周偉強(qiáng)

摘 要：本文根據(jù)冶金工業(yè)部門(mén)設(shè)計(jì)建設(shè)的一些大、中型工業(yè)廠房采用空間網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的實(shí)踐，論述了支承結(jié)構(gòu)為排框架體系、具有繁重工作制的重型橋式吊車(chē)作用于排架柱、帶有采光通風(fēng)天窗和連接有抗風(fēng)墻架結(jié)構(gòu)等對(duì)網(wǎng)架設(shè)計(jì)的特殊要求，考慮多種工況組合時(shí)網(wǎng)架一排架的實(shí)用設(shè)計(jì)方法，以及豎向網(wǎng)架作為大開(kāi)間墻體承重結(jié)構(gòu)的應(yīng)用，回顧了近五年間網(wǎng)架結(jié)構(gòu)應(yīng)用于冶金工廠中的進(jìn)展。

關(guān)鍵詞：網(wǎng)架結(jié)構(gòu)；冶金建筑；應(yīng)用；進(jìn)展

1 網(wǎng)架結(jié)構(gòu)應(yīng)用特點(diǎn)分析

①網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的剛度大，整體性好，抗震能力強(qiáng)。網(wǎng)架結(jié)構(gòu)是由很多桿件從兩個(gè)或幾個(gè)方向有規(guī)律地組成的高次超靜定空間結(jié)構(gòu)，由于桿件之間的相互支持作用，它改變了平面桁架受力體系，能承受來(lái)自各方的荷載，其剛度大、整體性好、抗震能力強(qiáng)。而且能夠承受由于地基不均勻沉降所帶來(lái)的不利影響，自動(dòng)調(diào)節(jié)桿件內(nèi)力，從而保持結(jié)構(gòu)安全；②網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的自重輕，節(jié)約鋼材。鋼管網(wǎng)架用鋼量一般為20kg/m2左右，而跨度在100m左右的網(wǎng)架用鋼量為65kg/m2。隨著選材的不同，百米跨度的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)用料量也可以大幅度降低，相應(yīng)也減輕了屋面荷載；③網(wǎng)架結(jié)構(gòu)適應(yīng)于各種平面形式的建筑。網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的適應(yīng)性大，既適用于中小跨度的建筑，也適用于大跨度的房屋，從建筑物平面形式來(lái)說(shuō)，它適于矩形、圓形、扇形及各種多邊形的平面建筑形式；④網(wǎng)架結(jié)構(gòu)取材方便。網(wǎng)架結(jié)構(gòu)一般取材于Q235或Q345鋼，桿件截面形式多采用鋼管或型鋼，有鋼板節(jié)點(diǎn)網(wǎng)架、螺桿球節(jié)點(diǎn)網(wǎng)架、支座節(jié)點(diǎn)網(wǎng)架、焊接球節(jié)點(diǎn)網(wǎng)架多種節(jié)點(diǎn)網(wǎng)架形式，取材方便，方便施工；⑤網(wǎng)架結(jié)構(gòu)適宜于工廠化生產(chǎn)。由于網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的桿件或部件規(guī)格劃一，適應(yīng)工廠化生產(chǎn)，從而為加快工程進(jìn)度提供了有利條件和保證。

2 空間網(wǎng)架結(jié)構(gòu)發(fā)展對(duì)策及今后研究方向

2.1 空間網(wǎng)架結(jié)構(gòu)發(fā)展對(duì)策分析

①網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)技術(shù)參數(shù)與工程實(shí)際應(yīng)相符合。在實(shí)際工作中，往往忽視空調(diào)機(jī)、風(fēng)管、空調(diào)水、消防等設(shè)施引起的荷載，等到網(wǎng)架安裝時(shí)，或是設(shè)備、裝修施工時(shí)，問(wèn)題才充分暴露出來(lái)，導(dǎo)致設(shè)備安裝、吊頂裝修不得不屈同網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，從而給室內(nèi)裝修空間利用帶來(lái)諸多麻煩，影響最終效果；②網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的室內(nèi)精裝修方案應(yīng)先于網(wǎng)架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的室內(nèi)精裝方案是建筑設(shè)計(jì)院做的初步方案，在實(shí)施前，建設(shè)方應(yīng)重視請(qǐng)裝修設(shè)計(jì)單位預(yù)先進(jìn)行精裝修方案的設(shè)計(jì)，以避免在精裝修階段增加網(wǎng)架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)未考慮到的荷載，實(shí)施時(shí)產(chǎn)生設(shè)計(jì)與裝修的矛盾，導(dǎo)致精裝修屈同于網(wǎng)架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使精裝修難以實(shí)現(xiàn)預(yù)定目標(biāo)；③網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的安裝方法應(yīng)體現(xiàn)在合同中。網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的安裝方法在合同中往往留下伏筆，當(dāng)進(jìn)現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)時(shí)，碰到的第一個(gè)問(wèn)題是施工組織設(shè)計(jì)，涉及到的重要問(wèn)題之一是安裝方法的采用，從而也就涉及到施工費(fèi)用問(wèn)題，導(dǎo)致甲方不得不讓步于安裝單位，增加不必增加的費(fèi)用，以保證網(wǎng)架的安裝進(jìn)度。

