大跨度预应力张弦网架结构主桁架
大跨度预应力张弦桁架结构设计与施工要点分析
大跨度预应力张弦桁架结构设计与施工要点分析现如今,钢结构已经在建筑领域得到了广泛推广和应用,通过预应力技术,能够有效改善大跨度空间结构刚度,是一种新型的建设体系。
对此,本文首先对预应力大跨度空间钢结构进行了介绍,然后以大道速滑馆为研究对象,对大跨度预应力张弦桁架结构设计施工要点进行了详细探究,以期为类似工程提供借鉴。
标签:大跨度;张弦桁架结构;施工1、引言鋼结构自身稳定性较高,因此在建筑行业中,钢结构的使用十分普遍,钢结构未来的发展也会被人们所重视。
预应力大跨度空间钢结构的运用功能在房屋建设当中具有不可或缺的地位,因此对预应力大跨度空间钢结构施工要点进行详细探究具有十分重要的现实意义。
2、预应力大跨度空间钢结构概述现如今,在大型建筑工程施工中,预应力大跨度空间钢结构十分常见,具有承重性能强、刚度性能好、延伸性好、施工便捷等应用优势。
在以往大型建筑工程施工中,一般采用混凝土结构模式,但是,由于混凝土的结构模式采用单向板结构,因此,混凝土结构会随着空间的跨度增加而使楼板的厚度随之增加,而在工程计划中,所使用的钢筋数量无法满足厚度增加所带来的重量。
因此,在大型建筑工程施工中,可以应用预应力大跨度空间钢结构,这样不仅能够提高施工质量,而且还能够保证施工进度。
3、工程概况大道速滑馆钢主体结构形式为张弦桁架结构形式,张弦桁架与横向联系桁架组成屋盖钢结构系统。
建筑长度约为189.8m、宽度约为109.4m,高度最高为40.28m,最低为25.980m。
屋盖钢结构主要受力结构为张弦桁架通过支座落在混凝土柱顶上,桁架结构为倒置三角形桁架,张弦桁架最大跨度89.4m。
桁架节点一般采用相贯焊接节点、张弦桁架采用预应力索连接节形式。
根据钢结构设计图纸,山墙钢架由弦杆、横杆、撑杆及腹杆构成,钢材截面规格均为矩形管。
钢架与混凝土柱中预埋件焊接形式连接。
4、大跨度预应力张弦桁架结构设计与施工4.1钢结构吊装张弦桁架吊装方法:主桁架在场外指定区域地面胎架分成三段拼装,拼装好后搭设支撑架将三段桁架合拢成一整榀桁架,穿索张拉至50%,320吨履带吊(主臂工况)双机抬吊挪位安装。
大跨度预应力空间管桁架施工工法
大跨度预应力空间管桁架施工工法一、前言大跨度预应力空间管桁架施工工法是一种先进的建筑工程施工技术,该工法可以有效提高大跨度建筑施工的效率和质量,获得不错的经济和社会效益。
二、工法特点大跨度预应力空间管桁架施工工法以“大跨度、高效率、低成本、高质量”为特点。
采用该工法,可以大幅度提高大跨度建筑的施工效率和质量,同时大幅度节省建筑施工成本。
三、适应范围大跨度预应力空间管桁架施工工法适用于各种大跨度建筑的施工,如体育馆、会展中心、展览馆、机场航站楼、大型工业厂房等。
四、工艺原理:大跨度预应力空间管桁架施工工法是基于预应力施工技术和空间管桁架构造原理,通过预先张拉和定位预应力筋,实现施工过程中灵活、高效的负荷传递。
具体地,施工开始前首先完成钢管的制作、与关键构件的连接等工作,然后预制出空间管桁架的结构部件。
接着采用现场组装工艺,完成各种构件的组合。
最后采用预应力张拉机进行张拉,增加结构的稳定性和承载能力。
五、施工工艺:大跨度预应力空间管桁架施工工艺主要分为以下几个步骤:制作构件、试装和拼装、张拉预应力筋、封缝填缝、除模和精修、试载和验收。
1、制作构件:首先根据设计图纸进行钢管制作和加工,并完成各种必要的加工工序,如冷弯成型、切割、打孔、焊接等。
2、试装和拼装:将制作好的构件按照设计要求进行试装和拼装,并进行初步的调整。
3、张拉预应力筋:在完成桁架的试装和拼装工作后,采用预应力张拉机进行预应力张拉作业,以增加结构的承载能力和稳定性。
4、封缝填缝:在完成预应力张拉工作后,对空间管桁架的表面和焊缝进行封缝填缝处理,以提高外观质量和防水性能。
5、除模和精修:在封缝填缝完毕后,拆除脚手架和模板,进行除模和精修工作。
6、试载和验收:在完工后,进行试载测试和验收,对施工质量进行检查和评估。
六、劳动组织大跨度预应力空间管桁架施工工法需要一支熟练的专业施工队伍,由各岗位人员共同协作,完成各项施工工序。
七、机具设备该工法所需机具设备主要包括:1、钢管加工设备:钢管和钢板的加工设备。
大跨度焊接球张弦网架及预应力索安装技术
施 工 技 术 CONSTRUCTION TECHNOLOGY
2012 年 7 月下 第 41 卷 第 369 期
大跨度焊接球张弦网架及预应力索安装技术
李永红 , 樊云鹏
( 中建六局工业设备安装有限公司, 天津 300451 )
[摘要] 张弦网架为一种自受力平衡结构 。 黄河口物理模 型 试 验 厅 海 域 B 厅 采 用 焊 接 球 节 点 张 弦 网 架 结 构, 由径 向主桁架和环向次桁架组成 。 笔者对大跨度焊接球张弦桁架段单元的制作工艺 、 主桁架高空对接措施和索体安装 工艺进行了合理分析对比 。 其中, 预应力张拉索安装分 别 采 用 了 索 体 抬 吊 工 艺 、 锚索穿越工艺以及垂直提升逐点 就位工艺, 指出工艺的选择要根据现场不同的工况环境确定 。 [关键词] 钢结构; 球节点; 桁架; 预应力; 索; 安装 [中图分类号] TU758. 11 [文献标识码] A [文章编号] 10028498 ( 2012 ) 14016204
