万向转动球铰支座设计

提要：网架支座安装偏差对钢柱有着不可忽视的影响。本文分析了网架在安装过程中，支座的安装偏差的原因分析和钢柱偏心受压造成的影响，探索、总结了针对性的纠偏方法和措施，并提出有益的建议。关键词网架结构支座偏差原因分析纠偏措施中图分类号：TU356文献标识码：A文章编号：1、工程概况厂房网架结构总建筑面积35000平米，结构形式采用螺栓球球节点网架；网架宽度为117m，总长度为300m。在施工安装过程中，已发现的17处网架球节点支座与箱形钢柱中心线位置偏移，小偏差20MM，偏差95MM；偏差严重超出施工规范很多，致使原钢柱中心受压变成了现在的偏心受压，对钢柱造成了不可估量的破坏性影响，现整体网架已经安装完毕，屋面檩条安装完毕。如何对出现偏差的网架支座进行纠偏？达到施工验收规范要求并满足性要求，纠偏方案就显得尤为重要2、网架支座偏差原因分析：2.1钢柱在安装工程中没有很好的控制轴线尺寸，致使钢柱的定位轴线偏差超过了规范容许的范围；2.2钢柱在安装的过程中没有很好的控制垂直度，造成钢柱的垂直度偏差超过了规范容许的范围；2.3由于网架采用的是高空散装，在施工过程中没有及时采取措施纠正网架安装误差，造成网架安装累计误差越来越大，终造成网架支座与钢柱中心的相对偏差过大。3、纠偏方案的确定：通过对网架的实际查看、研究，结合现场的实际情况，本着、、省钱、省力的要求，拟提出对网架偏差支座进行整改，具体采用“支座处局部更换整改的方案”来解决此次偏差，就是将支座处杆件、球节点和支座进行更换，然后根据现场测量的实际偏差数据，重新加工新的杆件、球和支座，并重新安装达到规范要求。4、设置临时支撑：以19轴线交H轴线网架支座偏差95MM进行计算分析、纠偏为例进行说明，其他支座均安装此方法进行。4.1临时支撑的制作加工所用材料和尺寸：支撑材料可用￠219*8焊管，两头用￠550的圆盘钢板焊接，用10吨的千斤顶的支承点顶住球点，使其受力，至现受力支座离柱顶5~10MM即可固定，不能超出10MM。4.2临时支撑的支撑点位图：以19轴线交H轴线网架支座偏差95MM，以这个支座为例进行计算和分析，支撑在下弦球节点上，设置四个临时支撑，支撑在四个角球节点上，如下图：支座偏移图5、拆除需要更换的杆件：5.1支座处按方案要求进行临时支撑，经检查验收后，拆除需要整改的支座下弦的8根杆件、支座处的球节点和上弦对应的4个球，临时支撑完成后进行观测一个小时，然后正式进行拆除。拆除杆件、支座、5.2拆除杆件、并支撑后网架的受力状况，5.2.1荷载到目前为止网架荷载仅包括屋面主次檩条，主檩条荷载为6.31/3=2.1Kg/㎡；次檩条荷载为3.43/1.5=2.3Kg/㎡，合计4.4Kg/㎡，考虑檩条连接板重量之后屋面上弦恒荷载取值为0.05KN/㎡。5.2.2计算结果概述为了求出网架顶起量，可在此四个临时支撑点上增加竖直向上的作用力K，不断调整K值直到有一根杆件应力比即将超限为止。经多次试算当K取为100KN时，有一根杆件应力比接近限值，此时，被顶起的下弦节点Z向位移为14mm。施工时可同时利用四个千斤顶网架，控制位移严格控制为10mm。6、安装施工更换杆件、球、支座：6.1安装施工原则：每次只能进行一个支座整改纠偏，拆除一个，安装一个，然后进行卸载，观测一个小时后再进行第二个支座整改6.2整改的详细方法和步骤：6.2.1在需整改的支座箱型柱为中心，进行人工地面整平，地面铺设H250的型钢或者槽钢，搭设6m*6m钢管脚手架操作平台，搭设时需夹紧加固，保证脚手架使用。6.2.2在需整改的支座球节点为中心，向前后左右延伸的球点为支撑点（具体参考临时支撑图），用10吨千斤顶顶住球节点，使其缓缓受力，至需整改的支座底板离柱顶5~10MM固定不动,不能超过10MM。待观察一小时后，如没有异常情况，再使用气割将需整改的支座球点所连接的腹杆、连杆割断，卸下后，用汽车吊将其放到地面。6.2.3详细测量现场支座偏差数据，到毫米；更换的新的杆件、球和支座的尺寸、规格等跟原设计图纸不变，将实际偏差数据导入模型，计算出重新制作加工杆件长度；重新制作的杆件进场按规范进行质量检查和抽样。将已通过设计计算，符合整改要求，新加工好的杆件、球连接好；用汽车吊吊上安装，安装完成后将新加工好的支座挪入支座球点位置。6.2.4缓缓调节千斤顶，使支座球正压到支座顶上。7、总结：通过上述纠偏措施方法，很好的解决了网架支座的偏差问题，彻底的解除了钢柱偏心受压的危害性，使网架达到建筑工程施工验收规范要求，为我们快捷、、地解决网架支座偏差提供了一种全新的模式，很好的保证了建筑工程质量。参考文献：1、建筑施工计算手册2、钢结构施工验收规范3、网架结构施工技术规程