螺栓球节点网架详解
基于螺栓球节点网架的机电管道安装工法
基于螺栓球节点网架的机电管道安装工法基于螺栓球节点网架的机电管道安装工法一、引言随着现代建筑和工业设备的快速发展，机电管道的安装成为一个重要且复杂的任务。
传统的机电管道安装工法通常需要大量的焊接作业，工期长且成本高。
而基于螺栓球节点网架的机电管道安装工法，则通过螺栓球节点网架的使用，实现了快速安装、灵活性高以及可重复使用的优点，极大地提高了工程的效率和可持续性。
二、螺栓球节点网架的特点螺栓球节点网架是一种由钢质材料制成的支架系统，它由螺栓连接的球节点和管道连接部件组成。
球节点可以通过螺栓和槽孔在三维空间中自由调整，并通过紧固螺栓进行固定。
这种结构的特点使得螺栓球节点网架具有以下几个优点：1. 快速安装：螺栓球节点网架可以实现模块化的设计和安装，通过预制好的节点和管道连接部件，可以在现场快速拼装和安装，大大缩短了施工时间。
2. 高度灵活：球节点的调整范围广，可以在不同角度、不同位置上连接管道，适应不同的空间需求。
同时，螺栓球节点网架可以根据实际情况进行调整和改变，方便进行工程的修改和扩展。
3. 可重复使用：螺栓球节点网架由钢质材料制成，耐久性和强度好，可以反复拆卸和组装，多次使用。
这大大减少了材料的浪费，节约了项目的成本。
三、基于螺栓球节点网架的机电管道安装步骤基于螺栓球节点网架的机电管道安装具体步骤如下：1. 设计和计划：根据实际工程需求，制定机电管道安装的设计和计划方案。
特别是注意管道的走向、角度和高度等参数，并选择合适的球节点网架规格。
2. 加工制造：根据设计方案，加工制造所需的球节点和管道连接部件。
球节点的加工需要精确控制尺寸和孔位，以保证其可调节性和连接性。
3. 现场组装：将预制好的球节点和管道连接部件运送到现场，按照设计方案，进行现场组装。
4. 球节点调整：根据实际情况和设计要求，进行球节点的调整，使其与管道连接部件对齐，并使用螺栓进行紧固。
5. 管道安装：将管道与球节点进行连接，并使用螺栓进行固定和紧固。
大型工业厂房螺栓型球节点网架施工工法
大型工业厂房螺栓型球节点网架施工工法目录1.前言 (2)2.工法特点 (2)3.适用范围 (2)4.工艺原理 (2)5.工艺流程 (3)6.操作要点 (3)7.施工机具、主要测量检验及其它仪器： (4)8.劳动力组织及安全措施 (4)9. 质量要求 (5)10.经济效益 (6)11.工程实例 (6)12. 附图 (6)1.前言为适应现代化大型工厂建设的需要，现今世界上许多发展中家的大型工业厂房屋顶已普遍采用球节点网架支撑彩板结构。
众所周知，要有现代化的生产效率，必须有现代化的管理和现代化的生产厂房和生产设备。
我国在积极引进国外的先进设备和先进管理经验的同时，也在积极引进先进工业厂房的设计，而球节点网架就是这种先进设计思路的代表。
现今国内大型工业厂房正在积极推广使用这种球节点网架结构。
为了有效控制施工质量，加快施工进度，我们开发了球节点网架移动平台高空散法，对今后此类网架施工有一定指导作用。
2.工法特点2.1球节点网架支撑的工业厂房，往往单层面积大，网架跨度较长，而且全为钢铁件，在安装时特别是夏季更应考虑热变形，合理安排好施工时间，及时调整自然因素造成的偏差，严格控制施工质量。
2.2网架安装由于厂房面积较大，累计误差较多，为了减少累计误差，采用由厂房中心向四面推移的安装方法。
网架施工往往在高于5米的空中作业，作业面积大，作业点密集，可采用平台水平移动牵引法施工。