Installation Technology for Largespan String Truss with Welded Ball Joint and Prestressed Cables
Li Yonghong ,Fan Yunpeng
( China Construction 6 th Engineering Bureau Industrial Equipment Installation Co. ,Ltd. ,Tianjin 300451 ,China )
为 1 600t 。
图1 Fig. 1
海域 B 厅张弦网架结构示意 Sketch map of seahall B structure
张弦梁结构与传统桁架结构的对比研究
张弦梁结构与传统桁架结构的对比研究引言张弦梁结构和传统桁架结构是常见的结构形式,广泛应用于建筑、航空航天和桥梁等领域。
本文旨在对这两种结构进行对比研究,分析其优势、劣势和适用范围,以期为工程设计和结构优化提供参考。
一、张弦梁结构的特点张弦梁结构,又称索承结构,以悬挑在两端的张拉索承载荷载。
其主要特点包括:1. 灵活性:张弦梁结构可以通过张拉索的调整来适应不同荷载条件和变形要求,提供更大的设计自由度。
2. 高强度:张弦梁结构在荷载作用下,张拉索承载主要荷载,能够将重荷和弯矩转移到支座上,提供较高的强度和刚度。
3. 自重轻:张弦梁结构采用轻质材料,如钢索和轻质混凝土,在满足结构强度的前提下,可以减轻自重,降低建筑物的成本。
4. 美观性:张弦梁结构采用线性的形式,更加简洁美观,适用于设计师追求建筑美学效果的场景。
二、传统桁架结构的特点传统桁架结构是一种由各种形状的构件进行连接的结构形式。
其主要特点包括:1. 刚性:传统桁架结构通过刚性连接件将构件固定在一起,组成一个整体刚性结构,适用于承载较大荷载和提供稳定支撑的场景。
2. 延展性:传统桁架结构可以通过增加横向构件的数量和横梁的高度来适应荷载的增加和变形的要求,具有一定的延展性。
3. 施工方便:传统桁架结构的构件在生产和现场安装过程中相对简单,便于工程施工和调整。
4. 可拆卸性:传统桁架结构采用螺栓连接或焊接方式,便于拆卸和搬运。
三、对比分析1. 承载能力:张弦梁结构在干支距较小、悬挑较大的情况下,具有较高的承载能力;而传统桁架结构在干支距较大的情况下,具有更好的承载能力。
2. 应用场景:张弦梁结构适用于跨度较小、自重较轻的场景,如屋顶结构、雨棚等;传统桁架结构适用于跨度较大、承载要求较高的场景,如桥梁和体育馆。
3. 结构形式:张弦梁结构线性美观,适合强调建筑美学的设计需求;传统桁架结构结构形式多样,可以适应不同的建筑风格和功能需求。
4. 施工与维护:张弦梁结构的施工和维护相对较复杂,需要注意索的预应力调节和保养;传统桁架结构的施工和维护相对简单,构件的更换和调整较为便捷。
大跨度高支撑预应力桁架梁施工工法 (2)
大跨度高支撑预应力桁架梁施工工法一、前言大跨度高支撑预应力桁架梁施工工法是针对大跨度建筑物及桥梁结构设计的一种专业化的施工技术。
该工法利用桁架结构实现建筑物及桥梁结构的支撑和承载,可有效增加结构强度和稳定性,具有施工周期短、质量可靠、经济效益显著等优势。
下面将详细介绍该工法的特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析和工程实例等方面的内容。
二、工法特点大跨度高支撑预应力桁架梁施工工法具有以下特点:1、桁架结构:采用桁架结构设计,具有轻量、刚性和稳定的特点。
桁架结构等效于钢结构,但重量只有钢结构的一半左右,且使用寿命更长。
2、预应力技术:采用预应力技术,通过预张力缆机将梁体前置位并施加预应力,使之产生压应力和抗弯能力,增强结构承载能力。
3、施工速度快:采用集中式设备做桥架施工,不需要脚手架,机械化程度高,可大幅度缩短施工周期。
4、施工质量可靠:采用预应力技术和精细化设备控制技术,确保施工质量的可靠性和稳定性。
5、适用范围广泛:适用于高速公路、高铁、地铁、建筑物等大跨度结构的施工建设。
三、适应范围大跨度高支撑预应力桁架梁施工工法适用于以下范围:1、大跨度桥梁:大跨度桥梁是该工法最主要的应用领域,可适用于高速公路、高铁等大跨度桥梁的施工。
2、大跨度建筑物:适用于高层建筑、体育馆、会展中心、机场航站楼、地铁站等大跨度建筑物的施工建设。
3、特殊场地:适用于山区、河道、海洋等特殊场地的建设。
四、工艺原理大跨度高支撑预应力桁架梁施工工法的工艺原理是利用预应力技术和桁架结构设计,将梁体前置位,并在梁体上通过钢束预应力张拉,使之产生压应力和抗弯能力。
采用大型集中式设备进行桥架施工,做到全机械化、集中化施工。
预制好的混凝土构件可以通过该设备在地面上组装起来,并且将整个构件提升起来,与现场安装贡献一起完成整个结构的建设。
工艺原理是保证工程施工质量的核心。
五、施工工艺大跨度高支撑预应力桁架梁施工工法的施工工艺包括以下几个阶段:1、预制构件制作:将混凝土构件制作成预制杆,通过数据库软件管理该预制杆的材料、数量等参数。
大连北站大跨度张弦桁架施工技术
