[发明专利]四边形环索弦支结构及施工工艺

说明书

技术领域

本发明属于公共、民用建筑施工技术领域，特别是涉及一种多连跨无站台柱雨棚四边形环索弦支结构及施工工艺。

背景技术

近年来，随着国家铁路建设市场的不断扩大和新客站施工技术水平的不断提高，钢结构在建筑领域的应用深入，钢结构正朝着外形独特求新、结构简洁轻便、大空间大跨度的方向发展。雨棚钢结构形式逐步由单一的管桁架结构向刚柔结合的张弦结构组合体发展。

发明内容

本发明的主要目的是针对上述问题，提供一种外形美观的多连跨无站台柱雨棚四边形环索弦支结构。

为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：一种四边形环索弦支结构，多个弧形钢梁经横向上的网络梁连接构成弧形伞面，在弧形伞面的四个端上分别连接有钢斜柱，钢斜柱安装在钢柱上；四个钢撑杆的上端分别连接在弧形伞面上，其下端经钢环索连接形成四边形，四个钢撑杆的下端还经钢拉棒分别连接在四个钢斜柱上的连接耳板上。

所述钢撑杆的下端经钢索夹连接钢环索。

本发明另一目的是提供一种施工成本低的多连跨无站台柱雨棚四边形环索弦支结构施工工艺。

为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：一种四边形环索弦支结构施工工艺，四边形环索弦支结构先施工钢柱、钢斜柱及网络梁，然后安装钢撑杆、钢环索及钢拉棒，最后按顺序进行钢拉棒分级分批施工张拉。

四边形环索弦支结构张拉以柱上、柱间为单元进行张拉，先进行柱上单元张拉(即对一个四边形环索弦支结构上的四个钢拉棒进行张拉)，然后进行柱间单元(即对相邻四边形环索弦支结构之间连接的钢拉棒进行张拉)张拉，最后张拉搭接单元(即对相邻四边形环索弦支结构之间连接的钢拉棒进行张拉，此时的钢拉棒的两头下方有柱子)。

所述环索弦支结构张拉施工工艺流程为：张拉前准备→焊接临时张拉焊板→安装张拉工装→在工装与上节点间穿入钢绞线→安装千斤顶→施加预紧力→检查并调整安装位置、记录初始值→与张拉同时拧紧拉杆→与设计拉力值校核→观测环索结构单元形状、检验合格，拆除千斤顶工装系统，进入下一根拉索的张拉周期。

所述环索弦支结构张拉施工工艺中张拉阶段共分6级，分别为20％、30％、40％、60％、80％、100％张拉进行、缓慢加载。

所述环索弦支结构张拉施工工艺流程为：

1)区分柱上四边形环索单元(柱上单元)与柱间四边形环索单元(柱间单元)；

2)先张拉柱上四边形环索单元，后张拉柱间四边形环索单元；

3)张拉柱上单元钢棒时每批次选取基本对称的四个单元同时张拉，先张拉结构跨中区域单元，后张拉结构边缘区域单元；各单元钢棒的张拉初始预应力度控制为0.12-0.15；

4)张拉柱间单元钢棒时也采用对称张拉方式，先张拉结构跨中区域单元钢棒，后张拉结构边缘区域单元钢棒；先张拉长跨向柱间单元，各单元钢棒的张拉初始预应力度控制在0.11-0.13范围内。

5)张拉短跨向柱间单元，各单元钢棒的张拉初始预应力度控制为0.145-0.15。

本发明涉及一种新型环索弦支“伞状”结构外形控制技术，具体环索弦支结构的多连跨建筑结构包括钢柱、钢斜柱、弧形钢梁、活动连接耳板、钢环索、钢撑杆、钢拉杆组成，在有效的减少结构用钢量的情况下，由多个伞状结构通过连杆及拉索连接成整体，每个伞状结构由撑杆及拉索拉结形成一个独立的伞形单元，通过调整张拉产生预应力增强建筑结构的刚度，能有效提升建筑结构的稳定性和承载力，加大建筑结构的跨度和使用空间，具有结构轻便，外形美观、节能环保等特点。环索弦支结构是基于张拉整体和单层球面网壳的一种新型空间结构体系。

通过对环索弦支结构体系的构成、受力特点、现状研究及工程施工过程监测等研究，并与设计参数及等比例模型试验数据的不断对比，得出了此类结构体系的施工技术要领，为今后同类施工技术提供宝贵依据。多连跨无站台柱雨棚四边形环索弦支体系结构形式新颖、外形美观、材料用量少，在大跨度结构中应用具有较好的社会及经济效益

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

多连跨无站台柱雨棚张拉屋盖体系具有外形美观，材料用量小的特点，通过本工程的实施，改进和完善多连跨无站台柱雨棚张拉屋盖的设计，推广应用于各大空间大跨度的结构体系之中。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图1中，1为钢撑杆，2为钢索夹，3为钢环索，4为钢拉棒，5为连接耳板，6为弧形钢梁，7为钢柱，8为钢斜柱。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明的上述发明内容作进一步的详细描述。