网架范文10篇

时间:2023-03-26 15:59:20

网架范文篇1

关键词:CAN总线高速采集A/D转换数据传输

在某大网架结构的建筑中,由于网架结构的特殊性及其所处地理位置在沿海台风多发地带,因此需要设计高速数据采集系统对网架结构的健康状况进行实时监测,并对数据进行实时分析和评估。由于需要对网架上受力情况进行多点监测,考虑到硬件集中控制扩展能力差且在现场施工有较大的布线困难,因此本系统采用目前广泛应用的分布式系统设计方案,将各个控制单元分布在现场各采集点上。为了实现分布式系统的监测与控制功能,需要建立良好的通讯方式,以完成系统主机与各智能单元之间的信息交换与通信。根据本数据采集系统的特点,其通信系统应具有良好的可靠性、适应性、可扩展性和简单的连接方式,并能满足长距离传输的需要。由于此数据采集系统节点数多(100路)、对信号传输速度要求高且误码率低,利用485总线搭建数据采集系统的传统方式,其最大控制结点只能有32个,在超过lkm的布线结构中传输速度只有lOOkbps,且“数据碰撞”和“死锁”等问题不易解决,因此采用485总线显然达不到设计要求。

相对于传统的485总线来讲,控制器局域网CAN(ControllerAreaNetwork)作为现场总线的一种,以其分时多主、非破坏性总线仲裁和自动检错重发等灵活、可靠的通信技术解决了485总线现场调试困难、开发周期长等问题[1]。尤其在较为艰苦的安装环境中,其高效的现场调试性能显得尤为实用。作为一种分散式、数字化、双向多点、具有高速率高可靠性特点的通信系统,CAN可以构建灵活的多主通讯机制,也可以建立主从式结构,而且这两种方式下的硬件物理联接完全相同。其自动进行数据编码、CRC冗余校验、出错自动重发的功能保证了数据的准确率,某一节点严重出错时能自动脱离总线保证了系统的稳定性,且其具有极强的带负载能力,可驱动多达110个节点,可满足本系统高速、精确、多负载的要求。

1采集卡硬件电路的设计

1.1CAN总线分布式系统结构设计

系统结构如图1所示。本系统由上位监控PC机、CAN总线适配卡和控制单元三部分组成。上位监控PCs机采用IBM-PC兼容机,主要负责对系统数据的接收与管理、控制命令的发送以及各控制单元动态参数和设备状态的实时显示;CAN总线适配卡可以使PC机方便地连接到CAN总线上;控制单元以单片机为核心,主要负责对现场的环境参数和设备状态进行监测,对采集来的数据进行打包处理并将处理过的数字信号通过CAN通信控制器SJA1000送入CAN总线。

1.2控制单元模块设计及关键问题的解决

控制单元的主要功能是将现场采集的模拟信号转换成数字信号,通过CPU处理后再由CAN总线控制器打包送上CAN总线以便上位机接收处理;接收上位机控制信号,实现现场控制的具体操作。具体需要解决的问题为:①CAN模块设计;②A/D模块设计。

1.2.1CAN模块设计

控制单元以8位单片机AT89C51为核心,选用器件SJA1000作为CAN控制器,并选用芯片82C250和6N137作为CAN控制器接口和光耦隔离。硬件电路如图2所示。

系统采用的CAN总线通信控制器SJA1000是PHILIPS公司生产的一种独立式CAN器件,其原理框图如图3所示。它与CAN2.OB相兼容[1],同时支持11位(BasicCAN模式)和29位(PeliCAN模式)识别码。

图2中AT89C51单片机的ALE、WR、RD端分别控制SJA1000的ALE/AS、WR、RD端,地址和数据线ADO~AD7由P0口分时复用实现。SJA1000的中断请求信号INT在中断允许且有中断发生时,由高电来此跳变到低电平,所以INT和AT89C51的INT0直接相连。片选信号CS由GAL译码电路控制,当CS接到低电平时,SJA1000被选中,CPU可对SJA1000进行读/写操作。为了增强控制节点的抗干扰能力,防止线路间串扰,SJA1000通过光耦6N137与82C250相连,从而使总线上各个CAN节点之间实现隔离,以保护CAN控制器正常工作。82C250是CAN总线收发器,是CAN控制器SJA1000正常工作与CAN总线的接口器件,对CAN总线以差分方式发送。其引脚RS用于选择82C250的工作模式(高速、斜率控制或等待)。RS脚接地,82C250工作于高速方式,RS脚串接一个电阻R后再接地,若82C250处于CAN总线的网络终端,总线接口部分必须加一个120Ω的匹配电阻,以保护82C250免受过流的冲击。

1.2.2A/D模块设计

A/D芯片选用12位高速采集芯片AD574。在本设计中,A/D模块的功能是将外部模拟信号通过AD574转换成数字信号后并行输入到AT89C51,然后AT89C51将其打包,并行输出至CAN总线通信控制器SJA1000,经总线收发器至CAN总线。其监控电路采用DS1232,它具有电源监控、手动复位和看门狗功能,还能同时输出高低电平的两路复位信号,分别输出至AT89C51和SJA1000的复位端,以满足本次设计的要求。

2软件设计

本健康监测系统要求软件部分具有现场数字信号显示、检测并驱动现场信号设备等功能。在本设计中主要完成两部分任务:第一是PC机部分的上位机显示,主要通过集成开发环境软件设计出上位机监视显示界面,其重点在于PC机与现场节点间的通信;第二是现场节点控制设计,即设备驱动功能的实现,目的是能接收上位机的控制信号,使现场节点按既定的工作方式工作。

根据系统的工作要求,工作重点包括CAN总线通信程序、看门狗的初始化、A/D采样控制程序、执行机构控制程序和控制算法等,主要流程如图4所示。限于篇幅,这里着重介绍SJA1000初始化程序设计、发送程序设计、接收程序设计以及A/D转换程序的设计。

2.1SJA1000初始化设计

初始化流程图如图5所示。AT89C51上电或复位后,调用复位程序给SJA1000的复位端(RST)提供复位信号,使SJA1000进入复位模式。SJA1000的初始化只有在复位模式下才可以进行。初始化程序主要完成以下寄存器的设计:(1)通过对SJA1000的时钟分频寄存器定义,判断是使用BassicCAN模式还是使用PeliCAN模式;是否使能CLOCKOUT及输出时钟频率;是否使用旁路CAN输入比较器;TX1输出是否采用专门的接收中断。(2)通过写验收码寄存器和验收屏蔽寄存器定义接收报文的验收码,以及对报文和验收码进行比较的相关位定义验收屏蔽码。(3)通过写总线定时寄存器定义总线的位速率、位周期内的采样点和一个位周期内的采样数量。(4)通过写输出寄存器定义CAN总线输出管脚TX0、TX1的输出模式和输出配置。(5)清除SJA1000的复位请求标志,进入正常工作模式,这样SJA1000方可进行报文的发送和接收。

2.2发送和接收程序设计

单片机将要发送的报文送到SJA1000的发送缓冲区,然后将SJA1000命令寄存器的发送请求标志位(TR)置位,发送过程由SJA1000独立完成。在新报文写入发送缓冲区之前,必须检查状态寄存器的发送缓冲器的状态标志位(TBS),若为“1”,则发送缓冲器被释放,可将新的报文写入发送缓冲器;否则,发送缓冲器被锁定,新的报文不能被写入,发送程序可以采用中断方式和查询方式。在本次设计中,采用的是查询方式。

报文的接收也是由SJA1000独立完成的。收到的报文通过接收滤波器存放在FIFO中,第一条报文进入接收缓冲器,由状态寄存器的接收缓冲器状态标志位(RBS)和接收中断标志位(RI)标出。单片机从接收缓冲器取走一条报文后,要通过置位SJA1000的命令寄存器来释放接收缓冲器。在本次设计中,接收程序的设计采用的是中断方式。

2.3A/D转换设计

网架范文篇2

关键词:CAN总线高速采集A/D转换数据传输

在某大网架结构的建筑中,由于网架结构的特殊性及其所处地理位置在沿海台风多发地带,因此需要设计高速数据采集系统对网架结构的健康状况进行实时监测,并对数据进行实时分析和评估。由于需要对网架上受力情况进行多点监测,考虑到硬件集中控制扩展能力差且在现场施工有较大的布线困难,因此本系统采用目前广泛应用的分布式系统设计方案,将各个控制单元分布在现场各采集点上。为了实现分布式系统的监测与控制功能,需要建立良好的通讯方式,以完成系统主机与各智能单元之间的信息交换与通信。根据本数据采集系统的特点,其通信系统应具有良好的可靠性、适应性、可扩展性和简单的连接方式,并能满足长距离传输的需要。由于此数据采集系统节点数多(100路)、对信号传输速度要求高且误码率低,利用485总线搭建数据采集系统的传统方式,其最大控制结点只能有32个,在超过lkm的布线结构中传输速度只有lOOkbps,且“数据碰撞”和“死锁”等问题不易解决,因此采用485总线显然达不到设计要求。