20施工技术CONSTRUCTION TECHNOLOGY 2012年5月上第41卷第364期大连北站大跨度张弦桁架施工技术王玉生1,高良2,黄利顺2(1.中铁建工集团有限公司北京分公司,北京100070; 2.浙江精工钢结构有限公司,浙江绍兴312030)[摘要]大连北站屋架主体为跨度72m 的预应力张弦桁架结构,主桁架间距为21.5 28.45m 。
由于桁架跨度及间距均较大,张拉过程中容易出现整体稳定性差及结构构件横向失稳现象。
通过合理的张拉施工工艺有效地保证了单榀桁架3根拉索张拉同步性,同时采用特殊的插板节点处理以及合理的张拉施工顺序,很好地解决了预应力张拉施工过程中的一些难点问题。
[关键词]火车站;钢结构;屋架;张弦桁架;张拉;插板;节点[中图分类号]TU758.11[文献标识码]A[文章编号]1002-8498(2012)09-0020-03Construction Technology on a Large-span Truss String Structurein Dalian North Railroad StationWang Yusheng 1,Gao Liang 2,Huang Lishun 2(1.Beijing Branch ,China Railway Construction Engineering Group ,Beijing 100070,China ;2.Zhejiang Jinggong Steel Building Co.,Ltd.,Shaoxing ,Zhejiang312030,China )Abstract :The roof of Dalian North Railroad Station is a 72m-span prestressed truss string structure ,whose distance is about 21.5m to 28.45m.Because of large span and distance of main trusses ,so their whole stability is poor during tensioning.By using reasonable tensioning construction process ,the stretching synchronism of the three cables in one truss is effectively ensured.Meanwhile ,some difficulties during the prestressed tensioning construction are well resolved by application of special plug plate connections and rational stretch-draw construction sequences.Key words :railroad stations ;steel structures ;roofs ;truss string structures ;tension ;plug-plate ;joints [收稿日期]2012-01-02[作者简介]王玉生,中铁建工集团有限公司北京分公司高级工程师,北京市丰台区丰台东路10号100070,电话:(010)63712210,E-mail :wangyshjn@yahoo.com.cn1工程概况大连火车北站位于哈大线终点,地处辽东半岛南端的辽宁省大连市,是连接海陆空运输的枢纽(见图1)。
大跨度钢结构常见的结构形式
大跨度钢结构常见的结构形式引言概述:大跨度钢结构是指跨度较大的钢结构,通常用于搭建室内体育馆、展览馆、舞台、桥梁等建筑和设施。
大跨度钢结构具有自重轻、抗震性能好、施工周期短、灵活性高等优点,因此在现代建筑中得到了广泛应用。
本文将重点介绍大跨度钢结构常见的结构形式,包括桁架结构、刚架结构、空间网壳结构、索网结构以及综合结构。
正文内容:一、桁架结构:1.三角形桁架结构:采用三角形为基本单元构成的桁架结构,具有结构简单、刚度优良的特点。
2.斜撑桁架结构:在三角形桁架结构的基础上增加了斜撑杆件,提高了桁架的刚度和稳定性。
3.曲线桁架结构:将直线桁架结构改造成曲线形式,在满足结构强度要求的同时增加了建筑的美观性。
二、刚架结构:1.空间刚架结构:将单层或多层刚架平面展开到三维空间中,形成空间刚架结构,能够充分利用空间,提高建筑的使用效率。
2.梁柱刚架结构:将水平梁与竖直柱连接组成的刚架结构,常用于大型室内体育馆等场馆。
三、空间网壳结构:1.单层空间网壳结构:由面板、边缘梁和中央支撑的结构形式,适用于跨度较大的建筑,如体育馆、展览馆等。
2.多层空间网壳结构:在单层空间网壳结构的基础上增加了多层空间结构,提高了结构的稳定性和承载能力。
四、索网结构:1.索杆式索网结构:采用索杆和梁构成的结构形式,常用于建筑的顶棚结构,例如机场候机厅等。
2.索缆式索网结构:采用高强度钢缆构成主要承载结构,适用于大跨度桥梁等工程。
五、综合结构:1.桁架加刚架结构:将桁架和刚架相结合,形成强度和刚度兼备的综合结构形式。
2.桁架加空间网壳结构:在桁架结构上增加空间网壳结构,提高了结构的稳定性和承载能力。
总结:大跨度钢结构具有较大的跨度,适用于建造室内体育馆、展览馆、舞台、桥梁等建筑和设施。
常见的结构形式包括桁架结构、刚架结构、空间网壳结构、索网结构以及综合结构。