2.2 空間網(wǎng)架結(jié)構(gòu)今后研究方向

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)實(shí)力的增強(qiáng)，空間網(wǎng)架結(jié)構(gòu)科研工作的深入，各種計(jì)算手段的豐富，我國(guó)今后空間網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的發(fā)展呈現(xiàn)以下趨勢(shì)：①結(jié)構(gòu)形式多樣化，空間網(wǎng)架結(jié)構(gòu)多姿多彩。近年來(lái)興建的大型公共建筑大多都采用了鋼管桿件直接匯交的管桁網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，它的外形豐富、結(jié)構(gòu)輕巧，傳力簡(jiǎn)捷、制作安裝方便、經(jīng)濟(jì)效果好，正在引起日益廣泛的重視和應(yīng)用；②現(xiàn)代預(yù)應(yīng)力技術(shù)的引入使空間網(wǎng)架結(jié)構(gòu)更具活力。在大跨度空間網(wǎng)架結(jié)構(gòu)中引入現(xiàn)代預(yù)應(yīng)力技術(shù)，使結(jié)構(gòu)體形更為豐富的同時(shí)，也使其先進(jìn)性、合理性、經(jīng)濟(jì)性得到充分展示。目前許多高校對(duì)涉及索托結(jié)構(gòu)，索網(wǎng)結(jié)構(gòu)等以高強(qiáng)鋼索與鋼材為主承重結(jié)構(gòu)的預(yù)應(yīng)力鋼結(jié)構(gòu)新體系正在進(jìn)行理論研究，積極準(zhǔn)備工程實(shí)踐，可以預(yù)期新型的預(yù)應(yīng)力大跨空間網(wǎng)架鋼結(jié)構(gòu)在將來(lái)必將有廣闊的發(fā)展空間；③結(jié)構(gòu)新材料的應(yīng)用進(jìn)一步推動(dòng)空間網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的發(fā)展。在普通碳素鋼獲得大量應(yīng)用的同時(shí)，不銹鋼、鋁合金、膜材也在許多大跨度網(wǎng)架建筑中獲得了應(yīng)用，國(guó)際上已有許多專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)公司建成了較多的鋁合金結(jié)構(gòu)。我國(guó)的相關(guān)科研院所和企業(yè)也已經(jīng)開(kāi)始進(jìn)行基礎(chǔ)性研究和工程實(shí)踐，積極進(jìn)行產(chǎn)品研制、開(kāi)發(fā)，并進(jìn)行了一些工程實(shí)踐，取得了較好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果；④計(jì)算技術(shù)的進(jìn)步為空間網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的發(fā)展創(chuàng)造了有利條件。當(dāng)前已經(jīng)研發(fā)出一些網(wǎng)架分析軟件，一般這些軟件都具有完善的前后處理功能，可在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行復(fù)雜的空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，隨著研究的深入，軟件程序在功能上將更趨完善，涵蓋面也將會(huì)不斷擴(kuò)展；⑤產(chǎn)、學(xué)、研緊密結(jié)合是推動(dòng)空間網(wǎng)架結(jié)構(gòu)發(fā)展的源動(dòng)力。從20年來(lái)網(wǎng)架生產(chǎn)企業(yè)的發(fā)展過(guò)程可以看出堅(jiān)持產(chǎn)、學(xué)、研相結(jié)合是企業(yè)興旺發(fā)達(dá)的重要保證。未來(lái)產(chǎn)、學(xué)、研一體化的更加緊密結(jié)合將可以使得企業(yè)最便捷地將科研成果轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力，以最新技術(shù)促進(jìn)產(chǎn)品質(zhì)量的提高，加速產(chǎn)品更新?lián)Q代，增強(qiáng)在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中的優(yōu)勢(shì)。

3 結(jié)語(yǔ)

空間網(wǎng)架結(jié)構(gòu)今后發(fā)展的一個(gè)重要趨勢(shì)就是大跨度空間網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，大跨空間網(wǎng)架結(jié)構(gòu)也是衡量我國(guó)建筑科技水平的重要標(biāo)志之一，我國(guó)當(dāng)前針對(duì)于大跨度空間網(wǎng)架結(jié)構(gòu)所涉及需要的新體系、新技術(shù)、新材料還存在很大欠缺，有待進(jìn)一步研究和完善，以更充分的體現(xiàn)大跨度空間網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的先進(jìn)性、經(jīng)濟(jì)性與合理性，最終促使我國(guó)空間鋼結(jié)構(gòu)積極、健康地發(fā)展，更好的為我國(guó)經(jīng)濟(jì)建筑服務(wù)。

參考文獻(xiàn)：

[1]董石麟.預(yù)應(yīng)力大跨空間鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用與展望[J].浙江建筑，2002（15）：20-22.

[2]陸賜麟.積極、健康地推廣應(yīng)用鋼結(jié)構(gòu)及其新技術(shù)[J].建筑結(jié)構(gòu)，2002（23）：31-33.