超长悬臂索承网格结构的施工方法技术

本发明专利技术涉及预应力钢结构施工技术领域，公开了一种超长悬臂索承网格结构的施工方法。本发明专利技术包括以下步骤，确定环向索的铺放位置，搭设索夹的安装操作平台；搭设径向索的安装操作平台；铺装环向索和径向索；将径向索一端与索夹连接，另一端连接提升工装；设置网格屋盖的支撑胎架；安装网格屋盖；在安装网格屋盖的同时，安装临时斜拉结构；分区段拆除外圈的支撑胎架；整体吊装索系结构；整体分级张拉径向索，网格屋盖与外圈的支撑胎架自动脱离；安装V形撑杆；拆除临时斜拉结构，并卸载支撑胎架，完成索承网格结构的施工。本发明专利技术柔性构件整体提升，整体同步张拉，施工效率高，张拉效果好。张拉效果好。张拉效果好。

【技术实现步骤摘要】
超长悬臂索承网格结构的施工方法


[0001]本专利技术涉及预应力钢结构施工
，特别是涉及一种超长悬臂索承网格结构的施工方法。

技术介绍

[0002]钢结构适用的地方都可以用预应力钢结构取代以改善结构性能降低钢耗，尤其在跨度大，荷载重的情况下经济效益更为显著。目前对预应力钢结构应用广泛的领域是房屋建筑结构，如体育场馆、会展中心、剧院、商场、飞机库、候机楼等大型公共建筑中。
[0003]在跨度较大的大型公共建筑中，大多使用预应力桁架或张弦桁架作为屋盖的结构支撑，多由刚性构件上弦、下部柔性拉索以及中部连接的竖向撑杆组成。尤其是轮辐式环向钢结构，属于一种新型的杂交结构，目前这种新式的索承网格结构的下部柔性拉索部分由环向拉索和径向拉索组成，需要张拉拉索才能给结构施加预应力。
[0004]当径向拉索的索力相差不大时，采用张拉环向拉索的方法施加预应力效率较高；但是，在环向拉索较长且径向拉索索力相差较大时，采用张拉环索拉索的方式来施加预应力往往张拉完成之后索力不均匀，达不到理想的效果，只能采用张拉径向拉索的方法施加预应力来使结构成形；而由于跨度较大，悬臂较长，在实际的施工过程中，多为分段提升，分批张拉，以避免屋盖前端的悬挑臂向下变形。但是，这种施工过程繁复，操作难度高，安全隐患大，张拉成形效率低，效果较差，容易出现屋盖变形的情况。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供一种柔性构件整体提升，整体同步张拉，施工效率高，张拉效果好的超长悬臂索承网格结构的施工方法。
[0006]解决的技术问题是：现有的索承网格结构施工过程中，多为分段提升，分批张拉，施工过程繁复，操作难度高，安全隐患大，张拉成形效率低，效果较差，容易出现屋盖变形的情况。
[0007]为解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：本专利技术超长悬臂索承网格结构的施工方法，具体包括以下步骤：步骤一、设计准备：采用有限元分析软件，建立结构整体计算模型，进行各施工阶段仿真分析，给出结构在各施工阶段的位形和应力，规划施工阶段；步骤二、确定环向索的铺放位置，搭设索夹的安装操作平台；步骤三、搭设径向索的安装操作平台；步骤四、铺装环向索；步骤五、铺装径向索；将径向索一端与索夹连接，另一端连接提升工装；步骤六、设置网格屋盖的支撑胎架；步骤七、安装网格屋盖；
步骤八、在安装网格屋盖的同时，安装临时斜拉结构；步骤九、分区段拆除外圈的支撑胎架；步骤十、整体吊装索系结构；安装提升工装，将在地面组装完成的环向索、径向索和索夹，整体提升到位并安装固定；步骤十一、整体分级张拉径向索，网格屋盖与外圈的支撑胎架自动脱离；步骤十二、安装V形撑杆；将斜撑杆吊升到位，两端分别与环向索上的索夹和网格屋盖的悬臂端固定连接；步骤十三、拆除临时斜拉结构，并卸载支撑胎架，完成索承网格结构的施工。