相对于传统的485总线来讲,控制器局域网CAN(ControllerAreaNetwork)作为现场总线的一种,以其分时多主、非破坏性总线仲裁和自动检错重发等灵活、可靠的通信技术解决了485总线现场调试困难、开发周期长等问题[1]。尤其在较为艰苦的安装环境中,其高效的现场调试性能显得尤为实用。作为一种分散式、数字化、双向多点、具有高速率高可靠性特点的通信系统,CAN可以构建灵活的多主通讯机制,也可以建立主从式结构,而且这两种方式下的硬件物理联接完全相同。其自动进行数据编码、CRC冗余校验、出错自动重发的功能保证了数据的准确率,某一节点严重出错时能自动脱离总线保证了系统的稳定性,且其具有极强的带负载能力,可驱动多达110个节点,可满足本系统高速、精确、多负载的要求。

1采集卡硬件电路的设计

1.1CAN总线分布式系统结构设计

系统结构如图1所示。本系统由上位监控PC机、CAN总线适配卡和控制单元三部分组成。上位监控PCs机采用IBM-PC兼容机,主要负责对系统数据的接收与管理、控制命令的发送以及各控制单元动态参数和设备状态的实时显示;CAN总线适配卡可以使PC机方便地连接到CAN总线上;控制单元以单片机为核心,主要负责对现场的环境参数和设备状态进行监测,对采集来的数据进行打包处理并将处理过的数字信号通过CAN通信控制器SJA1000送入CAN总线。

1.2控制单元模块设计及关键问题的解决

控制单元的主要功能是将现场采集的模拟信号转换成数字信号,通过CPU处理后再由CAN总线控制器打包送上CAN总线以便上位机接收处理;接收上位机控制信号,实现现场控制的具体操作。具体需要解决的问题为:①CAN模块设计;②A/D模块设计。

1.2.1CAN模块设计

控制单元以8位单片机AT89C51为核心,选用器件SJA1000作为CAN控制器,并选用芯片82C250和6N137作为CAN控制器接口和光耦隔离。硬件电路如图2所示。

系统采用的CAN总线通信控制器SJA1000是PHILIPS公司生产的一种独立式CAN器件,其原理框图如图3所示。它与CAN2.OB相兼容[1],同时支持11位(BasicCAN模式)和29位(PeliCAN模式)识别码。

图2中AT89C51单片机的ALE、WR、RD端分别控制SJA1000的ALE/AS、WR、RD端,地址和数据线ADO~AD7由P0口分时复用实现。SJA1000的中断请求信号INT在中断允许且有中断发生时,由高电来此跳变到低电平,所以INT和AT89C51的INT0直接相连。片选信号CS由GAL译码电路控制,当CS接到低电平时,SJA1000被选中,CPU可对SJA1000进行读/写操作。为了增强控制节点的抗干扰能力,防止线路间串扰,SJA1000通过光耦6N137与82C250相连,从而使总线上各个CAN节点之间实现隔离,以保护CAN控制器正常工作。82C250是CAN总线收发器,是CAN控制器SJA1000正常工作与CAN总线的接口器件,对CAN总线以差分方式发送。其引脚RS用于选择82C250的工作模式(高速、斜率控制或等待)。RS脚接地,82C250工作于高速方式,RS脚串接一个电阻R后再接地,若82C250处于CAN总线的网络终端,总线接口部分必须加一个120Ω的匹配电阻,以保护82C250免受过流的冲击。

1.2.2A/D模块设计

A/D芯片选用12位高速采集芯片AD574。在本设计中,A/D模块的功能是将外部模拟信号通过AD574转换成数字信号后并行输入到AT89C51,然后AT89C51将其打包,并行输出至CAN总线通信控制器SJA1000,经总线收发器至CAN总线。其监控电路采用DS1232,它具有电源监控、手动复位和看门狗功能,还能同时输出高低电平的两路复位信号,分别输出至AT89C51和SJA1000的复位端,以满足本次设计的要求。

2软件设计

本健康监测系统要求软件部分具有现场数字信号显示、检测并驱动现场信号设备等功能。在本设计中主要完成两部分任务:第一是PC机部分的上位机显示,主要通过集成开发环境软件设计出上位机监视显示界面,其重点在于PC机与现场节点间的通信;第二是现场节点控制设计,即设备驱动功能的实现,目的是能接收上位机的控制信号,使现场节点按既定的工作方式工作。

根据系统的工作要求,工作重点包括CAN总线通信程序、看门狗的初始化、A/D采样控制程序、执行机构控制程序和控制算法等,主要流程如图4所示。限于篇幅,这里着重介绍SJA1000初始化程序设计、发送程序设计、接收程序设计以及A/D转换程序的设计。

2.1SJA1000初始化设计

初始化流程图如图5所示。AT89C51上电或复位后,调用复位程序给SJA1000的复位端(RST)提供复位信号,使SJA1000进入复位模式。SJA1000的初始化只有在复位模式下才可以进行。初始化程序主要完成以下寄存器的设计:(1)通过对SJA1000的时钟分频寄存器定义,判断是使用BassicCAN模式还是使用PeliCAN模式;是否使能CLOCKOUT及输出时钟频率;是否使用旁路CAN输入比较器;TX1输出是否采用专门的接收中断。(2)通过写验收码寄存器和验收屏蔽寄存器定义接收报文的验收码,以及对报文和验收码进行比较的相关位定义验收屏蔽码。(3)通过写总线定时寄存器定义总线的位速率、位周期内的采样点和一个位周期内的采样数量。(4)通过写输出寄存器定义CAN总线输出管脚TX0、TX1的输出模式和输出配置。(5)清除SJA1000的复位请求标志,进入正常工作模式,这样SJA1000方可进行报文的发送和接收。

2.2发送和接收程序设计

单片机将要发送的报文送到SJA1000的发送缓冲区,然后将SJA1000命令寄存器的发送请求标志位(TR)置位,发送过程由SJA1000独立完成。在新报文写入发送缓冲区之前,必须检查状态寄存器的发送缓冲器的状态标志位(TBS),若为“1”,则发送缓冲器被释放,可将新的报文写入发送缓冲器;否则,发送缓冲器被锁定,新的报文不能被写入,发送程序可以采用中断方式和查询方式。在本次设计中,采用的是查询方式。

报文的接收也是由SJA1000独立完成的。收到的报文通过接收滤波器存放在FIFO中,第一条报文进入接收缓冲器,由状态寄存器的接收缓冲器状态标志位(RBS)和接收中断标志位(RI)标出。单片机从接收缓冲器取走一条报文后,要通过置位SJA1000的命令寄存器来释放接收缓冲器。在本次设计中,接收程序的设计采用的是中断方式。

2.3A/D转换设计

网架范文篇3

关键词:农网网架结构优化

1农网高压配电网结构特点

相对于城区电网来说,农网的拓扑结构要简单、清晰,但由于负荷对电能可靠性要求等其他原因,一般都会有小型发电厂,且通常均为小容量机组,即系统除了通过若干220kV、110kV变电所接受区域大电网电力以外,往往包括多个110kV及以下并网发电的若干电源点,从而使得电网不是单纯的放射型单方向模型,需要通过建立数学模型来确立电源点的建设和系统接线方式。

2农网网架结构优化方法的选择

2.1网架结构优化的一般方法

负荷预测是电力系统规划工作的基础,在负荷预测的基础上一般应结合区域规划进行负荷分布分析,进而确定负荷平衡结果,即确定变电所的分布和容量规划,在负荷预测和变电所布点确定的基础上进行网络优化规划。一般来说,网络规划的目标是满足系统有功负荷的最优网架设计,有静态规划和动态规划之分。静态规划考虑的是针对某一负荷水平进行网架规划,一般从基准年开始按年度进行,需考虑现有的网架,同时后一年的网架结构规划需将前一年的网架设定为已有网架,因此,每规划目标年的网架规划既要瞻前也要顾后,做到从时间序列上的前后协调相互呼应,从而节约建设投资。但规划设计方案的评价指标一般考虑整个规划期的总的性能指标最优来评价方案,而且往往加入投资分析,甚至列入资金的时间价值,因而称为动态规划。网架规划优化方法常用的有两类,即启发式方法和数学优化方法。数学最优方法是通过将电网规划问题用数学化模型进行描述,然后采用一定的算法求解,从而获得满足系统要求的最优规划方案。该类方法从理论上将可以保障方案的最优性,但一般要求得最优解需要很大的计算量。启发式方法则是通过定义方案运行性能以及投资需求等综合指标,根据一定规则对线路进行逐步迭代选择直至得到满意的最优解。该类方法难以保证方法的最优性,但计算量较数学优化方法要小,计算较为方便且便于与规划设计人员的检验相结合,因而是一种更为经济而实用的方法。

