一种加固后的网架结构及网架结构加固的施工方法技术

本发明专利技术属于钢结构领域，具体涉及一种加固后的网架结构及网架结构加固的施工方法，在负荷状态下，在网架结构下部增加一套预应力体系，包括预应力拉索、拉索锚固节点、撑杆、索夹、撑杆与网架连接节点，将网架结构就地改造为张弦网架结构。本发明专利技术对现有网架结构加固方法进行改进，可保证加固后网架结构整体刚度及承载力得到大幅提高，且加固效果美观，加固施工难度小、安全性高，可避免大范围的杆件截面增大和杆件替换施工，大量减少现场焊接作业，避免对下部楼层结构的安全性造成影响；且加固费用合理。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于钢结构领域，具体设及一种加固后的网架结构及网架结构加固的施工 方法。
技术介绍
空间网架结构由于其轻盈美观、整体性强、空间刚度大、工厂化程度高、建设时间 短等优点，被广泛应用于机场、候车厅、体育场馆、展览馆、影剧院等重要场所。网架结构建 成使用后，由于使用功能改变、荷载增加、结构受损等原因造成结构承载能力无法满足使用 需求，需采取措施保证结构的安全。如果拆除重建，需要消耗大量的资源和时间，造成浪费， 而对原网架结构进行加固，则可W在满足结构安全的前提下，改善和提高原结构的使用功 能和价值，节约成本，减少投资。目前，对网架结构进行加固的方法主要有几下几种： 1、杆件替换法:用截面适宜的杆件替换需要加固的杆件。 2、增大截面法:在需要加固的杆件上包焊钢管或贴焊型钢，如角钢、槽钢等，增大 杆件的截面面积，提高杆件的承载能力，进而提高网架结构的承载能力。 3、增加网片法:在网架结构下部增加一层网片，W提高网架结构的整体刚度及承 载能力。 上述网架结构的加固方法存在W下缺陷：1)施工不便:为保证加固施工过程网架 结构的安全、保证新替换的杆件与原结构形成整体，加固施工前需对网架结构实施反顶卸 载，在实际工程中施工操作难度较大，施工过程影响下部楼层结构安全;2)美观性不足:在 网架结构中大量包焊钢管或贴焊型钢，在没有吊顶的工程中，严重影响结构观感;3)加固效 果有限:在需要加固的杆件上包焊钢管或贴焊型钢，加固效果缺乏实验研究;仅增大杆件截 面面积，对结构整体刚度贡献有限；局部杆件截面增大的同时造成结构局部刚度突变，内力 重分配后，实际加固效果大打折扣;4)在负荷状态下的网架结构中大量进行包焊钢管或贴 焊型钢等焊接作业，施工风险较大;5)经济性较差:大面积替换杆件或在网架结构下部增加 一层网片，直接投入大，施工费用高，经济性差。针对上述现状，本专利技术人设计了一种加固后的网架结构及网架结构加固的施工方 法，本案因此而产生。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供，保证 加固后网架结构承载力和刚度能够有效提高，有效降低加固施工难度、提升施工安全，且加 固效果美观，加固费用合理。 为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是： 一种加固后的网架结构，包括网架结构部分、预应力结构部分和若干混凝±柱，所述网 架结构部分通过若干混凝上柱支撑，所述预应力结构部分位于网架结构部分下方，并且预 应力结构部分的两端固定于网架结构下部支座上;所述预应力结构部分包括相互平行设置 的若干根预应力拉索和起到连接支撑预应力拉索与网架结构部分的若干撑杆，所述撑杆与 混凝±柱平行设置。 进一步，所述撑杆的一端通过索夹与预应力拉索连接，撑杆的另一端通过网架连 接点与网架结构部分连接，所述预应力拉索两端通过拉索错固节点与网架结构下部支座连 接。 进一步，所述索夹包括上夹块和下夹块，上夹块和下夹块通过沉头螺栓连接拉紧， 所述上夹块上端面焊接有一衬管，该衬管与撑杆固定连接。 进一步，所述网架连接点包括撑杆顶部的锥头和螺栓球，锥头和螺栓球通过一螺 栓连接固定。进一步，所述拉索错固节点包括固定于混凝±柱上的支座，支座外侧贴焊有一连 接耳板，耳板上通过销轴固定连接有一错具。 -种网架结构加固的施工方法，包括如下步骤： 第一步:加固构件深化设计，编制加固施工方案，加固构件采购及加工，撑杆与锥头、索 夹上夹块在工厂预先焊接完成； 第二步:加固构件进场，进行加固施工前准备，施工机具准备、场地清理、铺设楼面成品 保护措施； 第=步:按加固方案要求，释放网架结构支座水平约束； 第四步:在第五轴楼面搭设移动式操作平台，利用链倒安装第五轴撑杆，将撑杆顶部高 强螺栓梓入螺栓球工艺孔约2/3设计深度； 第五步:利用卷扬机牵引放索，将第五轴拉索展开至操作平台，利用倒链安装第五轴拉 索，按拉索标定位置逐个紧固索夹，直至第五轴拉索安装到位； 第六步:操作平台移位，重复W上=到五步骤逐轴安装第六轴~第九轴加固构件； 第屯步:按张拉方案规定的顺序将所有拉索张拉至设计索力，梓紧所有撑杆顶部高强 螺栓，并采用销钉固定； 第八步:按加固方案要求，对个别加固后承载力不足的杆件及套筒进行加固，并固定网 架结构支座水平约束，加固施工完成。采用上述方案后，本专利技术具有诸多有益效果： 1、 加固后结构整体刚度及承载力得到大幅提高：在网架结构下部增加一套预应力体 系，通过张拉拉索，沿撑杆对网架结构实施向上的作用力，利用拉索在结构内形成的自平衡 作用，为网架结构提供多点弹性支撑，从而大幅降低网架结构的整体应力水平;提高网架结 构竖向刚度，达到加固网架结构的目的； 2、 加固效果美观:刚性网架与柔性拉索的结合，符合建筑结构发展潮流，带来极具科技 感的视觉冲击； 3、 加固施工难度小、安全性高:可在网架结构负荷状态下进行施工，可避免大范围的杆 件截面增大和杆件替换施工，可避免加固前对网架结构实施反顶卸载，大量减少现场焊接 作业，避免对下部楼层结构的安全性造成影响； 4、 加固费用合理。【附图说明】图1为本专利技术结构示意图； 图2为本专利技术预应力结构部分的结构示意图； 图3为本专利技术的索夹结构示意图； 图4为本专利技术的网架连接点结构示意图； 图5为本专利技术的拉索错固节点结构示意图； 图6为本专利技术压杆加固示意图； 图7为本专利技术螺栓套筒加固示意图。【具体实施方式】结合附图，对本专利技术较佳实例做进一步详细说明。网架结构为双坡折板螺栓球网架结构体系，网架厚度为2.85m，跨度为46.43~ 50.67m，杆件采用Q235B直缝管，杆件截面为60X3.5~159X10，结构两相邻边最大高差 7.21m，网架结构通过下部的25根混凝±柱3支撑。项目所在地发生地震后，结构整体未出现 明显的破坏特征，但网架结构1多处橡胶支座的螺栓被剪断，支座向外侧发生大小不等的位 移，结构晓度大幅度增加，最大晓度较地震前增加近125%。经鉴定，网架结构1因遭遇地震作 用存在安全隐患，需进行加固处理。如图1~图2,一种加固后的网架结构，包括网架结构部分1、预应力结构部分2和若 干混凝±柱3,所述网架结构部分1通过若干混凝±柱3支撑，所述预应力结构部分2位于网 架结构部分1下方，并且预应力结构部分2的两端固定于混凝±柱3上的支座上;所述预应力 结构部分2包括相互平行设置的若干根预应力拉索21和起到连接支撑预应力拉索21与网架 结构部分2的若干撑杆4,所述撑杆4与混凝±柱3平行设置;所述撑杆4的一端通过索夹5与 预应力拉索21连接，撑杆4的另一端通过网架连接点6与网架结构部分1连接，所述预应力拉 索21两端通过拉索错固节点7与混凝±柱3的顶端支座连接。 结合图2所示，网架结构部分1横向平行布置五道预应力拉索21，拉索21两端错固 于⑤~⑨轴支座节点，拉索21规格为1670级(65X241外包PE半平行钢丝束，拉索矢高3m，索 形符合悬链线方程。 单根拉索21设6~7根撑杆4,撑杆4上端与网架结构部分1下弦球节点连接，下端设 索夹5夹持拉索21，杆件采用O114X5热社无缝钢管，杆件长度1520~4523mm不等。 结合图3所示，所述索夹5分上夹块51与下夹块52,夹块、均由60mm厚钢板经机械加 工制作而成，夹块外表面为圆弧面，中部开设半圆本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种加固后的网架结构，其特征在于：包括网架结构部分、预应力结构部分和若干混凝土柱，所述网架结构部分通过若干混凝土柱支撑，所述预应力结构部分位于网架结构部分下方，并且预应力结构部分的两端固定于网架结构下部支座上；所述预应力结构部分包括相互平行设置的若干根预应力拉索和起到连接支撑预应力拉索与网架结构部分的若干撑杆，所述撑杆与混凝土柱平行设置。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘中华，叶翔，王强强，卢福生，俞奇效，邢遵胜，
申请(专利权)人：浙江精工钢结构集团有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33