不同的结构形式在强度、刚度和稳定性等方面各具优势,根据建筑的具体要求和设计条件选择合适的结构形式可以保证工程的质量和安全。
某会展中心大跨度预应力张弦桁架的滑移施工技术
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滑 道 中心 线 与 柱 轴 线 重 合 以 保 证
,
张 弦 桁 架 的 滑 移 同 步控 制 以 计 算 机 控 制 为 主 辅 以 人 工
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张 弦 桁架 滑 移 到 位后 能 顺 利地 进 行 柱 脚 固 定螺栓 的安 装 每
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观察
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搓 弦 珩鼙 支缝
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在 滑 移 时 采 用 C C 2 0 0 0 f3 0 0 t 1 履 带 吊 机 辅 助 稳 定 的 方 法 即
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广 州 国际会议 展 览 中心 展 览
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大跨度预应力张弦桁架的吊装
陈 荣 毅 &?董 石 麟 &?吴 欣 之 #
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
摘 要9广州国际会议展览中心采用了大跨 度 预 应 力 张 弦 桁 架 结 构@由 于 张 弦 桁 架 跨 度 大B重 心 高B侧 向 刚 度 较 差
等 特 点 ?吊 装 过 程 应 考 虑 多 种 因 素 的 影 响 @本 文 对 张 弦 桁 架 吊 装 过 程 中 的 几 个 问 题 进 行 了 介 绍 与 分 析 ?为 大 跨 度 钢
结构工程安装提供有益经验与建议4
关 键 词 9大 跨 度 空 间 结 构 A预 应 力 A张 弦 桁 架 结 构 A吊 装
第 4期
陈 荣 毅 "等 5大 跨 度 预 应 力 张 弦 桁 架 的 吊 装 与 分 析
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大跨度下弦管内预应力空间管桁架施工工法(2)
大跨度下弦管内预应力空间管桁架施工工法大跨度下弦管内预应力空间管桁架施工工法一、前言大跨度下的钢结构桥梁施工是复杂而关键的过程,需要采用科学的工法来确保安全和质量。
其中,弦管内预应力空间管桁架施工工法是一种先进且实用的技术,具备很高的适应性和可操作性,并已在众多大型桥梁工程中得到成功应用。
二、工法特点弦管内预应力空间管桁架施工工法具有如下特点:1. 结构简洁明了:由于采用了空间管桁架结构,可以减少施工过程中的复杂性和工期。
2. 填充预应力:在施工过程中,通过在空间管中填充预应力,有效地提高了整体刚度和承载力,保证了桥梁的安全性能。
3. 方便施工:预应力施工可以与钢结构桥梁的制作工艺相结合,提高了施工的效率和质量。
4. 节约材料:通过合理的结构设计和施工工艺,可以减少材料的使用量和浪费,具有良好的经济效益。
三、适应范围弦管内预应力空间管桁架施工工法适用于大跨度钢结构桥梁,尤其适用于预应力混凝土箱型梁桥梁和双曲线拱桥梁等,其适应范围广泛,能够满足各类工程需求。
四、工艺原理弦管内预应力空间管桁架施工工法的核心是填充预应力。
首先,在施工现场将空间管桁架进行组装,并进行预应力处理,在预应力座部位预埋预应力束。
然后,通过现浇混凝土填充空间管中,并同时施加预应力,使整个结构形成预应力状态。
这样,就可以有效地提高桥梁的整体刚性和承载能力。
五、施工工艺1. 准备工作:确认桥梁设计方案,准备所需的施工人员和材料,组织施工团队进行安全培训和技术指导。
2. 确定施工顺序:根据桥梁结构特点和设计要求,确定施工的顺序和方法,制定详细的施工计划。
3. 模板制作:根据设计要求,制作空间管桁架的模板,确保精度和质量。
4. 钢筋绑扎:在模板安装完成后,按照设计要求进行钢筋绑扎,保证结构的强度和稳定性。
5. 预应力处理:将预应力束进行预埋,并进行张拉和锚固,确保预应力达到设计要求。
6. 空间管填充:在预应力处理后,进行混凝土浇筑,填充空间管。
张弦桁架介绍
5.极限承载力研究
计算 模型: 上部桁架(梁部分):B32单元; 撑杆和拉索:T3D2单元; 支座一端铰支,一端滑动铰支。 最不利荷载组合为:恒载+吊挂荷载+雪荷载。
荷载要素——对称荷载下的性能,非对称荷载下的性能 ——半跨均布荷载下的性能 ——全跨均布荷载下的性能(与半跨情况对比)
设计参数——钢材强度(采用不同钢材时结构的受力表现) ——拉索预应力(选取合适的预应力范围) ——结构缺陷 ——矢高与垂距 ——撑杆间距
5.极限承载力研究
研究方法: 建模:USSCAD 弹性失稳分析(特征值屈曲分析):ABAQUS 弹塑性失稳分析:ABAQUS