2.1.1启发式网架优化方法

根据所确定的衡量安全性指标的不同,启发式方法分为基于支路性能的启发式方法和基于系统性能指标的启发式方法。基于支路性能指标的启发式分析方法中,线路的选择是根据系统运行时线路功率传输情况来实现的,常选用的有线路是否能满足负荷要求或者线路过负荷程度等指标;而基于系统性能指标的启发式方法中,线路的选择是根据线路对系统运行时整个系统的一个特定运行性能指标的影响程度来实现的,常选用的指标有系统缺负荷大小指标等对线路的逐步选择。

基于线路指标的启发式网架规划方法分为逐步倒退法和逐步扩展法两种。逐步倒退法是根据目标年数据构成一个虚拟网络,该网络除了已有线路以外,包括所有待选的线路,这样,构成的就是一个冗余度很高但不经济的网络,然后采用潮流模型对该网络进行分析,比较各待选线路在系统中的作用和有效性,逐步去掉有效性低的线路,直到网络没有冗余线路为止。而采用逐步扩展法是根据各待选线路对过负荷线路的过负荷量的消除的有效度,选择适当的线路到现状网络上,直至网络无过负荷为止。为计算各待选线路的有效度,需要进行变结构时的潮流计算。

基于支路性能指标的启发式方法有计算简单灵活等优点,但由于通常是独立地考虑各待选线路的作用,无法直接体现系统充裕的大小等性能指标,而基于系统性能指标的启发式方法则能体现系统性能指标,从而可以从整体上识别薄弱环节并充分考虑各待选线路对系统的整体影响来选择最佳扩建线路。

2.1.2网架结构的数学优化方法

网络优化的数学化方法可以分为确定性和不确定性两种优化方法。传统上采用的常常是确定的网络优化方法,即将规划问题表达成确定性的优化问题来进行求解。但随着规划的环境以及相关要求日益复杂,且负荷、设备费用、线路路径等因素均具有不确定性,这些不确定性对电网规划有较为显著的影响,因而在规划中考虑不确定性因素是必要的。按照考虑不确定性因素特征的不同,不确定网络优化有分为随机优化法和模糊优化法。随机优化法常常用于事件是否发生以及发生的时刻存在不确定性的情形,而模糊优化法则常常用来处理有关事情表达不清晰的这种不确定性的情况。在通常情况下,在满足对保障负荷电能供应的前提下,可能有多种架线方法和导线截面的选择,要对多个方案进行比较选择,则需要选择目标函数,在电网规划设计中常用到的目标函数有网架建设总投资、电能损失、维修运行费用为目标函数。由于电能的特殊性,需要考虑各种约束条件,如电压范围、线路的长期极限传输容量限制等。因此,网架优化过程实际上是目标函数与约束条件、状态参数之间的协调处理过程。

网络规划法是针对网络的拓扑特性所提出来的一种数学规划方法,也是在线形规划中专门处理网络问题的一种特殊算法。数学上把图看作节点和弧的集合,弧是连接在两个节点之间的有向线段。在电力系统中,节点就是接受电力或者发送功率的发电厂、变电所或者负荷点,弧就是线路。这种优化网架方法在电力系统网络优化中常用的数学模型有最少费用法、最短路径法、费用最小最大流法等方法。

2.2农网网架结构优化方法的选择

结合农网高压配电网结构特点,选用支路交换法来进行这种辐射式结构的高压配电网的优化计算较为适用。采用该方法是从一个既定的辐射式电网开始,增加一条闭合联络支路后使辐射型网络变成一个闭合回路,然后将某一条支路断开,恢复网络的辐射型结构,并按照给定的目标函数对新构成的辐射型网络进行计算。重复上述计算过程,直到目标函数值最好为止,对应的网络即为所选用网络接线。采用这种方法简单实用,但只能达到局部最优解,对于农网来说,一般规划年需要新建的高压(110kV及以上)线路是局部的,因而采用支路交换法可以满足其要求。一般地对于既定的系统接线,考虑到节约投资,其改建项目的实施相对于系统网损等指标来说往往是不经济的,且由于受电压、可靠性等电网分析计算的约束性条件的影响。在工程实际中,其高压配电网往往是通过对新增支路,以及由于负荷的增长需要改建的线路的多个建设方案的比较,来确定规划年内网络结构的优化方案。在分析中,我认为需引入动态经济比较的概念,而对于网络优化设计方案来说,结合个人设计方案比较的经验来看,最适用的经济方案比较以年费用比较法较为适合。

3计算框图设计

计算步骤一:目标函数的确定。

当新建或者改建线路对支路潮流仅是局部影响时,只需对所需考察的支路进行网损最小分析。采用最小网损作为目标函数,即函数为:

计算步骤二:先计算电网的潮流分布,再找出与本次计算相关的支路,即列出目标支路集合,交换支路前辐射型网络网损计算。

计算步骤三:第一次支路交换后,重新进行潮流计算后,在潮流计算结果的基础上进行支路交换后的辐射型网络网损计算。

重复以上支路交换计算,直至得出最优结论为止。

4经济比较方法引入网架结构优化

在电力系统规划设计的实际应用中,单纯采用以上支路交换法优化网络接线是不够的,应该结合经济比较,即在对方案进行投资分析计算的基础上进行比较,从而得出经济的方案。常用的方案比较方法有最小费用法、净现值法、内部收益率法、折返年限法,每种方法又可以演化成不同的表达式。最小费用法是电力系统规划中较为普遍的方法,适用于比较效益相同或者效益基本相同,但难以具体估算的方案。最小费用法通常有以下三种不同的方案:费用现值比较法、计算期不同的现值费用比较法和年费用比较法。费用现值比较法是将各个方案基本建设期和生产运行期的全部支出费用均折算到计算期的第一年,现值低的方案是可取方案。对于不同建设期的方案则一般按照方案中计算期最短的进行计算,及计算期不同的现值费用比较法。

年费用比较法是将参加比较的诸方案计算期的全部支出折算成年费用后进行比较,费用低的方案为经济上的优越方案。其表达式为:

在比较方案部分费用相同的情况下,可以采用只考虑有差别的费用的年费用比较法,即只考虑差别部分的费用的比较,这种方法将初始投资差额以及末期残值差额折合为年费用或者年值,再综合运行维护、改造等运行年需要投入的差别费用,比较即可以得出经济最优方案。对于农网电力建设项目,笔者推荐使用这种简化了的年费用比较法。

5总结

结合农网作为辐射型受端电网的特点,用支路交换法来进行这种辐射式结构的高压配电网的优化计算,虽只能达到局部最优解。对于农网来说,一般规划年需要新建的高压线路是局部的,因而采用支路交换法可以满足其要求。在工程实际中,其高压配电网往往是通过对新增支路,以及由于负荷的增长需要改建的线路的多个建设方案的比较,来确定规划年内网络结构的优化方案。在分析中,文中引入了动态经济比较,并提出对于农网采用有差别的年费用比较法最为适用。

参考文献:

[12]张焰.陈章潮.不确定性的电网规划研究.电网技术,1999.3.

[13]李林川.夏道止等.电力系统电压和网损优化计算.电力系统及其自动化,1995.7.

[5]中电联供电分会技术管理专委会.城市配电网优化的指导意见.2003年.

