專利名稱：安裝大跨度雙層網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的預(yù)應(yīng)力方法
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(fēng)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。


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(fēng)繩。
具體實施例方式下面結(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(fēng)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。
權(quán)利要求
一種安裝大跨度雙層網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的預(yù)應(yīng)力方法，其特征在于具體步驟如下(1)先在地面上拼裝一段初始段網(wǎng)殼，該初始段的長度為20～30米；將初始段網(wǎng)殼的一端通過鉸接方式固定在一側(cè)的支座上；(2)將已拼接網(wǎng)殼的另一端由吊車吊起，至設(shè)定的標高位置，向另一側(cè)支座方向延伸拼接一段網(wǎng)殼，延伸拼接的長度為3～4個標準桿件的長度；(3)在初始網(wǎng)殼的固定支座和已完成安裝的延伸段網(wǎng)殼的尾部節(jié)點處用兩根鋼絲繩拉住，并施加預(yù)應(yīng)力，使網(wǎng)殼和鋼絲繩組成類似張弦梁的結(jié)構(gòu)體系；預(yù)應(yīng)力的大小根據(jù)計算獲得；(4)重復(fù)步驟(2)、(3)，直至達到單榀網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的另一側(cè)支座處。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于在計算施加的預(yù)應(yīng)力大小時，各施工階段 的網(wǎng)殼在兩端固定鉸接的計算模型下，其水平推力即為所需預(yù)應(yīng)力。
全文摘要
本發(fā)明屬于建筑安裝技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種安裝大跨度雙層網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的預(yù)應(yīng)力方法。其步驟為，先在地面上拼裝一段初始段網(wǎng)殼，初始段的一端通過鉸接固定在一側(cè)的支座上，另一端用起重機吊起，并向另一側(cè)支座方向逐步拼裝桿件延伸，每個延伸段長度為3～4個標準桿件的長度，直至單榀網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的另一側(cè)支座。在每次拼接延伸段網(wǎng)殼時，在固定鉸支座和已安裝好的網(wǎng)殼尾部節(jié)點之間用鋼絲繩拉住，并施加預(yù)應(yīng)力，使網(wǎng)殼和鋼絲繩組成類似張弦梁的結(jié)構(gòu)體系。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，并可確保施工安全。
文檔編號E04G21/12GK101839068SQ20101014176
公開日2010年9月22日 申請日期2010年4月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月8日
發(fā)明者肖平, 郁向盛 申請人:寶廈建設(shè)(集團)股份有限公司