3.适用范围本工法适用于大型工业厂房螺栓球网架施工，对于其它类型网架结构的施工也有一定的参考价值。
4.工艺原理大型工业厂房往往单层覆盖面积大，空间单元形状规则，杆件、螺栓球及连接件规格少，根据这些特点，可采用移动工作平台高空散装法进行装配，具体做法是先将施工场地平整完，高差不大于150mm，再根据移动平台底轮的分布情况相应铺设12mm厚的钢板作为移动轨道。
平台搭设主要使用脚手架管，上面辅设竹笆，供网架施工人员来回走动及网架施工。
脚手架平台搭建在十字交叉用螺栓连接的工字钢上，工字钢下设用于水平移动的滚轮。
螺栓球节点网架安装技术的应用
螺栓球节点网架安装技术的应用螺栓球节点网架是一种新型的屋盖承重结构，属于多次超静定空间结构体系，它改变了一般平面架结构的受力状态，能够承受来自各方面的荷载。
这种平板形网架，结构新颖美观，杆件规律性强，网格划一，整体性好，空间刚度大，抗震性能好，杆件之间全部采用螺栓连接，便于安装，操作简便，受力明确。
它广泛用于体育馆、展览厅、餐厅、候车室、仓库及单层多跨工业厂房等屋盖承重结构。
我公司在西科雅香精香料厂生产车间网架施工过程中，采用了网架的定型化设计生产，保证了产品质量，加快了施工进度，优质高效完成了施工任务。
1工程概况西科雅香精香料厂生产车间屋盖网架为螺栓球节点网架；．正放四角锥型式，网格尺寸为3m×3m，网架支撑方式为下弦支撑，抗震设防烈度为7度，网架轴线总尺寸为72．48m×24．48m，网架球节点和套筒采用45#钢，高强螺栓采用40Cr钢，网架杆件、支座、支托均采用A3钢，网架上弦恒荷载0．5KN／�O，活荷载0．7KN／�O，下弦恒荷载0．2KN／�O，风载0，4KN／�O。
金属屋面采用镀锌彩钢板＋钢檩条＋保温棉＋镀锌彩钢板＋钢檀条，周边封板为单层镀锌彩钢板。
2施工准备2．1安装人员所备资料图纸、配料单、技术变更单、安装合同、发货清单、安装验收单。
2．2安装队现场索取与网架施工有关的土建记录2．2．1地面夯实平整，密实度需能承受脚手架荷载及工作平台上荷载。
2．2．2土建方提供合格的支承面，包括支承面的抄平图，柱子的二维图，支承面上的网架轴线。
2．2．3预埋件尺寸、大小以及位置的准确程度，安装队根据土建的有关记录，进行复测、验收并记录存档。
2．2．4复查、清理进入现场的工件。
2．2．5复查施工用脚手架，不符合使用要求的及时提出整改。
2．2．6施工工具及配合机具：卷扬机、焊机、滑机、切割机、倒链、链钳、管钳、力矩扳手、千斤顶、丝锥等。
3安装顺序根据螺栓球节点网架的特点，为保证施工工期、工程质量和降低工程成本，网架安装采用先在地面组装好两个单元后吊装就位，其余网架可在组装好的网架上高空散装并按顺序延伸。
详解螺栓球节点网架
详解螺栓球节点网架网架结构因其结构新颖，受力合理，自重轻、用钢量低等优点，我国从80年代后期大量涌现，每年约以80~100万m2增加。
广泛应用于大型体育场馆、展览中心、影剧院、商场、航站楼、候车厅、工厂车间、仓库、电视塔等。
国内网架结构主要分为：焊接球节点网架及螺栓球节点网架两种。
螺栓球节点网架其构件工厂内加工量较大，现场安装便捷，适用于现场工期紧，施工条件、用电量受制约，网架形状复杂、杆件定位困难的异形结构。
本文重点介绍螺栓球节点网架。
一、设计图纸分解一份完整的螺栓球节点网架设计图纸应包含设计说明、网架平面图、网架上下弦及腹杆布置图，支座及支托详图，杆件材料表，螺栓球材料表，螺栓、套筒、顶丝材料表，封板、锥头材料表，螺栓球加工详图（若有其它要求另加，如吊挂件、通风机房等）。