张弦桁架结构体系:11榀主桁架,4榀纵向支撑桁架,跨度121.55m,截面高13m, 一端固定铰支,一端单向滑动。
4.新疆国际会展中心屋盖
中部展厅标准榀:
预应力桁架 结构体系: 17榀主桁架,4榀纵向支撑桁架,跨度90m, 截面高5.5m,一端固定铰支,一端单向滑动。
5.极限承载力研究
主要研究内容: 1.张弦桁架屋盖极限承载能力研究 2.大跨度张弦桁架极限承载力参数分析:
广 东 国 际 会 展 中 心
站
楼
天津 梅江会展中心
哈尔滨国际会议展览体育中心
3.研究现状
1.计算特点:张弦梁结构作为组合结构,广泛采用有限元法进行分析。 梁(或拱)——空间梁单元; 撑杆——杆元; 索——索元(柔性杆),并施加预应力。 2.通过荷载——位移全过程分析,研究结构整体的承载能力以及各因素对 结构性能的影响。
大跨度张弦桁架结构介绍
主要内容
1.张弦梁的发展
张弦梁(Beam String Structure,简称BBS)定义: 用撑杆连接抗弯受压构件和抗拉构件而形成的自平衡体系。
大跨空间钢结构预应力施工成套技术
大跨度预应力钢结构杂交结构及张力结构成套技术一杂交结构杂交结构是由索杆系和刚构杂交而成的大跨空间预应力钢结构类型,其典型结构形式有张弦结构、斜拉结构和弦支穹顶等。
由于各结构形式中索、杆和刚构的构成( 见表1)及力学性能等不同,因此各结构形式的拉索预应力施工技术也有所不同。
表1 典型杂交结构的构成典型结构形式索杆/ 柱刚构张弦结构下弦索撑杆梁、桁架、网壳斜拉结构前索、背索桅杆、塔柱梁、桁架、网壳弦支穹顶环索、斜索撑杆网壳1. 张弦结构张弦结构中的下弦索和撑杆为上弦刚构提供了弹性下支撑点,平衡刚构的侧推力。
张弦结构整体具有桁架的力学特性,其中预应力可调控结构内力和形状。
由于存在稳定的上弦刚构,因此拉索不是张弦结构的必要构件。
1.1 张弦结构拉索的安装难点根据张弦结构的力学特性,下弦索各索段的索力较为均匀,因此一般情况下,拉索连续贯通撑杆下端的索夹。
下弦索的空间姿态为平索,抗弯刚度小,将其从地面或拼装平台上提升至空中设计位置,是其安装难点之一。
另外,平索安装时大垂度的悬链线,索体对索头已有一定的水平拉力,难以将索头与结构节点连接,并且与张拉成型后的设计线形差异很大,这也是平索安装的难点之一。
1.2 张弦结构拉索的安装工艺为便于将拉索的索头与端部节点、索体与撑杆下端索夹分别连接,可采用“两端牵引、多点提升”的安装方法,从而减小拉索安装时的索端牵引力,易于调整拉索安装的空中姿态。
具体方法:1)在钢构上安装若干提升装置( 如电动环链葫芦、倒链等),将索头与端部节点连接,并适当放长,然后将索体跨中与中间撑杆索夹连接,然后再将索体与其他索夹连接。
在两端索头和索体中部设置提升点,利用提升装置将拉索从地面或支架平台上向上提升。
2) 在索头设置临时牵引索,利用小吨位牵引装置( 如前卡千斤顶、卷扬机等) 两端牵引,将索头逐渐牵引向连接节点,用牵引力克服索中拉力,直至索头与结构节点连接。
3) 提升时不仅在两端索头上设置提升点,且在索体上也设置提升点,即多点提升,可大大减小牵引力,控制索头距离和索体在空中的线形。
大跨度张弦桁架屋盖结构施工工法
大跨度张弦桁架屋盖结构施工工法大跨度张弦桁架屋盖结构施工工法一、前言:大跨度张弦桁架屋盖结构施工工法是一种应用广泛的屋盖结构施工方法,它以张拉预应力杆件为主要支撑,在实际工程中具有一定的特点和适应范围。
本文将对该工法的特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析和工程实例进行详细介绍。
二、工法特点:大跨度张弦桁架屋盖结构施工工法的特点主要包括:1.结构轻巧:采用钢材和预应力杆件作为主要构件,结构重量轻,减小了基础的承载压力,降低了地基的要求。
2. 施工效率高:采用模块化施工工艺,预制构件,现场安装,施工周期短,能够快速完成工程,提高了施工效率。
3. 空间利用率高:张弦桁架屋盖结构能够在没有中间支撑柱的情况下覆盖大跨度空间,将空间利用到极致。
4. 结构稳定可靠:采用张拉预应力杆件对结构进行支撑,能够有效控制结构的变形,提高结构的稳定性和可靠性。
5. 施工成本低:大跨度张弦桁架屋盖结构施工工法具有材料节约、施工周期短、人力成本低等特点,能够有效降低工程的施工成本。
三、适应范围:大跨度张弦桁架屋盖结构施工工法适用于大型体育场馆、展览中心、机场航站楼等需要大跨度空间的建筑项目。
它能够满足对空间利用率、结构稳定性和施工效率的要求,并可以根据实际需要进行灵活设计和施工。
四、工艺原理:大跨度张弦桁架屋盖结构施工工法的实施与实际工程之间有着密切联系。
在施工过程中,采取一系列的技术措施来保证工程的稳定和成效。
首先,根据结构设计图纸确定各个节点的位置和形状;然后,进行预制构件的制作和加工;最后,在现场进行构件的安装和调整,同时进行张拉预应力杆件的拉力控制,以保证结构的稳定性和完整性。
五、施工工艺:大跨度张弦桁架屋盖结构施工工艺包括以下几个阶段:1. 地基处理:根据土壤情况,进行地基的加固和处理,保证地基的承载能力。
2. 模块化制作:对桁架结构的构件进行模块化制作,包括钢材切割和焊接、预应力杆件的安装等。
大跨度空间预应力钢结构讲义
大跨度空间预应力钢结构讲义一、引言在现代建筑领域中,大跨度空间结构的应用越来越广泛。
