外层斜索上无预应力，相邻内层斜索严格平行设置且相邻外层 斜索之间的距离控制合理；单根拉索重量从52kg到85kg不等，拉索的具体安装方法为：
[0028] (1)测量定位：利用全站仪将预先计算好的转向耳板22的位置投射到椭圆形钢管 11上；
[0029] (2)在椭圆形钢管11上用油漆标识拉索一端的转向耳板22的焊接部位；
[0030] (3)对应已经标记好的转向耳板位置标记拉索另一端的转向耳板22锚固部位；
[0031] (4)在椭圆形钢管上用油漆标识的对应位置固定焊接转向耳板22 ;
[0032] (5)拉索安装：将拉索穿过转向耳板22上的连接孔，使拉索的索头与转向耳板22 连接。
[0033] 步骤五、安装零预应力的内层斜索211 :如图22,按照步骤四的方法安装内层斜索 211，与之前一个方向的拉索交叉形成规则的索网；
[0034] 步骤六、在内层斜索211和外层斜索212的交叉点处固定双向索固定环23 :如图 23,在内层斜索211和外层斜索212的交点处用双向索固定环23进行夹持，将两个方向的 拉索夹持在一起，内层斜索211和外层斜索212分别放置在内层斜索槽26和外层斜索槽25 内，使双向索固定环对夹持部分的拉索不施加力，拉索可自由张拉；如图4和图5所示，双向 索固定环23的盘面平行于单元索网的网面设置，其自外向内包括外侧环231、芯环232和内 侧环233,所述外侧环231与芯环232、芯环232与内侧环233之间分别进行螺栓固定，其中 外侧环231与芯环232扣合的一面上开有供外层斜索的外层斜索槽25 ;内侧环233与芯环 232扣合的一面上开有供内层斜索通过的内层斜索槽26。每个双向索固定环约重2. 0kg，每 拉索上安装4-15套双向索固定环，在双向索固定环的外侧还安装有装饰结构27,本实施例 中为盘底固定在双向圆盘夹具外侧的红色的装饰碟片。施工时为满足工期进度，在地面把 双向索固定环分解，压盘1和压盘2固定在外层拉索上，压盘3固定在内层斜索上，最后把 节点处约束两个方向斜向拉索的三个压盘用对接螺栓串接连接并固定。可根据施工进度计 划需要，把拉索幕墙分成多个作业区段，同时进行拉索安装工作。拉索安装过程中应做好对 拉索及双向节点接驳件的保护工作，如有损坏，应及时联系厂家维修或更换相应材料。
[0035] 步骤七、进行第一层其他马鞍形区格12内单元索网的安装：安装方法参照步骤一 至步骤六，至本层单元索网全部施工完毕；
[0036] 步骤八、待第二层椭圆形钢管11的分段安装完成后，进行第二层单元索网的安 装，待第三层椭圆形钢管11的分段安装完成后，进行第三层单元索网的安装，安装方法参 照步骤一至步骤六，自上而下逐层进行，借助临时支撑结构进行较高位置的施工，本实施例 的区格分成七层，从下至上进行其它层区格内拉索的安装，至所有区格内的双向拉索全部 施工完毕。
[0037] 步骤九、索网的第一次张拉：
[0038] 因本工程项目比较特殊，采用的是主体钢结构边施工，不锈拉索边张拉的交叉作 业顺序，在王体结构没有完成卸载的的情况下，拉索安装就基本找形完成，而待钢结构完成 卸载，钢桁架的内应力重新分配直至最终变形完成，再调整索力直至达到设计要求。结构约 束条件为幕墙底部与裙楼相连处为固定支座，伞撑与主体连接处为三向固定铰支座，伞撑 与钢屋盖连接处为弹性支座；支架附加约束条件为支撑胎架为结构在所有支撑点提供附加 坚向约束，包括向上和向下约束。支座安装完成，连接检查无误后可进第一次张拉。