首先对图纸中提供的网架平面图与基础平面图进行复核，以确保网架支座位置与基础相吻合。
接着对网架图提供的杆件材料表进行复核，主要是复核网格的轴线长度，然后依据轴线长度复核杆件的焊接长度，接着复核杆件的下料长度。
一切无误后方可根据杆件材料表绘制车间杆件下料表。
二、杆件的计算螺栓球网架杆件长度受螺栓球直径，螺栓球的切削量，套筒长度，锥头长度等因素的控制。
杆件长度计算公式为：杆件下料长度＝杆件焊接长度—2（锥头长度—锥头止口长度—1mm）。
（公式中1mm为钢管与锥头间隙，保证焊接质量）杆件焊后长度＝（杆件几何长度）—（一段球半径＋另一段球半径＋一段套筒长度＋另一段套筒长度）＋（一段螺栓球切削量）＋（另一段螺栓球切削量）。
杆件几何中心长度、杆件焊接长度、杆件下料长度、锥头长度、锥头止口长度、段套筒长度、螺栓球切削量、焊接预留间隙，及构件组合详图如图1所示：以上数据在网架设计图中除锥头止口长度外，已经确定。
锥头止口长度可以依据网架杆件材料表中的焊接长度和下料长度计算得出，即将计算杆件下料长度的公式逆推：锥头止口长度=（杆件焊接长度—杆件下料长度）÷2＋1mm（公式中1mm为钢管与锥头间隙，保证焊接质量）。
浅析螺栓球网架结构受压部件焊接
浅析螺栓球网架结构受压部件焊接摘要：螺栓球钢网架结构因其受力合理、工厂化程度高、施工速度快在大跨度屋面结构中得到广泛的应用。
对于球节点焊接网架（壳）结构来说，球-管焊接质量同建筑物安全度关系极大，这项目艺易于保证焊缝焊透，便于控制拼装和安装质量，节约人力和物力，减轻劳动强度，提高生产率，目前已广泛应用于大、中跨度的工业与公共建筑，效果很好。
关键词：螺栓球网架；支座管托焊接；焊接工艺试验；直流反接网架结构是由多根杆件按照一定的网格形式通过节点连结而成的一种新型空间结构，属于多次超静定空间结构体系，它改变了一般平面架结构的受力状态，能够承受来自各方面的荷载。
平板形网架，结构新颖美观，杆件规律性强，整体性好，具有空间受力、重量轻、刚度大、抗震性能好等优点，杆件之间全部采用焊接或螺栓连接，便于安装，操作简便。
网架结构广泛用作体育馆、展览馆、俱乐部、影剧院、食堂、会议室、候车厅、飞机库、仓库及单层多跨工业厂房等屋盖承重结构。
网架结构一般有三种节点形式：焊接球节点、螺栓球节点、钢板节点。
螺栓球节点网架是一种很好的结构形式，它具有空间结构所特有的受力特性。
其构件完全在工厂内预制作，质量有保障，运输和安装更为方便，是其他结构所无以比拟的。
但在设计和施工过程中，因工厂内预制后拼装，经常遇到杆件间“打架”，坡屋面支托安装位置不正确，工艺上要求布置管道、马道、灯架支托，点幕支座必须与螺栓球连接, 网架螺栓球和支座的连接等问题，而解决这些问题的习惯做法就是采取现场焊接。
而这些焊接，是在网架安装过程中或完成后以及在网架使用过程中进行焊接。
现场焊接不当，会使网架构件焊接受热后内力发生变化，特别是在螺栓球上施焊会造成高强度螺栓退火而强度降低，以致造成结构失稳坍塌。
我部监理的市某重点工程，屋盖承重结构设计为螺栓球网架结构型式，其最大跨度为24M，网架面积为2000M2。
设计要求：支座球必须采用E5016或E5015焊条焊接，螺栓球与底座焊接前必须对球进行预热至150～200℃，焊缝质量等级达到二级标准。
高空螺栓球节点网架施工
高空螺栓球节点网架施工摘要：本文是螺栓球节点网架施工实例。
文中详细介绍了高空网架施工方案的选择及施工组织准备。
阐明了高空散装网架的施工方法和为确保施工质量采取的相应技术措施。
收到良好效果。