[0008]本专利技术超长悬臂索承网格结构的施工方法，进一步的，所述索承网格结构包括上弦单层的网格屋盖，下弦的索系结构，中部连接网格屋盖与索系结构的竖向撑杆和V形撑杆，网格屋盖为单层的平面网格状结构，包括外环梁、内环梁和径向梁，径向梁一端与外环梁铰接，另一端向环内延伸并与内环梁固定连接形成环状悬臂，径向梁上间隔排布有加固环梁，与径向梁排布形成网格状结构；索系结构包括环向索和径向索，径向索一端与外环梁铰接，另一端与环向索上的索夹铰接；竖向撑杆顶端与网格屋盖连接，底端与径向索连接固定；V形撑杆为两根斜撑杆对称排布组成的V形支撑结构，沿建筑环向并列排布，V形撑杆底端与环向索上的索夹连接固定，顶端朝向建筑内侧倾斜延伸并与网格屋盖连接固定。
[0009]本专利技术超长悬臂索承网格结构的施工方法，进一步的，步骤四具体包括以下步骤：4.1、将环向索的下层拉索铺放在看台上；4.2、安装索夹，将下层拉索与索夹连接固定；4.3、相邻索段之间通过连接头连接为一整根拉索；4.4、将环向索的上层拉索铺放在看台上，按照上述步骤，依此与索夹连接固定，完成环向索的组装和索夹的固定。
[0010]本专利技术超长悬臂索承网格结构的施工方法，进一步的，步骤七中径向梁在地面拼接，单榀整体吊装，竖向撑杆在地面上安装在径向梁上，随径向梁一起吊装就位；在径向梁端部及间次结构中部设置临时支撑胎架，按照由外向内的顺序吊装相邻径向主梁间的间次结构，间次结构支设在临时的支撑胎架上，将径向梁端部与外环梁销接固定，依次连接相邻间次结构，形成加固环梁和内环梁。
[0011]本专利技术超长悬臂索承网格结构的施工方法，进一步的，步骤八中在网格屋盖拼装5榀后，开始安装和张拉临时斜拉结构，临时斜拉结构设置在网格屋盖上方，与V形撑杆一一对应设置；具体的设置过程包括以下步骤：8.1、在地面拼接网格屋盖时，将支撑立杆固定在网格屋盖上方，随网格屋盖的吊装而就位；8.2、安装前端斜拉杆；8.3、安装后端斜拉索。
[0012]本专利技术超长悬臂索承网格结构的施工方法，进一步的，所述临时斜拉结构包括支撑立杆，位于悬臂一侧的斜拉杆，以及位于远离悬臂一侧的斜拉索；支撑立杆底端与网格屋盖上表面固定连接，支撑立杆的中轴线与环向索位于同一竖直面内，斜拉杆成对设置，呈V形对称排布，顶端与支撑立杆顶部连接固定，底端与网格屋盖的悬臂端连接固定，两个斜拉
杆与V形撑杆的设计安装位置上下相对；斜拉索顶端与支撑立杆顶部铰接，底端与固定在外环梁上的张拉工装连接。
[0013]本专利技术超长悬臂索承网格结构的施工方法，进一步的，步骤九中在网格结构拼装完成后，外圈的支撑胎架按顺时针或逆时针依次拆除。
[0014]本专利技术超长悬臂索承网格结构的施工方法，进一步的，步骤十的施工过程包括以下步骤：10.1、安装提升工装；10.2、将索系结构整体同步提升至相应标高位置；10.3、将环向索和径向索分别通过索夹与竖向撑杆连接；10.4、安装张拉工装。
[0015]本专利技术超长悬臂索承网格结构的施工方法，进一步的，所述径向索的索头与外环梁上的连接耳板销接，索头的调节螺杆上设置有张拉工装，连接耳板两侧的外环梁上对称设置有张拉耳板；张拉工装包括承力支架、千斤顶和钢棒，承力支架中部开设有通孔，调节螺杆穿设在通孔内，钢棒对称设置在调节螺杆两侧的承力支架上，一端穿过承力支架与外环梁两侧的张拉耳板转动连接，另一端穿设有千斤顶。
[0016]本专利技术超长悬臂索承网格结构的施工方法，进一步的，步骤十一中具体的张拉过程包括以下步骤：11.1、同时整体张拉径向索，张拉到设计值的30%；11.2、同时整体张拉径向索，张拉到设计值的50%，然后将索承网格结构与支撑胎架之间的焊缝打开；11.3、同时整体张拉径向索，张拉到设计值的70%；11.4、同时整体张拉径向索，张拉到设计值的100%，然后拆除所有张拉工装。