[0039] 张拉时间顺序：第一次的张拉时间，应在临时支撑结构没有卸载的情况下完成，并 且完成基本找形，主龙骨分段安装的同时，即进行索网区格的安装，但不加预应力，其安装 应遵守"从下至上，从小格到大格，前后中轴对称同步协调"原则，依次安装拉索，两层斜向 拉索通过双向索固定环连接固定，形成索网的零状态。
[0040] 预应力大小确定：经计算分析张拉索力比较小，每根索力约30KN，所以对整体结 构变形影响不大。第一次张拉达到设计预应力值50%，第二次张拉达到设计预应力值100% ; 索网第一次分层张拉以15KN为张拉索力，从下至上逐层进行张拉，以区格为单位进行张 拉，一共七层。15KN索力为索网全部张拉完成后的平均索力，在考虑索网和索夹自重后各层 索网以及同一区格内索网索力存在一定的不均匀性。
[0041] 总的来说，第一次张拉时以1/3?2/3倍的目标索力为张拉平均索力，以区格为单 位，从下至上分层进行第一次张拉，且对两个方向的拉索分别进行张拉，张拉过程中采用千 斤顶张拉力控制的施工方法，并对部分拉索应力进行张拉过程全程监测。另外，张拉时监控 拉索幕墙中控制点的变形，即时对斜向拉索进行调整，以确保其满足设计要求。张拉完毕 后，全面测量拉索幕墙的形状，确保其形状满足设计要求，如不满足设计要求，应对斜向拉 索的长度进行调整。
[0042] 步骤十、临时支撑结构的拆除：在索网第一次张拉完成后进行支撑胎架的拆除，支 撑分层分批进行拆除，先拆除后厅的三角支撑，再从上至下分层拆除前厅部分塔架。
[0043] 步骤十一、索网的第二次张拉：以目标索力为第二次张拉的平均索力，以区格为单 位，从下至上分层进行第一次张拉，且对两个方向的拉索分别进行张拉，此时已拆除支撑胎 架。本实施例索网第二次分层张拉以3t为张拉索力，使索网索力达到设计张拉索力。由于 索网及索夹自重影响，3t索力为平均索力，各区格及区格内部上下部分均存在一定的索力 不均匀现象。
[0044] 步骤十二、索网的整体调整：整体调整检查整个索网结构，对于没有达到要求的局 部拉索进行最后补张拉，使索网索力达到设计张拉索力，至此，索网施工完成。
[0045] 索网安装张拉的整个施工过程主要分为第一次张拉、拆除临时支撑结构过程、拆 除临时支撑结构后的第二次张拉过程共三步，控制这三个施工阶段的结构状况是整个施工 过程分析的关键。下面，对施工过程中的索网是的张拉过程进行分析：
[0046] 采用大型通用有限元软件ANSYS，考虑结构的几何非线性和材料非线性，以及几何 大变形和应力刚化效应，基于ANSYS平台和相关规范，二次开发了钢构件和拉索的承载力 验算程序。为：（1)自重：钢材密度为7.85X 103kg/m3 ;索夹重量取150N;找力分析时不考 虑索网及索夹自重作用，其它分析时再计入二者自重；（2)预张力：施工过程为分两次进行 张拉，第一次张拉的预张力为1. 5T，第二次张拉的预张力为3T ; (3)支座约束条件：结构约 束条件：幕墙底部与裙楼相连处为固定支座，伞撑与主体连接处为三向固定铰支座，伞撑与 钢屋盖连接处为弹性支座，坚向刚度为40000N/mm ; (4)支架附加约束条件：支撑胎架为结 构在所有支撑点提供附加坚向约束，包括向上和向下约束；在钢构和索网安装、索网第一次 张拉时存在支架附加约束，第一次张拉完成后完成支架拆除，之后不再存在支架附加约束。