网架范文篇4

【关键词】:网架;施工方案;过程仿真分析

1工程概况

河南省某官窖遗址展示厅工程为双层螺栓球网架,平面尺寸63m×67.5m,四边点支撑,柱顶标高10.65m,总质量约330t。见图1。官窖遗址位于展示厅内,全部被钢网架所覆盖,平面尺寸25.6m×34.1m,采用螺栓球网架可避免焊接施工对遗址建筑的影响且较环保[1]。

2。2施工方案比选

由于展示厅南北地形高差接近4m,同时考虑官窖遗址建筑物,首先排除网架在地面拼装整体顶升的方案,只能在高空进行散拼。高空散拼如采用全场搭设满堂红脚手架加原建筑物上方设置滑移平台的方案,则工期较长,措施费用较高,不合理。网架累计滑移方案,即在场地一侧搭设局部满堂红脚手架,在脚手架上进行高空散拼,局部散拼完成后,向场地另一侧滑移,滑移出脚手架后,再在脚手架上累积拼装,直至全部滑移到位,整体落位进行支座焊接。首单元地面拼装,起重机吊装,其余单元高空散拼方案。为方便施工,防止网架在安装过程中变形过大,局部超应力,在网架内部下弦设置临时支撑点,全部安装完成后,同步卸载,完成安装。为方便对比,根据工艺要求、现场情况和网架刚度,两种方案中均将网架安装划分为9个单元,不同的是累计滑移法先拼装滑移最远端的单元9。见图3。网架支撑在混凝土柱上,原混凝土梁仅10cm厚且未过支座中心线,不能作为累计滑移方案中滑移轨道的有效支撑,施工有一定难度。可以另设滑移梁,上铺滑移装置,使滑移轨道中心线与网架支座中心线重合,以减小滑移过程中网架支座因受到偏心力而产生不利影响。计算网架移动所需的拉力和网架支座与滑轨间的摩擦力,合理选取牵引装置。高空散拼方案的临时支撑应根据遗址建筑位置和网架情况确定数量和位置,做到布置均匀、数量合理,保证杆件应力和节点位移在规范[2]要求范围内。见图4。

3过程仿真分析

结构设计通常是以完整结构在设计荷载作用下的计算模型为依据,再根据内力计算的结果确定各构件截面大小是否满足设计规范要求[3]。而施工过程中,结构形态、刚度、荷载、约束均与完工后不同,因此可能出现局部超应力的杆件和位移较大的情况,对后续施工产生不利影响,需在施工过程中采取一定措施来避免或减小。故施工过程仿真分析对工程安全、顺利施工具有很大意义。采用有限元分析软件对施工过程进行仿真分析,荷载仅考虑网架自重。根据施工方案设置约束,累计滑移方案网架整体滑移结束后落位在支座上焊接,过程中仅沿滑移轨道(即网架的两条边)方向提供约束,分别约束竖向位移和垂直于轨道的水平位移(滑移轨道和导向轮在一定程度上能约束该方向水平位移,可设置弹性约束);高空散拼方案首单元地面拼装后吊装就位,随即焊接长边方向的支座,过程中临时支撑架仅提供竖向约束,整体散拼完成后焊接另外三边支座,故分析时沿网架一条长边方向约束竖向位移和该方向水平位移,沿两条短边方向和临时支撑处仅约束竖向位移。见表1和表2。两种方案的杆件内力、节点位移均满足规范要求[3]。由于约束条件不同,累计滑移方案的应力和位移较高空散拼方案大,尤其是Z向位移,在施工中可采取一定措施以减小变形,减少对后续施工的不利影响,如预起拱和增加滑移单元刚度。累计滑移方案提取的最大竖向反力可用于滑移梁的截面设计,高空散拼方案提取的反力可用于临时支撑结构的设计。

4临时结构设计

施工临时结构须满足以下功能要求:正常施工和正常使用时,能承受可能出现的各种作用;正常使用时,可满足施工各项性能要求;在设计规定的偶然事件发生时和发生后,能保持必需的整体稳定性[3]。累计滑移方案的临时结构为宽度10.5m的局部满堂脚手架,作为拼装的操作平台。高空散拼方案的临时结构为16个6m×6m×9.6m的落地式脚手架,顶部放置由角钢焊接而成的小钢架,可以较好地将力传递至脚手架平台,小钢架高约1m,顶部放置1台32t千斤顶,调节网架球标高,也便于同步卸载。见图5。值得注意的是,脚手架的杆件可通过计算来验算强度、稳定性和变形,而架体的整体稳定性多通过构造措施来保证,如扫地杆和斜撑按照规范[4~5]要求布置等。

5结论

网架范文篇5

关键词:钢管网架监理

一、事前监理

网架的制作安装质量主要表现为三方面,即钢材应符合国家标准;几何尺寸应准确;焊缝强度大于母材强度,并且要控制焊接变形。

网架部件在工厂制作,运到施工现场安装,为避免成为乙方施工员或甲方的监工,我们应责成施工方经理承担起自己的职责:

1,应明确:项目经理对该网架工程质量负责。以项目经理为首,建立与健全质量保证体系,采取有效的组织措施和技术措施,制定施工组织设计和各工种操作工艺,实行质量责任制和质量奖罚制度。

2,现场要有三名专职质量检测人员:

A、一人负责材料和零件、构件进场检验。钢材的品种、型号、规格和质量必须符合《网架结构设计与施工规程》JGJ7-91的有关规定。向监理工程师提供钢材出厂合格证、质量保证书和试验报告。

B、一人负责焊缝质量,主要是保证锥头与钢管连接的焊缝强度或封板与钢管连接的焊缝强度大于母材强度。对每根杆件端头焊缝质量进行检验并记入工程资料。

C、一人负责测量放线,包括支座及垫铁规格、位置及标高的正确、支座与柱子或框架梁接触紧贴平稳。还要负责网架的制作和安装质量。

3,开工前,对网架制作安装使用的有关测量、检测仪器,都必须经计量部门检定,特别是制造与安装使用的钢尺必须一致,还要与土建单位钢卷尺进行比长,以求统一。

4,现场的钢管焊接应由四级以上技工操作,焊工上岗前,均须进行培训考试,发放合格证书,无证人员不许上岗。凡上岗的焊工要统一编号,每焊完一条焊缝,在规定位置写上焊工的号码。检验人员应将每条焊缝及焊工姓名一一对应记入工程资料中归档。以便发生质量事故时,追查责任。

二、网架制作的监控

网架制作的质量是关键,只有制作的精度高,才能顺利安装和保证质量。网架由施工方在厂内制作,其制作质量应由符合有关规范,施工方应对产品质量负责,监理人员将会同施工方的专职质量检验人员对进场的零件、构件进行抽样检验。

螺栓球钢管网架由螺栓球节点与钢管连接而成。螺栓球节点则由钢球、螺栓、销子(或螺钉)、套筒和锥头或封板等零件组成。

1,螺栓球

A、要求施工方提交制造螺栓球节点的钢材出厂合格证、试验报告。螺栓球宜采用国家标准《优质碳素结构钢钢号及一般技术条件》GB699-88规定的45号钢。

B、螺栓球严禁有过烧、淬火裂缝及隐患。用10倍放大镜目测。每种规格抽查5%,且不少于5只,一旦发现裂纹,则应逐个检查。

C、用标准螺纹规检查螺栓球的螺纹尺寸。每种规格抽查5%,且不少于5只。

D、成品球必须对最大的螺栓孔进行抗拉强度检验,以螺栓孔的螺纹被剪断时的荷载作为该螺栓球的极限承载力值,检验时螺栓拧入深度为1d(d为螺栓的公称直径)。

检验必须符合JGJ78-91附录一规定的试件承载能力的检验要求。在拉力试验机上检验。检验数量:每项工程中取受力最不利的同规格的螺栓球600只为一批,不足600只仍按一批计,每批取3只为一组随机抽检。

E、螺栓球的允许偏差及检验方法应符合JGJ78-91的表3.1.5的规定。

2,高强度螺栓

A、用于制造高强度螺栓的钢材必须符合设计规定及有关技术条件和标准。要检查出厂质量合格证或试验报告。

B、高强度螺栓应采用国家标准《钢结构用高强度大六角头螺栓》GB1228-91规定的性能等级8.8s或10.9s,并符合国家标准《普通螺栓基本尺寸》GB196-81粗牙普通螺纹的规定。要检查出厂质量合格证及试验报告。

C、高强度螺栓必须逐根进行表面硬度试验,严禁有裂纹或损伤。监理工程师可要求制作及安装单位提供该批高强度螺栓的试验报告,并抽样用硬度计,10倍放大镜进行复检。

D、高强度螺栓的承载力必须符合JGJ78-91附录一规定的抗拉强度检验系数允许值()。检查数量:与螺栓球的检查数量相同。检验方法:取高强度螺栓与螺栓球配合,用拉力试验机进行破坏强度检验。监理工程师应在现场检查产品出厂合格证及试验报告。有怀疑时可抽样复检。

