一种快速施工游牧式双层双向吊装带桁架结构的制作方法

本发明公开了一种快速施工游牧式双层双向吊装带桁架结构，属于土木工程的空间结构技术领域。

背景技术：

近年来，随着建筑材料、设计理论与计算方法的不断发展，索结构在公共建筑中的应用日益增多，主要原因在于索结构充分利用了拉索的高强度受拉性能，建筑造型美观，轻盈，富有张力，是一种高效的空间结构。在现实生产生活中，诸如预制构件生产的游牧式工业厂房、大跨度临时大棚结构、发生自然灾害后的临时避难场所以及野战医院等临时结构往往也需要营造大跨度空间。然而，现有的常规索结构设计和施工难度均较大，需要专业的工程技术人员、现场施工队伍以及大型的施工机械，且建设工期较长，钢丝束索价格较高，存在现场展开难度大和跳丝等问题，因此难以得到应用。鉴于此，本发明提出了一种快速施工游牧式双层双向吊装带桁架结构，有效地解决了以上问题，并丰富了大跨度空间结构的种类。

技术实现要素：

本发明的目的是完善以上传统索结构的不足，提供一种适用于诸如游牧式工业厂房、大棚、临时避难场所以及野战医院等临时结构设施的大跨度空间结构，以达到降低建造成本、快速施工、周转灵活、重复使用的目的。

为了达到上述目的，本发明提供了一种快速施工游牧式双层双向吊装带桁架结构，这种吊装带桁架结构由若干榀平面桁架正交布置，在吊装带交叉节点处共用一根铝合金拉杆，形成一个整体受力的空间结构体系。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种快速施工游牧式双层双向吊装带桁架结构，包括双层双向吊装带桁架和外周受压桁架；所述双层双向吊装带桁架包括一根以上的上弦吊装带、一根以上的下弦吊装带和一根以上的铝合金拉杆；上弦吊装带之间通过正交布置组成上吊装面，下弦吊装带之间通过正交布置组成下吊装面，铝合金拉杆位于上下吊装面之间，一端连接上吊装面上的吊装带交叉节点，另一端连接下吊装面上的吊装带交叉节点，通过铝合金拉杆连接上弦吊装带和下弦吊装带；吊装带交叉节点采用三层夹板式节点连接，上弦吊装带和铝合金拉杆之间、下弦吊装带和铝合金拉杆之间均通过附设在夹板式节点上的耳板以销轴连接；所述受压桁架由盘扣式钢管脚手架搭设，受压桁架围绕双层双向吊装带桁架外周设置。

具体的，三层夹板式节点包括由上至下依次叠放的索夹上层板、索夹中层板和索夹下层板；索夹中层板和索夹下层板的相对面上设置固定槽，经向穿过的吊装带压紧在索夹中层板和索夹下层板之间，并位于固定槽内；索夹上层板和索夹中层板之间叠放夹紧纬向穿过的吊装带；经纬向吊装带垂直相交设置；索夹上层板、索夹中层板、索夹下层板相应位置预留螺栓孔，所述螺栓孔位于固定槽的两侧；通过螺栓由上至下依次贯穿索夹上层板、索夹中层板和索夹下层板，将索夹上层板、索夹中层板、索夹下层板连接，并夹紧吊装带。

具体的，盘扣式钢管脚手架包括水平杆、竖杆、斜杆、连接盘，水平杆的两端通过插销连接连接盘，连接盘焊接固定在竖杆上；斜杆的两端分别连接相邻的左右两根竖杆上的连接盘。盘扣式钢管脚手架组成空间受力桁架，视内力大小可使用定型产品，也可定制，可实现装配化快速装拆施工。

具体的，所述的吊装带采用合成纤维吊装带。合成纤维吊装带具有强度高、耐磨损、抗氧化、抗紫外线等优点，同时质地柔软、不导电、无腐蚀，广泛应用于交通运输、建筑施工等领域。又合成纤维吊装带自重较轻，施工方便，可采用无支架提升的施工方法。因此可实现装配化快速装拆施工，作为游牧式临时结构构筑大跨度内部空间，满足临时生产生活的需要。