对网架安装施工是个良好的参考。
关键词：螺栓球节点网架施工方案安装质量控制Abstract: this paper is a bolt ball node rack construction example. This paper introduces the construction scheme selection high rack and construction preparation. Clarify the bulk of the high net construction method and to ensure construction quality corresponding technical measures. Receive the good effect. Network installation and construction of a good reference.Keywords: bolt ball node rack construction plan installation quality control1、程概况及网架优缺点鞍山阳光大厦是及酒店、餐饮、客房和娱乐、商场、办公为一体的综合性工程，建筑面积为56000m2，占地面积1850m2。
主楼地上28层，裙楼地上4层。
裙楼檐高18米，中间为酒店大堂，顶上为球面网架结构，上装玻璃罩，网架尺二9500mm，高2m，重8t，大堂网架是本工程的重要组成部分。
结构新颖，施工难度大。
1.1、螺栓球节点网架最突出的优点：1.1.1、螺栓球节点网架结构新颖，美观，大方。
是一种新型的屋盖承重结构，它属于多次超净空间结构体系，受力明确，它改变了一般平面桁架结构的平面受力状态，能够承受来自各方面的荷载。
螺栓球网架施工
螺栓球网架施工（1）钢（螺栓球节点）网架空间定位本工程螺栓球节点网架采用高空散装法。
空间定位是高空散装法的核心，它是保障网架长、宽、高三维空间几何尺寸的基准，又是组合排列网格单元不可少的依据。
在组装现场用经纬仪精确分布出承重支座、轴线位置，进而确定上弦螺栓球节点、下弦螺栓球节点的中心线位置，并弹设在网架四周的梁、柱上，同时测设出网格中心距。
网架安装采用满堂脚手架，架子立杆与下弦螺栓球节点相对应。
经检验弹设在梁、柱四周的横纵轴线、支座支承点、上下螺栓球水平线与图纸要求精确无误后，才进行安装，做到宏观上控制了网架的几何尺寸，微观上保证了网格单元。
（2）钢（螺栓球节点）网架施工技术及质量措施实施高空散装法必须搭设满堂红架子, 架子立杆与下弦螺栓球节点相对应，并在下弦螺栓球相对应部位再铺设脚手板。
组拼过程遵循空间定位确定轴向,按图选定组装网格所需用的下弦球、腹杆、上弦球、水平杆件。
组装顺序是先将下弦螺栓球与腹杆旋紧成人字型，上弦螺栓球组成框形并临时固定,后将组装成人字型腹杆旋进上弦螺栓球,随即将另外两根腹杆分别旋进上下螺栓球即成倒锥型。
一个网格一个网格横向组合,一排一排网格纵向排列。
组拼过程及时检验网格尺寸、轴向尺寸,随时对组拼完毕的横向网架进行挠度值测定,将累积误差消化在规范允许偏差值内。
工艺流程：查验施工场地→审图→制作网格胎具→确定（螺栓球、杆件、螺栓、套筒封头）下料尺寸→下料→除锈→加工（锻造、机加工，焊件）→去油污→刷防锈漆→搭设组装架子→高空组装→校核尺寸→检测焊缝→补刷防锈漆→喷防火涂料→验收。
对质量的要求：网架的最终质量成果是同拼装质量、零件加工（精度）质量有不可分的关系。
