏段的安裝質質量和合攏口口的間隙大小小往往還受構構件加工質量量和現場拼裝裝質量的影響響和制約，從從而造成局部部合攏口的對對口和間隙不不能達到預定定的效果。合攏段的安裝質量量不僅影響結結構安裝過程程中的安全，而而且影響最終終的合攏和結結構的總體施施工質量及結結構使用過程程中的安全，因因此，必須采采取合理的安安裝工藝措施施，確保合攏攏段與相關構構件的安裝及及結構的順利利合攏。1）為控制合攏時合合攏口的間隙隙大小，減少少合攏口的焊焊接量和焊接接殘余應力，確確保合攏口的的焊接質量，在在進行滑移單單元的安裝時時，要盡量控控制合攏口的的間隙大小，該該間隙大小要要考慮溫度變變形計算結果果，如達不到到預定的要求求，可調整合合攏段先焊一一端的坡口間間隙。2）為確保合攏施工工過程中的安安全，滑移單單元安裝就位位后，除合攏攏口不進行焊焊接連接外，其其它接口部位位均需及時焊焊接完畢，以以增強結構的的整體穩定性性。3）為確保合攏口在在施工過程中中因溫度變化化而自由伸縮縮，合攏口采采用卡馬搭接接連接，卡馬馬的大小和數數量需根據該該接口部位的的受力計算確確定。此受力力計算不但要要考慮合攏段段安裝過程中中搭接受力要要求，而且要要考慮合攏過過程中合攏口口的受力要求求。根據安裝裝和合攏過程程中卡馬的最最不利受力情情況，卡馬設設置要求如下下:（1）合攏口上翼緣設設置一塊卡馬馬，其它邊各各設置兩塊卡卡馬。如圖77.2.5-8所示。圖-8卡馬設置圖圖-8卡馬設置圖（2）卡板規格:厚度度10mm，高度100mm，長度200mm，材質為Q235B。 （3）焊縫要求：雙面面角焊縫。（4）在滑移單元安裝裝過程中，要要定時進行合合攏口的跟蹤蹤檢查工作，一一是檢查卡馬馬的連接焊縫縫和變形情況況，確保卡馬馬的安全；二二是檢查合攏攏口的間隙情情況。5、拼裝技術要求1）焊接要求拼裝時存在大量的的焊接工作，若若焊接操作控控制不當容易易造成較大焊焊接拼裝變形形。因此必須須制定合理的的焊接方案。焊接組裝時應先進進行點焊，全全部組裝好點點焊固定后，經經檢查合格后后再進行正式式的焊接。同同時組裝點焊焊時應考慮焊焊接的變形采采取適當地反反焊接變形來來消除焊接的的變形。正式焊接時從網殼殼滑移單元體體主構件的中中間向兩邊進進行焊接，并并采用雙數的的焊工對稱焊焊接。2）拼裝變形的控制制（1）下料、裝配時，根根據制造工藝藝要求，預留留焊接收縮余余量，預制焊焊接反變形；；（2）裝配前，矯正每每一構件的變變形，保證裝裝配符合裝配配公差表的要要求；（3）在同一構件上焊焊接時，應盡盡可能采用熱熱量分散，嚴嚴格控制層間間溫度，對稱稱分布的方式式施焊；（4）現場拼裝時在對對接縫上留出出2mm的收縮量，保保證焊后網殼殼的外形尺寸寸滿足設計要要求。6、拼裝測量和驗收要要求為保證網殼安裝精精度以及檢驗驗達到規程要要求的精度要要求，所以必必須進行細致致的拼裝測量量，從而保證證安裝就位的的正確、快捷捷。拼裝測量量包括焊前測測量、焊后測測量及脫胎后后測量。拼裝裝時網殼結構構節點空間坐坐標的測量見見圖7.2.5-9。圖-9空間坐標的測量圖-9空