专利名称：滑移施工及开合使用的弦支屋盖结构体系的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及建筑工程领域，特别是一种滑移施工及开合使用的弦支屋盖结构体系。
背景技术：
滑移施工是近年来很多大跨度钢结构屋盖施工采用的安装方法，具有施工方便、设备简单、经济性好等优点，对于具有对称重复单元的空间钢结构的施工是一种经济可行的选择。随着滑移施工的计算理论的不断完善及设备和手段的不断提高，国内外采用滑移施工的工程越来越多。开合屋盖结构可以在短时间内移动或伸缩，从而使建筑物可以在屋盖敞开与关闭的两种状态下使用，具有外形美观、结构新颖、多功能性、多目的性之优点。在发达国家，尤其是在日本和美国的大型体育馆、体育场得到了广泛的应用；而我国在开合屋盖结构的研究方面还处于起步阶段，研究与开发构造合理简单、经济实用的开合结构十分必要。弦支结构是利用拉索和撑杆组成的张拉整体体系来支撑传统结构的一种预应力复合结构体系，作为刚柔结合的大跨度建筑钢结构，具有受力合理、承载力高及变形小等优点。目前，弦支结构体系已在大型体育场馆、会展文化中心、重大交通枢纽、大型厂房等国家重要基础建设工程中得到了广泛的应用。目前，滑移施工及开合使用的弦支屋盖结构体系在国内外尚无先例。
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滑移施工及开合使用的弦支屋盖结构体系，该体系将滑移施工、开合屋盖以及弦支结构三者的优势融合于一体，旨在建立一种施工方便、外形美观、受力合理、多功能性、高承载力的新型屋盖结构体系。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滑移施工及开合使用的弦支屋盖结构体系，该体系包括左右对称设置的两部分均由弦支梁支撑的相互封闭的屋盖，在每部分屋盖中相邻的屋盖单体相互搭接，且至少有一所述屋盖单体为具有开合结构的滑动屋盖，所述滑动屋盖设有滑动轨道，在所述滑动轨道之内设有固定屋盖滑移施工轨道。所述滑动屋盖设有至少一组驱动结构，所述每组驱动结构包括一安装在在前所述弦支梁下的主动台车和一个安装在在前所述弦支梁之后且与其相邻的所述弦支梁下的从动台车，所述从动台车和所述主动台车均安装在所述滑动轨道内。本实用新型具有的优点和积极效果是1)滑移施工与开合屋盖共用一套滑移设备，施工方便，可最大限度缩短工期，提高施工效率，确保施工安全，节省物力、财力。2)滑移施工技术、开合屋盖、弦支结构三者的结合，既能满足大跨度建筑设计和开合屋盖的要求，又能保证施工的经济性、安全性，是大跨度建筑设计施工的一种新思路。综上所述，本发明具有施工简单、外形美观新颖、受力合理等优点，是一种能应用在大跨钢结构和对屋盖有开合要求的新型智能大型建筑物上的一种新型结构体系，应用时滑移施工与开合屋盖共用一套滑移结构，将滑移施工技术、开合屋盖、弦支结构三者有效结合，其应用前景非常广阔。
图1为本实用新型屋盖结构体系的三维示意图；图2为本实用新型屋盖结构体系的平面示意图；图3为本实用新型屋盖结构体系的正立面示意图；图4为本实用新型屋盖结构体系的侧立面示意图；图5为本实用新型屋盖结构体系中弦支梁结构三维示意图；图6为本实用新型屋盖结构体系中滑动轨道及驱动台车的示意图。图中1 :框架柱，2 :固定屋盖，3 :弦支梁，4 :滑动屋盖，5 :滑动轨道，6 :支承钢架，7 :框架梁，8 :撑杆，9 :拉索，10 :刚性上弦，11 :驱动台车，12 :马达，13 :主动轮，14 :从动轮。
