一种屋面张弦梁结构施工方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种张弦梁结构施工方法，尤其涉及一种可利用空间狭小，工期紧张，交叉施工多的屋面张弦梁结构施工方法。
【背景技术】
[0002]神华黄骅港联合办公楼体育馆位于河北省渤海新区，平面投影呈椭圆形，长轴跨度46m，短轴直径为34m，主体为钢筋混凝土框架，屋面为张弦梁钢结构。短轴方向由9榀张弦梁主梁组成，长轴方向为次梁结构，主梁端板底标高16.5m，最高点标高为18.8m。体育馆作为建设后期变更增加项目，在开工时联合楼主楼、裙房主体结构已形成，体育馆周边布置的办公区和生活区仍在使用中，可利用空间狭小，施工工期短，安全风险高。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种可利用空间狭小，施工工期短的屋面张弦梁结构施工方法。
[0004]本发明的技术方案为:
[0005]一种屋面张弦梁结构施工方法，其步骤为:张弦梁有限元仿真分析，地面胎架散拼，地面第一级张拉，单榀张弦梁吊装，填充安装次梁，张弦梁第二级张拉并锁定，钢结构涂装，所述的有限元仿真分析建立结构的整体模型，对整个施工过程进行仿真模拟计算；所述的地面胎架散拼，包括拼装胎架制作和张弦梁的地面拼装；所述的地面第一级张拉包括拉索固定，安装U型卡及张拉固定卡，安装钢绞线，调试千斤顶及油表，用F型扳手连续旋转张拉端头，确保千斤顶的力能传递到拉索；所述的单榀张弦梁吊装，总体安装顺序为从两端向中间开始安装，先安装南端后安装北端。
[0006]所述的单榀张弦梁吊装，使用I台50吨汽车吊整体吊装单榀张拉弦，吊装钢丝绳的最优角度是60°，吊点设置在两端梁跨1/6处。
[0007]所述的张弦梁的地面拼接，包括胎架准备，吊车选用，安装上下弦之间撑杆，安装下弦拉索，准备胎架时要保证拉索的操作空间，即要撑杆下端距离地面0.3m ;安装上下弦之间撑杆时，上弦型钢与撑杆的连接为B型销轴连接(铰接)，控制撑杆垂直度。
[0008]所述的拼装胎架制作，其主结构采用100 X 10mm方钢，次结构采用60 X 60mm方钢，材质均为Q235B，各节点均为焊接连接。
[0009]本发明的有益效果:本发明的施工方法分利用体育馆内部空间进行张弦梁地面散拼、第一级张拉和吊装，减少了与其他区域的交叉施工，更加靠近吊装位置，降低了对吊装机械的要求。利用有限元仿真分析施工过程各工况，保证张弦梁结构内力不超设计规定限制要求。
【具体实施方式】
[0010]本发明在主楼、裙房主体结构已形成，而靠近体育馆周边布置的办公区和生活区仍在使用中无法拆除，留给体育馆施工可利用空间狭小，工期紧张，交叉施工多，安全风险高的情况下实施。
[0011]一种屋面张弦梁结构施工方法，其步骤为:张弦梁有限元仿真分析，地面胎架散拼，地面第一级张拉，单榀张弦梁吊装，填充安装次梁，张弦梁第二级张拉并锁定，钢结构涂装。
[0012]张弦梁有限元仿真分析，首先对张弦梁在胎架上拼装时进行第一次张拉的结构位移、结构应力和拉索索力进行了仿真计算，分析。然后对屋面张弦梁结构安装完毕未进行第二次张拉时的结构位移、结构应力和拉索索力进行了仿真计算，分析。最后分步骤对屋面张弦梁结构进行第二次张拉的结构位移、结构应力和拉索索力进行了仿真计算，分析。结构成型以后，跨中最大上挠43mm，挠跨比约1/760，计算结果，结构成型以后，钢结构最大应力-98Mpa，应力较小，拉索索力达到设计要求的预拉力值。