E、高强度螺栓的允许偏差及检验方法应符合JGJ78-91的表3.2.5的规定。

3,封板、锥头、套筒

A、用于制造封板、锥头、套筒的钢材必须符合设计规定及相应的材料技术条件和标准,检验方法同高强度螺栓的A。

B、封板、锥头、套筒外观不得有裂纹、过烧及氧化皮。每种抽查5%,不少于10只。用放大镜观察检查。

C、封板、锥头、套筒的允许偏差及检验方法应符合JGJ78-91的表3.3.3的规定。

4,杆件

A、用于制造钢管的钢材品种、规格、质量必须符合设计要求及相应标准。

焊接用的焊条、焊剂、焊丝和施工用的保护气体,必须符合设计要求和钢结构焊接的专门规定。

检验方法:观察检查和检查出厂合格证、试验报告。

B、各种杆件按网架翻样图下料并用车床加工出30°角焊接坡口。经加工的杆件应及时按翻样图编号。钢管下料长度必须准确,使同类型的杆件具有互换性。其长度允许偏差±1mm,用钢尺检查。每种杆件抽测5%,且不少于5件。

C、钢管杆件与封板或锥头连接,其连接焊缝应与连接的钢管等强度。封板和锥头的坡口部位伸进钢管杆件内应>7mm。焊缝质量标准必须符合《钢结构施工验收规范》GBJ205二级质量标准。每种杆件抽测5%,且不少于5件。用超声波无损检验,每一焊口必须全长检测。

D、钢管杆件与封板或锥头的连接应进行抗拉强度检验,其承载能力检验系数应满足JGJ78-91附录一规定的要求。检查数量:取受力最不利的杆件,以同规格杆件300根为一批,每批取3根为一组随机抽查,不足300根仍按一批计。检验方法:生产厂用拉力试验机检验。现场应检查试验报告及出厂合格证。

E、杆件允许偏差及检验方法

钢管杆件的允许偏差:杆件长度±1mm;杆件轴线不平直度1‰且不大于5mm;封板或锥头与钢管轴线垂直度0.5%r,r---封板或锥头底半径。

检查数量:每种杆件抽测5%,且不少于5件。

5,除锈、涂漆

网架结构所用钢管及球件等均应除锈。除锈后,应经检验人员检查合格方可涂刷底漆。管件出厂前应完成二度底漆,一度面漆,现场安装完成最后一度面漆。

焊缝应在清除焊渣后涂刷防锈漆。

螺栓球节点网架安装后,必须将所有接缝用油腻子填嵌严密,并将多余螺孔封口。严禁漏涂。

油漆、稀释剂、固化剂及防腐、防火涂料的品种、规格质量、涂层厚度必须符合设计要求和相应技术标准。对此,应检查出厂合格证或复验报告。

三、螺栓球节点网架施工

1,网架的施工方案

网架的安装有多种多样。根据工程的施工现场实际,一般宜用高空散装法。

2,施工准备

A、编制网架的施工组织设计。

B、安装前应对螺栓球节点的零部件、所有的杆件,如前所述,进行检查验收,均应有出厂合格证和原材料、焊缝的检验报告。对所有的杆件、球进行试排编号。

C、测放支座轴线和水平控制线,校核支座预埋件位置、标高。

D、搭设满堂脚手架。

3,安装方法

A、支座安装

首先测量混凝土结构的预埋钢板的标高、平整度,平整度偏差不大于2mm,每两块预埋钢板之间的标高偏差不得大于15mm。根据测出的标高和平整度值,选择最高的作为基准,低的用楔形铁垫平,消除预埋钢板的偏差。然后将球支座按设计位置放在预埋钢板上,再将球支座的轴线、标高校正好,随即焊接球支座。为使球支座底部密实,焊时预留两个孔,焊好后再灌入环氧树脂。

B、搭设满堂脚手架

满堂脚手架宜用钢管搭设。脚手架要在组装时支承网架、控制标高和作为操作平台。支架应验算其承载力和稳定性,必要时可进行试压,以确保安全。脚手架上满铺木板作为操作平台,应低于球节点0.7m左右,视安装方便而定。

C、杆件和球节点的安装

高空散装,应先确定好安装顺序,以保证安装的精度,减少积累误差。根据JGJ7-91,在正式施工前应进行试拼及试安装,当确有把握时方可正式施工。

组装宜从中间开始,向两边对称进行。先组装成小立体单元。单元的上弦支点采用套管式活动台模,内管可以升降。内外管有配套销孔,孔距根据需要设计,升降到安装要求的标高后用钢销定位固定。立体单元要有上、下弦支点各8个。

组装顺序:下弦钢球下弦杆上弦钢球斜腹杆上弦杆,然后依上述顺序向两边对称安装。

安装时,先将杆件上的套筒用销钉固定好,把下弦杆对准下弦钢球上螺栓孔,用手拧动螺栓至拧不动为止,再用专用板手拧紧,但不可一次拧紧到位。再将斜腹杆安装到下弦钢球和上弦钢球上,同样,不可将螺栓一次拧死,要留几丝扣,待网架安装完成,并经测量复核后,再将螺栓全部拧死。

D、安装注意事项

①安装时,严禁将网架的杆件和螺栓节点连接件强迫就位,以防止网架结构改变受力状态和内力重分配。

②在螺栓球节点连接零件组装时,应分阶段逐步拧紧,任何一个杆件不允许一次拧紧到位,必须保持螺栓球节点连接部位的均衡受力。

③网架在拼装过程中应随时检查基准轴线、标高及垂直偏差,有问题应及时纠正。

④安装螺栓时,若发现螺栓孔眼不对,不可任意扩孔,要重新加工;若丝扣拧不动或出现死拧,应将螺栓拧开,找出原因进行处理,严防螺栓假拧。

⑤安装完毕,在拧紧螺栓后,应将多余的螺孔封口,并应用油腻子将所有接缝处填嵌严密,补刷防腐漆两道。

⑥在拆除支架过程中,应注意安全,防止个别支撑点集中受力,宜采用分区分阶段按比例下降拆除支撑点。

四、螺栓球钢管网架结构安装质量的监理

JGJ78-91第六章“网架结构安装”规定的保证项目,基本上仍属于网架制作质量问题,因为只有制作的精度高,才能顺利安装和保证质量。

网架的制作与安装都由施工方承担,其质量应由施工方负责,按JGJ78-91的规定检查验收,办理有关验收手续,连同“分项工程质量检验评定表”,及一份全套资料给监理工程师,供审查。监理工程师还应会同现场施工安装单位的检验人员,按各“分项工程质量检验评定表”,逐项抽样检查,检查结果符合有关规定,才认为该批产品合格,准予拼装和安装;不合格,不允许使用。

监理工程师应在审核施工方的施工组织设计时,提出具体要求,一定要掌握“预防为主,防患未然”的原则。

网架安装过程中,监理工程师要督促施工方遵循有关施工规范和操作规程,掌握好质量标准。对施工方确定的轴线控制线和标高控制点进行复核;检查支座处预埋件的标高和位置的正确性;检查脚手架牢固程度。要督促检验人员随时检查基准轴线位置、标高及垂直偏差,发现问题及时纠正。

网架的质量检验标准为:

网架各杆件与螺栓球节点连接时中心线应汇交于球心。

网架纵横向边长L的允许偏差(mm)为±L/2000,且不应大于30mm;

支座中心偏移允许值L/3000,且不应大于30mm;

对周边支承网架相邻支座(距离L)高差为L/400,且不应大于15mm,最高与最低支座高差30mm;

对多点支承网架相邻支座(距离L)高差为L/800,且不应大于30mm;

网架安装及屋面工程完成后应测量网架下弦中央点的挠度值,所测挠度的平均值,不应大于设计值的15%,实测的挠度曲线应存档。

五、网架工程验收文件

网架范文篇6

关键词:建筑工程;网架结构;施工工艺

目前,我国建筑工程业在不断发展,网架结构施工工艺已普遍应用于建筑工程建设中。而大型网架结构较为复杂,造型多变化,工程质量要求高,这给建筑工程带来了不小的挑战。本文将从做好网架结构保护配置,控制好网架结构的应力,注意网架结构的悬吊拼装等三个方面来浅谈建筑工程中的网架结构施工工艺。