具体的，吊装带两端通过双层夹板式端锚节点与外周受压桁架的连接盘相连。

具体的，所述外周受压桁架的平面投影形状可以为圆形、椭圆形或多边形。

本发明的有益效果：本发明中涉及的双层双向吊装带桁架结构具有结构形式新颖、适应跨度大、自重轻、结构效率高、节约钢材、现场装配化程度高、施工方便、速度快等优点。可应用于游牧式工业厂房、大棚、临时避难场所和野战医院等临时结构，具有较强的实际应用价值。

附图说明

图1为双层双向吊装带桁架结构平面示意图。

图2为双层双向吊装带桁架结构剖面示意图。

图3为三层夹板式节点构造示意图。

图4为支座处连接节点构造示意图。

其中：1-上弦吊装带，2-下弦吊装带，3-铝合金拉杆，4-受压桁架，5-三层夹板式节点，6-耳板，7-销轴，8-索夹上层板，9-索夹中层板，10-索夹下层板，11-螺栓孔，12-双层夹板式端锚节点，13-连接盘，14-水平杆，15-竖杆，16-斜杆。

具体实施方式：

以下结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。

本发明为一种快速施工游牧式双层双向吊装带桁架结构，主要解决了大跨度空间结构在诸如预制构件生产的游牧式工业厂房、大跨度临时大棚结构、发生自然灾害后的临时避难场所以及野战医院等临时结构设施中的应用问题，具有结构形式新颖、适应跨度大、自重轻、结构效率高、节约钢材、现场装配化程度高、施工方便、速度快等优点。主要由双层双向吊装带桁架和外周受压桁架（4）两部分组成；所述双层双向吊装带桁架包括上弦吊装带（1）、下弦吊装带（2）和铝合金拉杆（3）组成的平面吊装带桁架通过正交布置组成空间受力的双层双向吊装带桁架；所述受压桁架（4）由盘扣式钢管脚手架搭设；上弦吊装带（1）和下弦吊装带（2）通过中间铝合金拉杆（3）连接，吊装带交叉节点采用三层夹板式节点（5）连接，上弦吊装带（1）和铝合金拉杆（3）之间、下弦吊装带（2）和铝合金拉杆（3）之间均通过附设在夹板式节点上的耳板（6）由销轴（7）连接。所述的三层夹板式节点（5）包括由上至下依次叠放的索夹上层板（8）、索夹中层板（9）和索夹下层板（10）；索夹中层板（9）和索夹下层板（10）的相对面上设置固定槽，经向吊装带压紧在索夹中层板（9）和索夹下层板（10）之间，并位于固定槽内；索夹上层板（8）和索夹中层板（9）之间叠放夹紧纬向吊装带；经纬向吊装带垂直相交设置；索夹上层板（8）、索夹中层板（9）、索夹下层板（10）相应位置预留螺栓孔（11），螺栓孔位于固定槽的两侧；通过螺栓由上至下依次贯穿索夹上层板（8）、索夹中层板（9）和索夹下层板（10），将索夹上层板（8）、索夹中层板（9）、索夹下层板（10）连接，并夹紧吊装带。所述的吊装带两端通过双层夹板式端锚节点（12）与外周受压桁架（4）的连接盘（13）相连。吊装带采用合成纤维吊装带，具有强度高、耐磨损、抗氧化、抗紫外线等优点，同时质地柔软、不导电、无腐蚀，广泛应用于交通运输、建筑施工等领域。受压桁架（4）由盘扣式钢管脚手架搭设，包括水平杆（14）、竖杆（15）、斜杆（16）、连接盘（13），组成空间受力桁架，视内力大小可使用定型产品，也可定制；又合成纤维吊装带自重较轻，施工方便，可采用无支架提升的施工方法。因此可实现装配化快速装拆施工，作为游牧式临时结构构筑大跨度内部空间，满足临时生产生活的需要。受压桁架（4）的平面投影形状可以为圆形、椭圆形或多边形。

本发明的结构施工方案

（1）在平整的场地上通过放样等方式确定搭建位置，组装受压环梁至设计标高，使单层索网结构的支座节点位于马鞍形空间曲线；

（2）展开吊装带，并在受压环梁内正交铺装吊装带并拧紧连接节点螺栓，提升承重（或稳定）吊装带端部与受压环梁连接盘通过插销固定，并初步预紧吊装带节点处螺栓；

（3）通过手拉葫芦或小吨位千斤顶张拉稳定（或承重）吊装带施加预应力，最终形成具有一定刚度的预应力自平衡受力体系。