其中,大跨度空间预应力钢结构以其独特的优势,成为了众多大型建筑的首选结构形式。
为了让大家更好地了解和掌握这一结构形式,本讲义将对其进行详细的介绍和分析。
二、大跨度空间预应力钢结构的概念与特点(一)概念大跨度空间预应力钢结构是指通过对钢结构构件施加预应力,从而提高结构的承载能力、刚度和稳定性,实现大跨度空间覆盖的一种结构形式。
(二)特点1、跨越能力强能够实现较大的跨度,满足大型公共建筑如体育场馆、展览馆等对空间的需求。
2、结构轻盈通过合理的设计和预应力的施加,减少了结构的自重,使得建筑更加轻盈美观。
3、经济性好相比传统结构形式,在满足相同功能要求的前提下,能够降低材料用量和工程造价。
4、施工便捷采用预制构件和现场拼装的方式,缩短了施工周期。
三、大跨度空间预应力钢结构的组成与分类(一)组成1、钢结构构件包括钢梁、钢柱、钢桁架等,是承受荷载的主要部件。
2、预应力索通常采用高强度钢绞线或钢丝束,通过施加预应力来改善结构的性能。
3、节点连接钢结构构件和预应力索的关键部位,其设计和施工质量直接影响结构的整体性能。
(二)分类1、张弦结构由上弦刚性构件、下弦柔性索和中间撑杆组成,通过对下弦索施加预应力来提高结构的承载能力。
2、弦支穹顶结构将穹顶结构与预应力索相结合,形成一种高效的空间结构体系。
3、吊挂结构通过吊挂在上部结构上的构件来承受荷载,预应力索用于调整结构的内力分布。
四、大跨度空间预应力钢结构的设计原理(一)力学分析需要考虑结构在各种荷载作用下的内力、变形和稳定性,采用有限元分析等方法进行精确计算。
(二)预应力的施加与控制根据结构的受力特点和设计要求,确定预应力的大小、分布和施加方式,并通过监测和调整来保证预应力的有效性。
(三)结构优化设计在满足结构性能要求的前提下,通过优化构件的尺寸、形状和布置,实现材料的合理利用和经济性最优。
大跨度预应力空间管桁架施工工法(2)
大跨度预应力空间管桁架施工工法大跨度预应力空间管桁架施工工法一、前言大跨度预应力空间管桁架施工工法是一种先进的工程施工技术,通过采用预应力钢绞线和空间管桁架结构,实现了大跨度建筑物的快速、安全、高效建设。
本文将介绍该工法的特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析和工程实例。
二、工法特点1. 高强度:采用预应力钢绞线进行预应力张拉,使结构具有较高的承载能力,能够承受较大的荷载;2. 高效施工:采用空间管桁架结构,可在短时间内完成大跨度建筑的施工,节约时间和人力成本;3. 轻量化:采用空间管桁架结构,使建筑物具有较轻的自重,减小地基荷载,便于土建和基础施工;4. 节能环保:空间管桁架结构可减少材料的使用量,具有较低的能耗和碳排放量,符合环保要求;5. 灵活性:预应力钢绞线可以根据不同跨度和设计要求进行调整,适应不同的建筑类型;6. 可拆装:空间管桁架结构可以拆卸和重复利用,提高了建筑物的可持续性和经济性。
三、适应范围大跨度预应力空间管桁架施工工法适用于各类大跨度建筑,如体育馆、展览中心、机场航站楼、会议中心等。
同时也适用于大跨度的桥梁、隧道等市政工程。
四、工艺原理施工工法与实际工程之间的联系在于采取的技术措施。
首先,根据设计要求确定建筑物的结构荷载和预应力参数。
然后,进行地基处理和基础施工,确保基础的坚固稳定。
接下来,进行空间管桁架的组装和安装,采用预应力绳索进行预应力张拉。
最后,进行验收和质量控制,确保建筑物符合设计标准和工程质量要求。
五、施工工艺1. 地基处理:根据土质条件和设计要求,进行地基处理,包括挖掘、填土、压实等工序。
2. 基础施工:根据建筑物的荷载和结构形式,进行基础施工,如桩基、盖梁等工序。
3. 空间管桁架组装:根据施工图纸和工艺要求,进行空间管桁架的组装,包括焊接、翻转、定位等工序。
4. 预应力张拉:使用预应力钢绞线进行预应力张拉,通过设备和工具实现对预应力的调整和控制。
超大跨度下撑式部分折线预应力正交空间管桁架钢网格结构
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超大跨度下撑 式部分折 线预应力 正交空 间管桁 架钢 网格结构①
马 克俭 周 绪 红
贵阳 502 ) 505一 ຫໍສະໝຸດ ( 贵州大学空间结构研究所 , 贵州
摘
要 :大跨度或超 大跨度 建筑结构的主体一般 为 空间钢 网格结 构或 索、杆 、膜 组成 的张拉整 体结 构 ,这些
Th h g n lS a e Tu e Tr s t e i t u t r ft e e Ot o o a p c b u sS e lGrd S r c u e o h Pr p e o e n e sr s e r e u d r t e S p r Lo g S a o p d Br k n Li e Pr -t e s d Fo c n e h u e n p n
正交空间管桁架 网格结构屋盖设计及技 术经济指标进行 了周 密的分析和论证 。在 遵循 现行技 术标 准的基础上 , 将 选 中的超大跨 度 下撑式部分折线预应 力正交空 间管桁架钢 网格 结构体 系进行 缩尺模 型试验 ,通过理 论分析 、 模 型试验后 转化为 实际工程 ,并提 出预应 力空间钢 网格结构新体 系的优 秀设 计标 准。 关键词 :超 大跨 度 ;撑式部分折线预应 力;正交空间管桁架 ;网格结构 ;经 济技 术指标 中图分 类号 :T 34 U9 文献标识码 :A 文章编 号 :17 6 2 (0 0 3— 0 1 4 6 3— 15 2 1 )0 00 —1
