伞状索膜结构制造技术

本实用新型专利技术提供了一种经过改进的伞状索膜结构，包含：一中柱、围绕中柱设置的环梁、分布在中柱和环梁之间的多根拉索，以及装在拉索上的覆膜，其中，多根拉索的一端连接于中柱，多根拉索的另一端连接于环梁，多根拉索以中柱为中心对称设置。通过将伞状索膜结构的多根拉索以中柱为中心对称地设置在中柱周围，便于对拉索实施对称、分段的张拉方式，保证了索膜施工质量，同时节约了工期。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及大跨空间结构领域，尤其涉及索膜结构。
技术介绍
近年来，随着科技的进步与社会的发展，索膜结构作为一种新兴的结构形式在一些公共建筑工程上采用并实践，解决了传统结构解决不了的困难问题，比如大跨度结构等，收到了明显的经济效益。由于索膜结构布置灵活，在实际工程中造型各不相同，基本上每一个索膜结构都需要不同的施工方法进行施工，给施工带来了极大的困难。常规的施工方法为采用钢管搭设支撑架，并采用逐次张拉的方式张拉索膜。传统的施工方法在伞状索膜结构施工时易导致整个伞状结构因张拉力不均而坍塌。究其原因，伞状索膜结构的受力方式为以圆心对称的拉索应该对称受力相互抵消从而保持平衡，而逐次张拉拉索会使以圆心对称的拉索受力不对称从而使得整个伞状索膜受力不均而导致坍塌。
技术实现思路
针对现有技术存在的问题，本技术的目的在于提供一种经过改进的伞状索膜结构，其整个伞状索膜受力均匀，保证了伞状索膜的稳定性，便于施工。为实现上述目的，本技术的伞状索膜结构，包含：一中柱、围绕中柱设置的环梁、分布在中柱和环梁之间的多根拉索，以及装在拉索上的覆膜，其中，多根拉索的一端连接于中柱，多根拉索的另一端连接于环梁，多根拉索以中柱为中心对称设置。进一步地，伞状索膜结构还包含从地面伸出的多根立柱，环梁固定于立柱上。进一步地，环梁包含环杆和环板，环板固定于环杆上。进一步地，拉索为RZM5-37成品拉索。进一步地，在伞状索膜结构中，多根拉索形成三层拉索，分为上层拉索、中层拉索、下层拉索，上层拉索、中层拉索、下层拉索的一端连接于中柱，另一端分别连接于环梁的顶部、中部、底部。进一步地，中柱悬空。进一步地，上层拉索、中层拉索的一端连接于中柱的上端、下层拉索的一端连接于中柱的下端。本技术通过将伞状索膜结构的多根拉索以中柱为中心对称地设置在中柱周围，便于对拉索实施对称、分段的张拉方式，保证了索膜施工质量，同时节约了工期。附图说明下面结合附图对本技术作进一步描写和阐述。图1是本技术首选实施方式的伞状索膜结构施工中的操作平台的平面布置示意图。图2是该首选实施方式的伞状索膜结构施工中的中柱型钢支撑架示意图。图3是该首选实施方式的伞状索膜结构施工中的托架平面的部分结构示意图。图4是该首选实施方式的伞状索膜结构施工中的环梁托架的结构示意图。具体实施方式如图1-4所示，本技术的首选实施方式的伞状索膜结构包含一中柱1、围绕中柱一圈的环梁2、从地面伸出以支撑环梁2的多根环梁立柱5、以及分布在中柱1和环梁2之间的多根拉索3及覆在拉索上的覆膜4。如图2所示，环梁立柱5从地面向上伸出，环梁2固定在立柱5的上端，绕中柱1一圈，拉索3分上层拉索31、中层拉索32、下层拉索33，通过三层拉索使中柱1悬空，整个伞状索膜结构维持稳定。环梁2、拉索3、覆膜4共同构成圆形屋顶。其中环梁2为钢制。该伞状索膜结构施工的工艺流程为：施工准备→挂索设备的安装→操作平台的搭设与防护→拉索搬运→拉索吊装→拉索牵引就位→索体安装→拉索张拉→调索施工→防腐→清场操作平台的搭设：做好施工准备、完成挂索设备安装后，为伞状索膜结构的安装搭设操作平台11。在本首选实施方式中，操作平台11主要包含两部分，一部分采用扣件式满堂钢管脚手架12，脚手架12覆盖伞状索膜结构搭建的平面范围，脚手架12搭建时预留出圆形屋顶钢制环梁及伞状索膜的安装空间。脚手架12分层搭设。因索膜结构中柱1是一个独立的构件，且通常高度较高，自重较大(含索自重常达几十吨)。在缆索张拉时，对中柱1的稳定要求很高，每条拉索张拉到达预张力的60％前，所有的力量必须由中柱1的自身来稳定承担，所以，如图1和图2所示，操作平台11的另一部分为专为中柱1的安装和固定而设置的由型钢构成的型钢支撑架13。环梁2的定位：环梁2的安装定位是重点控制目标。安装环梁2前应先在操作平台11上按1∶1的比例将环梁2的上、中、下三环的环杆的圆弧线放在操作平台11的顶面上，并将所有环板、拉索的位置、角度、条数均按比例放在操作平台11上。