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6，一种滑移施工及开合使用的弦支屋盖结构体系，该体系包括左右对称设置的两部分均由弦支梁3支撑的相互封闭的屋盖，在每部分屋盖中相邻的屋盖单体相互搭接，且至少有一屋盖单体为具有开合结构的滑动屋盖4，所述滑动屋盖4设有滑动轨道5，在所述滑动轨道5之内设有固定屋盖2滑移施工轨道。所述滑动屋盖4设有至少一组驱动结构，所述每组驱动结构包括一安装在在前所述弦支梁3下的主动台车11和一个安装在在前所述弦支梁3之后且与其相邻的所述弦支梁3下的从动台车，所述从动台车和所述主动台车11均安装在所述滑动轨道5内。本实用新型利用现有技术对滑移施工和可开合的弦支屋盖进行组合，滑移施工特别适用于钢结构建筑，其方法简单，便于安装操作；可最大限度缩短工期；减少高空作业的工作量，提高施工效率，确保施工安全；节省钢管、扣件、木架板等周转材料，降低工人劳动强度；有效保证网架等的施工质量；有利于各专业施工队伍的交叉作业等。可开启屋盖具有美观、新颖、智能、自然、环保等特点。弦支结构体系简单、受力明确、结构形式多样、充分发挥了刚柔两种结构的优势，并且制造、运输、施工简洁方便，具有良好的应用前景。本实用新型考虑到滑移施工和开合屋盖结构均具有滑移设备，从而将其结合起来，并应用在弦支结构中，成为一种新型结构体系。此结构体系结合三者的优点，可应用在大跨钢结构和对屋盖有开合要求的新型智能大型建筑物上，具有极大的优势。如前所述本实用新型提出了一个前所未有的组合体系概念将以上三方面的优点得到最大化的发挥。请参阅图1 图6，拟构建一 80m*120m的体育馆，采用弦支梁3和框架梁7支撑屋盖，框架梁7采用框架柱I支撑，屋盖共分为四块，其中两侧的两块为固定屋盖2，中间两块为可滑移的滑动屋盖4，屋盖整体倾角3度，避免雨水聚集，且在搭接处采取已有开合屋盖体系中相应的构造措施，使本屋盖结构在搭接处无漏水的情况出现。在晴天或者光线充足的情况下即可以将中间两块屋盖向两侧移动，重叠在两侧固定屋盖之上，露出整个中间场地部分，而此时从外部来看，由于两层屋盖的叠加，体育场变成了双层屋檐，又增加了其观赏性。上述结构在施工时采用双轨道固定屋盖2采用滑移施工轨道进行滑移施工，可滑移的滑动屋盖4采用滑动轨道进行滑移施工。固定屋盖2的滑移施工轨道为临时轨道，仅用于施工阶段固定屋盖2的滑移施工；滑动轨道5为长期使用的固定轨道，用于滑动屋盖施工阶段的滑移施工及使用阶段的开合滑动。施工时，先将内外轨道施工完毕，在建筑物的一侧设立滑移胎架，将安装完成的各榀弦支梁屋架按照顺序分别采用内轨道和外轨道滑移至相应位置，其中固定屋盖部分采用合适的滑移方式滑移施工至相应位置后即永久固定；而可滑移的滑动屋盖4滑移施工时采用固定在每榀屋架下部支撑钢架6下的台车通过计算机远程控制进行滑移施工，施工完成后用计算机控制台车制动，并启动固定销将滑动屋盖固定在相应位置，开合时将固定销打开，利用滑移施工时的滑动轨道5及驱动台车11，体现了工程的高利用率。而屋盖采用弦支结构，更是大大降低了施工的难度，并且使大跨结构的力学性能得到了良好的保证。屋盖开合的驱动部分，采用主动台车与从动台车组合使用的形式，不仅经济实用，而且保证了屋盖的驱动更整体化，同时施工时采用一榀含主动台车的屋架和一榀含从动台车的屋架相连后进行滑移，保证了滑移施工时被滑移屋架的稳定性。并且在滑动屋盖末端设置锁定装置和缓冲装置，保证开合结构在移动时的加速度对机构的受力影响最小化。本实用新型旨在将以上各部分合理的组合在一起，以求最大化的发挥其各自的优点。