作者：郑晓敏
1 工程概况
广州宏城广场综合体天幕采用单层网壳结构，主要由竖向支承与单层网壳2部分组成。竖向支承由树形柱、多脚支承、落地桁架3部分组成，竖向支承与网壳通过销轴连接，与下部基础采用铸钢球铰支座连接牢靠。
钢结构天幕共由5块单层网壳构成，局部区域网壳有重叠，重叠区域高差约800mm，在高差范围内通过设置斜腹杆做成类似平面桁架的形式进行上下层网壳连接。网壳构成如图1所示，重叠区域连接构造如图2所示。
单层网壳由若干个菱形网格构成，网格尺寸约2m x2m，天幕中间区域网格内角在75。左右，各网格形状基本一致，偏差较小。边缘区域收边导致杆件间夹角离散性较大，在150~ 1500。网壳杆件采用圆管截面，圆管外径统一为194mm，壁厚分6，12，25mm 3种规格，其中网壳之间连接腹杆采用ɸ89 x8圆管，圆管材质均为Q345B。圆管之间通过相贯节点部分熔透焊缝连接。
2 圆管相贯节点焊缝质量要求
一般圆管相贯焊缝应沿全周连续焊接并平滑过渡。支管壁厚≤6mm时可采用全周角焊缝。支管壁厚>6mm的相贯节点焊缝，相贯线焊缝根据主支管夹角ɸ和局部两面角沙（圆管外壁间的夹角）的范围分为全熔透区域、部分熔透区域和角焊缝区域，如表1所示。局部两面角ψ<600时，焊缝计算厚度应考虑一定折减，折减值如表2所示。相贯节点分区及主支管夹角中和局部两面角ψ如图3，4所示。其中，tmin为较薄杆件壁厚，WP为工作点。
3 圆管相贯线节点全熔透区域焊缝质量检测
3.1相贯节点全熔透焊缝区域界定及圆管相贯组合
一般相贯节点焊缝承受的内力主要集中在趾部和侧部区域，该区域的焊缝质量在很大程度上决定了节点焊缝的承载力，且趾部与侧部区域一般要求达到全熔透焊缝的水平。为保证该区域焊缝质量可靠，需对相贯线焊缝全熔透区域进行超声波探伤。
圆管之间相贯线为一条马鞍形空间曲线，主支管的局部两面角随曲线位置的变化而变化，相贯线各区域焊缝要求跟局部两面角有关。按照本工程要求，局部两面角ψ≥75 0时，工作点位于支管壁内侧，且焊缝折减值为0，应按照全熔透焊缝进行考虑；600≤ψ<750时，工作点位于支管壁厚范围内，且焊缝折减值为0，该处焊缝应按部分熔透加角焊缝的组合焊缝形式考虑；ψ< 600时，工作点位于支管壁外侧，并对焊缝计算高度进行一定的折减，该区域按角焊缝形式进行考虑。故相贯线全熔透长度统计时，按ψ≥75。区域相贯线长度取值。
本工程共采用4种规格圆管截面，圆管之间相贯存在如表3所示9种组合。由于相贯线长度与主管壁厚无关，故上述组合可以归并成ɸ194×6/ɸ194×t，ɸ194×12／ɸ194×t，ɸ194×25／ɸ194×f，ɸ89×8／ɸ194×t4种组合形式。
3.2 相贯节点全熔透区域焊缝长度计算
按图5所示建立坐标系，相贯线方程为：
根据相贯线方程及局部两面角公式，已知两面角ψ，根据圆管中心线夹角θ，即可求得圆管相贯在各夹角状态下全熔透与部分熔透焊缝交汇点处坐标x，y，z。
本工程为空间曲面单层网壳结构，圆管之间夹角种类众多，夹角统计时考虑100~900范围，以50为1个阶梯，共分17级。在绘图软件上放样得到各夹角状态下的相贯线，根据前述计算得到的坐标确定相贯线焊缝全熔透区域范围，进而测得相贯线全熔透焊缝( CP)长度，编制焊缝无损检测图（NDT图）。图6所示为ɸ194×6与~194×t圆管相贯CP长度曲线，其中横向轴线（x轴）表示两圆管之间夹角；括号内数值表示与圆管之间平面角相对应的相贯线长度；纵向轴线（y轴）表示圆管相贯焊缝全熔透( CP)长度理论统计值。
3.3 相贯节点全熔透区域焊缝质量检测
根据无损检测图可以表示某一相贯节点的焊缝形式、全熔透区域的焊缝长度（见表4，图7）。
现场实施时，根据焊缝无损检测图要求，利用细线等工具在圆管上放样得到全熔透区域的临界点并做好标记，对该区域范围内的焊缝进行100 %超声波探伤，从而根据探伤结果判断焊缝质量是否满足要求。
4结语
相贯节点焊缝受主支管夹角及节点区域局部两面角影响，相贯线焊缝一般由全熔透区域、部分熔透与角焊缝组合区域、角焊缝区域3部分组成。趾部区域全熔透焊缝质量的好坏对节点焊缝承载力影响较大。结合工程实际，通过局部两面角（ψ）确定相贯线焊缝定量（绘制NDT图）检测要求。在相贯焊缝质量检测时，利用NDT图标记全熔透和部分熔透区域的临界点作为焊缝检测的依据。该方法从规范的相贯焊缝质量定性检测转化为现场可操作的定量检测，为其他类似圆管相贯焊缝质量的检测提供很好的借鉴作用。
5[摘要]以广州宏城广场空间网格结构相贯焊缝定量检测为背景，通过计算确定全熔透区域的范围，绘制无损检测( NDT)图，利用超声波探伤技术对焊缝进行定量检测，检测结果表明采用该方法的焊缝质量满足规范要求。