网架上所有的零部件（螺栓球、螺栓、杆件、套筒封头）的材质中化学成份，机械性能必须符合规范标准。
螺栓球圆度、螺栓丝扣精度、杆件坡口、封头套筒锻造外形、都一一检测，不合格的一律淘汰。
零部件正式组装前在地面上进行网格预装，监理人员检测无误后，再高空操作。
螺栓球节点网架高强螺栓拧紧检测方法
螺栓球节点网架高强螺栓拧紧检测方法螺栓球节点网架是由节点球、杆件、套筒和高强螺栓构成的。
节点间轴线尺寸是由两个球的半径、杆件长度（含封板或锥头）和两个套筒长度决定的。
高强螺栓从内部把螺栓球、套筒和杆件连为一体。
然而，高强螺栓是否拧紧到位，外表无法检测。
有可能在拼装好后，高强螺栓未拧到位，这种情况在杆件受压的情况下，对网架的安全不会产生太大的影响；但当杆件受拉时，杆件在拉力方向上失去约束，甚至使网架严重变形、产生下挠。
这种情况如多处出现，网架安全就会出现问题。
目前，检测高强螺栓是否拧到位的方法并不可靠。
因此，我们提出了一种新的解决办法。
即在套筒上有顶丝孔的一侧的同一轴线上的适当位置钻一个φ4～6的孔，通过该孔用有测深度功能的游标卡尺检测高强螺栓键槽。
当高强螺栓拧不到位时，其测量深度t1为套筒平面到高强螺栓表面的尺寸或更深一些的尺寸。
当高强螺栓拧到位时，其测量深度t为套筒上平面到高强螺栓键槽底面的尺寸。
在确定套筒检测孔位置时，需要考虑高强螺栓的拧紧过程。
高强螺栓的拧紧过程是依套筒和其上的顶丝共同作用下进行的。
套筒旋转通过顶丝带动高强螺栓旋转。
高强螺栓旋转过程中逐步沿轴线向螺栓球中心移动，而套筒和顶丝只在球和杆件之间转动，不作轴向移动。
在高强螺栓拧紧过程中，高强螺栓相对顶丝和套筒有个相对移动的过程，整个移动距离在高强螺栓上键槽的长度范围内。
在安装前，顶丝所在的位置是在键槽靠近有螺纹的一端，安装完毕时就移到键槽靠螺帽的一端。
依此，就可以确定测量孔的位置。
测量孔应位于顶丝孔同一平面上的同一轴线上，与其距离为Lt的位置。
Lt的计算公式为：Lt = 1.1 D－(L－L1－L2—m＋a)。
建议将该方法纳入标准中，如果被批准纳入，则只需对《钢网架螺栓球节点用高强螺栓》（GB/T1G939—1997）中的附录A进行必要的修改即可。
修改后，附录A中的图将被图4所代替。
钻孔后对强度的影响是一个需要考虑的问题。
在受压件的断面上钻孔会导致应力集中，从而使其持久极限明显降低，影响使用寿命。
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螺栓球节点网架详解
网架结构因其结构新颖，受力合理，自重轻、用钢量低等优点，我国从80年代后期大量涌现，每年约以80~100万m2增加。
广泛应用于大型体育场馆、展览中心、影剧院、商场、航站楼、候车厅、工厂车间、仓库、电视塔等。
国内网架结构主要分为：焊接球节点网架及螺栓球节点网架两种。
螺栓球节点网架其构件工厂内加工量较大，现场安装便捷，适用于现场工期紧，施工条件、用电量受制约，网架形状复杂、杆件定位困难的异形结构。
本文重点介绍螺栓球节点网架。
一、设计图纸分解
一份完整的螺栓球节点网架设计图纸应包含设计说明、网架平面图、网架上下弦及腹杆布置图，支座及支托详图，杆件材料表，螺栓球材料表，螺栓、套筒、顶丝材料表，封板、锥头材料表，螺栓球加工详图（若有其它要求另加，如吊挂件、通风机房等）。
首先对图纸中提供的网架平面图与基础平面图进行复核，以确保网架支座位置与基础相吻合。
接着对网架图提供的杆件材料表进行复核，主要是复核网格的轴线长度，然后依据轴线长度复核杆件的焊接长度，接着复核杆件的下料长度。
