[發(fā)明專利]安裝大跨度雙層網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的預(yù)應(yīng)力方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010141761.0
• 申請日: 2010-04-08
• 公開（公告）號: CN101839068A
• 公開（公告）日: 2010-09-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 郁向盛;肖平
• 申請（專利權(quán)）人: 寶廈建設(shè)(集團)股份有限公司
• 主分類號: E04G21/14
• 分類號: E04G21/14;E04G21/12
• 代理公司: 上海正旦專利代理有限公司 31200
• 代理人: 陸飛;盛志范

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于建筑安裝技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種大跨度雙層網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的安裝方法。

背景技術(shù)

大跨度網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)安裝的傳統(tǒng)方法，如分條或分塊安裝法、滑移法或綜合安裝法等，其安裝過程中總免不了要搭設(shè)腳手架或高空安裝平臺等，這樣就降低了施工效率，增加了施工成本。本發(fā)明通過采取一些適當?shù)牧W(xué)措施，不用搭設(shè)這些高空平臺即可完成大跨度網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的安裝。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種施工效率高、施工成本低的大跨度雙層網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的安裝方法。

本發(fā)明提出的安裝方法如下：

一端為固定鉸支座，另一端在起重機協(xié)助下逐漸加桿件延伸。但大跨度網(wǎng)殼的工作狀態(tài)為拱，其水平力靠地面支座來平衡。而在安裝過程中，由于網(wǎng)殼是逐漸延伸的，其第一由吊車吊起，故水平力無法靠支座來平衡，因此必須對其施加預(yù)應(yīng)力，以確保各施工步驟工況下的結(jié)構(gòu)安全。

具體以安裝單榀大跨度網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)為例(這里所說的單榀網(wǎng)殼是指抽取若干上弦節(jié)點和下弦節(jié)點而組成的沿跨度方向的獨立受力結(jié)構(gòu))，說明本發(fā)明方法。具體步驟如下：

施工開始階段，先在地面上拼裝一段初始段網(wǎng)殼，初始段的長度依計算而定(即不需要通過施加預(yù)應(yīng)力而能夠獨立承擔其自重荷載的一段網(wǎng)殼，可以使用普通有限元程序按兩端簡支梁模型進行計算)，一般大跨度的網(wǎng)殼，這一初始段長度可達20～30米。接著將初始段的一端通過鉸接固定在一側(cè)的支座上，另一端(即初始端的尾部節(jié)點)由吊車吊起，在接近地面標高的位置上逐漸向外拼接延伸段，向另一側(cè)支座方向逐步延伸，以每次延伸3～4個標準桿件的長度(大約10米左右)為一個步驟，具體的延伸段長度及節(jié)數(shù)應(yīng)考慮現(xiàn)場施工的方便性，并依據(jù)計算而定，即延伸段處于懸臂狀態(tài)時，在自重等恒載作用下，各桿件的應(yīng)力比(實際應(yīng)力/允許應(yīng)力)不大于0.5。每一步驟中，網(wǎng)殼底部通過連接已完成段尾部節(jié)點和固定鉸之間的鋼絲繩施加預(yù)應(yīng)力，使網(wǎng)殼與鋼絲繩組成一個類似張弦梁的結(jié)構(gòu)體系。通過對各施工步驟的力學(xué)計算(應(yīng)用普通有限元軟件)，確定各階段的鋼絲繩預(yù)應(yīng)力大小，計算的原理如下

(1)各施工階段網(wǎng)殼的計算模型按這一階段的網(wǎng)殼受兩端固定鉸支座約束考慮，固定鉸支座在自重恒載作用下的水平反力即為鋼絲繩的預(yù)應(yīng)力。

(2)在施工各階段中，網(wǎng)殼各桿件在施工工況下(此時只有風荷載、自重和預(yù)應(yīng)力的作用下)的應(yīng)力比應(yīng)小于0.5。

采用本發(fā)明的安裝方法，可以避免搭設(shè)高空平臺，從而提高工作效率，減少施工成本，并確保施工安全。

附圖說明

圖1為本發(fā)明方法安裝過程圖示，其中(a)、(b)、……(f)為不同安裝階段的狀態(tài)示意圖。

圖2為本發(fā)明安裝方法圖示。

圖中標號：1為可轉(zhuǎn)動鉸支座，2為鋼絲繩，3為吊車吊點，4為延伸安裝的一段網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)，5為攬風繩。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進行進一步的說明。安裝實例為本公司在安徽省宿州市某電廠干煤棚項目；該工程總跨度103m，總進深80m，，網(wǎng)殼起拱高度為37M，投影面積約8240m²。下弦柱點支撐，正放四角錐螺栓球網(wǎng)架，網(wǎng)格尺寸4m。具體安裝步驟如下：

1、加固網(wǎng)殼一端的可轉(zhuǎn)動支座，使其在施工過程中可以轉(zhuǎn)動，但不可作任何方向的移動。

2、按圖1中(a)所示的第一步，在地面上拼裝一段網(wǎng)殼，從一端支座處開始至大約30米跨度處，由于距離較短，網(wǎng)殼的起拱不高，因此可以在地面上操作。

3、如圖1中(b)所示，用兩根16mm直徑的鋼絲繩，拉住已完成的初始段網(wǎng)殼的頭部支座節(jié)點及尾部節(jié)點。并用手拉葫蘆施加相應(yīng)的預(yù)應(yīng)力。該預(yù)應(yīng)力值可由計算獲得。

4用起重機將網(wǎng)殼尾部吊起至設(shè)定高度(如附圖2所示，起吊作用點應(yīng)與施加預(yù)應(yīng)力的節(jié)點重合)。

5拼裝后續(xù)的一段網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)(為3根桿件的長度)。

6用另外兩根16mm直徑的鋼絲繩，一端拉住頭部支座節(jié)點，另一端拉住新增了一段后續(xù)網(wǎng)殼的尾部節(jié)點，并施加相應(yīng)預(yù)應(yīng)力。

7拆除前面第3條中安裝的兩根鋼絲繩，并重新調(diào)整6條中新安裝的兩根鋼絲繩的預(yù)應(yīng)力至預(yù)定值。

8重復(fù)上面步驟4至7，直至單榀網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的另一支座處。

9完成相應(yīng)的測量和調(diào)整工作，安裝并焊接網(wǎng)殼尾部的支座。并同時焊接頭部支座。

10以此單榀網(wǎng)殼為基礎(chǔ)，采用高空散裝法，向外延伸安裝整個網(wǎng)殼系統(tǒng)。這一步屬于傳統(tǒng)工法，故不再贅述。

本例中，單榀網(wǎng)殼采用的是上部三節(jié)點、下部兩節(jié)點。為了安全起見，增設(shè)攬風繩(見附圖2所示)，以增加穩(wěn)定性。實際應(yīng)用過程中也可以增加單榀網(wǎng)殼的截面節(jié)點數(shù)，以增大單榀的寬度，從而增加穩(wěn)定性。