[0013]地面胎架散拼，平整夯实场地，并浇筑C20混凝土基础，上部埋设预埋钢板，拼装胎架主结构采用100 X 10mm方钢，次结构采用60 X 60mm方钢，材质均为Q235B，各节点均为焊接连接，胎架立柱设置在张弦梁相邻节点的中部，且支撑上弦的立柱为了组装和脱模方便，设置两侧牛腿，在地面上放线，定出胎架中心线后，利用钢尺和角尺定出胎架柱脚的准确位置，并利用经玮仪进行胎架垂直度的控制。胎架高度要保证撑杆下端距离地面0.3m，利用16t以上汽车吊进行主梁地面拼装。每榀梁均分为2段在工厂制作，上弦型钢与撑杆的连接为B型销轴连接(铰接)，索球移至各相应腹杆节点下，按照索体上的标识的索球位置进行索球的安装。
[0014]地面第一级张拉，每榀张弦梁在地面组装完成后，进行第一级张拉，初步形成稳定结构，然后进行单榀梁整体吊装就位，拉索固定，安装U型卡及张拉固定卡，安装钢绞线，调试千斤顶及油表，用F型扳手连续旋转张拉端头，确保千斤顶的力能传递到拉索，待整体屋面钢结构全部拼装完成后，分批进行第二级张拉。
[0015]单榀张弦梁吊装，单榀张弦梁组装完成后最重11吨，跨度最大达为33.6m。张弦梁整体吊装使用I台50吨汽车吊站在体育馆场内整体吊装单榀张拉弦梁，吊装钢丝绳的最优角度是60°，吊点设置在两端梁跨1/6处，总体安装顺序为从两端向中间开始安装，先安装南端后安装北端。
[0016]整体屋面钢结构拼装完成后，进行第二级张拉，张拉过程中采取对称分批张拉完成。
【主权项】
1.一种屋面张弦梁结构施工方法，其特征在于，步骤为:张弦梁有限元仿真分析，地面胎架散拼，地面第一级张拉，单榀张弦梁吊装，填充安装次梁，张弦梁第二级张拉并锁定，钢结构涂装，所述的有限元仿真分析建立结构的整体模型，对整个施工过程进行仿真模拟计算；所述的地面胎架散拼，包括拼装胎架制作和张弦梁的地面拼装；所述的地面第一级张拉包括拉索固定，安装U型卡及张拉固定卡，安装钢绞线，调试千斤顶及油表，用F型扳手连续旋转张拉端头，确保千斤顶的力能传递到拉索；所述的单榀张弦梁吊装，总体安装顺序为从两端向中间开始安装，先安装南端后安装北端。
2.根据权利要求1所述的屋面张弦梁结构施工方法，其特征在于，单榀张弦梁吊装，使用I台50吨汽车吊整体吊装单榀张拉弦，吊装钢丝绳角度是60°，吊点设置在两端梁跨1/6 处。
3.根据权利要求2所述的屋面张弦梁结构施工方法，其特征在于，张弦梁的地面拼接，包括胎架准备，吊车选用，安装上下弦之间撑杆，安装下弦拉索，准备胎架时要撑杆下端距离地面0.3m ;安装上下弦之间撑杆时，上弦型钢与撑杆的连接为B型销轴连接(铰接)，控制撑杆垂直度。
4.根据权利要求3所述的屋面张弦梁结构施工方法，其特征在于，拼装胎架制作，其主结构采用100 X 10mm方钢，次结构采用60 X 60mm方钢，材质均为Q235B，各节点均为焊接连接。
【专利摘要】一种屋面张弦梁结构施工方法，其特征在于，步骤为：张弦梁有限元仿真分析，地面胎架散拼，地面第一级张拉，单榀张弦梁吊装，填充安装次梁，张弦梁第二级张拉并锁定，钢结构涂装，所述的有限元仿真分析建立结构的整体模型，对整个施工过程进行仿真模拟计算；本发明的施工方法分利用体育馆内部空间进行张弦梁地面散拼、第一级张拉形成初步稳定结构和单榀梁整体吊装，减少了与其他区域的交叉施工，更加靠近吊装位置，降低了对吊装机械的要求。利用有限元仿真分析施工过程各工况，保证张弦梁结构内力不超设计规定限制要求。
【IPC分类】E04G21-14
【公开号】CN104695715
【申请号】CN201510107309
【发明人】王金超, 刘玉宝, 李晓冬, 高飞
【申请人】中交一航局第四工程有限公司
【公开日】2015年6月10日
【申请日】2015年3月12日