结构体 系均有其 自身的设 计理论 和最佳的合理跨度 。除考虑安 全第一 的 因素 外 ,又要做 到造价 低 、施 工周期 短 ,是 设计工作者 需要认真 思考的 问题 。作者 以” 安 全、合 理 、先进 、经济 “ 的结 构设计基 本 原则 为基础 ,
张弦桁架结构稳定性分析
张弦桁架结构稳定性分析摘要:大跨度张弦桁架结构作为一种新型的预应力钢结构形式,由于其优良的空间性能和其在大跨方面的优越性,特别适合在大跨甚至超大跨结构中应用。
本文主要分析了对张弦桁架结构的构件的局部稳定和张弦桁架结构的平面外整体稳定进行分析,以期促进大跨度空间结构设计。
关键词:大跨度,张弦桁架结构,稳定性1引言在工程中,张弦桁架结构的跨度一般较大,在结构的初始态,对下弦索内施加预应力,使结构具有整体向上的起拱,荷载态时,外荷载的施加使结构产生向下的挠度,当起拱值或挠度过大时,整个结构可能会因为位移过大而出现平面内或平面外的失稳现象。
另外,受荷的张弦桁架结构,一般上弦承受较大压力,而下弦索内承受较大的拉力,它们作为单个的构件,可能由于承受的压力过大而导致平面内和平面外的失稳[1,2]。
现有规范对张弦桁架结构的稳定性没有明确的规定。
故本章根据现有规范和钢结构稳定理论对张弦桁架结构的稳定性进行分析。
张弦桁架结构的稳定性问题有两类,其一是局部稳定性问题,包括结构中上弦构件、撑杆和下弦索的稳定性问题:其二是整体稳定性问题,包括张弦桁架结构的平面内稳定和平面外稳定问题。
2局部稳定性分析张弦桁架结构局部稳定性包括上弦构件、撑杆和下弦索的局部稳定性[3]。
2.1上弦构件的稳定性张弦桁架结构上弦由空间桁架构成。
桁架梁的每个杆件都可看做两端铰接的二力杆,荷载作用下,桁架梁的跨中处上弦杆和支座处下弦杆受较大压力;当结构下弦索内预应力很大时,结构空间桁架梁的下弦杆承受较大压力,由此可见,无论是上弦杆还是下弦杆,都会因为轴力过大而屈曲。
2.2索的稳定性(1)平面内稳定。
张弦桁架结构的下部悬索是受拉构件,如果在外荷载作用下出现受压趋势时就会松弛,称为索的平面内失稳。
由于张弦桁架结构的结构特点,为了形成结构的自平衡体系,索内已经预先施加了预拉力,同时在竖向荷载作用下下弦索也会受到较大的拉力,这使得下弦索总处于受拉状态,从而保证了索的平面内稳定。
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说明书摘要
本实用新型公开了一种大跨度预应力张弦网架结构主桁架高空组对与微调装置,包括两套分别设置在所述主桁架端部上弦杆两端节点下方的组对微调机构;每套组对微调机构包括设置在所述主桁架端部上弦杆一端节点下方的稳定、限位机构,所述稳定、限位机构的下方设有千斤顶,所述千斤顶固接在钢架上,所述钢架固接在钢平台上,所述钢平台固接在与承重脚手架固接的木方上;所述两套组对微调机构的钢架之间通过交叉布置的斜拉筋连接。
本实用新型造价低廉;加工制作工艺简单,可以直接现场制作,又便于安装就位和拆卸;拆卸后的材料、设备可以进行回收多次重复用于类似钢结构,适用性强,浪费相对较少,节约成本,具有良好的经济性。
摘要附图
权利要求书
1.一种大跨度预应力张弦网架结构主桁架高空组对与微调装置,其特征在于,包括两套分别设置在所述主桁架端部上弦杆两端节点下方的组对微调机构;每套组对微调机构包括设置在所述主桁架端部上弦杆一端节点下方的稳定、限位机构,所述稳定、限位机构的下方设有千斤顶,所述千斤顶固接在钢架上,所述钢架固接在钢平台上,所述钢平台固接在与承重脚手架固接的木方上;所述两套组对微调机构的钢架之间通过交叉布置的斜拉筋连接。
2.根据权利要求1所述的大跨度预应力张弦网架结构主桁架高空组对与微调装置,其特征在于,所述每套组对微调机构的稳定、限位机构包括钢管,所述钢管的上端固接有与其对应千斤顶接触的钢盖板,所述钢管的外表面上固接有与其对应节点下表面接触的至少三个弧形钢板,所述至少三个弧形钢板的上表面形状与其对应节点的下表面形状适配。
3.根据权利要求1所述的大跨度预应力张弦网架结构主桁架高空组对与微调装置,其特征在于,所述千斤顶为螺旋式千斤顶。
4.根据权利要求1所述的大跨度预应力张弦网架结构主桁架高空组对与微调装置,其特征在于,所述钢架由角钢和钢板焊接而成。
5.根据权利要求1所述的大跨度预应力张弦网架结构主桁架高空组对与微调装置,其特征在于,所述钢平台由工字钢和钢板焊接而成。
6.根据权利要求1所述的大跨度预应力张弦网架结构主桁架高空组对与微调装置,其特征在于,所述斜拉筋采用角钢。
大跨度预应力张弦网架结构主桁架高空组对与微调装置
技术领域
本实用新型涉及一种建筑结构的施工设备,特别涉及一种大跨度预应力张弦网架结构主桁架高空组对与微调装置。
背景技术
目前,随着大跨度预应力张弦网架结构的不断更新,张弦主桁架向跨度大、构件重、曲面弧形等复杂结构方向发展。
类似断面呈倒三角形主桁架的高空组对与微调技术装置,尚无可借鉴之处。
实用新型内容
