一种跨度大于100米的人字形桁架及其施工方法
【技术领域】
[0001]本发明属于建筑施工技术领域，涉及一种桁架结构，特别是大坡度桁架结构和预应力钢索组合成的一种跨度大于100米的人字形桁架及其施工方法。
【背景技术】
[0002]原料场、发电厂、采矿堆场等具有扬尘副作用的工矿企业，将面对更加严格的环保要求，需要不停产条件下加盖封闭扬尘。因物料堆场面积巨大，一般呈三角形或梯形堆料，常需要设计大跨度的屋盖结构。
[0003]然而，封闭这种三角形物料堆场时，一般多采用弧形网架结构。其弧形网架结构技术已成熟，并在国内广泛得到应用，但该网架结构具有杆件多、现场高空作业量大、质量检测难等问题。一般认为，当跨度大于100m时，其网架结构的经济性指标不高。同时，大跨度结构承担的荷载包括结构自重、风荷载、雪荷载、屋面活荷载、地震荷载等。其中风荷载、雪荷载的数值大小除了与当地自然气象条件有关外，还和结构外轮廓的形状有关。屋面坡度在一定范围时，可采取较小的风荷载与雪荷载。当屋面坡度为30度时，理论上可不考虑屋面风荷载对主体结构的影响。若在保证屋面坡度为30度的情况下，进一步扩大桁架结构的跨度，势必会增大桁架的结构尺寸，不但造成其自重很重，而且耗用大量的钢材。
[0004]因此，有必要针对三角形堆料的特点，提出更加经济适用的大跨度桁架结构。
【发明内容】
[0005]有鉴于此，本发明的目的在于提供一种跨度大于100米的人字形桁架，用于针对三角形堆料的特点，并结合预应力钢索结构设计，可进一步降低桁架自重、节约用材，以实现更加经济适用的大跨度桁架结构。同时，本发明还提供了一种跨度大于100米人字形桁架的施工方法。
[0006]为达到上述目的，本发明是通过以下技术方案来实现的:
[0007]本发明提供一种跨度大于100米的人字形桁架，包括基础、设于基础上的桁架本体以及设于桁架本体表层上的檩条和屋面板，所述桁架本体为人字形结构，其两侧上分别对称设置有预应力结构，所述预应力结构包括用于张拉的钢索，所述钢索的两端均设置于桁架本体的同侧上，其一端与靠近基础的桁架本体底部连接，另一端与靠近桁架本体顶部连接，该钢索与桁架本体侧面之间连接有若干个、间隔布置的钢撑杆。
[0008]进一步，还包括用于贮存物料的仓格，所述仓格设置于桁架本体顶部的下方，其上设置有用于支撑桁架本体顶部的支柱。
[0009]—种跨度大于100米人字形桁架的施工方法，包括如下步骤:
[0010]步骤1)施工基础；
[0011]步骤2)将桁架本体安装在基础上，形成一人字形结构体系；
[0012]步骤3)将钢索和钢撑杆与桁架本体连接；
[0013]步骤4)将钢索在靠近基础的位置进行张拉；
[0014]步骤5)将张拉后的钢索和桁架本体与基础固接
[0015]步骤6)安装檩条、屋面板及其它建筑配件。
[0016]进一步，在步骤2)中，还设有用于贮存物料的仓格，所述仓格设置于桁架本体顶部的下方，其上设置有用于支撑桁架本体顶部的支柱。
[0017]进一步，所述步骤6)可置于步骤3)、4)之间或置于步骤4)、5)之间。
[0018]进一步，所述步骤4)的张拉次数是可调的。
[0019]本发明的有益效果是:一是本发明采用大坡度人字形外轮廓形状，其风荷载和雪荷载效应小；当坡度等于30度时，理论上可不考虑屋面风荷载对主体结构的影响，能取得良好的经济性。二是本发明针对三角形堆料的特点，结合预应力钢索结构设计，可进一步降低桁架自重、节约用材，以实现更加经济适用的大跨度桁架结构；并可使其和室内堆料轮廓相似，提高室内空间利用率；三是本发明通过分批次预应力钢索的张拉作用，使得桁架本体的钢结构强度能得到充分的利用，屋面刚度大，变形小。
[0020]本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。
【附图说明】
[0021]为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步的详细描述，其中:
[0022]图1为本发明桁架实施例一的示意图；
[0023]图2为本发明桁架实施例二的示意图；
[0024]附图标记:析架本体_1、基础-2、钢索_3、钢撑杆_4、標条_5、屋面系统_6、堆料-7、支柱-8、仓格-9。
【具体实施方式】
[0025]以下将结合附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述；应当理解，优选实施例仅为了说明本发明，而不是为了限制本发明的保护范围。
[0026]实施例一:
[0027]如图1所示，一种跨度大于100米的人字形桁架，包括基础2、设于基础2上的桁架本体1以及设于桁架本1体表层上的檩条5和屋面板6，所述桁架本体1为人字形结构，其两侧上分别对称设置有预应力结构，所述预应力结构包括用于张拉的钢索3，所述钢索3的两端均设置于桁架本体1的同侧上，其一端固定端与靠近基础的桁架本体1底部连接，另一端与靠近桁架本体1顶部连接，该钢索3与桁架本体1侧面之间连接有若干个、间隔布置的钢撑杆4，所述钢撑杆4的数量和间距可根据钢索3的张拉力大小和桁架本体1的跨度来确定，并采取2次张拉的方式。其施工方法包括如下操作步骤:
[0028]步骤1)施工好基础2 ;在基础2上设置有与桁架本体1连接用的地脚螺栓；
[0029]步骤2)将桁架本体1通过地脚螺栓安装在基础2上，形成一人字形结构体系；可以根据结构的跨度，将桁架本体1分解成方便运输和吊装的节段。每节段的长度为25m?60m，节段与节段之间采用高强度螺栓现场拼接；
[0030]步骤3)将钢索3和钢撑杆4与桁架本体1连接，所述钢索3的两端均设置于桁架本体1的同侧上，其