一、做好网架结构保护配置

《钢结构设计规范》和《建筑抗震设计规范》这两部关于建筑工程的文献对建筑工程网架结构设计有重要的指导作用,在实施网架结构保护配置工作时,可以参照这两部文献,对于建筑屋盖理应借助网架增设纵向水平支撑和横向水平支撑,一起构成封闭的网架支撑体系。其次,要设计好支撑参数,估算由端部柱间支撑及屋面横向水平支撑负担山墙面的风力。对于刚架柱和斜梁必须采用刚性系杆来保证其侧向稳定,不宜依靠隅撑保证侧向稳定。网架的檩条不宜兼作系杆,系杆必须用型钢另外设置;网架支撑不宜采用圆钢,宜采用型钢;网架柱顶侧向位移限值宜控制在h/100;网架斜梁及柱子腹板的高厚比宜控制在小于120。另外,通过一些实际的项目计算分析得出,当地震烈度为7度(0.15g)及以上时,网架的跨高比为1.5~3.0时,地震作用对门式刚架设计起控制作用。同时设计人员应注意纵向地震对柱间支撑的作用,此时柱间支撑不建议继续使用圆钢,应采用角钢或方刚截面为宜。

二、控制好网架结构的应力

控制网架结构的应力,首先要明确建筑网架属于焊接球网架或者螺旋球网架,图一就是焊接球网架结构,图二是螺栓球网架结构。对于焊接球网架,理应充分发挥它的优势,如强度高、硬度好、结构紧密,这样有助于控制焊接球网架结构的应力。对于螺栓球网架,必须全力解决其抗压能力和抗剪能力较弱的这一问题,用高强度螺栓连接网架之间的节点,优化螺栓球网架的提升点及其杆件。

三、注意网架结构的悬吊拼装

实施网架结构的悬吊拼装,必须做好五步工作。在施工前,施工管理人员应细化提升网架结构的每一步过程,分析不同网架结构的具体状况,测算网架结构的提升设备,像跑绳、缆风绳、吊索绳、拔杆、地锚和受力杆件等。一般情况下,建筑工程在东、西方向所布置的拔杆共计28根,而且要坚持拔杆布置的三大原则,即保持拔杆的均匀受力、不能妨碍建筑工程网架的拼装与提升、确保拔杆的牢固与可靠。第二步,布置好拔杆以后,接着要在地面上拼装网架,等网架布满以后,就开始提升网架,当提升高度达到标准以后,开始实施网架外扩拼装,完毕后开始实施空中网架就位,设计好网架梁柱,完善网架整体结构。需要注意的是要将空中网架结构的标高控制在200mm,锁好提升跑绳和钢丝绳,避免出现网架下滑现象。第三步,缓慢放松拔杆上面一侧的缆风绳,与此同时,要缓慢拉紧另一侧的钢丝绳,将网架向北边移动600mm。然后,将网架下落到200mm的位置,与支座进行安装固定。第四步,控制网架的提升过程,适当进行微调。在提升网架的过程中,要注意保持网架结构的各个吊点能够同时提升,在网架结构距离地面1000mm时,施工人员理应认真检查各吊点之间的受力状况和各锚点的固定程度,保持其安全可靠性。对于网架结构相邻的提升点,施工人员应该将它们的升差值控制在1/400以内,距离在100mm,并对其进行适当地微调。第五步,做好各项同步工作。在整个网架结构施工过程中,要做好五个同步工作,即保持滑轮数和滑轮组钢丝绳缠绕方法的一致性与同步性;保持所有起重钢丝绳直径的一致性;保持钢丝绳长度与松紧度的相同性;保持检验数据的统一性;同步检测提升过程中的关键杆件与拔杆。

综上所述,网架结构施工工艺在现代建筑工程建设中发挥着重要作用,优化网架结构施工工艺,必须重视参照《钢结构设计规范》和《建筑抗震设计规范》做好网架结构保护配置;全面控制网架结构的应力,发挥焊接球网架在强度、硬度与结构方面的优势,用高强度螺栓连接网架之间的节点,优化螺栓球网架的提升点及其杆件;提升网架结构的悬吊拼装质量,细化提升网架结构的每一部过程,分析不同网架结构的具体状况,测算网架结构的提升设备,做好地面网架拼装,避免出现网架下滑现象,保持网架与支座的安装固定,控制网架的提升过程,适当进行微调。

作者:吴松 单位:中国建筑第四工程局有限公司珠海分公司

参考文献:

[1]郭建营,完海鹰.网架结构新型空心螺栓球节点的构造研究及施工工艺分析[J].合肥工业大学学报,2013(05)

[2]王宏宇.基于工程实例浅谈高层建筑短肢剪力墙结构施工工艺[J].江西建材,2016(11)

网架范文篇7

关键词:网架结构;分层分区;分区转供

0引言

城市电网网架规划与建设成为电力研究重点话题之一,城市电网运行规划中,应统一安全稳定标准,正常方式下满足N-1方式检验,同时降低短路电流水平,保障用电稳定性。要求分区间具有一定的转供能力。文章以某城市电网网架设计为例分析网架结构分层分区方式。

1电网层次性网架结构

该城市供电分区为五类,其中B类面积52.26m2,F类面积最大为5437m2,D类和E类相当,约在1900m2。在控制短路电流中,220kV母线分裂运行是最为有效的方式。随着城市不断扩展,550kV短路电流将会进一步提高,尤其是特高压电网的设计,短路水平进一步提高。主网架的设计应本着安全、成本最低原则,同时考虑开环运行,次网架结构设计中需要节省成本,稳定平衡,在满足合格要求基础上,采用最低投资,不同分区结合线路载流值来选择线路型号。主变不宜并列运行,有两种设计方案。方案一:变电站母线分裂运行,通过网架实现I段与II段母线供区联合运行,联络通道配置3个双回线路。这种方案能够将短路电流降低9kA。方案二:母线分裂运行,并且220kV网络能够与部分供区联合运行。联络通道配置3个双回线路,同时配置1000MVA主变。这种方案能够经短路电流降低8kA。方案一在设置中采用的是单独分区方式,两段母线分裂运行,布置局部枢纽变,提高母线供电可靠性。方案二则是变电站两个分区,其中一个变电站母线分裂运行,与另一个变电站分裂运行母线分别合环,中间设置枢纽变电站,这种方案不仅能够保证220kV供电可靠性,同时具有不同的550kV变电站,可靠性更高。方案二在实施中将会出现电磁环网问题,为避免影响到电网的运行,要求对外的220kV联络线在4回以上,设备检修时不需要调整接线方式。方案一分区结构在一定条件下能够相互转换,能够满足不同阶段电网需求,在具体实施中应优先考虑这种接线方式。

分区550kV变电应保证在3台以上,分层分区运行后,各个分区的短路电流相对稳定,电流增长是由于电力系统等值阻抗引起。应确保各个分区与主网的联络线数量。无论采用何种接线方式,都要求联络线数量在3条以上。在设置中,要求出现N-1故障后,各个分区剩余主变负荷能力大于最大受进电力需求。供电应力应能够满足最大高峰负荷下的要求。在确定各个分区主变容量时,根据分区的负荷水平、特点和增长速度来确定容量容载比。

2分区转供与供电可靠性

电网结构应保证各个分区时间有4条备用联络线,只有数量达到4条以上才能够满足1000MVA的供电能力。如果条件不足,线路可以采用较粗的导线提高输送能力。分层分区设计中应结合220kV统一规划网点建设,不同电压等级的分层规划保持统一,加强变电站之间的备用联络线建设,备用联络线两侧建设中应安装避雷针,时刻处于充电状态。550kV分区不建立110kV备用联络线。结合规划和技术改造,逐步将现有的备用联线路退出运行,避免元件检测时增加负荷。

3无功电压配置

为保证分区电压稳定,需要增加系统无功补偿,还需要考虑装设无功补偿装置的问题,每个分区都需要设置足够的低频减载装置,当分区内电压支撑能力不足情况下,如果同时出现过激磁保护将会过早调机,引起电网断电。因此需要设定合理的机组过励限制,并设定极限值,分区方面也需要作出相应的限制。国家电网公司对电压合格率有明确的规定,虽然没有将电压合格率加入到业绩考核中,但是仍然需要做好对策。在规划设计中,需要高度重视无功配置情况,保证低估运行时分层无功平衡,为电网电压控制提供控制手段。尤其是在配置感性无功补偿设备中,需要实现550kV主变有载调压。对于调节设备以及无功电压补偿设备而言,在建设中应选择高质量产品,及时修复发生损坏的设备,提高设备可用率。城市主网与部分水电厂联系不紧密,在运行时,可以考虑采用无功调节来维持电压的稳定。水电机组退出后,将会出现大的电压波动,尤其是突然退出情况下。因此水电机组在不发电时可以采用调相方式来维持电压的稳定。

4结语

网架结构分层分区规划能够提高电网运行质量,节省运行成本,在规划与改造中应高度重视成本控制,结合当地地理条件,采取相应的解决方案,控制电损。

参考文献:

[1]柳小军.地区电网网架结构分析及分层分区方式探究[J].通信世界,2017(2):176-177.