本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种加工工艺简单、制造安装成本低的大跨度预应力张弦网架结构主桁架高空组对与微调装置。
本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是:一种大跨度预应力张弦网架结构主桁架高空组对与微调装置,包括两套分别设置在所述主桁架端部上弦杆两端节点下方的组对微调机构;每套组对微调机构包括设置在所述主桁架端部上弦杆一端节点下方的稳定、限位机构,所述稳定、限位机构的下方设有千斤顶,所述千斤顶固接在钢架上,所述钢架固接在钢平台上,所述钢平台固接在与承重脚手架固接的木方上;所述两套组对微调机构的钢架之间通过交叉布置的斜拉筋连接。
所述每套组对微调机构的稳定、限位机构包括钢管,所述钢管的上端固接有与其对应千斤顶接触的钢盖板,所述钢管的外表面上固接有与其对应节点下表面接触的至少三个弧形钢板,所述至少三个弧形钢板的上表面形状与其对应节点的下表面形状适配。
所述千斤顶为螺旋式千斤顶。
所述钢架由角钢和钢板焊接而成。
所述钢平台由工字钢和钢板焊接而成。
所述斜拉筋采用角钢。
本实用新型具有的优点和积极效果是:采用的材料、设备均为普通产品,易于采购,而且造价低廉;加工制作工艺简单,可以直接现场制作,又便于安装就位和拆卸;拆卸
后的材料、设备可以进行回收多次重复用于类似钢结构,适用性强,浪费相对较少,节约成本,具有良好的经济性。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图;
图2是本实用新型稳定、限位机构的结构示意图;
图3是图2的俯视图;
图4是本实用新型钢平台及木方在这种组合的结构示意图。
图中:1、稳定、限位机构,1-1、弧形钢板,1-2、钢盖板,1-3、钢管,2、千斤顶,3、钢架,4、钢平台,4-1、钢板,4-2、工字钢,5、木方,6、承重脚手架,7、斜拉筋,8、主桁架。
具体实施方式
为能进一步了解本实用新型的发明内容、特点及功效,兹例举以下实施例,并配合附图详细说明如下:
请参阅图1~图4,本实用新型一种大跨度预应力张弦网架结构主桁架高空组对与微调装置,包括两套分别设置在主桁架8端部上弦杆两端节点下方的组对微调机构;每套组对微调机构包括设置在主桁架8端部上弦杆一端节点下方的稳定、限位机构1,稳定、限位机构1的下方设有千斤顶2,千斤顶2固接在钢架3上,钢架3固接在钢平台4上,钢平台4固接在与承重脚手架6固接的木方5上;上述两套组对微调机构的钢架之间通过交叉布置的斜拉筋7连接。
在加工制作上述装置前,进行了相应的荷载计算和受力分析,以满足其承载力和强度。
上述稳定、限位机构包括弧形钢板1-1,钢盖板1-2,钢管1-3,钢管1-3的上端固接有与其对应千斤顶2接触的钢盖板1-1,钢管1-3的外表面上固接有与其对应节点下表面接触的至少三个弧形钢板1-1,至少三个弧形钢板1-3的上表面形状与其对应节点的下表面形状适配。
上述稳定、限位机构可根据被支撑节点的规格、受力的大小,进行适当的调整。
上述稳定、限位机构为旋转型,可以进行角度旋转,以避开主桁架腹杆,达到限位、稳定可适用的目的。
为达到其荷载微调的目的,本实施例采用螺旋千斤顶,可以根据主桁架节点荷载的大小,进行相应的规格调整。
并且各种规格的螺旋千斤顶在市场上都极易购买。
为了确保主桁架节点的稳定性,钢架3设计为:外观正四棱台型,格构柱式。
所采
用材料为角钢和钢板,易于采购,加工制作简单。
经有限元软件SAP2000进行荷载计算和施工过程中的受力分析,满足要求。
为将主桁架8的整体重量由钢架3均匀地传递到承重脚手架6上,构成钢平台4的钢板4-1和工字钢4-2及木方5均采用散装形式,既便于安装就位,又对材料的破坏很小,二次利用价值很高。
并且将钢板4-1、工字钢4-2采用焊接形式予以整体稳固,木方5与承重脚手架6用铅丝绑扎稳固。
采用组合木方5的结构是利用其材质特性,以其为载体将荷载予以缓冲,并扩大受力面积,使之均布传递至承重脚手架6上。
结构简单实用。
组合木方5,在前期策划过程中,在选材上,也进行了相应的荷载、强度、抗剪和挠度等各项指标的计算,以满足施工要求。
为确保本实用新型高空组对与微调的整体承载效果,微调前,用角钢斜拉筋7,以焊接连接的形式,将两套组对微调机构的钢架连接为一个整体。
以增加整个装置的刚性。
具体实施过程叙述如下:
首先加工制作稳定、限位装置1和钢架3;第二步,在承重脚手架6上确定稳定钢平台4及组合木方5的具体位置,进行木方5的组合绑扎,在其上安装钢平台4;第三步,安装钢架3;第四步,安装千斤顶2;第五步,安装稳定、限位机构1;最后,用角钢斜拉筋7连接两套组对微调机构的钢架。
使两套组对微调机构成为一个受力整体。
尽管上面结合附图对本实用新型的优选实施例进行了描述,但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式,上述的具体实施方式仅仅是示意性的,并不是限制性的,本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下,在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下,还可以作出很多形式,这些均属于本实用新型的保护范围之内。
图1
图2
图3
图4。