[0017]本专利技术超长悬臂索承网格结构的施工方法与现有技术相比，具有如下有益效果：本专利技术为了增加屋盖悬挑长度，环索前端悬挑部分增加了V形撑杆，V形撑杆主要为了支撑起环索前端的悬挑部分构件，必须在张拉完成后安装，若V形撑杆在张拉前先安装，则预应力施加时V形撑杆受拉，使得屋盖前端产生向下的变形，直接本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.超长悬臂索承网格结构的施工方法，其特征在于：具体包括以下步骤：步骤一、设计准备：采用有限元分析软件，建立结构整体计算模型，进行各施工阶段仿真分析，给出结构在各施工阶段的位形和应力，规划施工阶段；步骤二、确定环向索（21）的铺放位置，搭设索夹（23）的安装操作平台；步骤三、搭设径向索（22）的安装操作平台；步骤四、铺装环向索（21）；步骤五、铺装径向索（22）；将径向索（22）一端与索夹（23）连接，另一端连接提升工装；步骤六、设置网格屋盖（1）的支撑胎架；步骤七、安装网格屋盖（1）；步骤八、在安装网格屋盖（1）的同时，安装临时斜拉结构；步骤九、分区段拆除外圈的支撑胎架；步骤十、整体吊装索系结构（2）；安装提升工装，将在地面组装完成的环向索（21）、径向索（22）和索夹（23），整体提升到位并安装固定；步骤十一、整体分级张拉径向索（22），网格屋盖（1）与外圈的支撑胎架自动脱离；步骤十二、安装V形撑杆（3）；将斜撑杆吊升到位，两端分别与环向索（21）上的索夹（23）和网格屋盖（1）的悬臂端固定连接；步骤十三、拆除临时斜拉结构，并卸载支撑胎架，完成索承网格结构的施工。2.根据权利要求1所述的超长悬臂索承网格结构的施工方法，其特征在于：所述索承网格结构包括上弦单层的网格屋盖（1），下弦的索系结构（2），中部连接网格屋盖（1）与索系结构（2）的竖向撑杆（24）和V形撑杆（3），网格屋盖（1）为单层的平面网格状结构，包括外环梁（11）、内环梁（12）和径向梁（13），径向梁（13）一端与外环梁（11）铰接，另一端向环内延伸并与内环梁（12）固定连接形成环状悬臂，径向梁（13）上间隔排布有加固环梁（14），与径向梁（13）排布形成网格状结构；索系结构（2）包括环向索（21）和径向索（22），径向索（22）一端与外环梁（11）铰接，另一端与环向索（21）上的索夹（23）铰接；竖向撑杆（24）顶端与网格屋盖（1）连接，底端与径向索（22）连接固定；V形撑杆（3）为两根斜撑杆对称排布组成的V形支撑结构，沿建筑环向并列排布，V形撑杆（3）底端与环向索（21）上的索夹（23）连接固定，顶端朝向建筑内侧倾斜延伸并与网格屋盖（1）连接固定。3.根据权利要求2所述的超长悬臂索承网格结构的施工方法，其特征在于：步骤四具体包括以下步骤：4.1、将环向索（21）的下层拉索铺放在看台上；4.2、安装索夹（23），将下层拉索与索夹（23）连接固定；4.3、相邻索段之间通过连接头连接为一整根拉索；4.4、将环向索（21）的上层拉索铺放在看台上，按照上述步骤，依此与索夹（23）连接固定，完成环向索（21）的组装和索夹（23）的固定。4.根据权利要求2所述的超长悬臂索承网格结构的施工方法，其特征在于：步骤七中径向梁（13）在地面拼接，单榀整体吊装，竖向撑杆（24）在地面上安装在径向梁（13）上，随径向
梁（13）一起吊装就位；在径向梁（13）端部及间次结构中部设置临时支撑胎架，按照...

【专利技术属性】
技术研发人员：司波，鲍敏，潘俊，向新岸，刘宜丰，尤德清，高晋栋，张旭东，周烽炜，尧金金，张致豪，张晓迪，杨越，张维廉，卢立飞，
申请(专利权)人：浙江东南网架股份有限公司中国建筑西南设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：