网架范文篇8

某建筑顶层网架,主体结构采用混凝土柱支撑网架,屋盖采用螺栓球节点正放四角锥网架,共设15根钢柱,通过工字梁将钢柱连成3个独立的圆。每个圆中有4根钢柱通过杆件连接到屋盖下弦节点。建筑面积355m2,该楼大约于2010年左右建造,设防烈度7度,场地类别II级。为确定建筑的结构安全性状况,需要进行建筑物结构的安全性进行检测鉴定。

2现场检测项目及结果

2.1网架布置检测。(1)结构布置。利用激光测距仪对网架结构的平面尺寸进行测量,测量得到:该网架体系为多点支承螺栓球节点正放四角锥网架,该网架采用下弦支承方式,网架尺寸为16.0m×22.2m,网格尺寸为2.0m×2.125m,矢高1.500m,与设计尺寸基本吻合。网架全景(见图1)。(2)网架杆件尺寸。根据工程实际情况,抽取不同规格的杆件,利用超声测厚仪对直径和壁厚进行测量,经检测可知,杆件直径及壁厚的偏差在允许范围之内,检测位置及结果如表1所示。2.2网架连接质量检查。(1)支座连接检测。该屋架支座采用4×M24螺栓与底板连接,中间有一块过渡板,经检测以后发现,该网架采用平板压力支座节点,支座竖向支撑板中心线与竖向反力作用线一致,并与支座节点连接的杆件汇交于节点中心;支座竖向支撑板厚度、支座节点底板厚度均满足规范构造要求;支座节点底板与混凝土柱有效连接。支座构造满足规范要求。支座连接情况现场检测(见图2)。(2)节点连接检测。现场检测发现,节点的连接存在以下几方面问题:①个别节点处直接将套筒和螺栓球焊接连接,改变了该处杆件的受力性质,一方面易引起结构内力重分布,另一方面该节点图2支座连接情况表1网架杆件检测结果表处易发生脆性破坏;②个别节点处由于螺栓球上连接杆件太多,杆件间发生冲突,所以施工中采取了变锥头的处理措施,不符合现行规范要求,应予以更换。(3)杆件检测。现场对网架杆件的变形、防腐涂层厚进行检测。通过目测对全部杆件外观检查,并随机抽取10根杆件进行平直度检测,主要采用拉线方式,经检测杆件轴线平直度均满足规范<L/1000且≯5mm的要求。结果表明该网架各杆件未见明显可见变形。此外,检测人员对网架杆件防腐涂层厚度进行了检测,本次共抽检70根杆件的防腐涂层厚度,检测结果表明该网架所检测杆件防腐涂层厚度满足规范要求。(4)焊缝检测结果。现场抽取了锥头与钢管对接焊缝32件进行超声波探检测,检测结果得到,工厂加工的锥头与钢管对接焊缝符合二级焊缝质量要求,现场施焊的钢管对接焊缝均符合二级焊缝质量要求。(5)钢结构围护系统检查。检测人员现场通过目测对对该网架围护系统进行了检测,结果表明该网架通过在上弦节点与十层楼板底部压型钢板连接,压型钢板围护情况良好,围护系统传力途径合理,围护构造措施满足规范要求。

3安全性评价及意见

通过对屋面网架结构以上几个项目的检测,按照《民用建筑可靠性鉴定标准》GB50292-2015规定,对构件连接质量、变形、构造、承载能力等几个子单元项进行评定:①支座连接及结构变形检查结果表明,所抽检构件评定为as级;②网架防腐涂层厚度及构件损伤检测结果表明,所抽检构件防腐涂层厚度满足规范要求,面漆及底漆完好,所抽检构件评定为bs级;③钢结构构件长细比计算结果表明,钢结构受拉构件满足网架支座附近处拉杆长细比不大于300,一般受拉构件长细比不大于400的要求。该网架受拉杆件长细比的结果评定为bs级;④该网架围护系统传力途径合理,围护构造措施满足规范要求。该网架部分框架柱不能满足承载力要求。在地震荷载组合作用下框架柱轴压比尚未超出规范限值。建筑物抽检框架梁均满足承载力要求。未发现该建筑物因地基基础不均匀沉降引起的裂缝或变形,建筑物围护结构构件使用状况基本良好,目前未见异常。对该建筑物不满足承载力要求的构件和不满足抗震构造措施中的有关项目采取相应加固措施。

4结束语

综上所述,文章通过对某建筑网架结构安全性检测鉴定,可以认识到有些构件出现耐久性的损伤问题。这些损伤影响了建筑的耐久性及安全性。因此,建筑物的结构安全性检测鉴定应针对检测项目的不同采用多种方法,以便更准确的进行建筑物结构安全性鉴定评估,为后续的修补处理提供了技术依据。

作者:李涛 单位:珠海市建设工程质量监督检测站

参考文献:

网架范文篇9

关键词:大跨度空间结构形式特点

1网架结构

由多根杆件按照某种规律的几何图形通过节点连接起来的空间结构称之为网格结构,其中双层或多层平板形网格结构称为网架结构或网架。它通常是采用钢管或型钢材料制作而成。

1.1网架结构的形式

(1)平面桁架系组成的网架结构。主要有:两向正交正放网架、两向斜交斜放网架、两向正交斜放网架、三向网架等型式。

(2)四角锥体组成的网架结构。主要有:正放四角锥网架、斜放四角锥网架、正放抽空四角锥网架、棋盘形四角锥网架、星型四角锥网架、单向折线型网架等型式。

(3)三角锥组成的网架结构。主要有:三角锥网架、抽空三角锥网架(分Ⅰ型和Ⅱ型)、蜂窝形三角锥网架等型式。

(4)六角锥体组成的网架结构。主要形式有:正六角锥网架。

1.2网架结构的主要特点

空间工作,传力途径简捷;重量轻、刚度大、抗震性能好;施工安装简便;网架杆件和节点便于定型化、商品化、可在工厂中成批生产,有利于提高生产效率;网架的平面布置灵活,屋盖平整,有利于吊顶、安装管道和设备;网架的建筑造型轻巧、美观、大方,便于建筑处理和装饰。

2网壳结构

曲面形网格结构称为网壳结构,有单层网壳和双层网壳之分。网壳的用材主要有钢网壳、木网壳、钢筋混凝土网壳等。

2.1网壳结构的形式

主要有球面网壳、双曲面网壳、圆柱面网壳、双曲抛物面网壳等。

2.2网壳结构主要特点

兼有杆系结构和薄壳结构的主要特性,杆件比较单一,受力比较合理;结构的刚度大、跨越能力大;可以用小型构件组装成大型空间,小型构件和连接节点可以在工厂预制;安装简便,不需大型机具设备,综合经济指标较好;造型丰富多彩,不论是建筑平面还是空间曲面外形,都可根据创作要求任意选取。

3膜结构

薄膜结构也称为织物结构,是20世纪中叶发展起来的一种新型大跨度空间结构形式。它以性能优良的柔软织物为材料,由膜内空气压力支承膜面,或利用柔性钢索或刚性支承结构使膜产生一定的预张力,从而形成具有一定刚度、能够覆盖大空间的结构体系。

3.1膜结构的主要形式

主要有空气支承膜结构;张拉式膜结构;骨架支承膜结构等形式。

3.2膜结构主要特点

自重轻、跨度大;建筑造型自由丰富;施工方便;具有良好的经济性和较高的安全性;透光性和自结性好;耐久性较差。

4悬索结构

悬索结构是以能受拉的索作为基本承重构件,并将索按照一定规律布置所构成的一类结构体系,悬索屋盖结构通常由悬索系统,屋面系统和支撑系统三部分构成。用于悬索结构的钢索大多采用由高强钢丝组成的平行钢丝束,钢绞线或钢缆绳等,也可采用圆钢、型钢、带钢或钢板等材料。

4.1悬索结构形式

悬索结构按索的布置方向和层数分为:单向单层悬索结构;辐射式单层悬索结构;双向单层悬索结构;单向双层预应力悬索结构;辐射式预应力悬索结构;双向双层预应力悬索结构;预应力索网结构等。