[0047] 1、第一次张拉过程分析
[0048] 索网第一次分层张拉以1. 5t为张拉索力，从下至上逐层进行张拉。1. 5t索力为索 网全部张拉完成后的平均索力，在考虑索网和索夹自重后各层索网以及同一区格内索网索 力存在一定不均匀性。分层张拉后索网索力及钢构等效应力如下表所示：
[0049]
【主权项】
1. 一种马鞍形预应力索网，连接在装饰性造型幕墙龙骨（I)上，所述装饰性造型幕墙 龙骨（1)是由多个斜向相互交叉的椭圆形钢管（11)形成的圆柱面钢结构幕墙龙骨，圆柱面 钢结构幕墙龙骨包围中间的主体结构（3)，其底部与裙楼拉接，立面上通过布置伞状支撑与 主体结构相连，顶部通过桅杆支撑与屋盖结构相连，所述椭圆形钢管（11)斜向交叉形成一 个一个的马鞍形区格（12)，其特征在于：所述马鞍形预应力索网包括一个一个安装在马鞍 形区格（12)内的单元索网，所述单元索网的拉索两端的锁头（24)分别连接一个转向耳板 (22) ，所述转向耳板（22)与围成马鞍形区格的椭圆形钢管（11)焊接固定；所述单元索网为 双向单索索网，包括内层斜索（211)和外层斜索（212)，内层斜索（211)和外层斜索（212)分 别穿过双向索固定环（23 )进行可抽拉连接。
2. 根据权利要求1所述的一种马鞍形预应力索网，其特征在于：所述双向索固定环 (23) 的圆面平行于单元索网的网面设置，其自外向内包括外侧环（231)、芯环（232)和内侧 环（233)，所述外侧环（231)与芯环（232)、芯环（232)与内侧环（233)之间分别进行螺栓固 定，其中外侧环（231)与芯环（232)扣合的一面上开有供外层斜索的外层斜索槽（25);内侧 环（233)与芯环（232)接触的一面上开有供内层斜索通过的内层斜索槽（26)。
3. 根据权利要求1所述的一种马鞍形预应力索网，其特征在于：所述双向索固定环 (23)的外侧还安装有装饰结构（27)。
4. 根据权利要求3所述的一种马鞍形预应力索网，其特征在于：所述装饰结构（27)为 碟底固定在双向索固定环外侧的圆形装饰碟片。
5. 根据权利要求1所述的一种马鞍形预应力索网，其特征在于：所述椭圆形钢管（11) 在幕墙的前厅部分为双管桁架，后厅部分为单钢管，前厅的单元索网安装在靠外侧的那根 钢管形成的马鞍形区格内；后厅的单元索网安装在单钢管之间。
【专利摘要】一种马鞍形预应力索网，连接在装饰性造型幕墙龙骨上，所述装饰性造型幕墙骨架是由多个斜向相互交叉的椭圆形钢管形成的圆柱面钢结构幕墙龙骨，圆柱面钢结构幕墙龙骨包围中间的主体结构，椭圆形钢管斜向交叉形成一个一个马鞍形的区格，马鞍形预应力索网为安装在马鞍形区格内的索网，其两端的锁头分别连接一个转向耳板，转向耳板与围成马鞍形区格的椭圆形钢管部分焊接固定；马鞍形预应力索网为双向单索索网，包括内层斜索和外层斜索，两个方向的拉索之间在交叉点处通过双向拉索夹具进行可抽拉连接。本实用新型结构简单，方便施工和张拉成型，解决了特定造型幕墙龙骨索网的造型难、结构复杂不便于安装及张拉成型的问题，为相似工程提供了有效借鉴。
【IPC分类】E04B2-88
【公开号】CN204311622
【申请号】CN201420638885
【发明人】徐小洋, 段必海, 沈文斌, 苏敬涛, 梁云滕, 刘兴军, 刘志红, 王伟, 吕福磊
【申请人】中国建筑第二工程局有限公司
【公开日】2015年5月6日
【申请日】2014年10月31日