下面结合每一幅图对本实用新型做进一步说明图1中屋盖左右对称，2为固定屋盖，4为可滑移的滑动屋盖，滑动屋盖4与固定屋盖2的整体倾角相同，满足排水要求，同时滑动屋盖比固定屋盖标高高出一定的距离，满足屋盖开合时对下部空间的要求，避免与固定屋盖发生冲突。结构中，固定屋盖支承钢架位于滑动轨道的内侧，滑动屋盖支承钢架6位于外侧滑动轨道5中，内外支承钢架间距200mm，该间距可根据实际工程需要进行适当调整，保证屋盖开合时滑动屋盖的顺利移动。在固定屋盖2与滑动屋盖4交接和两个滑动屋盖4交接的地方采用现有开合结构中已有的封闭构造措施避免雨水等进入结构内部。在施工时，在建筑的一侧设置临时支撑和拼装胎架，在地面拼装各榀弦支梁和支承钢架，同时安装布置滑移梁，铺设滑动轨道，其中包括用于固定屋盖滑移施工使用的内轨道和外轨道，外轨道即为滑动屋盖施工时和正常开合时共同使用的永久固定轨道。在进行可动屋盖的滑移施工时，可将两榀屋架梁中间设置支撑，同时两榀屋架中一榀安装主动台车，另一榀安装从动台车，之后利用台车通过计算机控制进行小部分的整体滑移，保证滑移过程中屋架梁的稳定性。固定屋盖的滑移施工可根据工程实际采用合适的滑移方法及设备。图5中弦支梁示意图为众多弦支结构中的一种，包括连接成一体的撑杆8、拉索9和刚性上弦10，在进行实际工程结构的设计时可采用相应的符合工程需要的弦支结构。图6中台车11为主动台车，由马达12驱动，下部设置主动轮13，同时两侧设置从动轮14 ;从动台车不设马达，下部和两侧都设置从动轮。这样可使屋盖结构在移动过程中保持比较稳定的状态，避免结构出现不合理受力。滑移施工完成后，将固定屋盖和滑动屋盖各榀屋架梁分别通过支撑等相连成各自整体，通过计算机控制滑动屋盖支承钢架下部的台车即可实现滑动屋盖的开启与闭合。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，还可以做出很多形式，这些均属于本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种滑移施工及开合使用的弦支屋盖结构体系，其特征在于，该体系包括左右对称设置的两部分均由弦支梁支撑的相互封闭的屋盖，在每部分屋盖中相邻的屋盖单体相互搭接，且至少有一所述屋盖单体为具有开合结构的滑动屋盖，所述滑动屋盖设有滑动轨道，在所述滑动轨道之内设有固定屋盖滑移施工轨道。
2.根据权利要求1所述的滑移施工及开合使用的弦支屋盖结构体系，其特征在于，所述滑动屋盖设有至少一组驱动结构，所述每组驱动结构包括一安装在在前所述弦支梁下的主动台车和一个安装在在前所述弦支梁之后且与其相邻的所述弦支梁下的从动台车，所述从动台车和所述主动台车均安装在所述滑动轨道内。
专利摘要本实用新型公开了一种滑移施工及开合使用的弦支屋盖结构体系，该体系包括左右对称设置的两部分均由弦支梁支撑的相互封闭的屋盖，在每部分屋盖中相邻的屋盖单体相互搭接，且至少有一所述屋盖单体为具有开合结构的滑动屋盖，所述滑动屋盖设有滑动轨道，在所述滑动轨道之内设有固定屋盖滑移施工轨道。本实用新型具有施工简单、外形美观新颖、受力合理等优点，是一种能应用在大跨钢结构和对屋盖有开合要求的新型智能大型建筑物上的一种新型结构体系，应用时滑移施工与开合屋盖共用一套滑移结构，将滑移施工技术、开合屋盖、弦支结构三者有效结合，其应用前景非常广阔。
文档编号E04G21/16GK202899384SQ20122055623
公开日2013年4月24日 申请日期2012年10月26日 优先权日2012年10月26日
发明者王霄翔, 陈志华, 王鑫, 何永禹, 杨姝姮 申请人:天津大学