4.2悬索结构的特点

悬索结构的受力特点是仅通过索的轴向拉伸来抵抗外荷载的作用,结构中不出现弯距和剪力效应,可充分利用钢材的强度;悬索结构形式多样,布置灵活,并能适应多种建筑平面;由于钢索的自重很小,屋盖结构较轻,安装不需要大型起重设备,但悬索结构的分析设计理论与常规结构相比,比较复杂,限制了它的广泛应用。

5薄壳结构

建筑工程中的壳体结构多属薄壳结构(学术上把满足t/R≤1/20的壳体定义为薄壳)。

5.1薄壳结构的形式

薄壳结构按曲面形成可分为旋转壳与移动壳;按建造材料分为钢筋混凝土薄壳、砖薄壳、钢薄壳和复合材料薄壳等。

5.2薄壳结构的特点

壳体结构具有十分良好的承载性能,能以很小的厚度承受相当大的荷载。壳体结构的强度和刚度主要是利用了其几何形状的合理性,以材料直接受压来代替弯曲内力,从而充分发挥材料的潜力。因此壳体结构是一种强度高、刚度大、材料省的即经济又合理的结构形式。

除以上几种空间结构外,尚有组合网架结构、预应力网格结构、管桁结构、张弦梁结构、点连接玻璃幕墙支承结构、索穹顶结构等几种常用空间结构,都有自身的特点和实用范围。比如点连接式玻璃幕墙支承结构能利用玻璃的透明特性追求建筑物内外空间的沟通和融合,人们可以透过玻璃清楚地看到支承玻璃面板的整个结构系统,使这种结构系统不仅起到支承作用,而且具有很强的结构表现功能;索穹顶结构则完全体现了fuller关于“压杆的孤岛存在于拉杆的海洋中”的思想,是由连续的拉索和不连续的压杆组成的一各受力合理、结构效率极高的结构体系。

网架范文篇10

网架结构形式和技术特点是作为技术人员们最根本的规律和将若干个杆相连接而成,从而逐渐形成了一种网格结构形式,其中有些技术人员会将这些网络结构相连接起来从而组成多层的结构形式,从而被我们称之为网架结构。其具体的施工材料都是由简单的钢管或是钢材质而组成。

1.1网架结构的具体形式特点

网架结构的具体形式特点可以分成以下四种:(1)平面框架结构中主要是包括竖向正交放网架结构、双向倾斜放网架、正面斜放网架结构等。(2)四角椎体形状的网架结构,其中主要都会包括四角椎体当中呈现的网架结构和斜放椎体结构等。(3)三角椎体中的网架结构,主要是包括抽空三角椎体中存在的网架结构、蜂窝类型的四角椎体网架结构。(4)正六角锥体中存在着网架结构。

1.2网架结构形式中主要的特点

在我国大跨度的建筑结构当中,网架结构是目前在施工当中最为普遍的一种结构形式,它自身有着自重较轻、抗震性能比较好、传送途径比较便捷等一些优点。在其他施工当中,网架结构存在着施工便捷又有着极高的固定性能优势,并且还有效地加强了施工的整体效率,做到外表美观的作用。另外,比较容易将网架结构固定,还能够将其设备进行安装铺垫,提高了其施工的整体质量效果,最重要的一点是减少了施工时开销成本。

2网壳结构形式技术的特点

在我国的大跨度建筑结构形式技术当中,施工人员通常都会采取钢筋混凝土、木材、钢管等作为基本材料进行网壳结构形式的施工标准。

2.1网壳结构形式技术

在实施的具体施工当中,网壳结构形式技术可以分成球面网壳结构形式和双弯曲面网壳结构形式以及圆柱性面网壳结构形式等多种多样化的比较复杂的结构形式。

2.2网壳结构形式中主要的特点

针对网壳结构形式进行设计的过程当中,其他组成材料要对照好轻重、相对于其他的整体结构形式来讲,不仅要确保在质量的基础之上,还要对网壳结构形式的衡面的尺寸进行详细的分析,由于壳体的整体结构形式的外观具有科学性,因此它不仅能够比较合理化的分配内部中的结构作用,还能够将其有效地确保安全稳定性,在实际的施工现场当中,该结构虽然整体的厚度比较小,但是其整个覆盖率空间是比较充裕的。由于壳体的改观结构形式具备着科学合理性的特点,因此其刚度和韧度也是非常强大的,改结构在实际的操作中能够大量的节省施工中所需要的材料,并且在整个施工的过程当中,由于自身的厚度比较小、承载压力也比较小,因此,更加具备这经济适用的标志,可以提供更多的建筑结构空间。薄壳结构本身在实际应用中表现突出的特点就有很多,在实际的施工中也一直都有被借鉴。首先是薄壳结构可以凭借着厚度小和承担比较大的负荷,在这方面上就发挥了比较强大的通以及重要性,只能够在工程当中比较合理的利用这个特点为实际的施工中带来了安全和稳定性以及经济节约的合理利用效果。这个特点主要是来源于薄壳结构形式可以通过几何的形式来增加材料的抗压性以及耐用性,是我国现代社会所提倡的环保建筑中不可或缺的结构形式设计。

3膜结构的形式设计的特点

膜结构形式是我国上个世界初所研究出来的一种新型的空间结构形式,该结构的制作主要是采取柔软的材料作为主要,在建筑结构设计实际施工当中,该膜结构形式是一种刚度和厚度以及整体的覆盖面积都是比较大的体系结构。(1)膜结构形似技术主要是根基膜结构的支撑方式,可以将支撑方式将其分成为以下几种的结构形式:①充气膜结构形式技术,这一结构形式主要是应用在建筑工程中的内部灌注到一定的空气,由于建筑的层面自身的弯曲度相对来讲就比较小,跨度时会比较大,相关的技术人员可以根据建筑物四周的四角线来观察并设置相应的位置钢索进行施加到一定性的压力。这一种结构形式技术应用在临时的建筑施工当中会比较合适。②悬挂膜结构形式技术,针对建筑结构形式进行实际的施工中,通常设计者都会采取用枝杆将钢索以及膜材料结构悬挂起来,将其钢索进行加固紧绷的状态,从而增加建筑屋顶的厚度。③骨架支撑力膜结构形式技术,这是以一种骨架作为替换充气膜结构形式中的空气为支撑结构形式,骨架可以按照建筑中实际的需求进行选择应用结构形式,然后在骨架上设置膜材并且经过加固紧绷,比较适用于建筑物为平面或是方形、矩形以及圆形一系列的建筑标志。④复合型的膜结构形式技术,这是膜结构形式中一种比较新型的结构技术体系,由于钢索和膜材料的少量受到枝杆的压力作用,从而形成圆形平面的形式结构。(2)膜结构形式技术中主要特点。其膜结构形式技术中主要的特点为,应用重量比较轻、跨度比较大,建筑物中的造型比较自由美观、施工中比较便捷、具备良好的经济适用和较高的安全可靠的性能、透视性和清洁性比较好和耐久性比较久等特点。

4悬索结构形式技术的特点

悬索结构形式技术的主要由能够受拉的索而形成的,相关的技术人员需要根据国家的规定制定将所有按照规律的形式进行装置,从而使其形成一个建筑整体结构的体系。悬索建筑屋盖的整体结构形式的组成就是由悬索系统中屋面以及支撑体系的三个部分组成。其中悬索系统中的应用结构材料通常都是采取高强度的钢丝,将其捆扎成一个钢丝团,这样一来就可以有效地把建筑中的强度和稳定性都提高,技术人员也可以采取圆钢等材料进行实施。

4.1悬索结构形式技术

悬索结构形似是按照按索的布置形似进行分层数,单向单层悬索结构、辐射形式单层数结构、双向单层悬索结构形式、单向双层预应力悬挂结构形式、辐射式单向预应力悬索结构形式、双向双层预应力悬索结构形式等。

4.2悬索结构形式技术主要的特点

在悬索结构形式技术中,能够受到拉力的索通过轴向伸拉才可以有效地抵抗外部来的压力影响,这样才可以有效的避免悬索结构形式的发生比较大的弯曲以及剪力效果,此时要将其在钢材内部充分的应用在其中,以确保可以提高建筑整体结构形式的厚度。在建筑结构形式技术当中,悬索结构形式具备这多样化的特点,并且覆盖率比较灵活,适用于多种的建筑结构环境,另外,由于钢索具备着重量较轻的特点,在建筑工程施工当中可以不利用大型的设备,但是需要主要的是,这种结构的设计科学理论是要比以往的设计结构理论要复杂的多,在实际的施工中需要注意的事项是比较多。

5总结