安装环梁2前还应先制作托架22，如图4所示，托架22制作好后应先对其进行放线安装，按一定间距(例如按2000mm的间距放置一个)或统一的角度(应不大于10度放置一个)放置，并校正加固，并经验收后方能将环梁2的环杆24依次安装，环杆24安装应固定在托架22上，并适当加固，然后安装环板26，环板26必须按大样将位置、角度调整校核好后点焊固定，点焊过程中必须重复校核环板26的位置、角度必须要与大样对齐，确定位置正确后，才施以满焊。中柱1的定位：在本首选实施方式的伞状索膜结构施工中，中柱1上设有上、中、下法兰，法兰与拉索环梁2的环板焊接成为整体.中柱1的位置的准确性关系到整个索膜结构在张拉时的稳定性。为了能准确定位中柱的位置，型钢支撑架13搭设完成后，采用全站仪将中柱1的投影完整投放在型钢支撑架13上面，然后组装中柱1，组装完成后采用吊车将中柱1吊放在准确位置，在吊放过程中采用全站仪时刻进行位置的复核、校对，并在不同的位置进行复核，确保误差在10mm范围以内。拉索的吊装、牵引就位：在本首选实施方式的伞状索膜结构的屋架施工中，优选地采用RZM5-37成品拉索，最长17m左右，重量较轻。拉索一般有以下两种放索方式：1、直接采用吊机或卷扬机辅助放拉索，直接将拉索吊起至锚固面，预应力拉索体安装采用卷扬机钢丝绳及手拉葫芦配合安装。拉索的索体吊运时两端均用夹具将索体与牵引钢丝绳绑牢然后一端与牵引设备相连，将索体牵引至设计位置，然后采用人工牵引的方式将另一端牵引至设计位置即可。2、拉索索体的放索采用专用放索盘进行放索，放索盘应有满足放索的制动装置。为防止索体在放索过程中与地面接触，损坏拉索保护层或损伤索股，挂索之前应在拉索经过的地方安装固定滚轮，滚轮的放置设置一定间距(例如间距8m左右)，尽量减少拉索在挂索过程中与其他物体接触，减少拉索在挂索中的摩擦阻力，放索时应尽量使拉索保持在同一个平面内放索。在本首选实施方式的伞状索膜结构施工中，优选地使用第一种放索方式，即利用卷扬机及滑轮等辅助设备完成。本领域普通技术人员可以理解到，在其他实施方式中，如果现场状况以及现有设备允许，也可以使用第二种放索方式。挂索时：(1)按先下后上的顺序进行挂索，而且每层要同时对称挂2根或4根拉索，保证中柱1受力均衡。本首选实施方式的伞状索膜结构的拉索在空间桁架内，采用辅助溜绳导引法进行，用卷扬机进行牵引。在每个拉索转角处，设置临时转向滑轮装置，避免拉索与钢桁架的摩擦，从而避免损伤索体。(2)钢桁架上设置导向滑轮，导向起吊拉索的钢丝绳。用吊装带将拉索固定端吊起，吊点位置应满足锚具上端部稍有下垂所需要的长度。中柱节点安装人员在环梁2的立柱5外的脚手架上采用手拉葫芦和纤维吊装带等工具进行人工安装、连接拉索，这样拉索的上部节点应先行挂好，拉索可牵引在脚手架12上，并拉至环形节点处。上部节点指拉索上和中柱1的上部连接的节点。环形节点指拉索上和环梁2连接的节点。(3)将拉索的环形节点配合倒链牵引到安装位置，牵引时绑扎点应保证下锚具端部有一定的自由摆动量。通过张拉千斤顶进行预应力或位移轻微调整，达到预紧要求。索体安装：吊起拉索的索体，将其索体螺旋放开，边吊边解除索体包装保护层。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种伞状索膜结构，包含一中柱、围绕所述中柱设置的环梁、分布在所述中柱和所述环梁之间的多根拉索，以及装在所述拉索上的覆膜，其特征在于，所述多根拉索的一端连接于所述中柱，所述多根拉索的另一端连接于所述环梁，所述多根拉索以所述中柱为中心对称设置。

【技术特征摘要】
1.一种伞状索膜结构，包含一中柱、围绕所述中柱设置的环梁、分布在所述中柱和所述环梁之间的多根拉索，以及装在所述拉索上的覆膜，其特征在于，所述多根拉索的一端连接于所述中柱，所述多根拉索的另一端连接于所述环梁，所述多根拉索以所述中柱为中心对称设置。2.如权利要求1所述的伞状索膜结构，其特征在于，所述伞状索膜结构还包含从地面伸出的多根立柱，所述环梁固定于所述立柱上。3.如权利要求1所述的伞状索膜结构，其特征在于，所述环梁包含环杆和环板，所述环板固定于所述环杆上。4.如权利要求1所述的伞状索膜结构，...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘祥云，孙春娥，隋海涛，孟丽娟，刘炳，夏晋霞，鄢磊，
申请(专利权)人：中建二局第二建筑工程有限公司华东分公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32