一切无误后方可根据杆件材料表绘制车间杆件下料表。
二、杆件的计算
螺栓球网架杆件长度受螺栓球直径，螺栓球的切削量，套筒长度，锥头长度等因素的控制。
杆件长度计算公式为：
杆件下料长度＝杆件焊接长度—2（锥头长度—锥头止口长度—1mm）。
（公式中1mm为钢管与锥头间隙，保证焊接质量）
杆件焊后长度＝（杆件几何长度）—（一段球半径＋另一段球半径＋一段套筒长度＋另一段套筒长度）＋（一段螺栓球切削量）＋（另一段螺栓球切削量）。
杆件几何中心长度、杆件焊接长度、杆件下料长度、锥头长度、锥头止口长度、段套筒长度、螺栓球切削量、焊接预留间隙，及构件组合详图如图1所示：
以上数据在网架设计图中除锥头止口长度外，已经确定。
锥头止口长度可以依据网架杆件材料表中的焊接长度和下料长度计算得出，即将计算杆件下料长度的公式逆推：锥头止口长度=（杆件焊接长度—杆件下料长度）÷2＋1mm（公式中1mm为钢管与锥头间隙，保证焊接质量）。
杆件计算的意义：
1.复核设计图纸杆件材料表中杆件的焊接长度是否准确。
2.复核设计图纸杆件材料表中杆件的下料长度是否准确。
3.依据设计图纸杆件材料表计算出锥头的止口长度，并与公司库存锥头、或常规使用的锥头比较，检查二者的止口长度是否一致，若发现不一致应采取加长或减小杆件下料长度的措施进行调整。
也可以按照设计图定做锥头。
三、螺栓球的计算
在网架设计图中，螺栓球加工详图一般表示如图2，其为一般平板螺栓球网架球加工图，其分别表示网架弦杆及腹杆的角度位置及对应螺栓孔的大小，弦杆十字正交，腹杆位置分别由两组角度控制，一组为腹杆水平投影位置与弦杆的交角，另一组为腹杆与其投影平面的交角。
上图中腹杆的控制角度一组为47°4′或42°56′，另一组为41°49′。
如图2所示：
根据网架设计图所提供的网格尺寸及网格厚度即可对螺栓球进行计算。
螺栓球计算的意义：
1.复核设计图提供的螺栓球加工图是否准确。
2.为加工提供螺栓球加工图放样，指导加工。
3.可手工计算杆件是否有打架现象。
4.当网架弦杆与支座存在交角时，为加工厂焊接支座与支座筋板提供指导。
四、网架支托设计：
螺栓球网架支托一般为Q235钢，而螺栓球为45号钢，由于二者材质差异较大，施工现场支托安装一般都采取螺栓连接的形式，支托螺栓一般使用M20普通螺栓即可。
支托的加工及安装方法又可分为两中。
支托一为支托螺栓与支托焊死，施工时通过旋转支托将其拧入螺栓球内，支托板必须做成圆形；支托二为支托螺栓与支托不进行焊接，并在支托板顶部开孔，施工利用套管扳手将支托螺栓拧入螺栓球内。
如图3：
五、杆件加工注意事项：
由于钢管与锥头（封板）在焊接过程中存在焊接收缩，在绘制杆件加工材料表时应将杆件下料长度加焊接收缩量，焊接收缩量值可按照公式计算，也可根据车间实际测得的数据得出，实际操作中一般取后者。
根据钢管的壁厚其收缩量经验值如下表（mm）：
由于杆件的下料长度已含有收缩量值，钢管与锥头（封板）组合时其组合长度应为焊接长度
加收缩量，这样即可保证二者之间的预留焊接间隙，也可保证杆件焊接完成后恢复到需要的焊接长度。
六、结束语：
本文内容较为浅显易懂，目的只为初学者提供参考，使其尽快的掌握螺栓球网架的一些基本知识。
由于本人水平有限，文中有不妥之处请各位老师专家及同事不吝指教。
参考文献
1、《网架螺栓球节点用高强度螺栓》GB/T16939-1997；
2、《建筑钢结构施工手册》中国计划出版社，2002；
3、《钢网架螺栓球节点》JG10-1999；
4、《网架结构设计与施工规程》JGJ7-91；。